Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Неплавящийся электрод
Неплавящиеся электроды - Сварочные работы дома - Каталог статей
11.2. Неплавящиеся электроды
Неплавящиеся электроды применяют главным образом для сварки в защитном газе и плазменной сварки и резки. Неплавящнмися электродами служат вольфрамовая проволока — прутки. Вольфрам — тугоплавкий металл, температура его плавления достигает 4500 °С, поэтому при сварке его расход незначителен. Применение вольфрамовых электродов позволяет осуществлять аргонодуговую сварку раз* личных высоколегированных сталей и цветных ме« таллов без присадочного или с присадочным материалом, обеспечивая при этом хорошую защиту зоны сварки инертным газом. ГОСТ 23949—80 преду-, сматривает несколько марок вольфрамовых электродов:
ЭВЧ, которые изготовляют из вольфрама без легирующих примесей и поставляют в виде прутков длиной 77, 150, 200 и 300 мм при диаметре 1—10 мм и в мотках при диаметре проволоки 0,5 мм;
лантанированные ЭВЛ с присадкой 1—1,4 % оксида лантана — выпускают только в прутках. Они улучшают стабильность горения дуги и уменьшают расход электродов при сварке;
иттрированные ЭВИ-1 с присадкой 1,5—2,3% оксида иттрия обеспечивают более легкое зажигание дуги и малый расход электродного металла. Вольфрамовые электроды применяют также для плазменной резки, когда плазмообразующий газ не содержит кислорода. В качестве материала для электродов, работающих в кислородсодержащих средах, используют гафний и цирконий. Хотя теплофизические свойства этих материалов значительно ниже чем у вольфрама , они менее подвержены окислению в кислородсодержащих средах.
Для улучшения теплоотвода и повышения термической стойкости при высокой температуре электроды из гафния или циркония заключают в специальные медные державки, укрепленные в плазмотронах. Кроме вольфрама, гафния и циркония неплавящимися электродами служат угольные и графитизированные стержни, применяемые для воздушно-дуговой резки стали и сварки меди. Угольные электроды изготовляют путем прессования и последующей термической обработки угольного порошка. Их изготовляют в виде стержней круглого и прямоугольного сечения. Для воздушно-дуговой резки изготовляют стержни круглого сечения марки ВДК, диаметром б, 8, 10, 12 мм и длиной 300 мм, а также плоские стержни марки ВДП, сечением 5x12 и 5X18 мм и длиной 350 мм. Для сварки изготовляют круглые стержни диаметром 4—18 мм и длиной 250 мм. Для улучшения теплофизических свойств и большей стойкости угольные стержни подвергают графитизации путем термической обработки при температуре 2600 °С. Графитизация уменьшает омическое сопротивление электродов в 4 раза, поэтому они меньше нагреваются, меньше окисляются и применяются при токе большей величины. Для этой же цели применяют омеднение поверхности электродов. При эксплуатации неплавящихся электродов следует придерживаться технологических правил, обеспечивающих качественное выполнение сварки или резки, а также меньший износ электрода в процессе работы, В частности, при сварке алюминия и его сплавов вольфрамовым электродом необходимо применять переменный ток и электроды ЭВЛ или ЭВИ. Сварка и резка угольным электродом, а также плазменная резка возможны только постоянным током прямой полярности. Сварка цветных металлов вольфрамовым электродом должна выполняться постоянным током прямой полярности. Необходимо ткаже выполнять технологические рекомендации по заточке конца электрода и его закреплению.
Неплавящимся электрод
Неплавящиеся электроды – один из видов неметаллических сварочных электродов. К ним относят: вольфрамовые электроды. торированные, лантанированные, итрированные. Самыми популярными считаются вольфрамовые. Вольфрам – материал, который обладает высокой тугоплавкостью, как правило, температура его плавления достигает 4500 градусов.Электрод может состоять полностью из вольфрама, а также содержать смеси. Поэтому, такие электроды очень износостойкие. Вольфрамовыми электродами можно осуществлять аргонодуговую сварку по любому металлу. Как правило, сварка происходит в защитном газе.Основные типы газа, используемые при сварке неплавящимися электродами: аргон, гелий, смеси, азот.
Преимущества неплавящихся электродов:
- Устойчивость дуги при любом токе, любой полярности
- Можно регулировать химический состав металла, изменяя угол наклона, скорость подачи, марку проволоки.
Основные виды вольфрамовых неплавящихся электродов:
- WP . С помощью этого электрода осуществляется сварка переменным током. Такой электрод предназначен для сварки алюминия. магния и сплавов.
- WT-20 . Сварка осуществляется постоянным током. Такой вид электрода используют для сварки низколегированных, углеродистых, нержавеющих сталей.
- WC-20 . Сварка постоянным и переменным током. В основном, такие электроды используют для сварки практически всех видов стали, так как эта марка является универсальной.
- WL-15 . Сварки осуществляется постоянным и переменным током. Используется для сварки нержавеющей стали и легированной.
- WL-20 . Процесс сварки происходит при постоянном и переменном токе. Подходит для нержавейки и ламинированной стали.
- WY-20 . Сварка осуществляется при постоянном токе. Такой электрод подходит для углеродистой, низколегированной, нержавеющей стали, а также меди. титана.
- WZ-8 . Процесс сварки происходит переменным током. Такой вид электрода применяют для сварки алюминия. магния.
Неплавящиесявольфрамовые электроды отлично подходят для получения прочного шва. Неплавящиеся электроды широко используются в сфере аргона. Такая сварка подходит для высоколегированных сталей, титана, никеля.Неплавящиеся электроды дают не только хороший результат, а еще обеспечивают качество процесса самой сварки и полученного шва.
Неплавящиеся электроды для дуговой сварки и резки
Другие страницы по теме
Неплавящиеся электроды для дуговой сварки и резки
Для дуговой сварки и резки используют угольные, графитовые и вольфрамовые неплавящиеся электроды. Они имеют высокую температуру плавления и служат только для поддержания горения дуги, не участвуя в формировании металла шва.
Угольные электроды изготовляют прессованием из порошка кокса с последующим отжигом при температуре ≈1400°С. Различают два вида этих электродов — омедненные и неомедненные. Применяют их для сварки металлов, воздушно-дуговой резки, удаления прибылей отливок в других работ, Угольные электроды выпускают трех марок: ВДК — воздушно-дуговые круглые; ВДП — воздушно-дуговые плоские; СК — сварочные круглые.
Электроды марки ВДК изготовляют номинальными диаметрами 6, 8, 10 и 12 мм и длиной 300±10 мм, марки ВДП — номинальным сечением 12x5 и 18x5 и длиной мм, марки СК — номинальными диаметрами 4, 6, 8, 10, 15 и 18 мм и длиной мм.
Изготовление графитовых электродов. предназначенных для дуговой сварки или резки, стандартом не прудусмотрено. Их можно изготовить из остатков или отходов элуктродов плавильных печей разрезкой с последующим обтачиванием. Сопротивление графита в 4 раза меньше, чем сопротивление угля, — это позволяет использовать графитовые электроды при больших плотностях тока.
Вольфрамовые электроды изготовляют метода порошковой металлургии либо из чистого порошка вольфрама, либо с присадками оксидов лантана, иттрия или тория. Введение оксидов этих металлов облегчает зажигание дуги и повышает устойчивость ее горения. Для уменьшения расхода электродов зажигать дугу следует на вспомогательной графитовой пластине.
При сварке коррозионно-стойких и жаропрочных сталей, алюминиевых и магниевых сплавов толщиной до 4 мм диаметр электрода назначают примерно равным толщине менее тонкой заготовки.
Перед началом сварки электроды затачивают; угол заточки угольных и графитовых электродов — 60. 70°, вольфрамовых — 10. 30°.
* Уважаемые пользователи, примите во внимание, что сроки проведения акций и спецпредложений ограничены количеством товара. Все цены указаны в рублях. Цена действительна только при оплате наличными.
Виды, маркировка и подбор неплавящегося вольфрамового электрода для аргонодуговой сварки.
Данная статья будет полезна не только любителям аргонодуговой сварки, но и профессиональным сварщикам не знакомым с деталями номенклатуры и маркировки неплавящихся вольфрамовых электродов для сварки в среде инертного газа .
Итак, по международному стандарту EN 26848 вольфрамовые электроды должны иметь короткое буквенно-цифровое обозначение и цветовую пометку. Буквенная часть маркировки говорит о составе электрода. Первой буквой как правило всегда является W вольфрам. Вторая буква означает оксид какого химического элемента входит в состав электрода. Основные легирующие оксиды имеют следующие обозначения:
- C оксид церия
- Z оксид циркония
- L оксид лантана
- T оксид тория
- P чистый вольфрам без добавок
Число, следующее за буквенным обозначением, показывает каков процент добавки в составе электрода в десятых долях процента. Например, 20 означает, что в составе электрода содержится около 2% легирующего оксида. Также, через дефис в маркировке электрода, может быть указано еще одно число оно означает длинну в миллиметрах. Встречаются неплавящиеся электроды длинной 50, 75, 150 и 175 миллиметров, причем 175 мм наиболее распространенный размер. Также, разнятся электроды и по своему диаметру, наиболее распространены следующие 1,0 мм, 1,6 мм, 2,0 мм, 2,4 мм, 3,0 мм, 3,2 мм, 4,0 мм, 4,8 мм, 5,0 мм, 6,0 мм, 6,4 мм. Итак, обобщив всю информацию, увидим, что, например, электрод марки WL 15-175 это вольфрамовый неплавящийся электрод с содержанием оксида лантана около 1,5% длинной 175 мм.
Что касается цветовых отметок, то они соответствуют определенным маркам следующим образом:
- зеленый WP
- серый WC 20
- черный WL 10
- золотой WL 15
- синий WL 20
- белый WZ 8
- желтый WT 10
- красный WT 20
- фиолетовый WT 30
- оранжевый WT 40
Следует отметить, что использование марок WT 30 и WT 40 не рекомендуется, т.к. торий является радиоактивным элементом и его повышенное содержание в составе электрода может нанести вред здоровью и окружающей среде.
Теперь перейдем к использованию неплавящихся электродов и их сравнительным характеристикам.
Тип WP, или W применяется для аргонодуговой сварки переменным током алюминия, алюминиевой бронзы, магния, никеля и их сплавов.
Сварка в защитных газах
Сварка неплавящимся электродом
При сварке неплавящимся электродом в защитном газе в зону дуги, горящей между неплавящимся электродом и изделием через сопло подаётся защитный газ, защищающий неплавящийся электрод и расплавленный основной металл от воздействия активных газов атмосферы. Теплотой дуги расплавляются кромки свариваемого изделия. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизуясь, образует сварной шов.
Рисунок 2. Схема сварки неплавящимся электродом
Неплавящийся электрод изготавливают из графита, вольфрама, меди, меди со вставкой из тугоплавкого металла - вольфрама, циркония, гафния.
Защитный газ должен быть инертен к металлу электрода и к свариваемому металлу. В качестве защитного газа при сварке вольфрамовым электродом применяют аргон, гелий, смесь аргона и гелия; для сварки меди медным электродом или медным электродом со вставкой из гафния можно применить азот.
Для рационального расходования дорогостоящих инертных газов при сварке сталей создают комбинированную защиту .
Рисунок 3. Схема сварки неплавящимся электродом с комбинированной защитой
При сварке металла большой толщины для обеспечения проплавления основного металла и получения требуемых геометрических параметров сварного шва, сварку ведут по зазору или с разделкой кромок с добавлением присадочного металла
Достоинства способа сварки неплавящимся электродом:
- Высокая устойчивость дуги независимо от рода тока;
- Возможно получение металла шва с долей участия основного металла от 0 до 100%;
- Изменяя скорость подачи и угол наклона, профиль, марку присадочной проволоки можно регулировать химический состав металла шва и геометрические параметры сварного шва.
Рисунок 4. Схема сварки неплавящимся электродом с присадкой
Недостатки способа сварки неплавящимся электродом:
- Низкая эффективность использования электрической энергии ;
- Необходимость в устройствах, обеспечивающих начальное возбуждение дуги;
- Высокая скорость охлаждения сварного соединения.
Области применения способа сварки неплавящимся электродом:
- Сварка тонколистового металла;
- Сварка сталей всех классов, цветного металла и их сплавов;
- Возможно получение качественных сварных соединений при сварке разнородных металлов.
Еще по этой теме:
Источники: www.bibliotekar.ru, elektrod-3g.ru, weldzone.info, xn----7sbag7ajjxohrca2lwb.xn--p1ai, svarkainfo.ru
sovet.clan.su
Неплавящийся электрод
0% . 61) ССЮЗ СОВЕТСКИХ
СОИТИЯМ
РЕСПУБЛИК
4(51) В 23 К 5/02
1ооудюственный комитат ссср
FO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЙИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автонснаию сющатипьстви
f 1 (21) 3620293/25-27 (22) 13.07.83 (46) 15.01.85 Бнш. У 2 (72) В.А.Бородин (53) 621. 791. 75(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Ó 432997, кл. В 23 K 9/16, 1970. 2. Патент США. В 3715561, кл. 219-75, 1973 (прототип). (54) (57) НЕППАВЯЩИИСЯ ЭЛЕКТРОД, выполненный в виде стерженя из волъфрама с активирующими добавками, конец которого заточен на конус, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности зажигания дуги при использовании электродов малого диаметра путем увеличения поверхности, обогащенной активирующими добавками, на конической поверхности электрода по его оси или параллель- . но ей образована внутренняя пзлость в виде надреза глубиной, соответст" вующей заточенной части электрода.
1 .11343
Изобретение относится к дуговой сварке, а именно к конструкциям неплавящихся электродов для прецизионной сварки малыми токами и электродами малых диаметров. 5
Вопрос об увеличении стабильности зажигания дуги для электродов малых диаметров при сварке на малых токах в настоящее время очень актуален.
Известна конструкция неплавящего- 10 ся электрода в виде стержня, конец у которого обращенный к дуге, выполнен в виде усеченного конуса, а на торце выполнена лунка,-что позволяет обеспечить повышенное качество сварки за счет сжатия дуги P) .
Однако такая конструкция электрода не позволяет применять его при прецизионной сварке, так как лунка на торцовой поверхности уменьшает 2п направленность дуги. Кроме того, такую конструкцию можно получить только на электродах, диаметр которых больше трех миллиметров. Применение такой конструкции на электродах ма- 25 лых диаметров невозможно, что ограничивает область ее применения.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является неплавящийся 5б электрод с улучшенными характеристиками зажигания дуги, представляющий собой стержень, на конце которого выполнена по крайней мере одна нро-! .дольная кромка,,угол заточки которой должен быть острым (2).
Улучшенные характеристики зажигания дуги при такой конструкции электрода могут быть объяснены тем, что каждый острый угол заточки при продольной кромке создает вершину с мак-симальной напряженностью электрического поля. Создание нескольких таких вершин и увеличивает стабилизацию зажигания дуги.
Недостатком известной конструкции является то, что выполнить несколько острых граней на электроде малого диаметра сложно, кроме того, их удаление относительно друг друга очень 50 мало, что сводит практически к нулю эффект стабилизации зажигания дуги, так как форма электрода малого диаметра в этом случае подобна просто заточенному на конус. 55
Цель изобратения - повышение стабилизации зажигания дуги при использовании электродов малого диаметра
26 1 путем увеличения поверхности, обогащенной активирующими добавками.
Поставленная цель достигается тем, что в неплавящемся электроде, выполненном в виде стержня из вольфрама с активирующими добавками, конец которого заточен на .конус, на конической поверхности электрода по его оси или параллельно ей образована внутренняя полость в виде надреза глубиной, соответствующей заточенной части электрода.
На фиг. 1 схематически представлен предлагаемый электрод, общий вид; на фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг.1.
Электрод 1 выполнен в виде стержня с заточенной конической частью 2.
На конической поверхности 3 электрода 1 выполнены продольные кромки
4 и 5, образующие внутреннюю полость в виде надреза 6, глубина которого соответствует высоте заточенной части 2 электрода 1. Выполнение более глубокого надреза нецелесообразно, так .как его наличие сказывается на механической прочности электрода, а маленькая глубина надреза 6 приводит к уменьшению эффекта стабилизации вследствие уменьшения величины поверхности, обнаженной при образовании надреза и являющейся активной для .зажигания дуги.
Для изготовления электрода предлагаемой конструкции электродную проволоку из торий-вольфрама по ГОСТ
23949-80, изготовленную методом протяжки, разрезают на заготовки необходимой длины, затем рабочий конец проволоки деформируют. Вследствие особого характера напряженного со-! стояния, получаемого при волочении, l протяжке и прокатке тугоплавких материалов, возникает расслоение про волоки, при этом трещина расслоя, как правило, проходит параллельно плоскости прокатки и волочения по границам ячеек.
При расслоении электрода из торированного вольфрама с последующей заточкой рабочего конца на конической части электрода образуется внутренняя полость. Поверхность полости образована расслоением и проходит по границам зерен, где и концентри,руется окись тория. Увеличение поверхности, обогащенной окисью тория, которая под действием электронов
Составитель А.Гаврилов
Редактор С.Лнсина Техред А.Кикемезей Корректор А.Тяско
Заказ 10006/11: Тираж 1086 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 при подаче напряжения на электрод теряет связь с кислородом, понижает работу выхода электронов. Предлагаемая конструкция электрода позволяет увеличить стабилизацию зажигания дуги для электродов малого диаметра, КПД его использования.
Работа электрода такой конструкции опробовалась для прецизионной сварки электродом малого диаметра (порядка 1 мм) на малых точках сварки. Электрод изготавливался Hs .про,волоки торированного вольфрама по
134326 4
ГОСТ 23949-80. С применением предлагаемого электрода величина стабильного зажигания увеличилась до 20 раз на электрод по сравнению с 3-5 разами при использовании электрода известной конструкции.
Применение предлагаемого электрода особенно повышает производительность и условия труда при прецизион1п ной сварке в герметичных боксах при работе с ядовитыж и вредными веществами, где замена электрода затруднена и занимает много времени.
www.findpatent.ru
Неплавящийся вольфрамовый электрод - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Неплавящийся вольфрамовый электрод
Cтраница 1
Неплавящийся вольфрамовый электрод расходуется в небольшом количестве вследствие небольшого испарения и других причин. Расход электродов других марок выше, а для чистого вольфрама он составляет 0 4 - 0 5 г в 1 ч и более. При этом уменьшается промежуток времени, в течение которого вольфрамовый электрод находится в режиме анода. [1]
Неплавящийся вольфрамовый электрод диаметром 3 - 5 мм устанавливают в Электрододержатель с вылетом 8 - 10 мм. Его конец должен располагаться на уровне верхнего среза сопла-канала. То-коведущая присадочная проволока или порошок подаются непосредственно под плазменную головку. [2]
Сварку неплавящимся вольфрамовым электродом или плавящимся металлическим электродом в защитной струе аргона называют аргоно-дуговой, а в струе гелия - гелие-дуговой сваркой. Этим способом сваривают преимущественно детали толщиной до 2 мм из высоколегированных сталей и цветных металлов. [4]
Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа аргона применяется для сваривания легированных сталей, алюминия, меди, титана и их сплавов. Высококачественный шов образуется вследствие расплавления кромок изделия и, если необходимо, подаваемой в зону дуги присадочной проволоки того же химического состава, что и свариваемые изделия. [5]
Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа аргона применяется для сваривания нержавеющих и жаропрочных сталей, алюминия, меди, титана и их сплавов. Высококачественный шов образуется вследствие расплавления кромок изделия и, если необходимо, подаваемой в зону дуги присадочной проволоки. [6]
При использовании неплавящихся вольфрамовых электродов в процессе резки могут происходить заметные колебания зазора между резаком и разрезаемым металлом. [7]
Аргоно-дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом может применяться только для труб из меди М-1 и МЗС. [8]
Аргоно-дуговой сваркой неплавящимся вольфрамовым электродом сваривают трубы с толщиной стенки до 15 мм. Сварка ведется переменным током с предварительным ( во избежание пористости шва) подогревом металла до температуры 150 - 250 С и плавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности. [9]
Аргоно-дуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом применяется при изготовлении изделий из высоколегированных сталей толщинок до 2 мм, а изделий из алюминия и его-сплавов толщиной до 6 мм. В отдельных случаях возможна автоматическая сварка с присадкой из более толстого металла. [11]
Аргомодуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом дает очень качественный шов и применяется для сваривания нержавеющих и жаропрочных сталей, алюминия, меди, титана и их сплавов. Шов образуется за счет расплавления кромок изделия и, если необходимо, подаваемой в зону дуги присадочной проволоки. [12]
При сварке неплавящимся вольфрамовым электродом в инертном газе ( аргоне или гелии) металлургический процесс протекает без участия элементов, поступающих из воздуха или из электродного покрытия. Возможно только взаимодействие с оксидом железа FeO, находящимся в стали и в присадочной проволоке, а также с водородом, растворенным в стали или находящимся на ее поверхности в виде влаги и ржавчины. При взаимодействии FeO с углеродом образуется СО, который вызывает пористость. При кристаллизации водород не успевает выделиться, образуя поры. Для борьбы с пористостью при аргонодуговой сварке вводят в ванну присадочную проволоку с увеличенным количеством элементов раскислителей. Применяют также смеси газов, добавляя в состав аргона 10 - 15 % углекислого газа или 5 % кислорода. Эти добавки бурно окисляют углерод, вызывая кипение ванны, в результате чего пузырьками газа выносится СО и HZ в атмосферу. Кроме того, кислород уменьшает поверхностное натяжение капель металла, перенос их становится мелкокапельным или даже струйным, что наряду с уменьшением содержания водорода способствует лучшему формированию шва. Кислород также соединяется с водородом, образуя не растворимые в стали соединения, уходящие в шлак. [13]
Для сварки неплавящимся вольфрамовым электродом используют обычные источники питания дуги ( преобразователи ПСО-120, ПСО-300 и трансформаторы ТС-120, ТС-300), а также универсальный сварочный преобразователь ГСР-150, имеющий жесткую и по-логопадающую вольтамперные характеристики. [14]
При сварке неплавящимся вольфрамовым электродом в вольфрам входят добавки тория марки ВТ-15, лантана ВЛ-10, иттрия ВИ и др. Применение чистого вольфрама ( ВЧ) не рекомендуется ввиду его низкой стойкости. [15]
Страницы: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Неплавящийся электрод - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3
Неплавящийся электрод
Cтраница 3
Сварка неплавящимся электродом бывает ручной, полуавтоматической и автоматической. При ручной сварке сварщик самостоятельно подает присадочную проволоку в зону дуги, где она оплавляется и перемещает горелку вдоль стыка свариваемого изделия. [31]
Сварку неплавящимся электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. В этом случае дуга легко зажигается и горит устойчиво при напряжении 10 - 15 В. При обратной полярности возрастает напряжение дуги, уменьшается устойчивость ее горения и снижается стойкость электрода. Эти особенности дуги обратной полярности делают ее непригодной для непосредственного применения в сварочном процессе. Однако дуга обратной полярности обладает одним важным технологическим свойством: при ее действии с поверхности свариваемого металла удаляются оксиды. [32]
Сварку неплавящимся электродом выполняют вручную, полуавтоматически ( механизирована подача присадочной проволоки) или автоматически, когда механизированы передвижение электрода и подача присадочной проволоки. [34]
Сварку неплавящимся электродом обычно осуществляют на переменном токе с применением осцилляторов или на постоянном токе обратной полярности. Такую схему включения применяют при сварке алюминиевых сплавов, когда за счет эффекта катодного распыления происходит разрушение поверхностных окисных пленок. [36]
Сварку неплавящимся электродом обычно ведут на переменном токе с применением осцилляторов или на постоянном токе обратной полярности. Такую схему включения применяют при сварке алюминиевых сплавов, когда за счет эффекта катодного распыления происходит разрушение поверхностных окисных пленок. В зону пламени дуги 5 подается присадочный пруток 2, изготовленный из материала, близкого по химическому составу к основному металлу. Металлический пруток и основной металл образуют ванну 6 расплавленного металла. [37]
Сварка неплавящимся электродом в инертных газах может быть ручной, полуавтоматической и автоматической. Прутки из лантанированного вольфрама изготовляют диаметром 1 - 7 5 мм. Благодаря присадке лантана повышается эмиссионная способность электрода и устойчивость горения дуги. [39]
Сварку неплавящимся электродом выполняют на постоянном токе прямой полярности, а плавящимся электродом - на токе обратной полярности. [40]
Сварку неплавящимся электродом обычно ведут на переменном токе с применением осцилляторов или на постоянном токе обратной полярности. Такую схему включения применяют при сварке алюминиевых сплавов, когда за счет эффекта катодного распыления происходит разрушение поверхностных окисных пленок. В зону пламени дуги 5 подается присадочный пруток 2, изготовленный из материала, близкого по химическому составу к основному металлу. Металлический пруток и основной металл образуют ванну 6 расплавленного металла. [41]
Сварку неплавящимся электродом экономически целесообразно применять при изготовлении конструкций из стали толщиной 0 3 - 2 0 мм. Более удобны при сварке неплавпщимся электродом соединения с бортовкой кромок. При сварке стыковых соединений вдоль стыка укладывают присадочную проволоку. [42]
Сварка неплавящимся электродом выполняется вольфрамовым или угольным электродом. Дута возбуждается между электродом и свариваемым трубопроводом. [43]
Сварку неплавящимся электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. В этом случае дуга легко зажигается и горит устойчиво при напряжении 10 - 15 В. [45]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
Неплавящийся электрод
Изобретение относится к сварке неплавящимся электродом, преимущественно погруженной дугой, а именно к конструкции электрода, применяемого для данного процесса. цель изобретения - повышение качества сварки за счет исключения коротких замыканий электрода на переднюю кромку сварочной ванны. Электрод представляет собой цилиндрический стержень 1 диаметром D, выполненный из вольфрама или другого материала любого известного состава. Заточка электрода имеет вид клина, грань 2 которого наклонена к оси электрода 0-0 под углом α1=15-45°, а грань 3 - под углом α2=45-60°. Ребро клина /пересечение граней 2 и 3/ пересекает ось электрода и расположено с ней в одной плоскости. Для повышения стабильности горения дуги по концам ребра выполнены радиусы, равные /0,2-0,3/D. Конструкция электрода позволяет проводить сварку различных металлов на максимальных режимах. 2 ил., 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 35 02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
О
Фиг.1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4395814/31-27 (22) 31.03.88 (46) 15.02.90. Бюл. № 6 (71) Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского (72) А, Ф. Нестеров, Е. А. Булгачев
Н. Б. Бойцов и М. Ю. Марков (53) 621.791.75 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 793743, кл. В 23 К 9/16, 1979. (54) НЕПЛАВЯЩИЙСЯ ЭЛЕКТРОД (57) Изобретение относится к сварке не. плавящимся электродом, преимущественно погруженной дугой, а именно к конструкции электрода, применяемого для данного процесса. Цель изобретения — повышение качества сварки За счет исключения коротких
„„SU„„1542?49 А1 замыканий электрода на переднюю кромку сварочной ванны. Электрод представляет собой цилиндрический стержень 1 диаметром Р, выполненный из вольфрама или другого материала любого известного состава.
Заточка электрода имеет вид клина, грань
2 которого наклонена к оси электрода 0-0 под углом сс =15 — 45, а грань 3 — под углом а2=45 — 60 . Ребро клина (пересечение граней 2 и 3) пересекает ось электрода и расположено с ней в одной плоскости.
Для повышения стабильности горения дуги по концам ребра выполнены радиусы, равные (0,2 — 0,3) D. Конструкция электрода позволяет проводить сварку различных металлов на максимальных режимах. 2 ил., 1 табл.
1542749
Изобретение стносится к сварке неплавящимся электродом погруженной дугой, а именно к конструкции применяемого для осуществления этого процесса неплавящегося электрода, и может быть исполь- зовано в авиационной, судостроительной и других отраслях машиностроения при сварке металлов больших толщин.
Цель изобретения — повышение качества сварки за счет исключения коротких ,замыканий электрода на переднюю кромку сварочной ванны.
На фиг. 1 представлена конструкция рабочего конца электрода, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид спереди.
Электрод представляет собой цилиндрический стержень 1 диаметром D, выполненный из вольфрама или другого материала любого известного состава, применяемого для изготовления неплавящихся электродов.
Заточка рабочего конца электрода выполнена в виде клина, одна из граней которого (грань 2) наклонена к профильной оси электрода 0-0 под углом а == 15 †, а вторая грань 3 — под углом а2=45 — 60 . Ребро клина 4 (линия пересечения 2 и 3) пересекает ось электрода 0-0 и перпендикулярна ей. Для повышения стабильности горения дуги по концам ребра 4 выполнены радиусы R= (0,2 — 0,3) D.
При сварке погруженной дугой существует некоторая критическая скорость, превышение которой приводит к нарушению формирования сварного шва и образованию в нем так называемых «полостей».
При сварке металлов больших толщин, когда рабочий конец электрода находится значительно ниже поверхности свариваемого металла, максимальная скорость сварки определяется началом замыканий боковой поверхности электрода, на переднюю кромку сварочной ванны. Установлено, что при угле
vi=45 замыкания начинаются на скорости ниже критической. В диапазоне углов аi=15 — 45 максимальная скорость сварки определяется критической скоростьк данных условий, при этом для более теплопроводных материалов (алюминиевых сплавов) следует принимать значения аь а для менее теплопроводных (титановых сплавов) значение а| может быть увеличено до максимального значения. Уменьшение ai менее 15 нецелесообразно, так как это приводит к неоправданному увеличению трудоемкости заточки и расходу вольфрама без какоголибо дополнительного эффекта.
Наличие второго скоса на рабочем конце электрода и радиусов по концам ребра клиновой заточки обеспечивает стабильное горение дуги и формирование шва. Прй уменьшении угла я: менее 45 резко снижается стойкость электрода и происходит интенсивное разрушение его рабочего конца.
При угле и> более 60 начинают наблюдаться случаи спонтанного перехода катодного пятна дуги на эту грань, сопровождаемые нарушением формирования шва.
Пример. Производят сварку образцов из магниевого сплава МА-2-1 (толщиной 35 мм и титанового сплава ВТ-6 толщиной 30 мм, 15 погруженной дугой электродом из итрированного вольфрама марки ВИ вЂ” диаметром 10 мм. При сварке сплава МА-2-1 углы заточки ni и а2 составляют соответственно 15 и 40, 35 и 50 при сварке сплава
ВТ6 — соответственно 15 и 40, 35 и 50 .
При сварке ребро клиновой заточки электрода располагают перпендикулярно плоскости стыка, гранью и углом аь по ходу сварки.
Режимы сварки: сплав МА 2-1: 1-=
25 =900 А, Ua=!2,5 В; Ч-=6 м/ч; сплав
ВТ 6: 1,.=1300 А; U =12B; Ч-=5,5 м/ч.
После сварки образцы подвергают визуальному и рентгеновскому контролю.
Результаты сварки образцов приведены в таблице.
Применение данных электродов позволяет производить. сварку различных металлов погруженной дугой на максимальных режимах, при которых вообще возможно качественное формирование шва, что существенно расширяет технологические возможности данного способа.
Формула изобретения
Неплавящийся электрод, преимуществен4р но для сварки погруженной дугой, на рабочем торце которого выполнена заточка, несимметричная продольной оси электрода, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварки путем исключения коротких замыканий на переднюю кромку сварочной ванны, заточка рабочего конца электрода выполнена в виде клина, угол наклона одной из граней которого к оси электрода составляет от 15 до 45, а угол другой грани от 45 до 60, при этом линия пересечения граней перпендикулярна оси электрода и расположена с ней в одной плоскости.
1542749
Угол заточки, град
Неплавящийся электрод по примерам
Марка свариваемого маРезультаты контроля
Внешний Рентгено-конвид троль териала
1 2
15
Вольфрам.включения
Дефектов нет
Удовлетворит.
Удовлетворит.
Удовлетворит.
Удовлетворит.
МА-2-1
35
Вольфрам.включения
Дефектов нет
BT-6
50
Составитель Г. Тютченкова
Редактор И. Сегляник Техред И. Верес Корректор Л. П а та и
Заказ 368 Тираж 642 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
www.findpatent.ru
Неплавящийся электрод
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рп764891 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.11.78 (21) 2689365/25-27 с присоединением заявки Ио(51) М. КЛ.3
В 23 К 9/16
В 23 К 35/02 (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 230980. Бюллетень й9 35 (53) УДК 621. 791. .75(088.8) Дата опубликования описания 26 ° 09. 80 (72) Авторы изобретеиия
В. A. Косович, A. И. Маторин, A. С. Протасенко
1 и В. С. Седых
Волгоградский политехнический институт (71) Заявитель (54) НЕПЛАВЯЩИИСЯ ЭЛЕКТРОД
Изобретение относится к сварочной технике, конкретно tc конструкции неплавящихся электродов для сварки пульсирующей(импульсной)дугой, враща- 5 ющейся в магнитном поле.
Известны неплавящиеся электроды, представляющие собой вольфрамовые стержни и широко использующиеся, помимо обычной дуговой сварки, для 10 сварки импульсной дугой, а также дугой, вращающейся в магнитном поле (11 . однако, из-за неподвижности катодного пятна на вольфрамовом электродестержне наложение магнитного поля,отклоняя дугу, удлиняет ее и, в результате, снижает ее устойчивость. Относительно сварки импульсной дугой с использованием такого электрода следует отметить, что область ее применения ограничена необходимостью специального источника импульсов сварочного тока.
Известны неплавящиеся электроды в виде полых цилиндров-трубок(вольфра- 25 мовых или охлаждаемых водой медных), применяющихся преимущественно для сварки дугой, вращающейся в магнитном поле и образующей при своем вращении плазменный цилиндр, опиразщийся30 верхним основанием на торец трубчатого электрода, а нижним — на свариваемое изделие 21 .
Однако применение таких электродов исключает возмо-кность управления тепловложением в свариваемое изделие путем наложения импульсов сварочного тока из-за сложности синхронизации подачи импульсов с частотой вращения дуги.
Цель изобретения — повышение качества сварки с использованием новой конструкции неплавящегося электрода.
Указанная цель достигается тем,что неплавящийся трубчатый электрод из вольфрама выполнен таким образом,что рабочий торец электрода имеет срез под углом 45-80 к продольной оси электрода.
Из-за неперпендикулярности рабочего торца электрода к продольной оси расстояние между свариваемым изделием и торцом непостоянно при обходе по торцу. В результате длина дуги при ее вращении (при этом катодное пятно обегает торец электрода) периодически изменяется с частотой, равной скорости вращения дуги. С такой же частотой изменяется и величина тока
764891 формула изобретения дуги от максимальной, когда дуга замыкает кратчайшее расстояние между торцом электрода и изделием, до минимальной, когда длина дуги максимальна. Аналогично изменению тока изменяется и величина тепловложения в изделие. Ориентируя различным образом электрод (относительно оси шва), можно варьировать положением зоны максимального тепловложения:смещать ее к периферии шва или совмещать с
его осью, что позволяет использовать разработанный электрод как для сварки тонколистового материала, так и для сварки разнородных материалов с различными теплофизическими свойствами. 15
На чертеже представлена конструкция электрода.
Электрод представляет собой полый цилиндр-трубку, изготовленную из вольфрама; рабочий торец электрода 2р о имеет срез под углом 45-80, образованным плоскостью торца и продольной осью электрода.
Величина угла среза рабочего торца электрода зависит от диаметра эле- ктрода-трубки. При использовании электродов-трубок сравнительно малых диаметров(2-5 мм) величина этого угла смещается в сторону больших его значений (из указанного диапазона), в электродах больших диаметров этот угол должен быть меньше. Например, рабочий торец электрода с внутренним ,диаметром 10 мм необходимо заточить так, чтобы угол между его плоскостью и продольной осью электрода составил
60-80 . При уменьшении этого угла снижается устойчивость дуги из-за черезмерной величины дугового промежутка в момент прохождения катодным пятном верхней относительно иэделия 40 точки торца, при увеличении угла уменьшается положительный эффект изза снижения величины импульсов сварочного тока.
Предлагаемый электрод работает 4$ следующим образом.
Электрод устанавливается в горелке обычным способом. Дуговой разряд между электродом и свариваемым изделием возбуждается осциллятором или 5р замыканием электрода на графитовую пластину. При наложении на дуговой . промежуток магнитного поля, создаваемого обычным способом(например с помощью соленоида, установленного на сопле горелки), дуга начинает вращаться, при этом ее катодное пятно (при сварке на постоянном токе и прямой полярности) обегает торец электрода с частотой, определяемой величиной тока дуги и напряженностью маг- 60 нитного поля. С такой же частотой изменяется длина дуги и, как следствие, величина сварочного тока. Аналогично изменяется и тепловложение в свариваемое иэделие: его величина 65 оказывается максимальной в зоне, со.ответствующей минимальной длине дугового промежутка. При симметричном (относительно оси шва) расположении электрода зона максимального тепловложения совпадает с продольной осью шва, при его повороте на 90 (вокруг продольной оси электрода) эта зона смешается от оси шва к его периферии.
Необходимость в таком смещении возникает, например, при сварке разнородных металлов (c различными теплофизическими свойствами). При сварке однородных металлов предлагаемый электрод позволяет зону максимального проплавления.размещать на оси шва или смещать ее к периферии.
Таким образом, предлагаемый электрод позволяет совместить в одном процессе две разновидности дуговой сварки: сварку импульсной дугой и сварку дугой, вращающейся в магнитном поле, дает возможность использовать одновременно все достоинства указанных разновидностей сварки, обеспечивает управление величиной и расположением зоны максимального тепловложения и, в конечном итоге, повышает качество сварки.
Предлагаемый электрод может быть применен во всех случаях автоматической дуговой сварки неплавящимся электродом, однако максимальный эффект будет получен при сварке тонколистового материала встык (без присадочного материала или с его подачей сбоку или по центру электрода) при сварке . разнородных материалов с различными теплофизическими свойствами, Технико-экон мическая эффективность внедрения предлагаемого электрода обусловлена повышением качества сварки благодаря большим возможностям(в сравнении с известными электродами) управления процессом тепловложения в свариваемое изделие.
Неплавящийся электрод, преимущественно для сварки импульсной дугой, вращающейся в магнитном поле, выполненный в виде полого вольфрамового цилиндра, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества сварки, рабочий торец электрода имеет срез под углом 45-80о к продольной оси электрода.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Леваков В. С. и др. Влияние продольного магнитного поля на Электрическую дугу с неплавящимся вольфрамовым катодом.-"Сварочное производство", 1965, 9 10, с.9-12.
2. Волчков Г. В. Особенности перемещения дуг в поперечном магнитном поле с неплавящимся электродом.-"Сварочное производство", 1973, 9 7, с. 26-28.
764 89 1
Заказ 6871/5 Тираж 1160
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, (-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4
Составитель Г. Гютченкова
Редактор Т. Кугрышева Техред Ж.Кастелевич Корректор M. IIo®o
www.findpatent.ru
Неплавящийся электрод - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2
Неплавящийся электрод
Cтраница 2
Неплавящимся электродом свариваются преимущественно тонкостенные изделия из листов, труб и пр. Экономически выгодной является сварка легко окисляющихся металлов и сплавов, которые плохо свариваются другими способами. К ним следует отнести алюминий, магний, медь и их сплавы, титан, молибден, нержавеющую, кислотоупорную и жароупорную сталь и сплавы с высоким содержанием хрома. [16]
Неплавящимся электродом сваривают все типы соединений: стыковые, нахлесточные, тавровые, с отбортовкой, угловые, за исключением нахлесточных и тавровых соединений листов толщиной до 1 мм. Для сварки применяют присадочную проволоку диаметром 1 6 - 5 мм того же химического состава, что и свариваемый металл. Перед сваркой проволоку испытывают на свариваемость: она должна плавиться спокойно, без образования пор, шлака и разбрызгивания. [17]
Неплавящимся электродом свариваются преимущественно тонкостенные изделия из листов, труб и пр. Экономически выгодной является сварка легко окисляющихся металлов и сплавов, которые плохо свариваются другими способами. К ним следует отнести алюминий, магний, медь и их сплавы, титан, молибден, нержавеющую, кислотоупорную и жароупорную сталь и сплавы с высоким содержанием хрома. [18]
Аргонодуговуюрезку неплавящимся электродом целесообразно применять для обработки листов толщиной до 5 мм из алюминия, меди и их сплавов, нержавеющей стали и других металлов. [19]
Какие неплавящиеся электроды применяют при дуговой сварке в защитных газах. [20]
Какие неплавящиеся электроды применяют для дуговой сварки алюминия. [21]
Какие неплавящиеся электроды применяют для сварки. [22]
Материал неплавящегося электрода не должен участвовать в формировании состава наплавленного металла или металла шва. Однако в ряде случаев такое влияние, обычно ухудшающее свойства шва, имеется и поэтому надо его максимально ограничивать. [23]
Сварку неплавящимся электродом в инертных газах рекомендуют для соединения высокопрочных, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов, алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, как правило, небольшой толщины. Наиболее распространена аргонодуговая сварка свободной дугой. [24]
Сварку неплавящимся электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. В этом случае дуга легко зажигается и горит устойчиво при напряжении 10 - 15 В. [26]
Сварка неплавящимся электродом может производиться дугой прямого и косвенного действия. [27]
Сварка неплавящимся электродом находит применение в основном для соединения металла толщиной до 3 мм. Этим способом успешно сваривается большинство металлов и сплавов. Сварка производится вручную, полуавтоматически и автоматически, на постоянном токе прямой полярности и на переменном токе. Ручная аргоно-дуговая сварка выполняется с помощью специальной горелки, которую сварщик держит в руке и перемещает вдоль шва. Сварка может производиться с подачей присадки или без нее. При сварке с присадочной проволокой сварщик вручную подает ее в зону дуги. [28]
Сварка неплавящимся электродом должна производиться углом вперед. Угол наклона оси мундштука к изделию должен быть 60 - 80, расход инертного газа для сварки - в пределах 5 - 10 л / мин. [29]
Сварка неплавящимся электродом в защитных газах может осуществляться вручную, на полуавтоматических установках с механизированной подачей присадочной проволоки или на автоматах с механизированной - подачей присадочной проволоки и передвижением вольфрамового электрода. [30]
Страницы: 1 2 3 4 5
www.ngpedia.ru
