SU1379036A1 - Method of pulsed argon-arc welding with stepped movement of non-consumable electrodes - Google Patents

Description

(21)39Ь9714/2А-27(21) 399797 / 2A-27

(22)29.10.85(22) 10/29/85

(46) 07.03.88. Бкш. № 9(46) 03/07/88. Bksh. Number 9

(71)Ироектно-технологический институт Энергомонтажпроект(71) Design and Technology Institute Energomontazhproekt

(72)Ю.М.Фролов, А.В.Ротштейн, Б.М.Буренов, И.В.Дергалев(72) Yu.M.Frolov, A.V. Rotshtein, B.M.Burenov, I.V. Dergalev

и B.C.Кузьмичевand B.C. Kuzmichyov

(53)621.791.75(088.8)(53) 621.791.75 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР N 1007881, кл. В 23 К 9/16, 1983.(56) USSR author's certificate N 1007881, cl. In 23 K 9/16, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 849632, кл. В 23 К 9/16, 1978.USSR Author's Certificate No. 849632, cl. In 23 K 9/16, 1978.

(54)СПОСОБ №ШУЛЬСНОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ С ШАГОВЫМ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ НЕПЛАВЯЩИХСЯ ЭЛЕКТРОДОВ(54) METHOD OF SHUTTLE ARGONOGB WELDING WITH STEP MOVEMENT OF NON-MELTING ELECTRODES

(57)Изобретение относитс  к области сварки и может быть использовано при сварке торцовых соединений трубных(57) The invention relates to the field of welding and can be used for welding end pipe joints.

и листовых конструкций. Цель изобретени  - повышение качества и производительности . Сварку торцовых соединений труб осуществл ют с шаговым перемещением трех неплав щихс  электродов , два из которых располагают поперек линии стыка, а третий - по центру . Поперечные электроды устанавливают под углом 100-200° к горизонтальной плоскости дл  создани  формы сварочного шва торцового соединени  без натекани  металла на наружные кромки. При этом поперечные электроды смещают от наружного кра  свариваемой.кромки на величину, не превышающую половины толщины кромки. Импульс сварочного тока подают сначала на центральный электрод до получени  диаметра сварной точки, не превышающего суммарной толщины свариваемых кромок. После чего перемещают горелку и поочередно подают импульсы тока на поперечные электроды до получени  диаметра сварной точки, превышающего толщину свариваемой кромки. Способ позвол ет регулировать форму сварного шва в зависимости от толщины сва риваемых кромок. 1 ил., 2 табл.and sheet structures. The purpose of the invention is to improve the quality and performance. The welding of the end connections of the pipes is carried out with step-by-step movement of three non-melting electrodes, two of which are arranged across the joint line, and the third one is centered. The transverse electrodes are set at an angle of 100-200 ° to the horizontal plane to create the shape of the welding seam of the end joint without metal leakage onto the outer edges. In this case, the transverse electrodes are displaced from the outer edge of the welded edge by an amount not exceeding half the thickness of the edge. A pulse of welding current is first supplied to the central electrode to obtain the diameter of the weld point, not exceeding the total thickness of the edges being welded. Then the burner is moved and current pulses are alternately applied to the transverse electrodes to obtain the diameter of the weld point exceeding the thickness of the edge to be welded. The method allows to adjust the shape of the weld, depending on the thickness of the weld edges. 1 dw., 2 tab.

((

(Л(L

Изобретение относитс  к сварке и может быть использовано при сварке торцовых соединении трубных и листовых конструкций в различных област х промышленности и строительства.This invention relates to welding and can be used in welding end connections of pipe and sheet structures in various areas of industry and construction.

Цель изобретени  - повышение качества и производительности при сварке торцовых соединений труб путем получени  необходимой глубины проплав- леии  при отсутствии натекани  металла на наружные кромки соединени , а также регулирование формы сварного шва в зависимости от толщины свариваемых кромок.The purpose of the invention is to improve the quality and productivity when welding pipe end joints by obtaining the required depth of penetration in the absence of metal leakage on the outer edges of the joint, as well as adjusting the shape of the weld depending on the thickness of the edges to be welded.

На чертеже представлена схема расположени  электродов.The drawing shows the layout of the electrodes.

(;иарку торцовых соединений труб осуществл ют с шаговым перемещением трех неплав  цихс  электродов 1 - 3 с расположением двух из них (электроды 1 и 2) поперек соединени , а третьего (электрод 3) - по линии соединени , при этом поперечные электроды устанавливают под углом 100-200 к горизонтальной плоскости со смещением от наружного кра  свариваемой кромки на величину, не превышающую половины толщины кромки, а импульс сварочного тока подают сначала на трогий (центральный) электрод до получени  диаметра сварной точки, не превышающего суммарную толщину свариваемых кромок с последующим перемещением горелки и поочередной подачей импульса тока на поперечные электроды до получени  диаметра сварной точки , превышающего толщину свариваемой кромки.(; a pipe end fitting is carried out with the stepwise movement of three non-melting electrodes 1 - 3 with two of them (electrodes 1 and 2) across the connection, and the third (electrode 3) - along the connection line, while the transverse electrodes are set at an angle 100-200 to the horizontal plane offset from the outer edge of the weld edge by an amount not exceeding half the thickness of the edge, and a pulse of welding current is first supplied to the gentle (central) electrode to obtain the diameter of the weld point not exceeding the total thickness Inu welded edges with subsequent movement of the burner and alternately applying a current pulse to the transverse electrodes to obtain a nugget diameter exceeding the thickness of the welded edges.

Центральным электродом 3 обеспе- чивают заданную величину проплавле- ни , не расплавл   наружных краев кромок соединени , дл  этого ведут сварку углом назад с последующим перемещением горелки на величину ша- га перемещени .The central electrode 3 provides a predetermined amount of melting without melting the outer edges of the edges of the joint, for this purpose, they are welded by a backward angle with the subsequent movement of the burner by the magnitude of the displacement step.

Если диаметр сварной точки превысит cy мapнyю толщину свариваемых кромок (иJП удвоенную минимальную толщину свариваемой кроЫки при сварке раз)юстенных соединений), то наружные кромки оплав тс , что приведет к ухудшению формировани  шва и к увеличению натеков расплавленного металла.If the diameter of the weld point exceeds the cymaranal thickness of the edges to be welded (JEP twice the minimum thickness of the welded joint at welding times) of the joints), then the outer edges are melted, which will lead to a deterioration of the weld and an increase in the leaks of the molten metal.

Поочередна  подача импульса сна- , речного тока на поперечные электроды 1 и 2 обеспечивает хорошее формирование шва и позвол ет обеспечиватьAlternately, applying a pulse of river and river current to transverse electrodes 1 and 2 ensures good formation of the weld and allows

5five

0 5 0 0 5 0

0 0

00

5five

сварку от одного сварочного источника . Диаметр сварной точки при сварке поперечными электродами получают с превышением толщины свариваемой кромки на 5-30%. В случае получени  диаметра сварной точки менее 5% кромки могут не расплавитьс , а при увеличении диаметра сварной точки более ЗОХ образуетс  недопустимый натек металла на наружные кромки. С целью увеличени  ширины шва с одновременным уменьшением глубины проплавленил сварку поперечными электродами ведут углом вперед.welding from one welding source. When welded by transverse electrodes, the diameter of the welded point is obtained with an excess of the thickness of the weld edge by 5-30%. In the case of obtaining the diameter of the weld point, less than 5% of the edge may not melt, and as the diameter of the weld point increases over ZOX, an unacceptable leakage of metal on the outer edges is formed. In order to increase the width of the weld with a simultaneous decrease in the depth of the penetration, welding with transverse electrodes is carried out with an angle forward.

Дл  удобства расположени  поперечных электродов в одной горелке рассто ние между ними устанавливаетс  кратным шагу перемещени .For the convenience of arranging the transverse electrodes in one burner, the distance between them is established by a multiple of the displacement step.

С целью регулировани  формы сварного шва торцового соединени  поперечные электроды 1 и 2 располагают под углом 100-200 к горизонтальной плоскости. Поперечные электроды 1 и 2 не участвуют в создании необходимой глубины проплавлени  и предназначены дл  создани  формы сварного шва торцового соединени  без натекани  металла на наружные кромки. Пределы угла наклона поперечных электродов выбраны из следующих соображений. При угле наклона менее 100 изменение формы шва не наблюдаетс . При угле наклона более 200° затрудн етс  переплавление кромок вблизи сварного шва, полученного центральным электродом 3, Угол наклона 135-200 рекомендуетс  дл  толщин кромок менее 3 мм, а 100-150 - дл  толщин кромок более 3 MMiIn order to adjust the shape of the weld of the end joint, transverse electrodes 1 and 2 are positioned at an angle of 100-200 to the horizontal plane. The transverse electrodes 1 and 2 are not involved in creating the required penetration depth and are intended to create the shape of the weld seam of the end joint without metal leaking onto the outer edges. The limits of the angle of inclination of the transverse electrodes are chosen from the following considerations. When the angle of inclination is less than 100, no change in the seam shape is observed. At an inclination angle of more than 200 °, it is difficult to remelt the edges near the weld obtained by the central electrode 3. An inclination angle of 135-200 is recommended for edge thicknesses of less than 3 mm, and 100-150 for edge thicknesses of more than 3 MMi

В зависимости от величины угла наклона и толщины свариваемой кромки дл  улучшени  оплавлени  наружной кромки и более плавного перехода к сварному шву, полученному центральным электродом 3 различных толщин свариваемых кромок электроды смещают от наружного кра  свариваемых кромок в горизонтальном или вертикальном направлении на величину, не превышающую половины толщины кромки.Depending on the angle of inclination and thickness of the edge being welded to improve the melting of the outer edge and a smoother transition to the weld obtained by the central electrode 3 different thicknesses of the edges being welded, the electrodes are displaced from the outer edge of the edges being welded in the horizontal or vertical direction by not more than half the thickness edges.

В табл. 1 приведены величины смещени  поперечных электродов в зависимости от углов наклона и толщины свариваемой кромки.In tab. Figure 1 shows the displacement values of the transverse electrodes as a function of the angles of inclination and the thickness of the edge being welded.

Дл  получени  заданной формы шва выбирают углы наклона электродов расчетным или экспериментальным путем.To obtain a given shape of the seam, choose the angles of inclination of the electrodes by calculation or experimentally.

Центральный электрод 3 располагаю по линии соединени  уг лом назад дл получени  заданной глубины проплав- лени .The central electrode 3 is positioned along the joint line back to obtain a predetermined penetration depth.

Поперечные электроды 1 и 2 располагают либо по середине кромок соединени , либо вблизи наружных кромок соединени  со смещением в горизонтальном или вертикальном направлении в зависимости от прин той величины угла к горизонтальной плоскости, и толщины свариваемой кромки, кроме того поперечные электроды 1 и 2 располагают углом вперед.The transverse electrodes 1 and 2 are located either in the middle of the edges of the joint, or near the outer edges of the joint with displacement in the horizontal or vertical direction, depending on the received angle to the horizontal plane, and the thickness of the weld edge, in addition, the transverse electrodes 1 and 2 have an angle forward .

Между вольфрамовыми электродами 1 3 и изделием возбуждают дежурные электрические дуги. Подают импульс сварочного тока на (центральный) электрод (IK,), обеспечива  диаметр сварной точки, не превышающий суммарную толщину свариваемых кромок. Затем величину сварочного тока умень щают до величины тока паузы () и перемещают горелку после обеспече- ни  задержки () на величину щага перемещени  (S) к месту постановки следующей точки. Подают импульсы сварочного тока на поперечные электроды (1ц , luj) поочередно, обеспечива  диаметр сварной точки, превышающей толщину свариваемой кромки на 5-30% при расположении поперечных электродов под углом 100-2иО°к горизонтальной плоскости и обеспечивающей оплав- ление свариваемой кромки с плавным переходом к шву, полученному центральным электродом. После окончани  цикла процесс повтор ют.Between the tungsten electrodes 1 3 and the product excite duty electric arc. A pulse of welding current is supplied to the (central) electrode (IK,), providing the diameter of the weld point not exceeding the total thickness of the edges being welded. Then the value of the welding current is reduced to the value of the pause current () and the torch is moved after ensuring a delay () by the amount of the displacement step (S) to the place of the next point. The welding current pulses are fed to the transverse electrodes (1c, luj) alternately, ensuring the diameter of the weld point exceeding the thickness of the edge to be welded by 5-30% with the transverse electrodes at an angle of 100-2 ° O to the horizontal plane and ensuring the melting of the edge to be welded with a smooth transition to the seam obtained by the central electrode. After the end of the cycle, the process is repeated.

Пример. Производитс  импульсна  аргонодугова  сварка с шаговым перемещением трех электродов торцовыхExample. Pulsed argon arc welding with step movement of three end electrodes

соединений труб 0121 мм, 3,5+3,5 мм 08Х18Н10Т в нижнем положении и 0118 мм, 3,0+3,0 мм, 10ХСНД в потолочном положении.connections of pipes 0121 mm, 3.5 + 3.5 mm 08Х18Н10Т in the lower position and 0118 mm, 3.0 + 3.0 mm, 10ХСНД in the ceiling position.

Дл  получени  сравнительных данных одновременно сваривали стыки тру по базовому способу (импульсной сваркой за два прохода).To obtain comparative data, the pipe joints were welded simultaneously using the basic method (pulsed welding in two passes).

Результаты замеров приведены в табл. 2.The results of measurements are given in table. 2

Применение предлагаемого способа сварки обеспечивает требуемые размер проплавлени  и улучшает форму сварного Шва и повышает производительность процесса в 1,3-1,5 раза.The application of the proposed welding method provides the required size of penetration and improves the shape of the weld and increases the productivity of the process 1.3-1.5 times.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ импульсной аргонодуговой сварки с шаговым перемещением неплав щихс  электродов, два из которых располагают поперек линии , а третий по центру, отличающийс  тем, что, с целью noBbmie ни  качества и производительности процесса при сварке торцовых соединений труб, поперечные электроды устанавливают под углом 100-200 к горизонтальной плоскости со смещением от наружного кра  свариваемой кромки на величину, не превьщ1ающую половины толщины кромки, а импульс сварочного тока подают сначала на центральный электрод до получени  диаметра сварной точки, не превьппающего суммарную толщину свариваемых кромок с последующим перемещением горелки и поочередной подачей импульсов тока на поперечные электроды до получени  диаметра сварной точки, превышающего толщину свариваемой кромки.The method of pulsed argon arc welding with step-by-step movement of non-consumable electrodes, two of which are arranged across the line, and the third one in the center, characterized in that, in order to noBbmie quality and productivity of the process during welding of end connections of pipes, the transverse electrodes are set at an angle of 100-200 to the horizontal plane offset from the outer edge of the weld edge by an amount not exceeding half the thickness of the edge, and the pulse of the welding current is first fed to the central electrode until the diameter of the weld th point, not prevppayuschego total thickness of the welded edges and then moving the torch and alternately applying current pulses to electrodes to obtain transverse nugget diameter exceeding the thickness of the welded edges. Таблица 1Table 1 Толщина кромки, мм3,53,53,53,02,52,02,0Edge thickness, mm3,53,53,53,02,52,02,0 Смещение, мм в направленииOffset, mm in direction горизонтальном1,751,751,5О--вертикальном---О1 ,01,31,5horizontal1,751,751.5О - vertical --- О1, 01,31,5 Диаметр точки, мм4,04,04,03,53,02,52,5Diameter of a point, mm4,04,04,03,53,02,52,5 Параметры соединени  0 121 мм, 08Х18Н10ТConnection parameters 0 121 mm, 08Х18Н10Т Угол наклона поперечных электродов, градTilt angle of transverse electrodes, hail 90 9.5 100 135 180200 21090 9.5 100 135 180200 210 Илтекание металлаMetal flow мм 1,0 1,0 0,6 0,4 О0,2 0,4mm 1.0 1.0 0.6 0.4 O0.2 0.4 (Оплавление кромки,(Edge melting, мм 4,5 4,5 4,0 3,5 2,52,2 2,6mm 4.5 4.5 4.0 3.5 2.52.2 2.6 Таблица2Table 2 Свариваемый материал Размеры шва Оплав Машин- лениеноеThe material to be welded. Dimensions of the seam Размер Марка стали Глуби- Нате- кро-врем Size Steel Grade Glubo-Natero-time на про-кание мок,сварки,on welding, welding, р, мм G, мм плав- метал- ммминp, mm G, mm melt-metal-mmmin лени , ла, ммlaziness, la, mm ммmm I.I. 121 3,5+3,5 08Х18Н10Т 3,5 0,2 2,511121 3.5 + 3.5 08Х18Н10Т 3.5 0.2 2.5 2.511 118 3,,5 10ХСНД 3,5 0,25 3,013118 3, 5 10ХСНД 3,5 0,25 3,013 :Т5: T5 е-Г1родолжС )ие таП.ч.1e-G1rodzhS) ie taP.ch.1