Методика проведения экспериментов по изготовлению сварных соединений и режимам сварки

На основе результатов работы в 2010 году для проведения запланированных исследований по изучению влияния импульсных изменений энергетических параметров режимов сварки и регулируемого тепломассопереноса на структуру металлов шва и ЗТВ неразъемных соединений углеродистых и легированных сталей были разработаны режимы сварки, при которых выполнялись неразъемные соединения из исследуемых марок сталей.

Рис. 22. Инверторный источник питания ФЕБ-315 «МАГМА» с блоком управления, в котором реализован способ адаптивной импульснодуговой сварки (Патент № 2410216).

Рис. 23. Алгоритм адаптивного импульсного управления энергетическими параметрами при сварке покрытыми электродами (Патент № 2410216), где t_гс – длительность «горячего старта»; t_п - длительность паузы; t_и - длительность импульса; I_гс - величина тока горячего старта; I_и - ток импульса; I_п – ток паузы.

Так, например, для сварки сталей 09Г2С, 10Г2С, 17Г1СУ и 12Х18Н10Т применялся источник питания ФЕБ-315 «МАГМА», рис. 22, в котором был реализован способ адаптивной импульсно-дуговой сварки (Патент № 2410216 приоритет от 16 июня 2008 года, зарегистрирован 27 января 2011 года). Указанный способ предназначен для управления формированием металла шва при сварке покрытыми электродами, рис. 23.

Импульсный режим сварки в вышеперечисленных способах сварки осуществлялся в частотном диапазоне от 1 до 5 Гц. Режимы сварки, применяемые электродные материалы представлены в таблицах 1, 2 и 3.

Для сварки стали 15ХСНД под слоем флюса была модернизирована серийно выпускаемая установка А-1416, к которой был подключен блок модуляции сварочного тока БМСТ-3. Были отработаны режимы сварки данной стали постоянным и модулированным токами.

Таблица 1

Режимы сварки стали 12Х18Н10Т покрытыми электродами ЦЛ-11 диаметром 2 и 3 мм

Примечание: б, и – базовый и импульсный режимы, соответственно.

При этом для увеличения производительности заполнения разделки свариваемых образцов использовалась крупка, приготовленная из сварочной проволоки того же химического состава, что и проволока, с помощью которой осуществлялось расплавление кромок свариваемых образцов и формирование сварочной ванны.

Таблица 2.

Импульсные режимы сварки стали 17Г1СУ

Примечание: в таблицах 2 и 3 в столбце «режим сварки» цифрами 1,2,3, и 4 обозначены последовательность проходов при изготовлении сварных соединений.

Таблица 3.

Импульсные режимы сварки стали 17Г1СУ

Регистрация режимов сварки, рис. 24, производилась с использованием регистратора параметров режима сварки AWR 524, приобретенного в соответствии со сметой расходов по данному проекту в 2010 году.

Рис. 24. Осциллограммы тока и напряжения процесса сварки стали 15ХСНД модулированным током под флюсом, записанные при помощи регистратора параметров режима сварки AWR 524.

Таблица 4.

Режимы сварки стали 15ХСНД

Для сварки стали 30ХГСА применялась технология, в которой для управления процессами охлаждения металла шва и ЗТВ использовалась оригинальная конструкция горелки сварочного автомата, обеспечивающая двухструйную газовую защиту. Конструкция горелки позволяла управлять скоростью истечения защитного газа и тем самым управлять скоростью охлаждения металла шва и ЗТВ.

В экспериментах выполняли механизированную многопроходную сварку пластин из стали 30ХГСА размером 150х300 мм, толщиной 8 мм с щелевой разделкой кромок сварочной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2мм в СО₂ стационарной дугой с двухструйной газовой защитой без предварительного подогрева и последующей термообработки. Управляемые параметры варьировали на двух уровнях: сварочный ток I_св1 = 170 A и I_св2 = 200А, скорость сварки V₁ = 22 cм/мин и V₂ = 26 cм/мин, расход защитного газа Q₁ = 15 л/мин и Q₂ = 20 л/мин. Напряжение дуги U_д = 26…27В. Источник питания ВСЖ–303 У3.I, автоматическая сварочная головка ГСП–2, блок управления автоматической сваркой БАРС–2Б.

Поиск по сайту: