Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ МНОГОДУГОВОЙ СВАРКИ ПОД ФЛЮСОМ

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано для сварки под флюсом труб большого диаметра.

Известны способы (а.с.№808225, кл. В 23 K 9/18, 1978 г.и №1232419, кл. В 23 K 9/18 1984 г.), при которых заварку кратерной части производят дополнительной дугой, отключая основные дуги. Недостатками их являются необходимость в дополнительном оборудовании, применимость только на конечном участке заготовки и дискретность изменения параметров, что приводит к отличиям параметров самого шва по длине трубы и на ее конечном участке.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ (а.с.№1720826 кл. В 23 К 9/18 1992 г., выбран в качестве прототипа), по которому на расстоянии не менее 200 мм от конца трубы уменьшают напряжение первой дуги до 32-37 В, а на расстоянии 30-50 мм - отключают первую дугу и одновременно уменьшают скорость сварки на 40-60%, после чего через 1,5-2,2 с отключают вторую дугу и через 2,5-3,3 с после отключения первой дуги - третью.

Недостатки этого способа - сокращение обрези только на конце трубы, дискретные изменения параметров в функции как расстояния до конца трубы, так и времени, что приводит к изменениям геометрии шва и неоднозначности его характеристик на конечном участке при изменении номинальных параметров сварки в установившемся режиме.

Технической задачей изобретения является повышение качества шва в начале и конце сварки и уменьшение обрези.

Поставленная задача достигается тем, что в способе сварки под флюсом труб большого диаметра, включающем включение сварочных дуг, сварку и последовательное отключение сварочных дуг при одновременном уменьшении скорости сварки, согласно изобретению в начале сварки поочередно включают сварочные дуги на расстоянии от начала трубы, юбеспечивающем идентичность начальной части шва по глубине провара, ширине и форме указанным параметрам шва в зоне сварки на установившемся режиме, а отключают сварочные дуги на расстоянии от конца трубы, обеспечивающем хорошее качество концевой части шва без образования кратерной части, при этом включают и отключают сварочные дуги при плавном регулировании их мощности и скорости подачи электродной проволоки, причем значения мощности сварочных дуг и скорости подачи электродной проволоки устанавливают производными от скорости движения трубы, а по всей длине шва удельную погонную энергию сварки поддерживают на постоянном уровне.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что производят поочередное включение дуг вначале сварки на расстоянии от начала трубы, обеспечивающем идентичность начальной части шва по глубине провара, ширине и форме указанным параметрам шва в зоне сварки на установившемся режиме, а отключение сварочных дуг производят на расстоянии от конца трубы, обеспечивающем хорошее качество концевой части шва без образования кратерной части, причем значения мощности сварочных дуг и скорости подачи электродной проволоки устанавливают производными от скорости движения трубы, а по всей длине шва удельную погонную энергию сварки поддерживают на постоянном уровне.

Предлагаемое техническое решение позволяет поочередное включение дуг в начале сварки производить в одной точке на определенном незначительном расстоянии от начала трубы при пониженной скорости движения трубы и соответствующих ей минимальных мощностях дуг и скоростях подачи проволоки, с последующим плавным - после зажигания последней дуги - увеличением этих параметров до заданных для данного режима значений удельной погонной энергии, что обеспечивает идентичность начальной части шва по глубине провара, ширине и форме его параметрам в зоне установившегося режима. А в конце трубы плавное снижение скорости передвижения трубы с соответствующими ей снижением мощности дуг и скоростей подачи проволоки с последующим их поочередным отключением в одной точке вблизи конца трубы обеспечивает хорошее качество концевой части шва без образования кратерной части. Все это вместе способствует уменьшению обрезаемой части трубы.

Таким образом предлагаемый способ позволяет в переходных и в установившемся режимах поддерживать постоянной погонную энергию сварки и количество наплавленного металла на всей длине шва, обеспечивая неизменность характеристик сварного шва и уменьшая величину обрези по торцам труб.

Пример реализации способа для трехдуговой сварки представлен в виде графиков изменения скорости сварки, скорости подачи проволоки и удельной мощности дуг на чертеже, где приняты следующие обозначения:

- Vтр., Vэ1, Vэ2, Vэ3 - скорости передвижения трубы и подачи электродов

сварочных дуг соответственно;

- Рэ1, Рэ2, Рэ3 - мощности соответствующих дуг;

- t0, t1, t2, t3, t4 - времена начала движения трубы, зажигания соответствующих дуг

и

время достижения параметрами сварки установившегося режима;

- t5, t6, t7 - времена начала снижения мощностей дуг и скоростей подачи проволоки;

- t8, t9, t10 - времена отключения дуг;

Способ реализуется следующим

образом:

- в момент времени t0 начинают движение трубы и в t1 зажигают 1-ю дугу в заданной

точке при минимально возможных для горения дуги мощности, скорости подачи сварочной проволоки, а скорость передвижения трубы в этом промежутке устанавливают соответствующей этим трем минимальным мощностям (при трехдуговой сварке) и эти параметры не меняют до зажигания последней дуги;

- при подходе этой точки ко второму электроду в момент времени t2 включают подачу

сварочной проволоки и возбуждают 2-ю дугу при тех же параметрах, что и у первой и не меняют их до зажигания последней дуги;

- при подходе этой точки к последнему электроду в момент времени t3 включают

подачу сварочной проволоки его, возбуждают 3-ю дугу, и затем мощности и скорости подачи сварочной проволоки всех дуг поднимают до заданных для данного режима сварки величин плавно с темпом, соответствующим увеличению скорости движения свариваемой трубы;

- в установившемся режиме с t4 no t5 параметры сварки

поддерживаются

неизменными на заданном уровне;

- в конце сварки на определенном расстоянии от конца трубы в момент t5 начинают

плавно снижать скорость движения трубы и поочередно (t5 - 1-я, t6 - 2-я, t7 - 3-я), начиная с 1-ой дуги, с соответствующим темпом начинают снижать мощности на дугах, скорости подачи электродной проволоки и при подходе их к концу сварного шва отключать их в

той же последовательности (t8 - 1-a, t9 - 2-я, t10 - 3я).

Предлагаемый способ был опробован и реализован с помощью микропроцессорной системы управления режимами сварки, способной регулировать с заданным быстродействием оговоренные выше параметры сварочного процесса и имеющей датчики начала, конца трубы и ее пути, пройденного при сварке. Опробование проводилось на стане внутренней сварки при сварке труб 813><8,0 из стали Х60. Было сварено 326 труб. Обрезь концов труб составляла не более 100-130 мм с каждого конца трубы. Без применения способа суммарная обрезь концов составляет не менее 320-360 мм. Качественные показатели этой партии труб, сваренных на стане внутренней сварки, составили 99,31%.