Версия для печати

Электродуговая сварка

Электродуговая сварка плавящимся мундштуком

Электродуговая сварка плавящимся мундштуком (ЭСПМ) – новый технологический процесс, разработанный в ИЭС им. Е. О. Патона для соединения стальных деталей толщиной 16 – 250 мм. Являясь разновидностью вертикальной электродуговой сварки с принудительным формированием, он отличается использованием специального электрода с изолирующим покрытием, размещаемого в зазоре между свариваемыми кромками и выполняющего роль плавящегося мундштука, через который в процессе сварки осуществляется подача сварочной проволоки (от одной до четырех). Сварка осуществляется в узкий зазор (8 – 20 мм) без разделки кромок, что обеспечивает высокую производительность процесса (коэффициент наплавки достигает 22 – 24 г/А·ч) при умеренном удельном тепловложении (25 – 50 кДж/см2). Разработаны два варианта процесса (рис. 1): неподвижным мундштуком – для сварки деталей толщиной 16 – 80 мм и движущимся мундштуком – для сварки деталей компактного сечения толщиной до 250 мм. В первом варианте ширина электрода равна толщине свариваемых деталей, во втором используется узкий электрод, совершающий возвратно-поступательные перемещения (колебания) в зазоре между свариваемыми кромками для обеспечения их полного провара.
Для данного способа сварки разработаны специализированное оборудование и сварочные материалы, позволяющие получать качественные сварные соединения, в том числе и при сварке в монтажных и полевых условиях.
Способ сварки запатентован в Украине (патент №68361) и России (патент №2219021).

Достоинствами электродуговой сварки плавящимся мундштуком являются:

  • высокая производительность – до 20 кг/ч наплавленного металла;
  • способность сваривать толстый металл за один проход;
  • минимальные расходы на подготовку кромок – не требуется разделка;
  • возможность сварки в узкий зазор;
  • высокий уровень механизации процесса;
  • простота и мобильность оборудования, что позволяет применять процесс в монтажных и полевых условиях.
На базе указанного процесса разработана технология сварки катодных штырей (блюмсов) электролизеров сечением 90x180, 80x220 и 115x230 мм, внедренная на алюминиевых заводах России (сварено более 16 тыс. стыков). На рис. 2 показан аппарат АДПМ для сварки блюмсов в монтажных условиях, который также может использоваться при изготовлении и ремонте металлоконструкций электролизеров (кожухов), в том числе в условиях воздействия магнитных полей в электролизных цехах.

Таблица 1. Технические характеристики аппарата АДПМ

Номинальное напряжение питающей сети постоянного тока, В
(Питание аппарата осуществляется от разъема сварочного источника)
27/36
Номинальный сварочный ток, А при ПВ = 100% 800
Диаметр и количество проволок, мм x шт. 2,4 x 2
Пределы регулирования скорости подачи электродной проволоки, м/ч 50 – 300
Скорость перемещения электрода, м/ч 4 – 12
Ход электрода, мм 200
Диапазон свариваемых толщин, мм:
- неподвижным мундштуком
- движущимся мундштуком
 
16-40
40-250
Габаритные размеры Д x Ш x В, мм 990x500x930
Масса аппарата без проволоки, кг, не более 65
 
Применительно к сварке рельс разработан аппарат АРС (рис. 3). Сварка осуществляется движущимся мундштуком, совершающим возвратно-поступательные перемещения переменной амплитуды, благодаря чему обеспечивается полный провар свариваемых кромок по всему сечению рельса. Характеристики аппарата АРС приведены в таблице 2, механические свойства сварных соединений – в таблице 3.

Таблица 2. Технические характеристики аппарата АРС

Номинальное напряжение питающей сети постоянного тока, В
(Питание аппарата осуществляется от разъема источника сварочного тока ФОРСАЖ-500)
27/36
Мощность, потребляемая источником, кВА, не более 20 (3x380 В)
Номинальный сварочный ток, А при ПВ = 100% 400
Диаметр применяемой порошковой проволоки, мм 2,4
Пределы регулирования скорости подачи электродной проволоки, м/ч 50 – 300
Скорость перемещения электрода, м/ч 4 – 12
Ход электрода, мм 180
Частота колебаний электрода, Гц 0,5 – 2
Амплитуда колебаний конца электрода, мм 0 – 20
Габаритные размеры ДxШxВ, мм 1320x520x850
Масса аппарата без проволоки, кг, не более 60
 

Таблица 3. Механические свойства сварного соединения рельс Р65

Твердость металла шва 280 – 320 НВ
Предел прочности металла шва 850 – 900 МПа
Результаты испытаний на статический изгиб:
- разрушающая нагрузка
- прогиб
 
1500 – 1650 кН
16 – 22 мм
 

Область применения:

  • изготовление металлоконструкций промышленного назначения из низкоуглеродистых и низколегированных сталей толщиной 16 – 80 мм;
  • сварка деталей компактного сечения в машиностроении, в том числе переменного сечения, толщиной до 250 мм;
  • сварка стыков рельс различного назначения (железнодорожных, трамвайных, крановых) при строительстве и ремонте путей.
  • Процесс позволяет в 2 – 4 раза увеличить производительность работ по сравнению с традиционными методами сварки.


Предыдущая Следующая


Новости

2018.04.14 Опубликована Программа международной конференции «Титан 2018. Производство и применение в Украине»
2018.01.07 Сайт перешел на безопасный HTTPS протокол.
2017.07.19 Новый раздел сайта Достижения
2017.03.03 24.01.2017 прошел семинар «Сварочные материалы», посвященный 90-летию со дня рождения академика Игоря Константиновича Походни (Подробнее)
2017.03.03 Создание совместного китайско-украинского научно-исследовательского центра «Чжунзи-Патон» в области сварочных технологий в г. Яньтай, КНР (Подробнее)
Новая страница Государственное предприятие Научно-производственный центр «Титан»
Распродажа

Распродажа сварочного оборудования

Цена ниже цены производителя!

Рекомендуем посетить обновленный сайт журнала "Сварщик"!

Получен Сертификат на аппараты серии ЕКВЗ-300 ПАТОНМЕД®!

Контакты:

Научно-технический комплекс "Институт электросварки им. Е. О. Патона" (НТК ИЭС) НАН Украины
03150 Украина, г. Киев, ул. Антоновича, 66
телефон/факс: (+38044) 2875529
E-mail: office@stc-paton.com
            proskudin@ntk.in.ua
Обучение персонала сварочного производства и сертификация продукции сварочного и родственных производств
Телефон для справок: (+38044) 456-63-30