Сварка конструкций с дополнительной порошкообразной присадкой

Подача дополнительного порошкообразного присадочного металла на вылет электрода

В отличие от первого способа подачи присадочного порошкообразного металла в зону сварки способ подачи на вылет электрода можно применять только для металла, обладающего ферромагнитными свойствами. Дело в том, что для подачи порошкообразного ме­талла в зону сварки используется магнитное поле, возникающее вокруг сварочной проволоки под дей­ствием сварочного тока. Порошкообразный металл притягивается и удерживается на вылете сварочной проволоки, попадая в зону сварки со скоростью ее подачи. Подходя к сварочной ванне, порошкообразный металл нагревается, теряет свои магнитные свойства, и силы его притяжения к электроду ослабевают. Под воздействием шлаковой и металлической части сва­рочной ванны он отстает от электрода и, минуя сва­рочную дугу, попадает в хвостовую часть сварочной ванны. Однако порошкообразный металл можно пода­вать и в головную часть сварочной ванны. Дело в том, что порошкообразный металл притягивается на вылете электрода только с той стороны, с которой он пода­ется. Но порошкообразный металл должен прочно удерживаться на сварочной проволоке таким образом, чтобы он свободно мог пройти слой флюса и не остаться в нем. Для этого следует знать толщину слоя порошкообразного металла на сварочной проволоке, который соответствует оптимальному количеству ме­талла, необходимого для использования резервного тепла.

Толщину слоя порошкообразного металла на вылете сварочной проволоки можно определить по следующей формуле

6 = (лОумРопТ)/4уп,

где D — диаметр сварочной проволоки, мм; — плотность металла сварочной проволоки, кг/м'; ул — плотность массы порошкообраз­ного металла, кг/м3 (для крупки из малоуглеродистой стали, когда длина частицы равна ее диаметру Vn=4- I0-3 кг/м3); Ропт—оптимальное количество порошкообразного присадочного ме­талла, необходимое для использования резервного тепла.

Однако подаваемую порошкообразную присадку слоем установленной толщины необходимо прочно удержать на вылете сварочной проволоки. Для этого

Энергетическое состояние сварочного процесса с ис­пользованием порошкообразного присадочного металла отличается от состояния при обычной сварке. На рис. 46 представлена зависимость сварочного тока от количества присадочного металла в зоне сварочной дуги. При увеличении количества расплавляемого при­садочного металла за счет порошкообразного металла в два раза при неизменной подаче электродной про­волоки сварочный ток повышается с 700 до 800 А, а при таком же увеличении присадочного металла за счет электродной проволоки сварочный ток повышается до 1150 А. Таким образом, дополнительный порошко­образный присадочный металл снижает энергоемкость сварочной ванны. Увеличение его количества про­изводит захолаживание сварочной ванны и средняя ее температура снижается.

Способ сварки с подачей порошкообразного метал­ла на вылет электрода может применяться как в заводских условиях, так и на строительно-мон­тажной площадке — при монтаже шаровых резервуа­ров, цементных и обжиговых печей, при изготовлении узлов трубопроводов, обечаек, элементов строительных металлоконструкций, двутавровых балок. Широкое применение этот способ находит при сварке на флюсовой подушке и по ручной подварке стыковых соединений с разделкой кромок большой толщины.

Однако в таком виде, как применяется способ подачи порошкообразного металла на вылет электрода при автоматизированной сварке под флюсом при *яектроі#раковой сварке использовать его нельзя. Про­цесс электрошлаковой сварки нарушается из-за зави­сания порошкообразного металла в каналах, по кото­ром он направляется в сварочную ванну, или нали-

Рис. 47. Схема электрошлаковой сварки с подачей порошкообраз­ного присадочного металла на вылет электрода вне зазора I электродная проволока; 2 — токо - появод; 3 приводной ролик; 4 — шесте­ренчатая передача; 5 — черпающее ко­лесо; 6 — бункер; 7 — направляющий ло­ток

пания на свариваемые кромки изделия. Поэтому при электрошлаковой сварке применяется способ по­дачи порошкообразного металла на вылет электрода за пределами зазора сварного соединения при сим­метричном подключении токоподвода. Схема такого
способа сварки приведена на рис. 47. Барабан дозирующего устройства приводится во вращение дви­жущейся электродной проволокой, к которой прижи­мается пара роликов. От них через систему шесте­ренчатых передач приводится во вращение колесо, с помощью которого порошкообразный присадочный металл из бункера подается через лоток на вылет электрода, где налипает на электрод и вместе с ним поступает в шлаковую ванну. Нагретый до темпера­туры, при которой теряются магнитные свойства, порошкообразный металл отстает от электрода и распределяется по всему объему шлаковой ванны. Расплавившийся в шлаковой ванне порошкообразный металл каплями падает в металлическую ванну.