CS268559B1

CS268559B1 - A method of continuous plasma welding and a welding torch for this method

Info

Publication number: CS268559B1
Application number: CS87135A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ing Csc Kasperkevic; Pavel Doc Ing Drsc Slysko; Ivan Abel
Original assignee: Frantisek Ing Csc Kasperkevic; Pavel Doc Ing Drsc Slysko; Ivan Abel
Priority date: 1987-01-07
Filing date: 1987-01-07
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS13587A1

Abstract

Rieši sa spásob kontinuálneho/nlkroplazmového zváranla tenkostenných najmS austenltlckých a nízkokolegovaných ocelí Velkými rychlosťami kea intenzita nepřeneseného zváracieho oblúka Je od 4,2 do 6,2 A, napStie na nepřeneseno® zváracom oblúku od 15,5 do 15 V intenzita přeneseného oblúka od 10 do 100 A a napStie na nepřenesenou) oblúku od 22 do 24 V, prlčom.. rýchlost zváranla Je od 2 do 15 m.min , a prletok plazmového plynu Je od 0,5 do 0,40 l.min~a prietok plazmového plynu 1 až 8,0’ l.mln Zvárací,horák pozostáva z “ netavlacej sa elektrody vodou chladenej dýzy uloženej v anódovej časti a chladenej vodou pretekajúcou cez Žtrblnu, ktoré sú navzájom mechanicky upevněné a elektricky Izolované prestredníotvom kliežtiny a keramickej vložky s otvormi pre centrovaníe netavlacej sa elektrody k#orá je s ňou súoso uložená a oblúková komora je ukončená uhlom 10 až 40.It solves the problem of continuous/plasma welding of thin-walled, mainly austenitic and low-alloy steels at high speeds, where the intensity of the non-transferred welding arc is from 4.2 to 6.2 A, the voltage on the non-transferred welding arc from 15.5 to 15 V, the intensity of the transferred arc from 10 to 100 A and the voltage on the non-transferred arc from 22 to 24 V, while the welding speed is from 2 to 15 m.min, and the plasma gas flow is from 0.5 to 0.40 l.min~ and the plasma gas flow rate is 1 to 8.0 l.mln. The welding torch consists of a non-consumable electrode, a water-cooled nozzle placed in the anode part and cooled by water flowing through the nozzle, which are mechanically fastened to each other and electrically insulated. by centering the collet and the ceramic insert with holes for centering the non-consumable electrode, which is coaxially placed with it and the arc chamber ends at an angle of 10 to 40.

Description

CS 268559 S1CS 268559 S1

Vynalez sa týlca sposobu kontinuálneho mikroplazmového zvárania tenkých, najnS auste-nitlckých a nízkolegovaných ocelí velkými rýchlosíáml a zváracieho horáka pre tento apo-;iob.The invention relates to a process for the continuous microplasma welding of thin, at least austenitic and low alloy steels with high speed and welding torches for this type of process.

Pri dlhodobom kontinuálnom mechanizovanom zváraní pri vyšších rýchlostiach zvárania,nad 7 m.min , vyskytujú sa už chyby vo zvare, čo možno prlpísat nestabilitě zváraciehoprocesu.In the case of long-term continuous mechanized welding at higher welding speeds, above 7 m.min, there are already errors in the weld, which can be attributed to the instability of the welding process.

Doteraz najviac používaný sposob zvárania tenkostenných materiálov bol oblúkovýmzváraním neodtavujúcou sa elektrodou. Pri danej technologii stabilita zváracieho procesusa dosahovala vhodným tvarom zabrúsenia netaviacej elektrody, geometriou ochranného krytuhubice a nastavením velmi malej vzdlalenosti medzi elektrodou a zváraným materiélom. Za-brúsený hrot netaviacej elektrody sa pri zváraní rýchlo opotřebovával, čím změnila na-stavená vzdialenosl, čo má vplyv na stabilitu zváracieho procesu a z tohoto dovodu spra-vidla po 30 minútach zvárania bólo potřebné zvárací proces přerušit a zabrúsií; hrot ele-ktrody. Po opStovnom nastartovaní zváracieho procesu je nutné znovu nastavit parametrezvárania a v dSsledku toho vznikájú v každom případe straty zváraného materiálu, technic-kých plynov, elektrickej energie a znižuje sa produktivita práce. Pri spósobe zváraniametodou neodtavujúcou sa elektrodou a horákoch k tomu používaných, uvedené nedostatky ne-bylo možné odstránií:.The most widely used method of welding thin-walled materials to date has been arc welding by a non-consumable electrode. In the given technology, the stability of the welding process was achieved by the appropriate shape of the non-melting electrode grinding, the geometry of the protective sleeve, and the very small distance between the electrode and the welded material. The grinded tip of the non-melting electrode worn out quickly during welding, thereby altering the set distance, which affects the stability of the welding process, and from this reason, after 30 minutes of welding the bolus, the welding process needed to be cut and ground; electrode tip. Once the welding process has been restarted, it is necessary to reset the welding parameters and, as a result, any losses of welded material, technical gases, electrical energy and labor productivity are reduced. In the method of welding by the non-consumable electrode method and the burners used for this purpose, the above mentioned drawbacks could not be eliminated.

Uvedené nevýhody do značnej miery odstraňuje spósob kontinuálneho mikroplazmovéhozvárania a horák podlá vanálezu, podstata ktorého spočívá v tom, že intenzita nepřenese-ného zváracieho oblúka je od 4,2 do 6,2 A, napStie nepřeneseného oblúka od 13,5 do 15 V,intenzita přeneseného oblúka 22 až 24 V, rýohlosť zvárania od 2 do 15 m.min-1, přičomprietok plazmového plynu je O,15až 0,40 l.min-1 a prletok ochranného plynu je 1,0 až8,0 l.min-1 .The above drawbacks are largely eliminated by the method of continuous microplasm welding and the burner according to which the intensity of the unbroken arc is from 4.2 to 6.2 A, the unconverted arc from 13.5 to 15 V, the intensity of the transferred arc of 22 to 24 volts, the flux of welding from 2 to 15 m / min, while the plasma gas flow is 0.15 to 0.40 rpm, and the shielding gas overflow is 1.0 to 8.0 liters / min. .

Zvárací horák pre kontinuálně mirkoplazmové zváranie pozostáva z netaviacej elektro-dy, z dýzy uloženej v anódovej časti a ohladenej vodou pretekajúcou cez štrbinu, ktoré súnavzéjom mechanicky upevněné a elektricky izolované prostredníctvom klieštiny a keramickejvložky podstata ktorého spočívá v tom, že keramická vložka s otvórami pre centrovanie netavláčej sa elektrody je s ňou súoso uložená a oblúková komora je ukončená úhlom od 10do 40°.The welding torch for continuous mirrors welding consists of a non-melting electrode, a nozzle disposed in the anode part, and a water flowing through a slot, which is mechanically fixed and electrically insulated by the collet and the ceramic component, wherein the ceramic insert with the holes for centering the non-melt electrode is co-located therewith and the arc chamber is terminated by an angle of 10 to 40 °.

Kontinuálnym mlrkoplazmwyn zváraním a horákom podlá vynálezu sa dosiahne velmi dob-rej stability nepřeneseného a přeneseného mikroplazmového oblúka. Konštrukcia zváraciehohoráka a parametrov zvárania, ako aj zloženie plynov umožňuje vyhotovil! v náročných ppd-mienkach dokonalý ;zvarový spoj bez vád, čo je doležité z hl'adiska ňalšleho spracovania.According to the present invention, a very good stability of the non-transmitted and transferred microplasm arc is achieved by continuous welding and burner. The construction of the welding torch and the welding parameters as well as the gas composition makes it possible! perfect in welds, without welding defects, which is important in terms of processing.

Pri mikroplazmovom zváraní sa dosahuje dobrá kvalita zvarového spoja. Povrch zvaruje hladký, plynule formovaný s rovnoměrným prechodom do základného materiálu skruženejrúrky. Zvarové spoje majú dobré'plastické vlastnosti. Dobré sú i pevnostně vlastnosti.Rúrky z páskoviny o hrúbke 0,25 mm zvarené sposobom podlá vynálezu, je možné tvárnit aždo najmenSích priemerov 0,8 mm o hrúbke steny 0,15 mm.In the case of microplasm welding, good welded joint quality is achieved. The surface welds smooth, continuously formed with uniform transition into the base material of the tube. Welded joints have good plastic properties. Strength properties are also good. 0.25 mm thick strip tape tubes welded according to the invention can be formed up to the smallest 0.8 mm diameter with a 0.15 mm wall thickness.

Celistvost a dobré formovanie povrchu zvaru bez bočných zápalov, pórov a iných de-fektov, má velký význam pri tvárnění rúrky z priemeru 3 x 0,25 mm na přiměř 0,8 x 0,15 mm,lebo každý najmenší pór, trhlinka alebo iná chyba sa pri tvárnění prejaví.The integrity and good formation of the weld surface without lateral inflammations, pores and other defects is of great importance in forming a tube of 3 x 0.25 mm in diameter to an appropriate 0.8 x 0.15 mm, since each smallest pore, crack or other the error will be reflected in the forming.

Spásotaom zvárania podlá vynálezu sa do značnej miery zvýši produktivita práce, od-fctrania-sa straty austenitického materiálu pri začiatočných štartoch zváracieho procesu.The welding productivity of the present invention greatly increases the productivity of labor, the loss of austenitic material loss at the start of the welding process.

Na priloženom obrázku Je znázorněný zvárací horák podlá vynálezu v řeze.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

Zvárací horák pozostáva z netaviacej sa elektrody 1, ktorá Je uohytená v klieštine 2. Centrovanie elektrody 1 Je robené pomocou keramickej vložky 2 a keramickej vložky sotvormi 4. Keramická vložka 2 Je válcovitého tvaru a slúži ne vymedzenie vzdlalenostimedzi klleStinou 2 a keramickou vložkou s otvormi 4, přičom zároveň zaistuje izolovanieelektrody od anódovej časti 2 horáka. Keremioká vložka s otvormi 4 slúži na centrovanieelektrody 1 a okrem toho má urobených pSt otvorov zaistujúcích rovnoměrné a pravidelnérozdelenie plazmového plynu prúdiaceho do oblúkovej komory 6 medenej dýzy Z.· Přívodplazmového plynu je vedený cez klieštlnu 2 do komory plazmového plynu 12 cez keramickúvložku s otvormi 4 do oblúkovej komory 6 a medenej dýzy Z.· Oblúková komora 6 Je ukončenáThe welding torch consists of a non-melting electrode 1 which is clamped in the clamp 2. Centering the electrode 1 Is made by a ceramic insert 2 and a ceramic insert with openings 4. Ceramic insert 2 Is cylindrical and serves not to define the distance between the housing 2 and the ceramic insert with holes 4 while providing isolation of the electrode from the anode portion 2 of the burner. The kerosene insert with holes 4 serves to center the electrode 1 and furthermore has pSt holes provided to uniformly and regularly divide the plasma gas flowing into the arc chamber 6 of the copper nozzle. The feed gas is passed through the clamp 2 into the plasma gas chamber 12 via the ceramic hole 4. arc chamber 6 and copper nozzle Z. · Arc chamber 6 is completed

Claims

1. A method of continuous microplasma welding of thin-walled, preferably austenitic and low-alloy steels at high speeds, characterized in that the intensity of the untransmitted welding arc is from 4.2 to 6.2 A, the voltage of the untransmitted welding arc is from 13.5 to 15 V, the intensity of the transmitted arc from 10 to 100 A, voltage of transmitted arc 22 to 24 V and welding speed from 2 to 15 m.min \, where the plasma gas flow is 0.15 to 0.40 l.min ¹ and shielding gas flow 1 to 8.0 l.min ¹ .

2. A welding torch for carrying out the method according to item 1, consisting of a non-melting electrode, a nozzle housed in the anode part and cooled by water flowing through a slot, which are mechanically fixed to each other and electrically insulated by a tongs and a ceramic insert, characterized in that the ceramic insert (4) with holes for centering the non-melting electrode (1). It is placed coaxially with it and the arcuate chamber (6) is terminated by an angle (<*) from 10 to 40.