Меню Рубрики

Механизированная сварка открытой дугой легированной проволокой

Механизированная сварка

Механизированная или частично механизированная сварка является дуговой сваркой, в процессе которой плавящийся электрод и дуга перемещается при использовании каких-либо механизмов или специального оборудования, специально для этого предназначенного. При помощи данного вида сварки можно выполнять любые сварочные работы, к примеру с нахлестом, тавровые, угловые или стыковые.

Автоматическая дуговая сварка является дуговой сваркой, при которой дуга возбуждается. А электрод подается при помощи только механизированного оборудования, а человек при этом вообще не принимает участие в процессе. Все происходит по четко заданной программе, которая продумывается заблаговременно.

Механизированная и автоматическая дуговая сварка подразумевает образование соединения особым образом. Происходит расплавление электрода и сварочного металла, капли данных материалов отправляются в сварочную ванну, а затем тщательно перемешиваются между собой. Жидкий металл обрабатывается при использовании дополнительного флюса или газа, что кардинально отличает автоматизированную сварку от ручной. Металл начинает раскисляться и легироваться. Дуга перемещается около свариваемых кромок, а также приходит в движение сварочная ванна.

Существует несколько видов сварки механизированного типа

  1. Углекислый газ и его смеси с кислородом сваривает стальные изделия со средним содержанием углерода и низколегированные. Углекислый газ способен варить сталь при толщине 40 мм, а смеси газов могут справиться с толщиной 80 мм. В процессе сварки газы повышают ее свойства и характеристики. Углекислый газ расходуется в зависимости от того, насколько мощная дуга участвует в процессе, типа электрода, какие потоки воздуха в помещении в процессе сваривания металлов.
  2. Инертные газы, к примеру аргон или гелий, способен сваривать алюминиевые детали, магниевые, титановые или различные сплавы из этих материалов. Сварить можно любые легированные стали и со средним и низким содержанием углерода. Использовать данные газы рекомендуется, ведь гелий имеет плотность намного меньше, чем воздух, а аргон наоборот. Также данные газы не образуют химические соединения с металлическими конструкциями, поэтому в них можно сварить любые сплавы или металлы.
  3. При помощи флюса можно сваривать легированные стали, со средним или низким содержанием углерода. Также прекрасно для этого подходят титан, алюминий, чугун, медь или сплавы из данных материалов.

Флюс является порошкообразным материалом, который в процессе сварки обеспечивает функции электродов при ручной сварке. Его основа состоит из силиката марганца. Также флюсы можно разделить на две разновидности:

Неплавленными называют флюсы спеченные или керамические. Плавленные получаются при плавлении в печи определенных компонентов и составов. Керамические флюсы включают в себя порошковые материалы, которые соединяются в небольшие зерна специальными веществами, к примеру это может быть жидкое стекло. Спеченные флюсы спекают в печах, причем для этого используются те же порошкообразные вещества и высокие температуры, а потом частицы раздрабливаются до необходимого размера.

При сварке некоторые частицы флюса расплавляются, а когда затвердевают, становятся похожи на шлаковые корки. Не расплавленный флюс можно использовать в дальнейшем после того, как он просеивается.

При помощи порошковых проволок можно сварить низколегированные и низкоуглеродные стали, а при порошковых проволоках и высоколегированные, а также нержавейку и медные детали и сплавы. Они могут достигать толщины около 40 мм. Порошковые проволоки имеют оболочку из металла, которая заполняется шихтой.

Самой простой конструкцией из всех является порошковая проволока с трубчатым поперечным сечением. Чтобы сделать ее более жесткой, а также изменить соотношение металлических компонентов, необходимо применять проволоку, в которой во внутренней полости кромки металлов немного отогнуты в стороны.

Важно! Металл внутри оболочки рекомендуется выбирать в прямой зависимости от того, какой металл необходимо будет сваривать.

В шихту данного вида проволоки необходимо ввести компоненты, которые способны справляться с некоторыми функциями:

  • защита расплавляемого металла от кислородного воздействия и азота, окисления и легирования металлов;
  • дуга начинает гореть стабильно и равномерно;
  • шов формируется намного лучше и качественнее.

Применяется три разновидности порошковых проволок при механизированной сварке. Они могут быть:

  • самозащитные, для сваривания в углекислом газе;
  • для сваривания при помощи флюса;
  • самозащитные порошковые проволоки, которые не требуют дополнительного флюса и использования углекислого газа.

Технология для механизированной сварки

Для автоматической и механизированной сварки используются автоматические и полуавтоматические приспособления и аппараты. Они комплектуются источниками тока, для того, чтобы питать дугу.

Данные автоматы рассчитаны на выполнение таких функций, как:

  • возбуждение и приведение дуги в движение;
  • регулировка сварочного процесса;
  • электродная проволока подается с такой же скоростью плавления, которая необходима при сварке;
  • дуга передвигается равномерно около свариваемых кромок.

Полуавтоматическое оборудование имеет два основных устройства. Самоходная головка или трактор, а также аппаратуру для управления.

Сварочные автоматы для сваривания в газовых образованиях включают в себя специальные газовые редукторы, баллоны с кислотами, подогреватели и осушители, которые необходимы для очищения газов от лишней влажности.

При помощи трактора подается электродная проволока, а ток проводится к сварочному месту. Механизированный способ сваривания при помощи электродных проволок обычно включает в себя два ролика, один ведущий, а другой вспомогательный. Именно они надежно удерживают проволоку и сжимают ее с нужной силой. Они наматывается на специальные кассеты, поэтому происходит проталкивание через шланги, а затем при помощи тога подается в зону расположения дуги.

У сварочного автоматического оборудования под флюсом есть специальные системы, которые убирают излишки флюса. Трактор для сварки при помощи защитных газов есть горелка, которая направляет в необходимую зону электродную проволоку, подводит к ней ток и подает газовые образования в нужное место. На месте горелки обычно располагается держатель, который подает флюс через специальный бункер.

Механизированная и автоматическая сварка и ее применение

Механизированная сварка помогает накладывать прямые и кривые швы, а также позволяет производить сваривание в труднодоступных местах. Металлы должны быть средней и небольшой толщины, чтобы обеспечивать надежное и качественное сваривание. Данные виды сварки применяются при ремонтных и производственных работах. Кольцевые и прямолинейные швы при использовании на производстве, которые имеют длину больше 300 мм, обычно выполняются только при использовании автоматического сварочного оборудования.

При транспортном и машиностроительном производстве механизированная сварка плавящимся электродом применяется при производстве локомотивов или вагонов. Балки необходимо сваривать под флюсом на потоке. Рамы обычно сваривают при помощи углекислого газа. В сельском хозяйстве и производствах оборудования практически около 80 % работ выполняется при помощи углекислого газа.

При автоматической сварке при применении флюса и углекислого газа в основной массе свариваются трубы и другие детали, которые имеют большой диаметр.

Механизированная сварка с применением дополнительного флюса, углекислого газа и порошковых проволок постоянно используется в строительстве печей, для специальных резервуаров для хранения опасных и легко возгораемых веществ, для строительства мостов и судов, а также в других видах производств.

источник

Ванная сварка на стальных скобах

Полуавтоматическую дуговую сварку многослойными швами на стальной скобе-накладке стыковых соединений арматуры в горизонтальном или вертикальном положениях следует выполнять с использованием шланговых полуавтоматов типа А-765М, А-1114М, А-547У, А-537, ПШ-5, ПШ-54, А-825М, А-929 или др.

В качестве источника питания рекомендуются выпрямители типов ВС-500, ВС-600, преобразователи типа ПСГ-500 с жесткой внешней характеристикой либо сварочные преобразователи типа ПСУ-500 или ПСО-500.

Примечания: 1. Для сварки в вертикальном положении рекомендуется использовать приставки к выпрямителю, обеспечивающие наложение кратковременных импульсов тока (импульсник марки ИПП-2).

2. Использование селеновых выпрямителей ВС-500 или ВС-600 допускается при относительной влажности воздуха не выше 80%. Кроме того, окружающий воздух не должен содержать паров ртути, кислоты и щелочи.

Для сборки горизонтальных или вертикальных стыкуемых стержней и формирования швов следует применять стальные скобы-накладки, конструкция которых показана на рис. 67, а размеры даны в табл. 36.

Концы горизонтальных или верхнего вертикального стержней должны быть отрезаны соответственно под углом 5 — 10° к вертикали (рис. 72,а) или 30 — 40° к горизонтали (рис. 72,б). Конец нижнего вертикального стержня следует отрезать перпендикулярно оси стержня.

Зазор между нижними кромками торцов собранных горизонтальных стержней должен составлять 12 — 15 мм (рис. 73,а).

Рис.73.Схема сборки концов подлежащих сварке стержней: а—горизонтальных; б—вертикальных;1—места прихваток.

Зазор между торцом нижнего стержня и нижней кромкой верхнего стержня должен быть 6—8 мм (рис. 73,б).

Сборку соединений стержней со стальными скобами-накладками следует выполнять, располагая последние симметрично (см. рис. 73) относительно оси зазора между торцами стержней. При этом между стержнем и закругленной поверхностью скобы-накладки должен быть оставлен зазор в 2—3 мм (рис. 73,б).

Скобу-накладку следует соединять со стержнями двумя прихватками 1 (см. рис. 73).

Таблица 36. Размеры (в мм) заготовок стальных скоб-накладок для сборки и полуавтоматической сварки открытой дугой голой легированной проволокой стержней периодического профиля.

источник

МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА ОТКРЫТОЙ ДУГОЙ САМОЗАЩИТНОЙ ПРОВОЛОКОЙ

Сварка самозащитной проволокой сплошного сечения без допол­нительной защиты разработана для применения в монтажных, а также заводских условиях в тех случаях, когда неприемлема сварка в углеки­слом газе. Особенность этого способа заключается в том, что металл расплавляется теплом дуги, горящей между голой электродной проволо­кой и изделием с последующей его кристаллизацией и образованием шва. При этом внутренняя защита, как у порошковых проволок, и до­полнительная защита флюсом или газом отсутствуют. При такой техно-

логии сварки швы имеют высокие механические свойства, если в соста­ве электродной проволоки есть в достаточном количестве элементы — раскислители и др., связывающие кислород и азот в стойкие химические соединения, не снижающие пластичности металла шва.

Механизированная сварка такой проволокой вполне заменяет руч­ную сварку покрытыми электродами на открытых площадках при мон­тажных работах.

При сварке открытой дугой обычной проволокой происходит выго­рание легирующих элементов и насыщение металла шва газами (кисло­родом, азотом и водородом). При сварке самозащитной проволокой по­тери элементов компенсируются за счет повышенного содержания в электродной проволоке элементов, обладающих большим сродством с кислородом, чем выгораемые. К таким элементам относятся алюминий, титан, церий, цирконий, лантан и др.

Они связывают кислород и азот в стойкие включения, мало влияющие на пластичность и вязкость металла.

Для механизированной сварки открытой дугой применяют специ­альные легированные проволоки (ГОСТ 2246-70). Так, самозащитная сварочная проволока Св-20ГСТЮА с добавкой церия позволяет свари­вать углеродистую сталь толщиной от 2 мм и более в нижнем, верти­кальном и горизонтальном положениях. Проволока Св-16ГСТЮЦА с добавкой церия и циркония служит для сварки углеродистых и мар­ганцовистых сталей во всех пространственных положениях. Самоза — щитной проволокой можно сваривать металл, покрытый окалиной, не­большим налетом ржавчины и т. д. Металл шва, наплавленный этими проволоками, по механическим свойствам равноценен металлу шва, по­лучаемому при сварке покрытыми электродами типа Э46 или Э50.

При сварке открытой дугой самозащитной проволокой изделие меньше деформируется, чем при других способах сварки, что особенно важно при изготовлении тонколистовых конструкций. Сварку можно производить как при положительных, так и при отрицательных темпе­ратурах. Производительность процесса примерно такая же, как и при сварке в углекислом газе, однако формирование швов более грубое. Подготовка кромок и сборка деталей под сварку производятся так же, как и при сварке в углекислом газе. Сварку выполняют постоянным то­ком как на прямой, так и на обратной полярности. Режимы сварки само — защитной проволокой приведены в таблице 15.2.

Режимы стыковых соединений электродной проволокой Св-15ГСТЮЦ

источник

Механизированные способы сварки и наплавки

Основные недостатки ручной сварки и наплавки заклю­чаются в том, что эти процессы характеризуются низкой производительностью, высокой трудоемкостью, тяжелыми услови­ями труда. Качество восстановления деталей во многом за­висит от квалификации рабочего. Все это вызвало потреб­ность в разработке механизированных способов сварки и наплавки. В зависимости от степени механизации их делят на автоматические и полуавтоматические способы. При ав­томатической сварке (наплавке) все процессы, связанные с формированием шва или наплавленного слоя, механизированы (подача электрода в зону сварки, перемещения электрода или детали, поддержание стабильности горения дуги и др.). При полуавтоматической сварке (наплавке) механизированы по­дача электрода и защитной среды. Механизированные спо­собы характеризуются высокой производительностью, качеством и культурой труда.

На ремонтных предприятиях получили широкое распространение механизированные способы наплавки и сварки под слоем флюса, в среде защитных газов, вибродуговая, плазменная, электрошлаковая наплавка и другие способы.

Наплавка деталей под слоем флюса. Способ наплавки заключается в том, что в зону горения дуги между электро­дом и деталью подается сыпучий зернистый материал, назы­ваемый флюсом. Под действием тепла дуги флюс плавится и дуга горит под жидким слоем расплавленного флюса, который надежно защищает расплавленный металл от окружающего воздуха. Жидкий слой флюса уменьшает разбрызгивание металла, улучшает формирование шва и ис­пользование теплоты дуги. При перемещении детали относи­тельно дуги ванна расплавленного металла остывает. Шла­ковая корка, образующаяся при застывании, замедляет ох­лаждение расплавленного металла, способствует его очищению от неметаллических включений и лучшему формированию. Применение флюса улучшает стабильность горения дуги и дает возможность в широких пределах изменять свойства наплав­ляемого металла, легируя его через флюс. Электродный мате­риал в виде проволоки или ленты непрерывно подается в зону сварки специальным механизмом. Небольшой вылет электро­да (расстояние от мундштука до детали) дает возможность увеличить плотность сварочного тока до 150 — 200 А/мм 2 . Благодаря применению больших значений силы тока и не­значительным потерям металла на разбрызгивание и угар (не более 4%) производительность наплавки под слоем флюса в 6—10 раз выше, чем ручной. Наплавку под слоем флюса применяют на специализированных ремонтных предприятиях для восстановления боль­шой номенклатуры крупногабаритных деталей, имеющих зна­чительный износ (опорные катки, направляющие колеса, под­держивающие ролики гусеничных машин, коленчатые валы, ножи бульдозеров и грейдеров и т.д.).

Флюсы. Для сварки и наплавки применяют флюсы двух видов (в зависимости от способа их получения) — плавле­ные и наплавленные (керамические)- Плавленые флюсы по­лучают сплавлением всех необходимых компонентов (газо-, шлакообразующих, легирующих, раскисляющих, связующих и др.) в специальных печах при температуре 1200°С с пос­ледующим измельчением до зерен размером 1—4 мм. При восстановлении деталей применяют плавленые флюсы АН-348А, АН-348М, ОСЦ-45; для наплавки легированных сталей — АН-22, АН-20, АН-60.

Керамические флюсы по своему составу во многом сход­ны с качественными (толстыми) покрытиями электродов. Для . приготовления керамических флюсов механическую смесь всех необходимых компонентов тщательно перемешивают и добав­ляют 17—18% жидкого стекла, измельчают протиранием че­рез сито, сушат при температуре 200°С, просеивают, а затем прокаливают при температуре 300— 400°С. Наибольшее при менение для наплавки деталей получили флюсы АНК-18, АНК-19, АНК-30, ЖСН-1 и др. Эти флюсы по сравнению с плавлеными содержат до 50% неокисленных элементов, что дает возможность активно влиять на металлургические Процессы, происходящие при наплавке, управлять Ими. Они позволяют в широком диапазоне легировать наплавленный металл при использовании дешевой малоуглеродистой проволоки.

Используют при наплавке также флюсы — смеси, кото­рые приготавливают из плавленых и керамических флюсов в различных соотношениях в зависимости от требуемых свойств наплавленного металла.

Преимуществом сварки и наплавки под слоем флюса яв­ляется: высокая производительность и стабильность процес­са, хорошее качество наплавленного слоя (плотность, одно­родность), прочное сцепление наплавленного слоя с основ­ным металлом, возможность получения слоев значительной толщины и с заданными свойствами. Недостатки способа быстрый и глубокий нагрев деформирует детали малого ди­аметра, трудность в отделении шлаковой корки при перегреве детали, невозможность наплавлять детали малого диаметра (менее 40 Мм) из-за трудности удержания флюса и сварочной у» ванны, невозможно получить толщину слоя менее 2 мм.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

СВАРКА ОТКРЫТОЙ ДУГОЙ.. ПЛАЗМЕННАЯ СВАРКА И РЕЗКА

XI. 1. СВАРКА В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

Сварка под флюсом, несмотря на целый ряд положительных ка­честв (см. гл. X), имеет существенный недостаток: она практически выполнима только лрн нижнем расположении сварного соединения и вследствие этого недостаточно мобильна. В различных пространст­венных положеннях значительно удобнее сварка открытой дугой, в первую очередь в защитных газах, а также порошковой проволо­кой, в том числе и без дополнительной защиты дуги (самозащитной проволокой).

Этот способ сварки в последние годы находит широкое приме­нение в промышленности и при строительно-монтажных работах. Су­ществует несколько разновидностей дуговой сварки в защитных га-

XI I. Классификация способов Оигсвой сварки в защитных газах

XI.2. Схемы сварки в защитных га-
зах

с, б — неплавящимся, плавящимся электродом; /—сварочная дуга: 2 — электрод; 3 — защитный газ; 4 — газовое сопло (горелка); 5 — присадочная проволока зах, классификация которых приведена на рис. XI.1.

Сущность способа. Сварку можно выполнять неплавящимся, обычно вольфрамовым, или плавящимся электродом (рис. XI.2). В первом случае сварной шов получается за счет расплавления кромок изделия и, если необходимо, подаваемой в зону дуги присадоч­ной проволоки. Плавящийся электрод в процессе сварки расплав­ляется и участвует в образовании металла шва. Для защиты приме­няют три группы газов: инертные (аргон, гелий); активные (углекис­лый газ, азот, водород и др.); смеси газов инертных, активных или первой и второй групп. Выбор защитного газа (табл. XI. 1) определя­ется химическим составом свариваемого металла, требованиями, предъявляемыми к свойствам сварного соединения; экономичностью процесса и другими факторами.

Смесь инертных газов с активными рекомендуется применять и для повышения устойчивости дуги, увеличения глубины проплав­ления и изменения формы шва, металлургической обработки расплав­ленного металла, повышения производительности сварки. При свар­ке в смеси газов повышается переход электродного металла в шов (см. табл. XI.5).

Смесь аргона с 1—5 % кислорода используют для сварки плавя­щимся электродом ннзкоуглероднетой и легированной стали. Добав­ка кислорода к аргону понижает критический ток, предупреждает возникновение пор, улучшает форму шва.

Смесь аргона с 10—25 % углекислого газа применяют при сварке плавящимся электродом. Добавка углекислого газа при сварке уг­леродистых сталей позволяет избежать образование пор, несколько повышает стабильность дуги и надежность защиты зоны сварки при наличии сквозняков, улучшает формирование шва при сварке тон­колистового металла.

Смесь аргона с углекислым газом (до 20%) и с не более 5% кислорода используют при сварке плавящимся электродом углеро­дистых и легированных сталей. Добавки активных газов улучшают стабильность дуги, формирование швов и предупреждают порис­тость.

Решетчатые и ли­стовые конструк­ции, трубопрово­ды и монтажные швы негабарит­ной аппаратуры

Ручная и механи­зированная непла- вящимся электро­дом

Автоматическая и механизированная плавящимся элект­родом

Аргон высшего и 1-го сорта. Смесь аргона и гелия (35+65 %)

Постоянный об­ратной полярности

Листовые конст­рукции, трубопро­воды и монтаж­ные швы негаба­ритной аппаратуры

Ручная и механи­зированная непла- вящимся элект­родом

Листовые конст­рукции, монтаж­ные швы негаба­ритной аппарату­ры

Автоматическая и механизированная плавящимся элект­родом

Аргон высшего и 1-го сорта

То же, обратной полярности

а — центральная; б— боковая: в — двумя концентрическимн потоками; г —в подвижную камеру (насадку); / —электрод; 2 — защитный газ; 3, 4 — наруж­ны;! и внутренний потоки защитных газов; 6 — насадка; 6 — распределитель­ная сетка

Смесь углекислого газа с кислородом (до 20%) применяют при сварке плавящимся электродом углеродистой стали. Эта смесь име­ет высокую окислительную способность, обеспечивает глубокое про­плавление и хорошую форму, предохраняет шов от пористости.

В зону сварки защитный газ может подаваться центрально (см. рис. XI.2 и XI.3, а, о), а при повышенных скоростях сварки плавя­щимся электродом — сбоку (см. рис. XI.3, б). Для экономии расхода дефицитных и дорогих инертных газов используют защиту двумя раз­дельными потоками газов (см. рис. XI.3, о); наружный поток — обыч­но углекислый газ. При сварке активных материалов для предупреж­дения контакта воздуха не только с расплавленным, но и с нагре­тым твердым металлом применяют удлиненные насадки на сопла (подвижные камеры, см. рис. XI.3,г). Наиболее надежная защита до­стигается при размещении изделия в стационарных камерах, запол­ненных защитным газом. Для сварки крупногабаритных изделий ис­пользуют переносные камеры из мягких пластичных обычно прозрач­ных материалов, устанавливаемых локально над свариваемым стыком. Теплофнзические свойства защитных газов оказывают большое влияние на технологические свойства дуги, а значит на форму и раз­меры шва. При равных условиях дуга в гелии по сравнению с дугой в аргоне является более «мягкой», имеет более высокое напряжение, а образующийся шов имеет меньшую глубину проплавления и боль­шую ширину. Углекислый газ по влиянию на форму шва занимает промежуточное положение.

Преимущества и недостатки способа. Широкий диапазон приме­няемых защитных газов обусловливает большое распространение это­го способа как в отношении свариваемых металлов, так и их тол­щин (от 0,1 мм до десятков миллиметров). Основными преимущест­вами рассматриваемого способа сварки являются следующие:

высокое качество сварных соединений на разнообразных метал-

лах и их сплавах разной толщины, особенно при сварке в инертных разах из-за малого угара легирующих элементов;

возможность сварки в различных пространственных положе­ниях;

отсутствие операций по засыпке и уборке флюса и удалению шлака;

возможность наблюдения за образованием шва, что особенно важно при механизированной сварке;

высокая производительность и легкость механизации и автома­тизации процесса;

низкая стоимость при использовании активных защитных газов.

К недостаткам способа относятся: необходимость применения

защитных мер против световой и тепловой радиации дуги; возмож­ность нарушения газовой защити при сдувании струи газа движе­нием воздуха или при забрызгивании сопла; потерн металла на раз­брызгивание, при котором брызги прочно соединяются с поверхностя­ми шва и изделия; наличие газовой аппаратуры и в некоторых слу­чаях необходимость водяного охлаждения горелок.

Подготовка кромок и их сборка под сварку. Способы подготовки кромок под сварку (механические, газовые и т. д.) такие же, как и при других способах сварки. Вид разделки кромок и ее геометри­ческие размеры должны соответствовать ГОСТ 14771—76 или техни­ческим условиям на изготовление изделия. При механизированной сварке плавящимся электродом можно получить полный провар без разделки кромок и без зазора между ними при толщине металла до 8 мм. При зазоре или разделке кромок полный провар достигается при толщине металла до 11 мм. При автоматической сварке стыко­вых соединений производительность процесса значительно возраста­ет при использовании разделки без скоса кромок (щелевой разделке см. рис. Х.11). При толщине металла до 40 мм зазор между кромка­ми в нижней части стыка до 10 мм. Для обеспечения постоянства за­зора в зоне сварки из-за поперечной усадкн при сварке каждого про­хода выполняют шарнирное закрепление деталей с углом раскрытия кромок, зависящим от толщины свариваемого металла.

При сварке в углекислом газе многослойных швов на сталях перед наложением последующего слоя поверхность предыдущего слоя следует тщательно очищать от брызг и образующего шлака. Для уменьшения забрызгивания поверхности детали из углеродистой стали ее покрывают специальными аэрозольными препаратами’типа «Дуга>. Сварку можно вести при непросохшем препарате. Детали со­бирают с помощью струбцин, клиньев, скоб или на прихватках. При­хватки лучше выполнять в защитных газах тем же способом, кото­рым будет проводиться и сварка. Прихватки перед сваркой осматрн-* вают, а при сварке переваривают.

XI.6. Схемы (а—г) расположения границы струи защитного газа при сварке
различных типов соединений

Общие рекомендации по технике сварки. Ручную и механизиро­ванную сварку обычно ведут на весу. Автоматическую сварку можно осуществлять так же, как и при сварке под флюсом, на остающихся или съемных подкладках и флюсовых подушках. Однако во многих случаях наиболее благоприятные результаты достигаются при ис­пользовании газовых подушек (рис. XI.4). Они улучшают формирова­ние корня шва, а при сварке активных металлов способствуют и за­щите нагретого твердого металла от воздействия с воздухом. По­даваемые в подушку газы по составу могут быть аналогичными применяемым для защиты зоны сварки.

Качество шва в большой степени определяется надежностью от­теснения от зоны сварки воздуха. Необходимый расход защитного газа устанавливают в зависимости от состава и толщины сваривае­мого металла, конструкции сварного соединения, скорости сварки, состава защитного газа.

Влияние скорости сварки на надежность защиты зоны сварки видно из рис. XI.5. Ветер и сквозняки также снижают эффективность газовой защиты. В названных случаях рекомендуется на 20—30 % повышать расход защитного газа, увеличивать диаметр выходного от­верстия сопла или приближать горелку к поверхности детали. При сварке на повышенных скоростях полезно также наклонять горелку углом вперед, а при автоматической сварке применять боковую по­
дачу газа (см. рис. XI.3,6). Для защиты от ветра зону сварки за­крывают щитками. Для достаточной защиты соединений, указанных на рис. XI.6, в, г, необходим повышенной расход газа. При их сварке рекомендуется устанавливать сбоку и параллельно шву экраны, задер­живающие утечку защитного газа. При равных условиях расход ге­лия благодаря его меньшей плотности должен быть увеличен по сравнению с аргоном или с углекислым газом.

Техника сварки неплавящимся электродом. Б настоящее время в качестве неплавящегося электрода используют преимущественно стержни из чистого вольфрама с активирующими присадками лантана, циркония, цезия, бария, иттрия, которые облегчают зажига­ние и поддерживают горение дуги, повышают стойкость электрода (табл. XI.2). Повысить силу сварочного тока и уменьшить расход электрода позволяет применение композиционного электрода. Умень­шения контактного сопротивления в месте зажатия электрода в цан­ге и улучшения теплоотвода от него достигают за счет напрессовкн на вольфрамовый электрод медной трубки. Функцию защитных в этих случаях выполняют инертные газы н их смеси или смеси инертных газов с азотом и водородом. Не допускается использовать газы, содержащие кислород, из-за окисления вольфрама и его быстрого разрушения. При сварке в аргоне допустимая сила сварочного тока выше, чем при сварке в гелии. При сварке в углекислом газе непла — вящимися электродами могут служить угольные или графитовые стер­жни. Но этот способ сварки находит ограниченное применение из-за низкой производительности.

XI. 2. Выбор диаметра вольфрамового электрода в зависимости от
силы (Л) и рода сварочного тока (защитный газ —аргон)

источник

Механизированная сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде защитных газов и самозащитной проволокой

1.2. Механизированная сварка в среде защитных газов и самозащитной проволокой

Благодаря таким преимуществам, как высокая производительность, легкость транспортирования защитной среды в плавильное пространство, отсутствие шлаковой корки, снижение ширины зоны термического влияния и сварочных деформаций, возможность сварки во всех пространственных положениях, наблюдения за дугой и управления ею, полуавтоматическая сварка в среде защитных газов полностью вытеснила полуавтоматическую сварку под флюсом и стала доминирующим процессом среди механизированных процессов сварки при изготовлении металлоконструкций ответственного и особо ответственного назначения.

Сварка в среде защитных газов плавящимся электродом, как и самозащитной проволокой, выполняется на постоянном токе обратной полярности, так как этот параметр обеспечивает наибольшую стабильность горения дуги.

Наибольшее распространение для защиты плавильного пространства благодаря своей дешевизне получил углекислый газ; параметры режима сварки в среде СО2 приведены в табл. 11—18.

Таблица 11. Рекомендуемые соотношения между диаметром электрода, током и напряжением дуги и вылетом электрода

Параметр dэ, мм
0,5 0,8 1,0 1,2 1,6 2,0 2,5
Iсв, А 30…100 60…150 80…180 90…220 120…350 200…500 250…600
U, В 18…20 18…22 18…24 18…28 18…32 22…34 24…38
Вылет, мм 6…10 8…12 8…14 10…15 14…20 15…25 15…35

Таблица 12. Параметры режима сварки тонкостенного металла

s, мм Диаметр проволоки, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч Qг, л/мин
0,6 0,8 60…70 14…15 220…240 5…6
1,0 70…80 15…16 260…300 6…7
1,2 80…90 16…17 320…350 6…7
1,4 90…100 17…18 390…450 6…7

Примечание. При использовании сварочной проволоки диаметром 0,5 мм параметры режима уменьшить на 25 %.

Таблица 13. Параметры режима механизированной сварки в СО2 стыковых соединений без скоса кромок

s, мм dэ, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч
Односторонние швы
1 0,8 50…60 18…20 14…16
2 1 90…120 19…21 18…28
3…5 2 160…200 27…29 20…22
6…8 2 280…300 28…30 20…25
Двухсторонние швы
3…5 2 160…200 27…29 20…22
6…8 2 280…300 28…30 25…30
10 2 280…320 30…32 22…26
12…14 2 300…340 32…34 20…22

Таблица 14. Параметры режима механизированной сварки сталей в углекислом газе стыковых соединений (двухсторонние швы)

s, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч
V-образная разделка
18…26 280…300

18…22

18…26 420…440 30…32 16…22
X-образная разделка
12…18 380…400 30…32 16…20
20…26 420…440 30…32 16…22
28…40 440…460 32…34 16…22

Примечание. 1. Сварка выполняется проволокой диаметром 2 мм.

2. В числителе — режимы для первого прохода и подварочного шва

Таблица 15. Параметры режима автоматической и полуавтоматической сварки в углекислом газе сплошной проволокой угловых соединений

s, мм dэ, мм Катет шва, мм Число

слоев шва

Iсв, А U, В vсв, м/ч Вылет

электрода, мм

Qг, л/мин
1 0,5 1…1,2 1 50…60 18 18…20 7…9 5…6
1 0,6 1,2…2 1 60…70 18 18…20 7…9 5…6
1,5…2 0,8 1,2…2 1 60…75 18…19 16…18 7…9 6…8
1,5…2 0,8 1,5…2 1 70…90 18…20 16…18 7…9 6…8
1,5…2 0,8 1,5…3 1 70…110 19…20 16…18 8…10 6…8
1,5…3 1 1,5…3 1 75…120 18…19 16…18 8…10 8…10
1,5…3 1,2 2…4 1 90…130 19…21 14…16 10…12 8…10
3…4 1,2 3…4 1 120…150 20…22 16…18 12…14 12…16
3…4 1,6 3…4 1 150…180 27…29 20…22 16…18 12…16
5…8 1,6 5…6 1 260…280 27…29 20…26 18…20 16…18
10…12 2 5…6 1 280…300 28…30 26…28 20…22 16…18
Более 12,0 2 7…9 1…2 300…350 30…32 28…30 20…24 17…19
2 11…14 3 300…350 30…32 25…28 20…24 18…20
2 11…14 3 300…350 30…32 25…28 20…24 18…20
2 13…16 4…5 300…350 30…32 25…28 20…24 18…20
2 22…24 9 300…350 30…32 24…26 20…24 18…20
2 27…30 12 300…350 30…32 24…26 20…24 18…20
2,5 7…8 1 300…350 30…32 25…28 20…24 18…20

Таблица 16. Параметры режима механизированной сварки сталей в углекислом газе тавровых соединений без скоса кромок (двухсторонние и односторонние швы)

Катет шва, мм dэ, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч
1,0…2,0 0,5…0,6 60…65 18…19 18…20
1,2…2,0 0,8 70…75 18…19 16…18
2,0…3,0 0,8 90…110 19…20 16…18
1,5…4,0 1,0 80…120 18…19 14…18
3…4 1,2 100…150 19…21 16…18
3…4 1,6 150…180 27…29 20…22
5…6 1,6 260…280 27…29 20…25
8…10 2,0…2,5 300…350 30…32 25…30

Таблица 17. Параметры режима сварки электрозаклепками в углекислом газе с проплавлением верхнего элемента

s, мм dэ, мм Iсв, А U, В t, с
верхнего нижнего
0,5 0,8 100…130 17…18 0,8…1,0
1,0 1,0 230…250 18…19 0,8…1,0
1,5 1,0 300…320 19…20 1,2…1,5
2,0 1,6 320…350 28…30 1,2…1,5
2,0 2,0 350…400 32…34 1,5…1,8
2,0 8,0 1,6 320…350 28…30 1,0…1,2
2,0 8,0 2,0 350…400 32…34 1,5…1,8
2,0 8,0 2,0 450…500 35…37 1,2…1,5
3,0 2,0 400…450 34…36 2,0…2,5
4,0 2,0 500…550 36…38 2,5…2,8
5,0 2,0 530…570 36…38 2,8…3,0
6,0 2,0 550…600 38…40 3,0…3,5

Таблица 18. Параметры режима сварки в СО2 стыковых соединений с принудительным формированием сварного шва

s, мм dэ, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч
10 2,5 340…400 30…32 18…20
12 1,6 240…260 28…30 5…6
15 3 450…470 30…32 15…17
20 2,5 500…520 34…36 10…12
25 3,2 580…600 32…34 12…13
30 3,0 700…720 39…41 13…14
38 3,0 700…720 34…36 10…11
40 3,0 610…660 34…36 8…9
42 3,0 700…720 34…36 9…10
60 3,0 700…720 34…36 6…7

Примечание. 1. Положение шва — вертикальное.

Однако эта технология имеет один существенный недостаток — повышенное разбрызгивание, вследствие чего возрастают трудозатраты на очищение шва и околошовной зоны.

Поскольку получить струйный перенос металла при сварке в СО2 невозможно, с разбрызгиванием борются несколькими способами: сварку ведут стандартными проволоками в газовой смеси СО2 + О2; при этом достигается получение мелкокапельного переноса металла, и разбрызгивание уменьшается (параметры режима приведены в табл. 19—22).

Таблица 19. Параметры режима механизированной сварки стыковых соединений в СО2, СО2+ О2, Ar + 25 % CO2 проволокой Св-08Г2С в нижнем положении

s, мм Зазор, мм Число проходов dэ, мм Iсв, А U, В vсв, м/ч Q, л/мин
3 0…1,5 1 1,2…1,4 200…300 23…25 25…40 8…11
3…4 0…1,5 2 1,2…1,6 200…350 25…32 25…75 8…15
6 0,5…2 2 1,2…2 250…420 25…36 25…60 10…16
9…10 0,5…2 2 1,2…2,5 300…450 28…38 20…50 12…16
12 1…3 2 1,2…2,5 380…550 33…42 15…30 12…16

Таблица 20. Параметры режима сварки стыковых и угловых швов проволокой Св-08Г2С в смеси 70%Ar+25%CO2+5%O2 в нижнем положении

_______ Тип шва dэ, мм Iсв, А

_______ 4…8 Стыковой односторонний без разделки 1,2

27…30 10 Стыковой двухсторонний без разделки 1,6

18…23 12…40 Стыковой односторонний многопроходный с V-образной разделкой 1,6

24…28 То же, с X-образной разделкой 1-й слой 1,6

20…25 Угловой однопроходный «в лодочку» Катет: 6 мм

24…36 Угловой однопроходный «в угол» Катет:

Таблица 21. Параметры режима сварки в смеси СО22 сплошной проволокой

dэ, мм Положение сварки
нижнее вертикальное потолочное
Iсв, А U, В Iсв, А U, В Iсв, А U, В
0,8 50…110 15…18 50…100 15…17 50…100 14…16
1,0 50…180 17…22 50…160 18…20 60…110 15…18
1,2 120…250 19…20 110…220 19…22 110…170 17…20
1,4 140…300 19…28 120…220 19…22 120…180 18…21
1,6 150…350 20…30
2,0 200…500 25…35

Примечание. Полуавтоматическая сварка в смеси СО2 + О2, производится проволоками диаметром 0,8…1,4 мм — с обычным вылетом во всех пространственных положениях; диаметром 1,2…2 мм — с увеличенным вылетом в нижнем положении, а также в горизонтальном положении стыковых швов с разделкой кромок.

Сварка проволокой диаметром 1,6…2 мм с увеличенным вылетом в нижнем и горизонтальном положениях при сварке швов с разделкой кромок (табл. 22) позволяет значительно увеличить производительность труда (коэффициент наплавки возрастает на 20…25 %).

Таблица 22. Сварочный ток при повышенном вылете электрода при сварке в СО2 + О2

dэ, мм Iсв, А Вылет, мм
1,6 150…250 80
250…320 70
320…450 40
2,0 150…250 80
250…350 70
350…440 60
450 и выше 60

Скорость сварки вертикальных швов тавровых соединений можно увеличить, выполняя процесс сверху вниз (табл. 23).

Таблица 23. Параметры режима сварки тавровых швов сверху вниз в СО2 и СО2 + О2

s, мм Защитный газ Iсв, А U, В vсв, м/ч
2 + 2 СО2 150…160 19…20 33
2 + 2 СО2 + О2 150…160 19…20 44
3 + 3 СО2 220 22…23 38
3 + 3 СО2 + О2 220 22…23 46
4 + 4 СО2 250…260 23…24 37
4 + 4 СО2 + О2 250…260 23…24 50
5 + 5 СО2 250…260 24…25 30
5 + 5 СО2 + О2 250…260 24…25 42
6 + 6 СО2 250…260 23…24 25
6 + 6 СО2 + О2 250… 260 23…24 33

Расход смеси защитного газа можно принимать в соответствии с табл. 19, 20 с возможной корректировкой.

Другим способом борьбы с разбрызгиванием служит применение специальной и порошковой проволоки на режимах, приведенных в табл. 24, или активированной проволоки (табл. 25).

Таблица 24. Параметры режима сварки порошковыми проволоками в СО2

источник

Adblock
detector