Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

жутка, то переход ее в ванну сопровождается

 

 

 

 

коротким

замыканием разрядного

промежутка

к

 

к

 

н погасанием дуги. Если капля меньше длины

 

 

разрядного промежутка, то переход ее в ванну

 

 

происходит без короткого замыкания. Основными

 

 

силами,

обусловливающими крупнокапельный

кк

 

перенос, являются сила тяжести, силы поверхно­

 

стного натяжения, давление плазменных потоков

 

и реакция испарения. На малых токах отрыв

 

капли от электрода и направление ее полета

 

определяются в основном силой тяжести, а на

 

 

а

 

больших

токах — электродинамической силой. По­

1,11

этому процессы с крупнокапельным переносом

электродного

металла

применимы

для сварки

в нижнем положении. С повышением напряже­

ния дуги, увеличением диаметра электрода и пе­

реходом на прямую полярность диаметр капель

 

 

 

 

увеличивается. С увеличением силы

тока диаметр

 

 

 

 

капель уменьшается.

 

 

 

п е ­

 

 

 

 

При

сварке с

к р у п н о к а п е л ь н ы м

ш

 

 

 

р е н о с о м бе з к о р о т к и х

з а м ы к а н и й

 

 

 

разбрызгивание металла происходит в основном

 

 

 

из-за случайного вылета за пределы шва круп­

 

 

 

 

ных капель и систематического выброса мелких

Рис.

3.3.

Разбрызгивание

капель с

электрода

(рис. 3.3, а).

Помимо

этого

из ванны

выбрасываются

мелкие

капли, что вы­

электродного металла

при

звано выделением СО. Разбрызгивание сравни­

сварке в COj:

 

а — с

крупнокапельным

пе­

тельно велико. При сварке с принудительными

реносом;

б — с принуди­

короткими замыканиями

разбрызгивание

проис­

тельными

короткими замы­

ходит из-за выброса мелких капель вследствие

каниями

 

 

взрыва шейки

и выброса

остатка

капли с

элект­

 

 

 

 

рода (рис. 3.3,6). Для уменьшения разбрызгивания рекомендуется подби­ рать оптимальные скорость нарастания и силу тока / к.э, а также увеличи­ вать наклон внешней характеристики источника питания дуги. Это достига­ ется включением в сварочную цепь дросселя или дросселя и балластного реостата. С повышением напряжения разбрызгивание усиливается, а с увели­ чением тока оно сначала усиливается, а затем ослабевает (рис. 3.4). Нали-

Рис. 3.4.

Зависимость потерь на разбрызгивание при сварке

в COs

проволокой

Св-08Г2С. Полярность обратная, выпрямитель ВС-300 и ВС-600.

Цифры

у кривых —

диаметр

электрода, мм

 

 

чие на проволоке ржавчины способствует разбрызгиванию в связи с взрывом крупных капель. В начале сварки и при нарушениях процесса наблюдается резкое увеличение разбрызгивания в результате выброса нерасплавленной части электрода и расплескивания ванны.

П е р е н о с к а п л я м и с р е д н е г о

р а з м е р а происходит при сварке

порошковой проволокой рутилового типа,

активированными проволоками и

с принудительным управлением путем наложения импульсов тока, изменения силы тока при сварке, пульсирующей и вибрирующей подачи электрода. Раз­ брызгивание при этом переносе незначительное.

П ри с т р у й н о м п е р е н о с е жидкий металл на электроде вытянут

ввиде конуса, с конца которого отрываются мелкие капли диаметром менее 2/з диаметра электрода. Перенос определяется электродинамической силой, си­ лами поверхностного натяжения, давлением плазменных потоков и реакцией испарения. Сила тяжести невелика, поэтому электродный металл переносится

вванну при сварке во всех пространственных положениях. Струйный перенос электродного металла наблюдается при сварке в С02 активированной.проволо-

кой и в смесях Аг+С02 (<25% ). Минимальный ток, при котором наступает струйный перенос, называют критическим / кр. С увеличением диаметра элек­ трода / кр возрастает. Разбрызгивание при струйном переносе незначительное.

3.2. С варочная проволока

Сварочные проволоки выпускают с тонким медным покрытием и без него. На поверхности проволоки, а также в надрывах поверхностного слоя имеется технологическая смазка. В неко­ торых случаях проволоки покрывают антикоррозионными сма­ зочными материалами, которые вносят в зону дуги водород и азот. В результате этого снижается стабильность процесса, по­ вышается разбрызгивание, ухудшается формирование шва и понижается ударная вязкость металла шва. Особенно процесс сварки в СО2 ухудшается при наличии на проволоке ржавчины и нитрата натрия, входящего в состав некоторых смазочных материалов.

Механическая очистка и травление проволоки немного по­ вышают стабильность процесса и уменьшают содержание во­ дорода. В наибольшей степени удалить водород и азот из про­ цесса, повысить ударную вязкость шва, улучшить стабильность процесса сварки и формирование шва, а также уменьшить разбрызгивание можно путем прокаливания проволоки при 200—250 °С в течение 1,5—2 ч. Ржавчина на проволоке при­ водит к резкому снижению стабильности процесса и повыше­ нию разбрызгивания. Для ее удаления рекомендуете# химиче­ ская или электрохимическая очистка проволоки и механическая очистка с последующим прокаливанием при 15U—-«ои ^ в течение 1,5—2 ч. Для надежной подачи по гибким шлангам и хорошего контактирования с токоподводящим наконечником сварочной горелки проволоки должны иметь определенную же­ сткость. Мягкие и чрезмерно жесткие (пружинистые) прово­ локи плохо подаются по шлангам.

3,3. Технологические особенности процесса саарки в С 0 2

Основными параметрами режима сварки в С02 и его смесях являются: род защитного газа; полярность и сила тока; напря­ жение сварки; диаметр, скорость подачи, вылет, наклон и коле­ бания проволоки; скорость сварки; расход и состав защитного газа. Сварку в С02 обычно выполняют на постоянном токе. Однако возможна сварка и на переменном токе. Сварочный ток и диаметр проволоки выбирают в зависимости от толщины металла и расположения шва в пространстве. Стабильный про­ цесс сварки с хорошими технологическими характеристиками можно получить только в определенном диапазоне силы тока, который зависит от диаметра и состава электрода и рода за­ щитного газа (см. табл. 3.1). Сила тока определяется поляр­ ностью тока, диаметром, составом, скоростью подачи (рис. 3.5) и вылетом электрода, составом защитного газа, а также на­ пряжением дуги. Регулируют силу тока изменением скорости подачи проволоки (рис. 3.5). Сила тока определяет глубину провара и производительность процесса.

Второй важнейший параметр режима сварки — напряжение процесса сварки. С повышением напряжения увеличивается ширина шва и улучшается формирование валика. Однако од­

новременно

возрастают

излучение

дуги и

угар

элементов,

а также

повышается

чув­

 

 

 

 

ствительность

дуги

к «маг­

 

 

 

 

нитному

дутью».

 

При

 

по­

 

 

 

 

ниженных

 

 

напряжениях

 

 

 

 

ухудшается

 

формирование

 

 

 

 

шва, а при сварке на по­

 

 

 

 

вышенных

 

 

напряжениях

 

 

 

 

увеличивается

 

разбрызги­

 

 

 

 

вание. Оптимальные напря­

 

 

 

 

жения

сварки

(см.

рис.

 

 

 

 

3.2) зависят от силы тока,

 

 

 

 

диаметра

и

 

состава

элек­

 

 

 

 

трода, а также рода защит­

 

 

 

 

ного

газа.

в

 

С02

проволо­

 

 

 

 

Сварка

 

 

 

 

 

кой Св-08Г2С на прямой

 

 

 

 

полярности отличается боль­

 

 

 

 

шей

длиной

дуги,

сильным

 

 

 

 

излучением,

а

в

ряде

слу­

 

г„, см/мин

чаев

большим

разбрызгива­

Рис. 3.5.

Зависимость

силы

тока при сварке

нием,

чем

на

обратной

по­

в СОз от скорости подачи электродной про*

лярности.

На

прямой

 

по­

волоки Св-08Г2С. Полярность обратная; вы­

лярности

 

скорость

расплав­

леты средние для каждого диаметра элек-

 

трода (цифры у кривых)

 

ления электрода в 1,6—1,8 раза выше, а глубина провара и ширина шва меньше, чем на обратной. Влияние скорости сварки такое же, как и при сварке на обратной полярности. Наклон электрода до 15° «углом вперед» и «углом назад» не отражается на характеристиках процесса сварки. Наклон элек­ трода «углом вперед» на 15—30° несколько уменьшает глубину провара и увеличивает ширину шва. При наклоне электрода на 15—30° «углом назад» формирование шва несколько ухуд­ шается.

Сварка в СОг проволокой Св-14Г2Сч ведется на прямой полярности; достигаются хорошие технологические характери­ стики процесса, малое разбрызгивание и хорошее формирова­

ние шва.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Состав защитного газа существенно влияет на технологиче­

ские характеристики процесса. Так, в среде СО2 + О2

(< 15% ),

Аг + СОг(>20 %)

и

Аг+ О2+СОг( > 2 0 %) можно

выполнять

сварку

во всех

пространственных

положениях. Смеси СО22

(>20% ),

Аг + СОг

(<20% )

и

Аг+Ог + СОг

(<20% )

при­

годны для

сварки

стационарной дугой в нижнем положении и

с наложением

импульсов

во

всех

положениях. При сварке

в СО2, СО2 2

и Аг + СОг (> 20 %)

на всех режимах и в сме­

сях Ar+Ог+СОг

(<20 %)

и А г+С02 (<20 %) на

токах

ме­

нее

критических

значений форма провара треугольная. При'

сварке

в

смесях

Аг + С02

(< 10 %)

и Аг + 0 2+СОг

(<10%)

на

токах,

превышающих

критические значения, наблюдается

узкое

глубокое

 

проплавление

 

в

средней

части

провара.

С уменьшением содержания в смеси С02, увеличением силы тока и уменьшением диаметра электрода глубина узкого про­ плавления увеличивается.

Химический состав проволоки, смазка и загрязнения, нахо­ дящиеся на проволоке и свариваемом металле, могут оказы­ вать влияние на силу тока, длину дуги, напряжение и харак­

тер

процесса. Вы л е т

э л

е к т р о д а при сварке

проволоками

0

0,5—1,4 мм влияет

на

стабильность процесса

сварки. Это

обусловлено изменением нагрева электрода на вылете прохо­ дящим током. Допустимый вылет электрода зависит от диа­ метра, удельного электросопротивления электрода и сварочного тока. При малых вылетах затрудняется видимость зоны сварки и возможно подплавление токопровода, а при больших — на­ рушается стабильность процесса. При сварке проволоками 01,6 мм и более влияние вылета электрода на стабильность протекания процесса сварки намного меньше. В этих случаях сварку можно выполнять при нормальных и повышенных вы­ летах. Увеличение вылета позволяет повысить коэффициент расплавления электрода и уменьшить глубину провара.

Влияние свойств источника питания существенно сказыва­ ется на технологических характеристиках при ведении про­

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/74097