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 СО2+О 2 |
||||||||||
(>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 +О 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