Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

При нормировании расхода газа следует резервировать 15 % его количе­ ства на продувку газопровода перед началом работы, на неиспользуемый оста­

лоты применяют дуговой разряд, возбуждаемый между воль­ фрамовым или угольным (графитовым) электродом и изде­ лием.

Впоследнее время сварка угольным электродом находит ог­ раниченное применение и используется, как правило, при изго­ товлении изделий неответственного назначения.

Вкачестве неплавящегося электрода наиболее широко при­

меняют вольфрамовые стержни. Вольфрам — самый тугоплав­ кий из известных материалов (по температуре плавления усту­

электроды при рабочей температуре характеризуются весьма высокой химической активностью к кислороду, то в качестве защитных газов применяют аргон, гелий и азот, являющиеся по отношению к вольфрамовым сплавам инертными.

Применяемые вольфрамовые электроды должны отвечать требованиям ГОСТ 23949—80.

Для сварки в среде инертных газов применяются электроды 00,5—10 мм из чистого вольфрама (ЭВЧ), вольфрама с при­ садками: диоксида тория (ЭВТ), оксидов лантана (ЭВЛ) и иттрия (ЭВИ).

П р и м е р условного обозначения электрода марки ЭВЛ 0 2,0 мм, дли­ ной 150 мм: «Электрод вольфрамовый ЭВЛ-2-150— ГОСТ 23949—80».

У нас в стране широкое распространение получили элек­ троды марок ЭВЛ и ЭВИ. Они выдерживают большую токо­ вую нагрузку и имеют повышенную эрозионную стойкость при сварке по сравнению с электродами марки ЭВЧ. Диаметр вольфрамового электрода выбирается в зависимости от вели­ чины сварочного тока (табл. 2.5). Вольфрамовые электроды используются с заточкой под углом 20—90°.

Сварка постоянным током прямой полярности характеризу­ ется максимальной проплавляющей способностью. В широком диапазоне параметров режима аргонодуговой сварки на посто­ янном токе прямой полярности на токах до 600 А доля тепло­ вой мощности, вводимой в изделие, составляет 40—85 %, по­ тери на нагрев вольфрамового электрода — примерно 4—6%, а лучевые потери от столба дуги — 7—30%.

Сварка постоянным током обратной полярности применя­ ется для стыковых соединений из алюминиевых и магниевых сплавов. Потери на нагрев неплавящегося электрода-анода со­ ставляют >50 % общей мощности дуги и в несколько раз пре­ вышают долю мощности, затрачиваемую на нагрев вольфра­ мового электрода-катода, т. е. энергетически сварка током об­ ратной полярности невыгодна.

Концентрация нагрева на изделии в этом случае ниже, швы имеют мень­ шую глубину и большую ширину проплавления, чем при сварке током пря­ мой полярности или переменным током. Преимуществом сварки дугой обрат­ ной полярности является то, что катодное пятно постоянно находится на из­ делии и вследствие катодного распыления происходит эффективное разруше­ ние оксидной пленки с обеспечением высокой чистоты поверхности сварочной ванны. Однако значительная тепловая нагрузка на вольфрамовый электроданод и опасность попадания материала электрода в шов ограничивают мощ­ ность дуги и производительность этого процесса. Как правило, сварка ведется на токах до 150 А. Следует отметить, что низкая концентрация нагрева, блуждание и отклонение столба дуги крайне затрудняют сварку на токе об­ ратной полярности угловых соединений [1].

Сварка переменным током является наиболее распростра­ ненным процессом при изготовлении конструкций из алюмини­ евых и магниевых сплавов. Разрушение оксидной пленки про­ исходит в полупериод обратной полярности, когда основной ме­ талл является катодом. Так как разогретый вольфрамовый электрод лучше эмиттирует электроны, чем алюминий, возни­ кает разбаланс токов прямой и обратной полярности; он ком­ пенсируется схемой управления источника сварочного тока.

стоянным током входят: источник сварочного тока с крутопа­ дающей внешней статической характеристикой (ВДУ-305, ВДУ-504, ВДУ-505, ВДУ-601, ВСВУ-300); сварочная горелка (табл. 2.6); устройство для первоначального возбуждения сва­ рочной дуги (ОСППЗ-ЗООМ, УПД-1, ВИР-101, ОСПЗ-2М и др.); аппаратура управления сварочным циклом и газовой за­ щитой [3].

Оборудование для ручной сварки переменным током, кроме основных узлов, входящих в состав оборудования постоянного тока, включает в себя: устройство для стабилизации горения дуги (например, стабилизатор-возбудитель дуги ВСД-01); устройство для компенсации постоянной составляющей свароч­ ного тока.

В состав оборудования для автоматической сварки входят: сварочная установка, сварочная головка, устройство для пере­ мещения сварочной головки и изделия, аппаратура управления механизмами автомата. Универсальными автоматами трактор­ ного типа являются автоматы АДСВ-6 и АДГ-506.

Автомат АДСВ-6 предназначен для сварки неплавящимся электродом в аргоне продольных швов изделий; комплектуется унифицированной горелкой АСГВ-4.

Автомат АДГ-506 предназначен для сварки прямолинейных швов во всех пространственных положениях; комплектуется выпрямителем ВДУ-506 и возбудителем дуги ВИС-01. Свароч­ ный трактор перемещается по специальной направляющей ленте, входящей в комплект автомата.

* Номинальны*!.

Для сварки труб выпускается ряд специализированных ав­ томатов [3].

Техника сварки. Сварку можно выполнять как с присадкой, так и без нее. Для качественной сварки металлов, особенно тонколистовых, следует обеспечить точную сборку и подгонку свариваемых кромок. При автоматической сварке допускаются зазоры (табл. 2.7).

Аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом приме­ няют для стыковых, угловых, нахлесточных соединений в раз­ ных пространственных положениях. Форма подготовки кромок зависит от толщины соединяемых элементов и возможности производить сварку с одной или двух сторон.

Так, например, стыковые соединения стали толщиной до 3—4 мм, а алю­ миния до 5—6 мм свариваются без скоса кромок. Проплавление корня шва стыкового соединения с разделкой кромок обычно осуществляется без приса­ дочной проволоки, затем разделка заполняется расплавленным металлом за необходимое число проходов с подачей присадочной проволоки.

При необходимости ведения процесса на вертикальной плоскости шов сле­ дует выполнять сверху вниз для толщин до 5 мм и снизу вверх для больших толщин. В этих случаях сварку рекомендуется выполнять одновременно с двух сторон. При использовании .такого приема можно сваривать встык элементы, например из алюминиевого сплава толщиной до 16 ММ.

Сварка горизонтальных стыковых швов на вертикальной плоскости и по­ толочных стыковых швов затруднена из-за вероятности вытекания расплавлен­ ного металла из сварочной ванны, поэтому их следует избегать; там, где из­ бежать таких швов нельзя, их выполняют с разделкой кромок в несколько проходов.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СОЕДИНЕНИЙ И ПОДГОТОВКА КРОМОК ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКЕ

ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ [1 ]

Для формирования корня шва можно использовать медные или стальные съемные подкладки, флюсовую подушку. При сварке активных металлов необходимо не только получить хороший провар в корне шва, но и обеспечить защиту от воз­ духа с обратной стороны расплавленного и нагретого металла. Это достигается использованием медных и других подкладок с канавками, в которых подается защитный инертный газ. При сварке труб и закрытых сосудов газ пропускают внутрь сосуда.