Все о сварке

При электродуговой сварке в качестве защитных газов используют


ДУГОВАЯ СВАРКА В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

сварщик

Общие сведения

Защита расплавленного и нагретого до высокой температуры основного и электродного металла от вредного влияния кисло­рода, азота и водорода атмосферного воздуха осуществляется защитными газами. В качестве защитных используют актизные или инертные газы либо смеси газов. Активные газы (азот, водород, углекислый газ) растворяются в металлах или вступают с ними в химическое взаимодействие Инертные газы (гелий, аргон) выполняют функции защитного газового слоя и не вступают в химическое взаимодействие с основным или электродным металлом.

Преимуществами сварки в защитных газах являются: высокая производительность (примерно в 2,5 раза вы­ше, чем при ручной дуговой сварке покрытыми электродами); высокоэффективная защита расплавленного металла, особенно при использовании инертных газов; возможность визуального наблюдения за ванной и дугой; широкий диапазон толщин сва - „иваемых заготовок (от десятых долей миллиметра до десятков миллиметров); возможность сварки в различных пространствен­ных положениях; отсутствие необходимости зачищать швы при многослойной сварке; узкая зона термического влияния.

Рис. 9.1. Способы дуговой сварки в защитном газе:

О — дугой косвенного действия, б — дугой прямого действия неплавя щимся электродом, в — дугой прямого действия плавящимся электро­дом; 1 — электрические дуги, .2 — защитный газ, 3 — электроды, 4 — сопла горелок, 5 — присадочный пруток, 6 — подающие ролики

Сварку в защитных газах выполняют тремя способами (рис. 91): дугой косвенного действия двумя неплавящимнся электро­дами (я), дугой прямого действия неплавящимся электродом (б) 0 дугой прямого действия плавящимся электродом (в).

Для предупреждения пористости в наплавленном металле кромки свариваемых заготовок необходимо тщательно зачищать от ржавчины, грязи, масла и влаги на ширине до 30 мм от места сварки. Рекомендации по разделке кромок в зависимости от толщины заготовок и число проходов при выполнении сварки указаны в табл. 9.1.

Гн (пониженная устойчивость горения дуги, повышенные нагрев

0 расход электрода), происходит процесс катодного распыления, способствующий самоочищению поверхности от оксидов. Силу тока назначают в зависимости от рода тока и диаметра электро­да (табл. 9.3).

9,4. Импульсно-дуговая сварка

Сущность импульсно-дуговой сварки заключается в том, что на обеспечивающий горение дежурной дуги постоянный ток си­лой /деж, имеющей малое значение, накладывают пульсирующий ток частотой 30.. 100 имп/с, сила которого /св в 6,..8 раз превы­шает силу основного тока. Дуга пульсирует с заданным соотно­шением длительностей импульса и паузы — соответственно tK и /п. Сплошной шов получается расплавлением отдельных точек свариваемых заготовок с определенным перекрытием. Повторное возбуждение импульса и пространственная устойчивость дуги обеспечиваются благодаря горению в промежутках между им­пульсами и паузами маломощной дежурной дуги, которая во время паузы не оказывает существенного влияния на глубину проплавлення. Меняя параметры /деж, /св, tи и t„ режима, можно в широких пределах изменять условия плавления и кристаллиза­ции основного и электродного металлов и тем самым влиять на свойства шва.

Проплавляющая способность импульсной дуги наиболее эф­фективно выявляется в процессе сварки заготовок толщиной ме­нее 3 мм. При формировании шва небольшими ваннами, перекры­вающими друг друга, после кристал іизации предыдущей ванны силы поверхностного натяжения достаточны, чтобы удержать расплавленный металл в любом пространственном положении. В связи с этим такие дефекты формирования шва, как прови­сания и подрезы, практически отсутствуют, уменьшаются дефор­мации и прожоги основного металла

Производительность импульсно-дуговой сварки в 2,5...3,5 раза выше производительности аргонодуговой сварки неплавя - Щимся электродом. Наиболее целесообразно ее использовать для соединения высококачественных сталей и цветных металлов.

Техника и технология импульсно-дуговой сварки и сварки плавящимся электродов а углекислом газ шалсгичны. Режи­мы сварки при частоте ^0 имп/с на т гсе обратной полярности пРи различных пространственных п„ло.:>гннлх свариваемых заготовок приведены в табл 9.4.

9.4. Режимы импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом в аргоне

Тип трансформатора /Характеристика ТСД-500-1 ТСД-1000-4 ТСД-2000-2 Напряжение холосто­го хода Ux.X, В 80 71 79 Продолжительность работы ПР, % 60 Номинальная сила сварочного тока /н, А 500 1000 2000 Номинальная мощ­ность …

Классификация сварки. Виды дуговой сварки

Классификация сварки. Согласно ГОСТ 19521—74, сварку ме­таллов классифицируют по физическим, техническим и техноло­гическим признакам. По физическим признакам (форме вводимой энер­гии, наличию давления и виду инструмента — носителя энергии) все виды …

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Сварка является основным технологическим процессом из-, готовления всех видов металлических конструкций. Применение сварных соединений вместо клепаных или болтовых позволяет уменьшить массу (на 20...30 %), трудоемкость изготовления (на 20.. .30 %) …

msd.com.ua

Электродуговая сварка в защитных газах

Особенность такой сварки в том, что сварочная дуга горит в струе газа, которая защищает расплавленный металл от окисления (аргон, гелий, азот, углекислый газ). При аргонно-дуговой сварке дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и изделием. Пламя подается на присадочный пруток, а по каналу горелки, где закреплен вольфрамовый электрод, подаётся аргон. Присадочный пруток выбирается того же сплава, что и свариваемый материал.

Преимущества такой сварки в том, что есть возможность механизации технологического процесса, высокая производительность (до 250 м/час), небольшие габариты и вес горелки, возможность сварки тонкостенных изделий без флюса, высокая прочность и коррозионная стойкость сварного шва. Этот способ применяют для сварки изделий из нержавеющей стали, жаропрочных сталей, цветных сплавов на основе алюминия и магния.

1. свариваемый металл;

2. присадочный пруток;

3. облако защитного газа;

4. сопло;

5. токоподводящий мундштук;

6. вольфрамовый электрод;

7. рукоятка.

Сварка в среде углекислого газа используется для сваривания низкоуглеродистых и углеродистых сталей при толщине заготовок до 2 мм. Такой вид сварки экономичен, хорошо поддаётся автоматизации. Сварку ведут на постоянном токе 60-150 А. сам углекислый газ повышает степень ионизации. Для уменьшения степени окисления металла используют электроды с раскисляющей обмазкой.

Атомно-водородная сварка. Здесь независимая дуга переменного тока горит между двумя вольфрамовыми электродами, по специальным каналам подаётся водород. Его молекулы расщепляются на атомы с поглощением тепла. Соприкасаясь с холодным металлом вновь образуется молекула, вследствие чего выделяется большое количество тепла, с помощью которого и осуществляется сварка в среде водорода. Такая вид сварка применяется для сварки всех сталей без флюса, однако она ограничена в использовании из-за сложности установки и опасности поражения током высокого напряжения, сам ток небольшой- до 70 А, напряжение -120 В.

Дата добавления: 2016-07-27; просмотров: 444; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Похожие статьи:

poznayka.org

Дуговая сварка в защитных газах.

При сварке в защитном газе электрод, зона дуги и сварочная ванна защищены струёй защитного газа.

В качестве защитных газов применяют инертные газы (аргон и гелий) и активные газы (углекислый газ, азот, водород и другие), иногда - смеси двух газов или более. В нашей стране наиболее распространено применение аргона Аr и углекислого газа СО2.

Аргон - бесцветный газ, в 1,38 раза тяжелее воздуха, нерастворим в жидких и твердых металлах. Аргон выпускают высшего и первого сортов, имеющих соответственно чистоту 99,992 и 99,987 %. Поставляют и хранят аргон в стальных баллонах в сжатом газообразном состоянии под давлением 15 МПа.

Углекислый газ бесцветный, со слабым запахом, в 1,52 раза тяжелее воздуха, нерастворим в твердых и жидких металлах. Выпускают углекислый газ сварочный, пищевой и технический, имеющие соответственно чистоту 99,5, 98,5 и 98,0 %. Для сварки газ поставляют и хранят в стальных баллонах в сжиженном состоянии под давлением 7 МПа.

Аргонодуговой сваркой можно сваривать неплавящимся и плавящимся электродами. Сварку неплавящимся электродом применяют, как правило, при соединении металла толщиной 0,5-6 мм; плавящимся электродом - от 1,5 мм и более. В аргоне неплавящимся вольфрамовым электродом (Тпл = 3370 0С) можно сваривать с расплавлением только основного металла (толщиной до 3 мм), а при необходимости получения усиления шва или заполнения разделки кромок (толщина более 3 мм) - и присадочного материала (прутка или проволоки). Последний подают в дугу вручную (рис.4,а) или механизмом подачи (рис.4,б).

Сварку неплавящимся электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. В этом случае дуга легко зажигается и горит устойчиво при напряжении 10-15 В. При обратной полярности возрастает напряжение дуги, уменьшается устойчивость ее горения и снижается стойкость электрода. Эти особенности дуги обратной полярности делают ее непригодной для непосредственного применения в сварочном процессе. Однако дуга обратной полярности обладает одним важным технологическим свойством: при ее действии с поверхности свариваемого металла удаляются оксиды. Одно из объяснений итого явления заключается в том, что поверхность металла бомбардируется тяжелыми положительными ионами аргона, которые механически разрушают пленки оксидов. Процесс удаления оксидов также известен как катодное распыление. Указанные свойства дуги обратной полярности используют при сварке алюминия, магния и их сплавов, применяя для питания дуги переменный ток.

При сварке неплавящимся электродом на переменном токе сочетаются преимущества дуги на прямой и обратной полярностях. Однако асимметрия электрических свойств дуги, обусловленная ее меньшей электрической проводимостью при обратной полярности по сравнению с прямой, приводит к ряду нежелательных явлений. В результате выпрямляющей способности дуги появляется постоянная составляющая тока прямой полярности. В этих условиях дуга горит неустойчиво, ухудшается очистка поверхности сварочной ванны от тугоплавких оксидов и нарушается процесс формирования шва. Поэтому для питания дуги в аргоне переменным током применяют специальные источники тока. В их схему включают стабилизатор горения дуги - электронное устройство, подающее импульс дополнительного напряжения на дугу в полупериод обратной полярности. Таким образом, обеспечивается устойчивость дуги, постоянство тока и процесса формирования шва на обеих полярностях тока.

Сварку в аргоне плавящимся электродом выполняют по схеме, приведенной на рис.4,в,г. Нормальное протекание процесса сварки и хорошее качество шва обеспечиваются при высокой плотности тока (100 А/мм2 и более). При невысокой плотности тока имеет место крупнокапельный перенос расплавленного металла с электрода в сварочную ванну, приводящий к пористости шва, сильному разбрызгиванию расплавленного металла и малому проплавлению основного металла. При высоких плотностях тока перенос расплавленного металла с электрода становится мелкокапельным или струйным. В условиях действия значительных электромагнитных сил быстродвижущиеся мелкие капли сливаются в сплошную струю. Такой перенос электродного металла обеспечивает глубокое проплавление основного металла, формирование плотного шва с ровной и чистой поверхностью и разбрызгивание в допустимых пределах.

В соответствии с необходимостью применения высоких плотностей тока для сварки плавящимся электродом используют проволоку малого диаметра (0,6-3 мм) и большую скорость ее подачи. Такой режим сварки обеспечивается только механизированной подачей проволоки в зону сварки. Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности. В данном случае электрические свойства дуги в значительной степени определяются наличием ионизированных атомов металла электрода в столбе дуги. Поэтому дуга обратной полярности горит устойчиво и обеспечивает нормальное формирование шва, в то же время ей соответствуют повышенная скорость расплавления проволоки и производительность процесса сварки.

Сварку сталей часто выполняют в смеси Ar + 5 % О2. Кислород уменьшает поверхностное натяжение расплавленного металла, что способствует снижению критической плотности тока, при которой капельный перенос металла переходит в струйный. Одновременно повышается устойчивость горения дуги при относительно небольших токах, что облегчает сварку металла малой толщины.

Рис. 4. Виды сварки в защитных газах:

1 - присадочный пруток или проволока; 2 - сопло;

3 - токоподводящий мундштук; электрод;

4 - корпус горелки; 5 - неплавящийся вольфрамовый электрод;

6 - рукоять горелки; 7 - атмосфера защитного газа; 8 - сварочная дуга;

9 - ванна расплавленного металла; 10 - кассета с проволокой;

11 - механизм подачи; 12 - плавящийся металлический электрод (сварочная проволока)

Сварку в углекислом газе выполняют только плавящимся электродом на повышенных плотностях постоянного тока обратной полярности (рис.4,в,г). Такой режим обусловлен теми же особенностями переноса электродного металла и формирования шва, которые рассмотрены для сварки плавящимся электродом в аргоне.

При применении СО2 в качестве защитного газа необходимо учитывать некоторые металлургические особенности процесса сварки, связанные с окислительным действием СО2. При высоких температурах сварочной дуги СО2 диссоциирует на оксид углерода СО и кислород О, который, если не принять специальных мер, приводит к окислению свариваемого металла и легирующих элементов. Окислительное действие О нейтрализуется введением в проволоку дополнительного количества раскислителей марганца и кремния. Поэтому для сварки в СО2 углеродистых и низколегированных сталей применяют сварочную проволоку с повышенным содержанием этих элементов (Св-08ГС, Св-10Г2С и т.д.). На поверхности шва образуется тонкая шлаковая корка из оксидов раскислителей. Часто применяют смесь CO2 + 10 % О2. Кислород играет ту же роль, что и при добавке в аргон.

Сварка в атмосфере защитных газов в зависимости от степени механизации процессов подачи присадочной или сварочной проволоки и перемещения сварочной горелки может быть ручной, полуавтоматической и автоматической.

По сравнению с ручной сваркой покрытыми электродами и автоматической под флюсом сварка в защитных газах имеет следующие преимущества: высокую степень защиты расплавленного металла от воздействия воздуха; отсутствие на поверхности шва при применении аргона оксидов и шлаковых включений; возможность ведения процесса во всех пространственных положениях; возможность визуального наблюдения за процессом формирования шва и его регулирования; более высокую производительность процесса, чем при ручной дуговой сварке; относительно низкую стоимость сварки в углекислом газе.

Области применения сварки в защитных газах охватывают широкий круг материалов и изделий (узлы летательных аппаратов, элементы атомных установок, корпуса и трубопроводы химических аппаратов и т.п.). Аргонодуговую сварку применяют для цветных (алюминия, магния, меди) и тугоплавких (титана, ниобия, ванадия, циркония) металлов и их сплавов, а также легированных и высоколегированных сталей.

В углекислом газе сваривают конструкции из углеродистой и низколегированной сталей (газо- и нефтепроводы, корпуса судов и т.д.). Преимущество полуавтоматической сварки в СО2 с точки зрения ее стоимости и производительности часто приводит к замене ею ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

Дата добавления: 2016-12-16; просмотров: 638; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Похожие статьи:

poznayka.org

Технология сварки в защитных газах - немного сложнее, но значительно лучше

Сварные конструкции сегодня можно встретить в самых разных сферах производства. Например, невозможно найти ни одного здания, при создании которого не применялись бы сварные конструкции. Именно поэтому к технологиям производства самых разных сварных конструкций предъявляются повышенные требования. И при этом каждая конструкция, в зависимости от ее особенностей, требует отдельного комплексного подхода.

В данной статье автор попытался дать довольно детальный ответ на вопросы: «что такое ток сварочной дуги, и какие бывают виды тока?». Простыми словами о том, что обычно пишут в учебниках о токе сварочной дуги. Рассматривается дуга постоянного и переменного токов.

В этой статье ознакомимся с нормированием сварочной работы, с организацией рабочего места и труда, которые сильно влияют на производительность труда, посмотрим основные формулы, которые помогут рассчитать нормы работы.

stalevarim.ru


Смотрите также