Сварка в защитных газах

Категория:
Сварка металлов


Сварка в защитных газах

Сущностью и отличительной особенностью дуговой сварки в защитных газах является защита расплавленного и нагретого до высокой температуры основного и электродного металла от вредного влияния воздуха защитными газами, которые обеспечивают физическую изоляцию металла и зоны сварки от воздуха и заданную атмосферу в зоне сварки.

Преимуществами сварки в защитных газах являются:
- высокая производительность (приблизительно в 2,5 раза выше, чем при ручной дуговой сварке покрытыми электродами);
- простота механизации и автоматизации;
- возможность сварки в различных пространственных положениях; малая зона термического влияния и относительно небольшие деформации изделий в связи с высокой степенью концентрации дуги;
- высокое качество защиты, отсутствие необходимости применения зачистки швов при многослойной сварке; доступность наблюдения за процессом сварки; возможность сварки металла различной толщины (от десятых долей миллиметра до десятков миллиметров).

Основным способом местной защиты является струйная защита шва. При этом способе защитная среда в зоне сварки создается газовым потоком центральной, боковой или комбинированной подачей газа. При центральной подаче газа дуга, горящая между электродом и основным металлом, со всех сторон окружена газом, подаваемым под небольшим избыточным давлением из сопла горелки, расположенного концентрично оси электрода. Этот способ защиты является наиболее распространенным. Боковую подачу газа применяют ограниченно. В ряде случаев с целью экономии инертных газов, а также получения оптимальных технологических и металлургических свойств защитной среды применяют горелки, конструкция которых обеспечивает комбинированную защиту двумя концентрическими потоками газов. Например, внутренний поток образуется аргоном, а внешний — углекислым газом. При сварке высокоактивных металлов (титан, цирконий, тантал, ниобий, молибден, вольфрам) необходимо защищать не только расплавленный металл, но и зону металла, нагреваемую при сварке до температуры более 300 °С с лицевой и обратной стороны шва. Для расширения струйной защиты с лицевой стороны шва применяют дополнительные колпаки-приставки, надеваемые на сопло горелки.

Рис. 1. Подача защитных газов в зону сварки: а — центральная одним концентрическим потоком, б — центральная двумя концентрическими потоками, в — боковая, е — в подвижную камеру (насадку); 1 — электрод, 2 — защитный газ, 3, 4 — наружный и внутренний потоки защитных газов, 5 — насадка, 6 — распределительная сетка

Наиболее эффективная защита металла шва и зоны термического влияния обеспечивается при сварке в камерах с контролируемой атмосферой. Камеры предварительно продувают или вакуумируют, а затем заполняют защитным (инертным) газом заданного состава под небольшим давлением.

Для автоматической и полуавтоматической сварки плавящимся электродом в углекислом газе металла толщиной 0,8—3 мм и угловых швов с катетами 1—4 мм (при любом пространственном положении шва) применяют сварочную проволоку диаметром 0,5—1,4 мм. Сварку проволокой диаметром 1,4—4 мм ведут в нижнем положении и применяют для металла средних толщин.

При сварке кипящей и спокойной низко углеродистых сталей в углекислом газе применяют сварочные проволоки Св-08 ГС или Св-08Г2С, легированные кремнием и марганцем, а также проволоку Св-12ГС. При сварке сталей с содержанием углерода, приближающимся к верхнему пределу (0,2—0,25%), следует применять сварочную проволоку Св-08 ГС или Св-08Г2С.

Устойчивое горение дуги при сварке плавящимся электродом в углекислом газе достигается при плотности тока свыше 100 А/мм2.

При сварке в положениях, отличных от нижнего, применяют только электродную проволоку диаметром 0,5—-1,4 мм. Значения тока и напряжения дуги должны быть минимальными (17—21 В), однако обеспечивающими устойчивое горение дуги. Увеличение напряжения дуги приводит к резкому возрастанию разбрызгивания и нарушению процесса, особенно при сварке горизонтальных швов.

Автоматическую сварку в нижнем положении можно выполнять на максимальном токе. Полуавтоматическую сварку в нижнем положении выполняют сварочной проволокой диаметром 0,5—2,5 мм при средних значениях тока и минимальном значении напряжения, указанных в табл. 29, 30. При этом обеспечивается минимальное окисление и разбрызгивание металла.

Сварку стыковых и угловых швов обычно выполняют с перемещением конца электрода. При повышенных зазорах между кромками полуавтоматическую сварку тонкого металла можно производить путем периодических кратковременных выключений подачи проволоки. Перерывы процесса обычно составляют 0,25—0,5 с. При сварке с перерывами ванночка подстуживается и металл не вытекает через зазор. Вследствие легкости возобновления процесса и кратковременности перерывов дефекты в швах не образуются.

При сварке в среде углекислого газа используют также следующие порошковые проволоки: ПП-АН4, ПП-АН8 диаметром 2,3; 2 и 3 мм. Сварку выполняют при нижнем, наклонном и горизонтальном положениях на постоянном токе обратной полярности при питании от источников с жесткой внешней характеристикой.

Проволоку ПП-АН8 диаметром 3 мм можно применять при сварке на переменном токе при большой мощности Дуги. При сварке в углекислом газе порошковой проволокой обеспечивается более пластичный металл шва, улучшается формирование и уменьшается разбрызгивание металла по сравнению со сваркой проволокой сплошного сечения Св-08Г2С.

Получает также распространение сварка без защитного газа проволоками сплошного сечения, например Св-20ГСТЮА. При сварке в углекислом газе проволокой 20ГСТЮА улучшаются технологические показатели процесса по сравнению с проволокой Св-08Г2С (увеличивается стабильность горения дуги, уменьшается разбрызгивание, а свойства металла шва удовлетворяют требованиям, которые обеспечиваются электродами типа Э50).


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум