Сварка в защитных газах плавящимся электродом

Категория:
Сварка металлов


Сварка в защитных газах плавящимся электродом

Сварка в защитных газах плавящимся электродом — дуговая сварка, осуществляемая с использованием плавящегося электрода и защитного газа, вдуваемого в зону дуги. Для защиты используют инертные и активные газы, а также их смеси (Аг, Не, С02, Аг+СО», С02+02, Аг+02 и др.).

Основными разновидностями сварки плавящимся электродом в защитных газах являются аргонодуговая сварка и сварка в углекислом газе. Этот процесс является механизированным, сварку выполняют полуавтоматами и автоматами.

Сварка в защитных газах плавящимся электродом имеет ряд особенностей. Устойчивое горение дуги обеспечивается при высокой плотности постоянного тока (100 А/мм2 и выше) на возрастающей ветви вольт-амперной характеристики. Стабильность параметров сварного шва (его глубина и ширина) зависит от постоянства длины дуги, которая обеспечивается процессами саморегулирования длины дуги за счет поддержания постоянной скорости подачи электродной проволоки, равной скорости ее плавления.

Так как условием устойчивого горения дуги при сварке плавящимся электродом в защитных газах является высокая плотность сварочного тока, то применяют электродную проволоку малого диаметра, что приводит к необходимости применения больших скоростей подачи электродной проволоки.

При этих условиях процесс саморегулирования источниками питания с падающими характеристиками не обеспечивается. Поэтому для поддержания стабильной длины дуги и обеспечения процесса саморегулирования длины дуги необходимо применять источники питания постоянного тока с жесткой или возрастающей внешней характеристикой (преобразователи типа ПСГ-500 или выпрямители ВС-300, ИПП-300, ИПП-500 и др.). Сварку обычно ведут на постоянном токе обратной полярности при непрерывной подаче электродной проволоки. Сварку выполняют полуавтоматами и автоматами.

Наибольшее применение получили полуавтоматы типов А-547, ПДГ-500 и др.

Автоматы для сварки в защитных газах в основном тракторного типа — АДПГ-500, АДГ-500 и др.

Основные параметры режима и техника сварки. К основным параметрам режима сварки плавящимся электродом относятся сила тока, полярность, напряжение дуги, диаметр и скорость подачи электродной проволоки, состав и расход защитного газа, вылет электрода, скорость сварки. Сварку плавящимся электродом обычно выполняют на обратной полярности. При прямой полярности скорость расплавления в 1,4—1,6 раза выше, чем при обратной, однако дуга горит менее стабильно с интенсивным разбрызгиванием. Сварочный ток, от которого зависят размеры шва и производительность сварки, зависит от диаметра и состава проволоки, его устанавливают в соответствии со скоростью подачи проволоки.

Скорость сварки составляет обычно 15—80 м/ч, ее выбирают с учетом производительности и качества формирования шва. Качественные соединения можно получить при толщине металла для автоматической сварки >0,5 мм, полуавтоматической >1 мм, обычно сваривают толщины >3 мм.

Металлы толщиной до 4 мм сваривают без разделки кромок. Для улучшения формирования шва при толщине металла >2—3 мм сварку проводят на медной подкладке с формирующей канавкой или на остающейся подкладке из основного металла. Для сварки тонколистового металла используют проволоку диаметром 0,5—1,2 мм. Металл толщиной 4—12 мм обычно сваривают за два прохода с двух сторон без разделки, толщиной 15—20 мм — за два-три прохода с углом разделки 60° и притуплением 2—4 мм. При толщине 20— 30 мм применяют двустороннюю разделку кромок с углом 60° и притуплением 2—4 мм. Металлы большей толщины целесообразно сваривать при узкой щелевой разделке кромок за несколько проходов.

Полуавтоматическую сварку выполняют обычно на меньших силах тока, чем автоматическую. Сварку можно выполнять в различных пространственных положениях с применением приемов удержания сварочной ванны. Техника сварки металла толщиной >2 мм при полуавтоматической сварке аналогична технике при ручной дуговой сварке покрытыми электродами.

Аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Область применения этого вида — сварка цветных металлов (алюминия, магния, меди, титана и их сплавов) и легированных сталей.

Сварка происходит с капельным и струйным переносом. С увеличением тока капельный перенос металла электрода сменяется струйным и глубина проплавления увеличивается. Критическая величина тока, при которой капельный перенос сменяется струйным, составляет: при сварке сталей — от 60 до 120 А на 1 мм2 сечения электродной проволоки, при сварке алюминия — 70 А.

При аргонодуговой сварке плавящимся электродом предъявляются более жесткие требования к сборке, чем при сварке вольфрамовым электродом, перед сваркой необходима тщательная очистка кромок свариваемых материалов и проволоки.

Сварка плавящимся электродом в углекислом газе. Этим способом можно сваривать подавляющее большинство сталей, удовлетворительно сваривающихся другими видами дуговой сварки. Наряду с другими преимуществами, которые характерны для сварки в защитных газах, сварка в углекислом газе характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью. К недостаткам ее относятся повышенное разбрызгивание и не всегда удовлетворительный внешний вид шва.

Основной особенностью сварки в углекислом газе плавящимся электродом является необходимость применения электродных проволок с повышенным содержанием элементов — раскислителей кремния Si и марганца Мп, компенсирующих их выгорание в зоне сварки, предотвращающих дополнительное окисление металла при сварке и образование пор. Для углеродистых сталей в основном используют сварочные проволоки сплошного сечения Св-ЮГС, Св-08Г2С, а также порошковые проволоки, содержащие порошки ферросплавов FeSi, FeMn. Причины окисления и образования пор при сварке в углекислом газе следующие. При сварке углекислый газ диссоциирует в зоне дуги с образованием атомарного кислорода по реакции С02->С0+0, СО-КЯ-О. Атомарный кислород окисляет железо и легирующие присадки, содержащиеся Ь стали Fe+0->FeO. В результате этого металл сварочной ванны насыщается кислородом, а его свойства ухудшаются.

Образующийся при кристаллизации металла шва СО выделяется в виде пузырьков, часть из которых, не успевая выделиться, задерживается в металле шва, образуя поры.

В том случае, если сварочная проволока легирована кремнием и марганцем, окислы железа раскисляются не за счет углерода, а в основном за счет кремния и марганца из сварочной проволоки и таким образом предотвращается образование окиси углерода при кристаллизации и образование пор.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум