> Услуги по сварке > Основы сварки

 

О компании
Аргонная сварка
История сварки
Основы сварки
Плазменная сварка
Вращатели
Технологии сварки
Трансформаторы сварочные
 

Основы сварки

Деформации и напряжения при сварке
Физические основы сварки
Классификация методов оценки технологической прочности
Контактная стыковая сварка
Основные операции сварочного производства
Промышленное применение точечной и шовной сварки
Пути повышения технологической прочности сварных соединений
Шовная контактная сварка
Классификация способов сварки
Свариваемость металлов и сплавов
Сварка в инертных газах и азоте
Технологические процессы
Термический цикл при сварке
Точечная контактная сварка
Требования к сварным конструкциям при точечной и шовной сварке
Сварка в углекислом газе
Управление сварочным производством





Сварка в углекислом газе

Сварка в углекислом газе Сварка в углекислом газе Сварка в углекислом газе Сварка в углекислом газе Сварка в углекислом газе Сварка в углекислом газе Сварка в углекислом газе Сварка в углекислом газе Сварка в углекислом газе

Советскими исследователями К. В. Любавским и Н. М. Новожиловым в начале 50-х годов был разработан способ сварки в защитной среде углекислого газа, который в настоящее время нашел широкое применение во всех странах мира.

Сущность процесса сварки в углекислом газе заключается в следующем. Поступающий в зону сварки углекислый газ защищает ее от вредного влияния атмосферы воздуха. Причем при высокой температуре сварочной дуги углекислый газ частично диссоциируется на окись углерода и кислород


В результате в зоне дуги образуется смесь из трех различных газов: углекислого газа, окиси углерода и кислорода.

Вследствие того, что температура дуги не везде одинакова, неодинаков и состав газовой смеси в зоне дуги. В центальной части, где температура дуги высокая, углекислый газ диссоциирует почти полностью. В области, прилегающей к сварочной ванне, количество углекислого газа преобладает над суммарным количеством кислорода и окиси углерода. Все три компонента газовой смеси защищают металл от воздействия воздуха, в то же время окисляют его как при переходе капель электродной проволоки в сварочную ванну, так и на поверхности.


Порядок и интенсивность окисления элементов зависят от их химического сродства к кислороду. Вначале окисляется кремний, имеющий большее сродство к кислороду, чем другие элементы. Окисление марганца также происходит значительно интенсивнее, чем окисление железа и углерода. Следовательно, нейтрализовать окислительный потенциал углекислого газа можно введением в присадочную проволоку избыточного кремния и марганца. В этом случае погашаются реакции окисления железа и образования окиси углерода, но сохраняются защитные функции углекислого газа в отношении атмосферы воздуха.

Качество наплавленного металла зависит от процентного содержания кремния и марганца в сварочной проволоке (при условии наличия необходимого количества углекислого газа а). Хорошее качество наплавленного металла при сварке углеродистых сталей  гарантируется тогда, когда в составе проволоки соотношение Мn к Si составит


Образовавшиеся окислы кремния и марганца не растворяются в жидком металле, а вступают во взаимодействие друг с другом, образуя легкоплавкое соединение, которое в виде шлака всплывает на поверхность сварочной ванны.

Режимы сварки

Прихватку деталей из углеродистых сталей под сварку в углекислом газе осуществляют либо электродами типа Э42 или Э42А, либо полуавтоматической сваркой в углекислом газе. Прихватку деталей из легированных сталей выполняют электродами ссответствующего назначения.

Поверхность свариваемых кромок перед прихваткой и сваркой тщательно зачищают от грязи, ржавчины, масла, окалины и шлака. При сборке выдерживают одинаковые зазоры, которые в стыковых соединениях не должны превышать 1,5 мм. Смещение свариваемых кромок относительно друг друга не должно превышать 1 мм для толщин 4—10 мм и 10% толщины для толщин более 10 мм.

Схема общего вида сварочного поста показана на рис. 94.


Сварку в углекислом газе выполняют во всех пространственных положениях; вертикальные и потолочные швы выполняют на малых токах и проволокой небольшого диаметра.

Параметрами режима сварки в углекислом газе являются род и полярность тока, диаметр электродной проволоки, величина сварочного тока, напряжение дуги, расход углекислого газа, вылет и наклон электродной проволоки по отношению к свариваемому изделию.

При сварке применяют постоянный ток обратной полярности. Величину сварочного тока и диаметр электродной проволоки выбирают в зависимости от толщины металла и положения шва в пространстве.

Материалы и оборудование

Углекислый газ имеет следующие особенности:

  • при повышении давления превращается в жидкость;
  • при охлаждении без давления переходит в твердое состояние — сухой лед;
  • сухой лед при повышении температуры переходит непосредственно в газ, минуя жидкое состояние.

Для сварки применяют углекислоту по ГОСТ 8050—64, поставляемую в баллонах в жидком состоянии.При испарении 1 кг жидкой углекислоты при 0o С и 760 мм рт. ст. образуется 506,8 л газа. В стандартный баллон емкостью 40 л заливают 25 кг жидкой углекислоты, что составляет 12,67 м3 газа. Вредными примесями в углекислом газе являются азот и влага.

Влага удаляется из газа осушителем, который заполняется силикагелем, алюмогелем или медным купоросом, которые перед заправкой в осушитель необходимо прокалить при температуре 250—300o С в течение 2—2,5 ч.

Рекомендуется также для снижения влажности углекислого газа баллон с углекислотой ставить вентилем вниз (рис. 95) и дважды через 15— 20 мин после опрокидывания баллона спускать воду.


Сварочная проволока применяется в зависимости от марки свариваемой стали.

Технологические особенности процесса сварки в СO2

Основными параметрами режима сварки в СO2 и его смесях являются: род защитного газа; полярность и сила тока; напряжение сварки; диаметр, скорость подачи, вылет, наклон и колебания проволоки; скорость сварки; расход и состав защитного газа. Сварку в СO2 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 процесс сварки с хорошими технологическими характеристиками можно получить только в определенном диапазоне силы тока, который зависит от диаметра и состава электрода и рода защитного газа. Сила тока определяется полярностью тока, диаметром, составом, скоростью подачи (рис. 3.5) и вылетом электрода, составом защитного газа, а также напряжением 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 одновременно возрастают излучение дуги и угар элементов,а также повышается чувствительность дуги к «магнитному дутью». При пониженных напряжениях ухудшается формирование шва, а при сварке на повышенных напряжениях увеличивается разбрызгивание. Оптимальные напряжения сварки зависят от силы тока, диаметра и состава электрода, а также рода защитного газа.

Сварка в СO2 проволокой Св-08Г2С на прямой полярности отличается большей длиной дуги, сильным излучением, а в ряде случаев большим разбрызгиванием, чем на обратной полярности. На прямой полярности скорость расплавления электрода в 1,6—1,8 раза выше, а глубина провара и ширина шва меньше, чем на обратной. Влияние скорости варки 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 электрода «углом вперед» на 15—30° несколько уменьшает глубину провара и увеличивает ширину шва. При наклоне электрода на 15—30° «углом назад» формирование шва несколько ухудшается.

Сварка в СO2 проволокой Св-14Г2Сч ведется на прямой полярности; достигаются хорошие технологические характеристики процесса, малое разбрызгивание и хорошее формирование шва.

Состав защитного газа существенно влияет на технологические характеристики процесса. Так, в среде СO2 + O2 (<15%), Аr+СO2(>20 %) и Аr + O2+СO2(>20 %) можно выполнил, сварку во всех пространственных положениях. Смеси СO2+O2 (>20%), Аr + СO2 (<20%) и Аr+O2 + СO2  (<20%) пригодны для сварки стационарной дугой в нижнем положении и с наложением импульсов во всех положениях. При сварке в СO2, СO2+O2 и Ак+СO2 (>20 %) на всех режимах и в смесях Ак+O2+СO2 (<20%) и Аr+СO2 (<20%) на токах менее критических значений форма провара треугольная. При сварке в смесях Аr+СO2 (<10%) и Аr + O2+СO2 (<10 %) на токах, превышающих критические значения, наблюдается узкое глубокое проплавление в средней части провара. С уменьшением содержания в смеси СO2, увеличением силы тока и уменьшением диаметра электрода глубина узкого проплавления увеличивается.Химический состав проволоки, смазка и загрязнения, находящиеся на проволоке и свариваемом металле, могут оказывать влияние на силу тока, длину дуги, напряжение и характер процесса. Вылет электрода при сварке проволоками ф 0,5—1,4 мм влияет на стабильность процесса сварки. Это обусловлено изменением нагрева электрода на вылете проходящим током. Допустимый вылет электрода зависит от диаметра, удельного электросопротивления электрода и сварочного тока. При малых вылетах затрудняется видимость зоны сварки и возможно подплавление токопровода, а при больших — нарушается стабильность процесса. При сварке проволоками ф 1,6 мм и более влияние вылета электрода на стабильность протекания процесса сварки намного меньше. В этих случаях сварку можно выполнять при нормальных и повышенных вылетах. Увеличение вылета позволяет повысить коэффициент расплавления электрода и уменьшить глубину провара.

Влияние свойств источника питания существенно сказывается на технологических характеристиках при ведении процесса с короткими замыканиями в СO2 и смесях Аr+СO2, O2 + СO2. В этих случаях для получения стабильного процесса, хорошего формирования швов и небольшого разбрызгивания необходимо питать дугу от источника с определенными динамическими свойствами по току (рис. 3.6).


Оптимальные скорости нарастания Iк.з зависят прежде всего от диаметра электрода. Для получения хорошего формирования шва при сварке в нижнем положении целесообразно понижать скорость нарастания Iк.з, повышать напряжение и использовать для питания дуги источники с пологопадающей внешней характеристикой и комбинированной внешней характеристикой. При чрезмерном уменьшении скорости нарастания Iк.з затрудняется начало сварки и снижается стабильность процесса сварки. При сварке в СO2 без коротких замыканий на средних и больших токах, а также в смесях Аr + O2+СO2 и Аr + СO2 скорости нарастания Iк.з оказывают значительно меньшее влияние на течение процесса. В этих случаях оптимальные характеристики источника питания определяются прежде всего диаметром электрода и родом защитного газа, а также условиями получения хорошего начала и окончания сварки.

Сборка соединений под сварку плавящимся электродом в СO2 зависит от типа соединения, толщины металла, расположения шва в пространстве, способа сварки (автоматическая или полуавтоматическая).

Требования к качеству сборки и подготовки соединения под полуавтоматическую сварку в СO2 проволоками ф 0,8—2,5 мм должны соответствовать ГОСТ 14771—76. Чем выше качество сборки соединения, тем выше производительность в процессе сварки. По возможности рекомендуется собирать и сваривать соединения в приспособлениях без прихваток. При сборке на прихватках последние следует устанавливать с обратной стороны соединения. Прихватку можно выполнять контактной сваркой, сваркой неплавящимся электродом и сваркой тонкой проволокой в СO2. Размеры прихваток и их расположение зависят от толщины металла и типа свариваемого соединения. Прихватки перед сваркой должны быть тщательно очищены. При выполнении прихваток в СO2 проволоками ф 0,8— 1,4 мм сборку осуществляют короткими швами, которые не перевариваются, а остаются в соединении как основные швы.

Техника сварки

Особенности техники сварки соединений основных типов. Стыковые соединения металла толщиной 0,8—1,2 мм можно сваривать на медных, стеклянных и керамических подкладках, а также на весу. Для получения швов высокого качества необходимы: тщательная сборка, точное направление электрода по шву и поддержание неизменным режима сварки. Для соединения металла такой толщины применяют следующие способы:

1.    Сварка в СO2 проволоками ф 0,8—1,2 мм током обратной полярности с использованием источников питания с комбинированной характеристикой и высокими скоростями нарастания Iк.з.

2.    Сварка на обратной полярности проволокой ф 0,7— 0,8 мм на малых токах и напряжениях при питании от источника с повышенными динамическими свойствами по току, обеспечивающими получение процесса с принудительными короткими замыканиями. В качестве источников рекомендуются преобразователи ЗП 4/30, ЗП 7,5/30 и выпрямители ВСП-160, ВСП-315, ВДГ-303, ВСЖ-303 и ВС-300Б. Последовательно в сварочную цепь включают дополнительную индуктивность 0,2—0,25 мГн. Сварку ведут вертикальным электродом и направляют дугу на ванночку жидкого металла. В качестве защитных газов рекомендуются СO2 и его смеси с аргоном и кислородом.

3.    Сварка с принудительными короткими замыканиями и гашением дуги.

4.    Сварка с периодическим изменением мощности дуги, так называемая сварка модулированным током, или с прекращением процесса проволокой ф 0,7—1,2 мм. При этом дуга легко возбуждается на горячем металле, а тепловая инерция ванны обеспечивает равномерное проплавление и формирование шва; время горения дуги составляет 0,6—1,2 с при перерыве 0,5—0,8 с.

5.    Сварка проволоками ф 0,7—0,8 мм на прямой полярности (в этом случае формирование шва несколько хуже, чем в предыдущих вариантах).

—    Сварку металла малой толщины всегда рекомендуется выполнять в вертикальном положении сверху вниз с подводом тока в верхней части изделия. При сварке тонкого металла ширина провара обычно одинакова с обеих сторон стыка. При чрезмерно большой ширине шва возможны прожоги. Во избежание этого рекомендуется уменьшать напряжение дуги, диаметр электрода, сварочный ток и увеличивать скорость сварки. При сварке на подкладках важно обеспечить плотное прижатие листов к подкладке. При нагреве дугой листы, деформируясь, теряют устойчивость и изгибаются непосредственно перед дугой. Для исключения этого рекомендуют делать отбортовку или изгибать стык вдоль сварки таким образом, чтобы при нагреве листы прижимались к подкладке.

—    Металл толщиной > 1,2 мм легко сваривать на весу. При сварке металла толщиной 1,2—2 мм дугу рекомендуется направлять на ванну жидкого металла, сварку выполняют вертикальным электродом. Для сварки металла толщиной до 2 мм следует выбирать такие режимы, чтобы полный провар получался за один проход. При значительных зазорах в соединении рекомендуется: выполнять сварку в вертикальном положении сверху вниз, сваривать шов с периодическим прекращением процесса или изменением мощности либо с поперечными колебаниями электрода. Для получения качественного формирования шва важно правильно подобрать программу изменения мощности процесса, частоту и амплитуду колебания электрода.

—    Металл толщиной >4 мм сваривают в СO2, СO2+O2 (20%) или Аr + СO2 (25%) с двух сторон. Разделку кромок делают в зависимости от конструкции изделия и допустимых режимов сварки согласно ГОСТ 14771—76.

—    Для получения качественного стыкового соединения на металле толщиной >3 мм необходимо предупредить подсос воздуха с обратной стороны стыка. Для этого, а также для получения полного провара соединения без прожогов при больших переменных зазорах рекомендуется корневой шов сваривать тонкой проволокой в СO2 при сварочном токе 140—220 А. Последующие проходы могут быть выполнены в СO2, или СO2 + O2 (15—20%), или под флюсом. Сварка корневого шва тонкими проволоками 0 1—1,4 мм в СO2 позволяет избежать кантовки крупных изделий. Сварка первого прохода может быть выполнена также на стеклянной или медной подкладке.

—    Техника сварки поворотных кольцевых стыковых швов во многом подобна технике сварки продольных швов. Важным параметром режима является смещение от верхней точки окружности. Соединение на металле толщиной 0,8—2,5 мм и корневые швы на металле большой толщины рекомендуется сваривать в вертикальном положении сверху вниз или в полупотолочном положении (рис. 3.7). Дугу следует направлять на ванну жидкого металла. Это обеспечивает получение полного провара соединения с обратным формированием шва без прожогов даже при значительных переменных зазорах.

— При сварке металла большой толщины рекомендуется смещение электрода в сторону, противоположную направлению вращения детали. Смещение зависит от объема ванны, диаметра и толщины стенки детали и от скорости сварки. При толщине стенки детали >15 мм целесообразна узкая щелевая разделка в сочетании с непрерывной многопроходной сваркой. Режимы сварки выбирают в зависимости от допустимого термического цикла. Сварка кольцевых швов может быть выполнена во всех активных газах (СO2, СO2 + O2, O2+СO2 и Аr+СO2). При выборе состава смеси исходят из конкретных условий производства.

—    Нахлесточные соединения металла толщиной 0,8—1,5 мм сваривают на весу, на медной, стальной или стеклотканевой подкладке. Более толстый металл сваривают на весу. Высокое качество соединения получают при смещении электрода от кромки до ±(1—1,5) мм. При большем смещении электрода в сторону нижнего листа возможны прожоги, а в сторону верхнего — ухудшается формирование шва и возможен недостаточный провар нижнего листа. Максимальная скорость сварки достигается при выполнении соединений в вертикальном положении сверху вниз; тщательная сборка также позволяет повысить скорость сварки. Металл малой толщины рекомендуется сваривать в СO2 по технологии с принудительными короткими замыканиями, при этом достигаются наименьшие деформации изделия. Металл толщиной >1,5 мм сваривают электродом, наклоненным поперек шва на 50—60° к поверхности листа. При сварке металла равных толщин электрод направляют в угол, а неравных — в сторону листа большей толщины.

—    Тавровые и угловые соединения можно сваривать наклонным электродом при вертикальном расположении стенки соединения и вертикальным электродом при расположении шва «в лодочку». При сварке наклонным электродом угол наклона его к полке должен составлять 40—50°. При сварке швов с катетом до 5 мм и одинаковой толщине листов электрод направляют в угол, при неодинаковой толщине — в сторону листа большей толщины. При сварке тавровых соединений на стали толщиной >5 мм электрод смещают на 1,0—2,5 мм в сторону полки. Сварку целесообразно вести «углом вперед» с наклоном электрода к детали 70—75°. При сварке сталей большей толщины делают скос кромки. В этом случае электрод направляют в угол разделки. Для повышения производительности и улучшения формирования шва целесообразно выполнять сварку на спуск.

Швы с катетом >4 мм рекомендуется сваривать «в лодочку». При этом возможно использование форсированных режимов. Кроме того, улучшается формирование шва, появляется возможность увеличить скорость сварки до 300 м/ч.

При сварке тавровых и угловых соединений можно рекомендовать приемы, повышающие скорость расплавления электрода: сварку с подачей присадочной проволоки, с увеличенным вылетом, с дополнительным нагревом электрода двумя и тремя электродными проволоками, подключенными к общему токосъемнику и в общую ванну.

—    Замковые соединения наиболее часто применяют при сварке кольцевых швов. Такие соединения выполняют с разделкой кромок согласно ГОСТ 14771—76. Режимы сварки выбирают в зависимости от толщины листов и диаметра изделия. Замковые соединения позволяют выполнять сварку первых проходов на больших токах, поскольку в данном случае отсутствует опасность прожога листов. При сварке замкнутых сосудов во избежание появления пор в корне Шва требуется сборка без зазоров. Поэтому замок делают скошенным и детали собирают с натягом. Для повышения производительности, улучшения формирования шва и уменьшения разбрызгивания электрод смещают с зенита таким образом, чтобы вести сварку на спуск.

Особенности полуавтоматической (ручной механизированной) сварки. Техника полуавтоматической сварки в СO2 и в смесях СO2+O2, Аr + СO2 (25%) и Аr + O2 + СO2 (25 %) проста. Задача сварщика состоит в поддержании постоянного вылета электрода, равномерном перемещении держателя вдоль кромок и (в отдельных случаях) в выполнении колебаний электрода. Глубина провара при сварке в СO2 и СO2 + O2 больше, чем при сварке в Аr + СO2 и при ручной дуговой сварке штучными электродами, т. е. можно выполнять сварку на больших скоростях. Изменения скорости сварки, неизбежные при перемещении держателя вручную, сказываются на глубине проплавления. Поэтому во избежание прожогов полуавтоматическую сварку выполняют при меньшем токе, т. е. в результате скорость полуавтоматической сварки меньше, чем автоматической.

—    При сварке тонкими проволоками форма колебаний электрода обычно такая же, как при ручной дуговой сварке. При сварке проволоками 0 1,6 мм и более форма поперечных колебаний зависит от типа соединения и может изменяться от слоя к слою. Корневые швы сваривают при возвратно-поступательном перемещении электрода, средние слои стыковых швов — при перемещении электрода по вытянутой спирали, а верхние слои — с поперечными колебаниями («змейкой»). Сварку стыковых соединений можно вести с наклоном электрода как «углом вперед» так и «углом назад» до 10—30°.

—    В первом случае глубина провара несколько меньше, шов шире, удобно направлять дугу по разделке шва, можно добиться существенного уменьшения разбрызгивания; сварку можно выполнять с большими скоростями, чем сварку вертикальным электродом. Возвратно-поступательные движения горелки обеспечивают снижение пористости при сварке во всех активных газах. Этому способствует как улучшение защиты, так и перемешивание и замедленное охлаждение жидкой ванны.

—    При сварке «углом назад» рекомендуют наклонять горелку на 5—15°. В этом случае можно несколько увеличить глубину провара, но ширина шва уменьшается. Для расширения шва сварку выполняют с колебаниями электрода. При сварке угловых швов электрод наклоняют на 45—60° к полке поперек соединения. Сварку ведут вертикальным электродом или с наклоном «углом вперед» на 70—80° к изделию. Дугу направляют со смещением на 1—2 мм от угла к нижней полке или в угол. Желательно вести сварку на спуск с наклоном изделия на 6—10°. Это существенно улучшает формирование шва, позволяет повышать скорости сварки и уменьшать разбрызгивание.

Для получения плотного шва и хорошего провара в начале сварки необходимо обеспечить предварительную подачу газа до зажигания дуги и начинать сварку вертикальным электродом, а также выполнять сварку с программированием напряжения, тока и скорости подачи электрода. Для получения качественного конца необходимо заварить кратер и обдувать его газом до полного затвердевания металла. При сварке с большой силой тока для заварки кратера нужно уменьшить силу тока и напряжение (ориентировочно до 150—180 А и 22—24 В соответственно). Для окончания сварки могут быть использованы также другие приемы, осуществляемые с программированием напряжения.

—    Вертикальные швы сваривают как со свободным, так и с принудительным формированием. Металл толщиной до 4 мм обычно сваривают «сверху вниз» со свободным формированием швов. Сварку выполняют тонкими проволоками ф 0,8—1,4 мм в СO2 или СO2 + O2 (15%), реже в смеси Аr + СO2 (не менее 25%). Сварку вертикальных швов сверху вниз ведут «углом назад», направляя дугу на переднюю часть ванночки (рис 3 8, а). Это предотвращает стекание ванночки, способствует увеличению проплавления корня шва и исключает такие дефекты, как несплавление и натек по краям шва. При сварке металла толщиной до 1,2 мм эта техника исключает прожоги металла. Металл толщиной до 3 мм сваривают без колебаний электрода, металл толщиной 3—4 мм сваривают с поперечными колебаниями электрода (рис. 3.8). Требования к качеству сборки при сварке «сверху вниз» менее жесткие, чем при сварке в нижнем положении. Поэтому сварку сверху вниз применяют для выполнения корневых швов металла разной толщины при наличии переменных зазоров. Скорость сварки «сверху вниз» обычно в 2—2,5 раза выше, чем сварки «снизу вверх».


Для уменьшения разбрызгивания и увеличения провара рекомендуют вести сварку на пониженных напряжениях при питании от источников с повышенными динамическими свойствами по току.

При сварке сталей толщиной >4 мм вследствие интенсивного теплоотвода в изделие наблюдается неполный провар корня шва. Повышение тока приводит к увеличению объема жидкой ванночки и усилению ее стекания. В результате натекания жидкого металла на холодный металл изделия наблюдается непровар корня и несплавления по краям шва. Поэтому стали толщиной ?4 мм при питании дуги от источников с жесткой и пологопадающей внешней характеристиками приходится сваривать снизу вверх. Скорости сварки вертикальных швов «снизу вверх» обычно невелики (6—10 м/ч). Сварку ведут «углом вперед», направляя дугу на переднюю часть ванночки, что уменьшает ее стекание. Металл толщиной >8 мм сваривают с поперечными колебаниями электрода по треугольнику (см. рис. 3.8, г). Техника выполнения сварки швов «снизу вверх» требует более высокой квалификации сварщика, чем при сварке «сверху вниз».

Применение источников тока с комбинированной внешней характеристикой и высокими скоростями нарастания Iк.з обеспечивает возможность сварки в СO2 углеродистых сталей толщиной до 12 мм методом «сверху вниз». Сварка выполняется проволоками ф 1,2—1,4 мм на токах до 260 А. Провар корня шва полный, несплавления по краям шва отсутствуют. Швы формируются без усиления или с небольшим ослаблением. Уменьшение усиления шва обеспечивает снижение расхода электродной проволоки, газа и электроэнергии. Снижаются трудовые затраты, уменьшается деформация изделия. Сварку выполняют электродом «углом назад»; швы катетом до 4 мм сваривают без поперечных колебаний электрода, а швы катетом >4 мм выполняют с поперечными колебаниями электрода и в несколько проходов. Скорости сварки угловых швов «сверху вниз» на металле толщиной 8—12 мм достигают 30— 35 м/ч, на более тонком металле — 50—55 м/ч. Простая техника сварки и мягкая «эластичная» дуга меньше утомляют сварщика, чем сварка «снизу вверх» с колебаниями электрода.

Режимы сварки вертикальных соединений со свободным формированием швов — в СO2 (при использовании источников тока как с пологопадающей, так и с комбинированной внешней характеристиками) и в смесях СO2 + O2 (15%) и Аr+СO2 (25 %) выбирают такими, чтобы процесс протекал с частыми короткими замыканиями. Сварку в смеси Аr + СO2 (<15 %) можно выполнить с наложением импульсов тока. При этом можно использовать электродные проволоки 0 1—2 мм.

— При значительной длине соединений прямолинейные вертикальные швы на стали толщиной 8—40 мм целесообразно выполнять по технологии с принудительным формированием, как при электрошлаковой сварке. Этот способ разработан Д. А. Дудко с сотр. в ИЭС им. Е. О. Патона в 1956—1957 гг.

Для получения высокого качества и хорошего формирования швов необходимо наличие между ползуном и швом небольшого количества шлака. Для этого при использовании проволок сплошного сечения в зону сварки подают небольшое количество флюса. Флюс поступает из отдельного бункера или с присадочной порошковой проволокой, укрепленной на кромке стыка. При сварке порошковыми проволоками шлак образуется при расплавлении самой проволоки. Для защиты зоны сварки применяют СO2 или смесь СO2+O2 (15—30 %). В последнем случае на поверхности ванны образуется больше шлака и формируется более жидкотекучая ванночка.

Для получения шва высокого качества необходимо предупреждать попадание воздуха к расплавленной ванночке, для чего газ рекомендуют подавать по специальным газовым соплам или по каналам, расположенным в ползунах. Наличие на поверхности ванны шлака снижает требования к качеству защиты. Режимы сварки вертикальных швов выбирают, исходя из условия получения заданного термического цикла и получения процесса с минимальным разбрызгиванием. С повышением Iсв увеличиваются объем сварочной ванночки и ее глубина. При заданном напряжении с повышением Iсв ширина шва уменьшается. С повышением напряжения ширина ванны увеличивается. Зазор между листами влияет мало на ширину шва.

Соединения на металле толщиной >20 мм выполняют с колебаниями электрода. У ползунов электрод задерживают на 1,5—2 с. Сварку вертикальных швов выполняют на постоянном токе. Сварка вертикальных швов в защитных газах с принудительным формированием обеспечивает более высокую производительность, чем сварка со свободным формированием шва и ручная дуговая сварка. Стыковые соединения под сварку с принудительным формированием собирают без скоса кромок и с U-образной разделкой. При сборке с U-образной разделкой уменьшается сечение разделки и можно повысить скорость сварки. Кроме того, при U-образной разделке кромок в случае выхода из строя автомата сварку можно закончить полуавтоматической или ручной дуговой сваркой. Поперечная усадка соединения при U-образной разделке также меньше, чем при прямоугольной.

— Горизонтальные швы на стали толщиной до 6 мм сваривают в СO2 или СO2 +O2 (15—20%) проволоками ф 0,8— 1,4 мм. Соединения на металле толщиной до 3 мм собирают без скоса кромок с небольшим зазором, что обеспечивает получение швов с полным проваром при небольших усилиях. Сварку ведут «снизу вверх» с наклоном электрода «углом назад» без поперечных колебаний. Дугу направляют на металлическую ванночку. При толщине металла >4 мм делают скос на кромке верхнего листа. Сварку металла толщиной >6 мм выполняют с наклоном электрода поперек шва на угол 40—60° к вертикали. Основное сечение шва заваривают с повышенной силой тока. При этом используют проволоки сплошного сечения до ф 2 мм и порошковые до ф 4 мм, а облицовочные швы заваривают проволоками ф 1,2—1,4 мм на малых режимах. При сварке металла толщиной >6 мм на повышенных токах наблюдается стекание ванны жидкого металла. Для предупреждения этого используют формирующие ползуны. При сварке горизонтальных швов проволоками Св-08Г2С ф 1,6— 2 мм в металле шва встречаются характерные несплавления, имеющие вид полушарий. Места несплавления обычно покрыты тонкой корочкой шлака. Для их исключения следует «понижать» режим сварки, уменьшать диаметр электрода, а также осушать СO2 и очищать проволоку от смазки.

—    Потолочные швы рекомендуется сваривать: в СO2 проволокой ф 0,8—1,4 мм на режимах с частыми короткими замыканиями, а в Аr+СO2 (10 %) с наложением импульсов. Сваривать такие швы полуавтоматом труднее, чем в других положениях, поэтому сварщик должен иметь более высокую квалификацию. Сварку потолочных швов ведут «углом назад» на минимальных напряжениях. Сварочный ток можно выбирать несколько большим, чем для сварки вертикальных швов. Дугу и поток СO2 направляют на ванночку жидкого металла, что уменьшает его стекание. Для этой же цели рекомендуется увеличивать расход газа. Сварку стыковых швов с разделкой кромок ведут с поперечными колебаниями электрода. Металл толщиной >6 мм рекомендуется сваривать в два прохода и более, что обеспечивает получение плотных швов.









 

Плазменная сварка

Мощный аппарат плазменной сварки TETRIX PLASMA 350 AC/DC
Аппараты для плазменной сваркиМощный аппарат плазменной сварки TETRIX PLASMA 350 AC/DCАппараты для плазменной..
Инновационный аппарат микроплазменной сварки MICROPLASMA 50
Аппараты для плазменной сваркиИнновационный аппарат микроплазменной сварки MICROPLASMA 50ОсобенностиИнновационные..
Мощный аппарат плазменной сварки TETRIX PLASMA 400
Аппараты для плазменной сваркиМощный аппарат плазменной сварки TETRIX PLASMA 400Аппараты для плазменной..
Аппарат микроплазменной сварки MICROPLASMA 20
Аппараты для плазменной сваркиАппарат микроплазменной сварки MICROPLASMA 20ОсобенностиИнновационные аппараты..
Инновационный аппарат микроплазменной сварки MICROPLASMA 120
Аппараты для плазменной сваркиИнновационный аппарат микроплазменной сварки MICROPLASMA 120ОсобенностиИнновационные..


Ваше мнение!