Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Техника и режимы сварки

01.02.2019


Сварка металлическими электродами. Во время процесса сварки электродом делают три движения: первое — непрерывное и равномерное, вдоль его оси по мере расплавления, для поддержания постоянной длины дуги; второе — вдоль оси шва под углом 15—30° и третье — колебательное движение электрода поперек для получения валика шва. Колебательное движение электрода выравнивает температуру в свариваемом соединении и способствует более продолжительному нахождению металла в расплавленном состоянии. В результате этого уменьшаются внутренние напряжения в сварном соединении и сварной шов получается с меньшим количеством газовых пузырей и неметаллических включений. Ширина получаемого при сварке валика определяется величиной поперечных колебаний и допускается до 2—3 диаметров его. Высота валика зависит от силы тока, полярности, качества электрода и скорости сварки. Глубина проплавления при сварке в основном зависит от режима сварки, силы тока и применяемых электродов. При нормальных режимах сварки и использовании толстопрокатных электродов глубина проплавления находится в пределах 2—5 мм. Сварку вертикальных швов производят в основном снизу вверх, чтобы расплавленный металл меньше стекал вниз. Для потолочной сварки применяют электроды с тугоплавкими покрытиями, которые расплавляются позднее металла электрода. Поэтому на конце такого электрода образуется чашечка, в которой удерживается металл от стенания.

При сварке двумя электродами одним из них проваривается корень шва. Для этого электрод располагают под углом 30° к свариваемой плоскости и не производят колебательных движений. Вторым электродом сваривают остальную часть и совершают как продольные, так и поперечные (колебательные) движения. Производительность при сварке двумя электродами выше на 50— 60% по сравнению со сваркой одним электродом, но этот процесс сварки требует высококвалифицированного исполнения.

Для сварки спаренными электродами один электрод по отношению к другому сдвигают на 30—40 мм, соединяют друг с другом, связывают проволокой или сварной точечной сваркой и обмазывают. Конец одного электрода закрепляют в электродо-держателе, а концом другого электрода зажигают дугу. Процесс сварки ведут при силе тока, на 15—20% большей, чем при сварке одним электродом. В связи с увеличением силы тока и лучшим использованием тепла электрической дуги производительность сварки при этом способе также повышается.

Для сварки пучком соединяют три, четыре и более покрытых электрода и зажимают их в электрододержателе так, чтобы был обеспечен контакт каждого электрода с источником питания тока. Во время сварки дуга загорается между металлом и тем электродом, который ближе к его поверхности. По мере оплавления этого электрода дуга появляется на другом, затем на третьем и т. д. Во время горения дуги между одним электродом и свариваемым металлом другой электрод нагревается и плавится, являясь как бы присадочным материалом. При этом способе сварки производят только два движения: вниз по мере сгорания электродов и вдоль шва. Этот способ сварки обеспечивает повышение производительности до 100% и уменьшение расхода электроэнергии на 20—30%.

Сварка угольным электродом. Сварку угольным или графитовым электродом производят на постоянном токе. Длина дуги между электродом и свариваемым металлом колеблется от 6 до 15 мм. При этом способе сварки для образования сварного соединения используют присадочный материал в виде прутка круглого или другого сечения, который обычно вкладывается в разделку шва. Сварка угольным электродом вследствие больших потерь электроэнергии на преобразование тока, сложности сварных агрегатов и более высокой стоимости электродов имеет ограниченное распространение. Угольные электроды преимущественно применяются при сварке цветных металлов, наплавке твердых сплавов, ремонтно-восстановительных работах, заварке трещин в поковках и отливках.

Сварка лежачим электродом. Сварка лежачим электродом (рис. 217) производится следующим способом: электрод 1 с обмазкой кладут в разделку 2, сварочная дуга возбуждается между угольным или металлическим электродом 3 и концом лежачего электрода. Во избежание перегрева лежачего электрода его длина должна быть не более 125 мм, а толщина обмазки — 1,5—3 мм в зависимости от диаметра электрода.
Техника и режимы сварки

Сварку с лежачим электродом можно вести под слоем флюса и полуавтоматическим способом. При полуавтоматическом способе сварки между концом лежачего электрода и металлом до засыпки флюса помещают кусочек графита или пучок тонкой проволоки. Дуга возбуждается автоматически, обеспечивает высокое качество сварного соединения и повышает производительность труда.

Электрошлаковая сварка. Процесс электрошлаковой сварки ведут как на переменном, так и на постоянном токе. Особенности этого процесса по сравнению с электродуговой сваркой заключаются в следующем.

1. При прохождении тока через слой шлака газы выделяются, не образуя разбрызгивания шлака и металла, как при дуговом разряде. Это позволяет вести сварку с открытой поверхностью шлаковой ванны и при таком количестве шлака, которое необходимо для образования шлаковой корки.

2. Под шлаковым слоем не образуются газовые раковины и поры даже при влажном флюсе и окисленных кромках свариваемых деталей; поэтому этот процесс сварки можно вести на открытом воздухе и при любой погоде.

3. Можно сваривать металл любой толщины без предварительной подготовки кромок для сварки. Наиболее удобны для электрошлаковой сварки стыковые соединения.

Сущность процесса сварки состоит в том, что тепловая энергия выделяется в расплавленном шлаке при прохождении через него электрического тока. Следовательно, шлаки должны обладать электропроводностью.

Схема вертикальной электрошлаковой сварки приведена на рис. 218. Как показано на схеме, в пространстве, образованном кромками свариваемых деталей 1 и шлакоудерживающими приспособлениями 2 получается ванна расплавленного шлака 3, в которую погружается электрод в виде металлической проволоки 4. При пропускании электрического тока расплавленный металл кромок свариваемых деталей и электрода собирается под шлаком в виде металлической ванны 5, за счет которой образуется шов 6. Во время сварки производится непрерывная подача электрода в шлаковую ванну.

Процесс сварки этим методом можно проводить с одним или несколькими электродами. Сварка одним электродом обеспечивает сквозной провар металла толщиной от 50—60 мм, свариваемые детали могут иметь толщину до 200 мм. При использовании нескольких электродов толщина свариваемых деталей может быть увеличена до 400 мм.

Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Ручная дуговая сварка имеет ряд недостатков, основными из которых являются невысокая производительность и неоднородное качество получаемого сварного шва. При автоматической сварке под флюсом производительность повышается в 5—10 и более раз и получается однородное качество сварного соединения.

Автоматическую сварку (рис. 219) производят при помощи автоматов. Электродуговой сварочный автомат состоит из источника питания (электросварочного генератора или трансформатора), автоматической сварочной головки, бункера для подачи флюса и каретки, обеспечивающих автоматизацию процесса сварки.

Намотанная на барабан электродная проволока непрерывно подается кассетой автоматически действующей сварной головки к месту сварки. При этом головка перемещается вдоль шва. Впереди дуги, образующейся между концом электродной проволоки свариваемыми деталями, из бункера подается гранулированный флюс. Падающий флюс частично во время процесса сварки расплавляется, равномерно покрывает шов и при затвердевании образует корочку шлака. Расплавленный флюс защищает металл от насыщения азотом и кислородом воздуха, поглощает окислы, обеспечивает теплоизоляцию и качественное формирование шва. Остатки неиспользованного флюса отсасываются обратно в бункер при помощи шланга. Во время сварки образующиеся под слоем флюса пары и газы вытесняют расплавленный металл в сторону, противоположную движению электрода, и образуют валик плотно наплавленного металла. С увеличением силы тока и скорости подачи проволоки глубина провара свариваемых деталей увеличивается. На глубину провара оказывает влияние также плотность тока, напряжение дуги и размеры сечения валика.

Установлено, что для сварки проволокой средней толщины оптимальным является напряжение дуги 25—35 в. Толщина слоя флюса рекомендуется 25—40 мм. Чтобы флюс не рассыпался вдоль шва, по обе стороны электрода устанавливают флюсоудерживающие планки.

Автоматическая сварка осуществляется также сварочным трактором, представляющим собой самоходную тележку со смонтированной на ней автоматической головкой. Во время сварки тележка перемещается по свариваемому металлу. Автоматы такого типа находят применение при сварке таких, конструкций, где сварочный трактор может свободно передвигаться по свариваемым деталям. Трактор движется при помощи роликов по направляющему уголку или рельсу, расположенному по разделке шва или вдоль шва на некотором расстоянии от него.

Сила тока при сварке сварочными тракторами 300—1200 в, диаметр электродной проволоки 3—6 мм, скорость сварки 6—32 м/час и более.

В нашей промышленности для сварки используют три основных типа сварочных тракторов:

1. Трактор ТС-17-М-У универсального типа для сварки стыковых соединений с разделкой и без разделки кромок, а также внахлестку и угловых соединений. Таким трактором можно сваривать продольные, прямоугольные и круговые швы резервуаров.

2. Трактор УТ используется для сварки продольных прямолинейных швов. Этот трактор снабжен механизмом для скорости подачи электродной проволоки и перемещения каретки трактора.

3. Трактор АДС-1000-2. Этот трактор работает при силе тока 1000 а и используется для сварки стыков листовых соединений при толщине листа 6—200 мм и угловых швов.

Многодуговая сварка под флюсом. Для повышения производительности труда применяют многодуговую сварку под флюсом. Сущность сварки состоит в том, что под слоем флюса в сварочном пространстве горят две дуги (рис. 220). Во время сварки один из электродов располагают вертикально, а второй наклонно к свариваемому изделию. Электроды располагают так, чтобы расстояние между концами их в области образования шва было в пределах 40—50 мм. Для получения качественного шва ток к свариваемому металлу подводят в точке, расположенной на оси шва, и сварку ведут в направлении к этой точке. В противном случае дуга наклонного электрода блуждает и сварной шов получается некачественным. При этом способе сварки объем жидкого металла в сварной ванне в два-четыре раза больше, чем при сварке одним электродом. Чтобы он не вытекал рекомендуется свариваемые детали располагать горизонтально.

При этом способе можно вести сварку с присадочным материалом по схеме, показанной на рис. 221, а также тремя электродами. С применением присадочной проволоки снижается расход флюсов и уменьшается количество основного металла, идущего на образование шва. В случае сварки тремя электродами их располагают параллельно или под углом. Вначале зажигается одна дуга, затем другая и третья в зависимости от расположения электродов по отношению к металлу.

При многодуговой сварке под флюсом сварные швы получаются плотными. Это объясняется более полным удалением шлаков и газов из жидкого металла. Жидкий металл остывает медленно из-за относительно большой массы его.

Автоматическая сварка трехфазной дугой под слоем флюса. При этом способе сварки применяют два электрода, расположенных наклонно друг к другу (рис. 222). Во время процесса сварки горят три дуги: две между свариваемым металлом и электродами и одна между самими электродами. При наличии трех дуг количество сконцентрированного тепла резко повышается и расход энергии уменьшается на 20—30%. Производительность данной сварки по сравнению с ручной сваркой одним электродом повышается в несколько раз.

Шланговая дуговая сварка под слоем флюса. Особенность шланговой сварки состоит в том, что этим способом можно получить сварные соединения в виде криволинейных швов, которые нельзя получить на обычных сварочных автоматах.

В зависимости от конструкции аппаратуры шланговые агрегаты подразделяются на полуавтоматические и автоматические. При полуавтоматической шланговой сварке (рис. 223) электродная проволока диаметром 1,2—2 мм из кассеты с помощью механизма подачи непрерывно подается по гибкому шлангу к держателю, в зону сварки. На держателе, который представляет собой трубчатый мундштук, смонтирована воронка для флюса и пусковая кнопка. При сварке после возбуждения дуги, которая образуется под слоем флюса, держатель перемещают вдоль шва.

Питание током осуществляется от внешней сети через трансформатор, распределительную панель и гибкий шланг.

В автоматических шланговых агрегатах вместо ручного держателя применяют самоходную каретку, снабженную электродвигателем для ее перемещения по свариваемым заготовкам.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: