При сварке тонкими проволоками форма колебаний электрода обычно такая же, как и при ручной дуговой сварке. При сварке проволоками диаметром 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 10-300. 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 способствуют как улучшение защиты, так и перемешивание, и замедленное охлаждение жидкой ванны.
При сварке углом назад рекомендуют наклонять горелку на 5-150. 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 30-450 от вертикали поперек соединения. Сварку ведут вертикальным электродом или с наклоном углом вперед до 150. Дугу направляют немного (до 1 мм) на нижнюю полку или в угол. Желательно вести сварку на спуск с наклоном изделия на 6-100. 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 шва необходимо заварить кратер и обдувать его газом до полного затвердения металла. При сварке с большой силой тока для заварки кратера нужно уменьшить силу тока и напряжение (ориентировочно до 150-170А и 24-26 В). 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 диаметром 0,8-1,4 мм в СО2 или СО2 + 15% О2, реже в смеси Ar + СО2 (не менее 25% СО2). Сварку вертикальных швов сверху вниз ведут углом назад, направляя дугу на переднюю часть ванночки (рис. 16). Это обеспечивает поддержание ванночки от стекания, увеличение проплавления корня шва и исключает несплавление и натеки 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 большей толщины – с поперечными колебаниями электрода (рис. 16г). 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 оптимальными динамическими свойствами.
Металл толщиной 4,0 мм и более сваривают снизу вверх.
Скорости сварки вертикальных швов внизу вверх обычно невелики (6-10 м/ч). Сверху ведут углом вперед, направляя дугу на переднюю часть ванночки, что уменьшает ее стекание. Металл толщиной более 8 мм сваривают с поперечными колебаниями электрода по треугольнику (рис. 16г). Техника выполнения сварки швов снизу вверх требует более высокой квалификации сварщика.
Горизонтальные швы на стали толщиной до 6 мм сваривают в СО2 или СО2 + 15% О2 проволоками диаметром 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 и небольшим усилением. Сварку ведут с наклоном электрода снизу вверх и углом назад без поперечных колебаний (рис. 16д). Дугу направляют на металлическую ванночку. При толщине металла более 4 мм делают скос на кромке верхнего листа. Сварку металла толщиной более 6 мм выполняют с наклоном электрода поперек шва на угол 40-600 к вертикали. Основное сечение шва заваривают с повышенной силой тока. При этом используют проволоки сплошного сечения диаметром до 2 мм и порошковые диаметром до 3 мм, а облицовочные швы заваривают проволоками диаметром 1-1,4 мм на малых режимах. При сварке металла толщиной более 6 мм с повышенной силой тока наблюдается стекание ванны жидкого металла. Для предупреждения этого используют формирующие ползуны. При сварке горизонтальных швов проволоками Св-08Г2С диаметром 1,6-2,0 мм в металле шва встречаются характерные несплавления, имеющие вид полушария. Места несплавления обычно покрыты тонкой корочкой шлака. Для их исключения следует понижать режим сварки и диаметр электрода, а также осушать СО2 и очищать проволоку от смазки.
Потолочные швы рекомендуется сваривать в СО2 проволокой диаметром 0,8-1,4 мм на режимах с частыми короткими замыканиями и в Ar + 10% СО2 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 (рис.16е) на минимальных напряжениях. Сварочный ток можно выбирать несколько большим, чем для сварки вертикальных швов. Дугу и поток СО2 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 более 6 мм рекомендуется сваривать в два прохода и более, что обеспечивает получение плотных швов.
6.5.2. Автоматическая и механизированная сварка и наплавка (2-я группа)
Рассмотрим частные способы, относящиеся ко 2-й группе.
6.5.2.1. Аргонодуговая сварка плавящимся электродом в основном применяется для сварки цветных металлов (алюминий, магний, медь, титан и их сплавы) и легированных сталей. Сварка производится на режимах с мелкокапельным и струйным переносом электродного металла. При струйном переносе глубина проплавления увеличивается. Критическое значение сварочного тока, при котором капельный перенос сменяется струйным, для каждого металла различно и зависит от диаметра проволоки. Так, при сварке сталей это происходит при плотности тока от 60 до 120 А на один мм2 сечения электрода, при сварке алюминия – 70 А. Например, для электродной проволоки из стали марки Св-12Х18Н9Т критический ток составляет 190 А для dэ = 1,0 мм и 280 А для dэ = 2,0 мм, (табл. 7)
При сварке сталей в качестве защитного газа в основном используют аргон с добавками углекислого газа или кислорода (1-5% по объему). Введение активных газов стабилизирует горение дуги, снижает разбрызгивание. Наряду с этим окислительная среда повышает стойкость швов против водородной пористости.
При импульсном питании дуги сварочным током появляется дополнительная возможность управления процессом плавления и переноса электродного металла. От источника небольшой мощности питается дуга, формирующая каплю жидкого металла на электроде, которая сбрасывается в момент подачи импульса тока. За счет возникающих электродинамических сил капле придается строгая направленность перемещения в сварочную ванну, чем предотвращается разбрызгивание и обеспечивается возможность сварки швов в различных пространственных положениях.
При аргонодуговой сварке плавящимся электродом предъявляются более жесткие требования к качеству сборки деталей, чем при сварке вольфрамовым электродом. Перед сваркой необходима тщательная отчистка кромок свариваемых деталей и электродной проволоки.
Сварка плавящимся электродом в углекислом газе. Этим способом можно сваривать большинство сталей, удовлетворительно сваривающихся другими видами сварки. В первую очередь, сваривают углеродистые и низко-легированные стали толщиной более 3 мм.
Наряду с другими преимуществами, характерными для сварки в защитных газах, сварка в углекислом газе характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью. Процесс экономичен, защитный газ не дефицитен, обеспечивает достаточно высокое качество швов металла. Механизированная сварка в углекислом газе, как более производительный процесс, успешно конкурирует с ручной дуговой сваркой покрытыми электродами по своей универсальности. К недостаткам ее следует отнести повышенное разбрызгивание и более грубое формирование швов.
6.5.2.2. Технологические особенности. Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом
При механизированной сварке подача электродной проволоки в зону горения дуги осуществляется механизированным способом, а перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производится вручную.
Механизированная сварка плавящимся электродом может выполняться под слоем флюса, в защитных газах и самозащитной порошковой проволокой. В настоящее время использование механизированной сварки под флюсом весьма ограничено. Общие требования и технология выполнения в общем аналогичны, как и в случае автоматической дуговой сварки под слоем флюса. Более широкое применение нашли два последних варианта. Механизированной сваркой в защитных газах сваривают соединения, имеющие стыковые и угловые швы. Сварка выполняется шланговыми полуавтоматами с постоянной скоростью подачи электродной проволоки. Применяемые источники питания дуги имеют жесткую вольтамперную характеристику.
Стыковые швы могут выполняться вертикальным электродом при движении горелки на себя, слева направо и справа налево. Изделия толщиной до 6-8 мм можно сваривать односторонним швом без разделки кромок, при больших толщинах – двухсторонним швом с разделкой кромок и многослойном варианте. При выполнении стыковых соединений однослойными швами, а также при наложении первого слоя многослойного шва горелку перемещают обратно-поступательно по оси шва без поперечных колебаний электрода (рис. 17). При наложении последующих сварных слоев горелку перемещают по вытянутой спирали. Последние сварные слои выполняют при зигзагообразном движении горелки «змейки» или же по вытянутой спирали, но с большей амплитудой колебания. Во время сварки горелка не должна задерживаться на одном месте, так как в противном случае значительно увеличивается размер сварочной ванны, что вызывает перегрев металла. После заварки кратера и выключения сварочного тока для защиты металла ванны от окисления необходимо в течение 3-5 сек подержать горелку над кратером, не прекращая поступления защитного газа до полного затвердевания жидкого металла. Заканчивать процесс сварки растягиванием дуги и отводом горелки не рекомендуется.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 |
Основные порталы (построено редакторами)