ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Газовые защитные среды при сварке из "Сварка Резка Контроль Справочник Том1 " Г азовая защита может быть струйной или камерной, когда сварка проводится в камере с контролируемой средой. Схема струйной газовой защиты приведена на рис. 1.25. Она состоит из паров и газов, генерируемых дугой, а также из защитного газа, поступающего из сопла горелки. [c.43] Высокая температура в зоне дуги, достигающая (6...8) 10 К, приводит к нагреву газа и его расширению более чем в 10 раз, а также к его диссоциации (см. рис. 1.20 и 1.22). Расширение газа способствует оттеснению воздуха и является самозащитным действием дуги. В том же направлении действуют пары металла в зоне анодного и катодного пятен, которые составляют до 10 % объема газов в зоне дуги. Наибольшее количество защитных газов создают электродные покрытия фтористо-кальциевого и рутилового типов. [c.43] Струйная газовая защита имеет вид конусной прямолинейной, вихревой, кольцевой и комбинированной (двухслойной) струй. [c.43] При Ке 3000 газовый поток переходит в турбулентный режим. Обычно применяемые скорости истечения обеспечивают заведомо ламинарный режим (за исключением аргона). [c.43] Однако сужение сопла за счет налипания брызг увеличивает скорость истечения и создает опасность перехода к турбулентному режиму. Наибольшее влияние на защиту от воздуха оказывают технологические факторы длина дуги и расход газа. При струйной защите возможен подсос воздух через зазор между кромками газами, поднимающимися от металла вследствие нагрева. Это исключается сваркой на подкладках, а также подачей газа через подкладки с каналами. Наряду с технологическими весьма эффективны и физико-химические способы защиты, заключающиеся в уменьшении растворимости газа в ванне путем снижения ее температуры и усиления выделения газов до начала кристаллизации либо в ослаблении их вредного влияния на свойства соединений. [c.43] Защитные газы, охлаждая дуговой разряд, снижают его стабильность, что особенно заметно при сварке в СО2. Другой вид воздействия на дуговой разряд - это влияние газов на характер переноса металла электрода (размер капель, степень разбрызгивания). Размер капель уменьшается с увеличением силы сварочного тока, повышением содержания углерода, уменьшением диаметра электродной проволоки и поверхностного натяжения в металле капли. В этом плане весьма эффективно добавление к аргону СО2 или кислорода, поскольку окисление поверхности капли снижает поверхностное натяжение. [c.44] При сварке в аргоне каждому диаметру электродной проволоки соответствует определенный критический ток, выше которого капельный перенос с сильным разбрызгиванием переходит к более благоприятному стр5Шному. [c.44] При сварке тонколистового металла, когда увеличение тока недопустимо, добавка к аргону 20 % СО2 или 2...5 % О2, а также нанесение активаторов на электрод уменьшают критический ток и улучшают перенос металла. [c.44] Однако это увеличивает окислительную способность газов. Степень окисления металла пропорциональна температуре, поверхности и времени контактирования металла с газом. При радиусе капли 0,5 мм, имеющей температуру 3000 К, относительная удельная поверхность капель больше поверхности ванны в 20 раз. [c.44] Выбор защитного газа в решающей степени зависит от физико-химических свойств основного и электродного металлов и его взаимодействия с газами, что определяет возможность получения плотного металла шва. [c.44] Из инертных одноатомных газов используют аргон и в меньшем объеме гелий, а также их смеси преимущественно при сварке неплавящимся вольфрамовым электродом цветных, активных и тугоплавких металлов (медь, алюминий, титан, молибден), а также высоколегированных сталей. [c.44] Смесь аргона с гелием состоит из 65 % Аг и 35 % Не. Такая смесь обеспечивает преимущества обоих газов глубокое проплавление и хорошее формирование шва. [c.44] При сварке плавящимся электродом в инертных газах для получения мелкокапельного переноса и предотвращения пор применяют добавки окислительных газов в смесях (в процентах) 80 Аг -ь 20 СО2 80 Аг + 20 О2 75 Аг + 22 СО2 + ЗО2. [c.44] При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей применяют преимущественно в качестве защитного газа СО2 (ГОСТ 8050-76). Сварка в СО2 среди механизированных способов стоит на первом месте по применению. В результате диссоциации (см. рис. 1.20) он обладает окислительным действием, а состав газов существенно различен вдоль зоны сваривания. Наибольшее окисление претерпевает металл при наиболее высоких температурах (стадия капли), что приводит к выгоранию углерода, несмотря на наличие раскислителей кремния и марганца. Однако на стадии ванны, когда температура приближается к кристаллизационной , окисление металла нейтрализуется раскислителями, которые могут быть введены в зону сваривания лишь в составе сварочной проволоки. Для сварки в СО2 низкоуглеродистых сталей рекомендованы проволоки по ГОСТ 2246-70. Состав этих проволок приведен в табл. 1.12. [c.44] Для меньшения разбрызгивания при сварке в СО2 применяют активированные проволоки и смеси защитных газов Аг + 20 % СО2. Сварка в защитных газах обеспечивает минимальное количество оксидных включений в швах по сравнению с другими способами дуговой сварки (рис. 1.26). [c.44] Вернуться к основной статье