ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сущность и классификация процессов сварки из "Сварка в углекислом газе " Для получения при дуговой сварке в СО2 качественных соединений на сталях необходимы защита зоны сварки и расплавленной ванны от вредного воздействия воздуха, а также легирование и металлургическая обработка металла шва. При сварке в СО2 и его смесях защита зоны сварки осуществляется потоком СО2 или его смеси, подаваемым с помощью горелки к месту сварки. Источником нагрева при сварке в СО2 служит электрическая дуга, горящая между электродной проволокой, подаваемой в зону сварки, и изделием. Дуга расплавляет кромки деталей и электродную проволоку, переходящую в виде капель на деталь, при этом образуется общая металлическая ванна. По мере перемещения дуги ванна затвердевает, образуя сварной шов, соединяющий кромки деталей (рис. 1). [c.3] При сварке в СО2 используют электродную проволоку сплошного сечения, трубчатую, заполненную внутри легирующими и шлакообразующими веществами, называемую порошковой, а также проволоку плоского сечения, что позволяет получить широкий наплавленный слой. Для увеличения глубины провара и управления переносом металла иногда сварку ведут в двух концентричных потоках газа скорость истечения внутреннего потока обычно задают значительно большей, чем скорость внешнего (рис. 1,в) иногда в потоках используют газ разного состава. [c.3] Для повышения производительности сварку ведут с дополнительным нагревом вылета электрода сварочным током (рис. 2), для чего вылет электрода принимают в 2—3 раза больше обычного или вылет подогревают от специального источника и подают в зону сварки присадочную проволоку либо засыпают в разделку металлическую крупку (шарики металла или рубленную проволоку). Сварку выполняют одновременно несколькими дугами. В настоящее время разработаны управляемые способы сварки, такие, как импульсно-дуговая, вибродуговая, сварка с пульсирующей подачей проволоки. В ряде случаев применяют двухдуговую сварку при сочетании сварки в СОд со сваркой под флюсом и др. (рис. 3). [c.4] Процесс сварки — совокупность физических, явлений, протекающих от начала до окончания сварки шва, — разделяют на три основные стадии установление стабильного течения сварки и заданного режима (начало сварки) стабильное течение процесса и прекращение процесса (окончание сварки). Стадии начала и окончания сварки оказывают большое влиянце на качество начального.и конечного участка шва и разбрызгивание. [c.4] Стабильное течение процесса сварки должно обеспечить получение шва с неизменными заданными размерами и свойствами. Процесс можно считать стабильным, если электрические и тепловые характеристики его не изменяются во времени или изменяются по определенной программе. По этому признаку процессы делят на сварку стационарной и нестационарной импульсной дугой. Основным условием сварки стационарной дугой считают постоянство напряжения, токаи длины дуги, а при снРарке нестационарной дугой строго закономерное изменение этих же параметров. [c.5] Перенос металла с электрода на изделие определяет технологические характеристики и области применения процессов сварки плавящимся электродом. Перенос металла может происходить в виде жидких капель различных раа-меров и пара. Основные виды переноса электродного металла при сварке в СО и его смесях следующие (см. рис. 4 и 5) крупнокапельныи с естественными короткими замыканиями разрядного промежутка крупнокапельный без коротких замыканий каплями среднего и малого размера без коротких замыканий струйный перенос с принудительными короткими замыканиями разрядного промежутка. [c.8] При сварке с крупнокапельным переносом без коротких замыканий разбрызгивание металла происходит в основном из-за случайного вылета за пределы шва крупных капель и систематического выброса мелких капель с электрода (рис. 6, а). Помимо этого из ванны выбрасываются мелкие капли, что вызвано выделением СО. Разбрызгивание сравнительно велико. При сварке с короткими замыканиями разбрызгивание происходит из-за выброса мелких капель вследствие взрыва шейки и выброса остатка капли с электрода (рис. 6, б). Для уменьшения разбрызгивания рекомендуется ограничивать скорость нарастания и силу тока / .з. Это достигается включением в сварочную цепь дросселя или дросселя и балластного реостата. С повышением напряжения разбрызгивание увеличивается, а с ростом тока сначала увеличивается, а затем уменьшается (рис. 7). Наличие на проволоке ржавчины способствует разбрызгиванию в связи с взрывом крупных капель. В начале сварки и при нарушениях процесса наблюдается резкое увеличение разбрызгивания в результате выброса нерасплавленной части электрода и расплескивания ванны. [c.9] При струйном переносе жидкий металл на электроде вытянут в виде конуса, с конца которого отрываются мелкие -капли диаметром менее 2/3 диаметра электрода. Определяется перенос электродинамической силой,силами поверхностного натяжения, давлением плазменных потоков и реакцией испарения. Сила тяжести невелика, поэтому электродный металл переносится в ванну при сварке во всех пространственных положениях. Струйный перенос электродного металла наблюдается при сварке в СО2 активированной проволокой и в смесях Аг + СО2 (менее 15% СО2). Минимальную силу тока, при которой наступает струйный перенос, называют критической силой тока /кр. С увеличением диаметра электрода / р возрастает. Разбрызгивание при струйном переносе незначительное. [c.10] При сварке в СО2 проволоками Св-08ГС и Св-08Г2С в основном используют процесс с частыми принудительными короткими замыканиями и процесс с крупнокапельным переносом (табл. ). При сварке порошковыми проволоками— процесс с непрерывным горением дуги, а при сварке активированной проволокой — струйный процесс. [c.10] Примечание. ИДС к. з. — импульсный с частыми принудительными короткими замыканиями Кр- с к. з.—крупнокапельный с короткими замыканиями Кр. без к. 3. — крупнокапельный без коротких замыканий. [c.11] Струйный процесс в СОз можно получить только при использовании проволок, активированных цезием, рубидием, калием, натрием, барием, церием и солями редкоземельных элементов. Процесс протекает без разбрызгивания с хорошим формированием шва. Сварку проволоками, активированными солями рубидия и цезия, можно выполнять также с наложением импульсов тока Однако до настоящего времени этот процесс не нашел широкого практического применения. [c.13] При использовании порошковых проволок рутил-флюо-ритного типа сварка протекает с крупнокапельным переносом. Процесс во многом подобен сварке проволокой Св-08Г2С сплошного сечения. При использовании порошковых проволок р ути левого типа процесс сварки происходит с непрерывным горением дуги и переносом капель среднего размера, сопровождающийся небольшим разбрызгиванием и хорошим формированием шва. [c.13] В последние годы разработаны проволока с дополнительным сердечником-фитилем, заполненным в основном окисью титана, АПАН-2, и проволока, легированная редкоземельными элементами, Св-14Г2СЭ. Эти проволоки позволяют получить при сварке в СОг на повышенных токах (более 350 А для 0 2 мм) хорошее формирование шва и малое разбрызгивание. [c.13] При содержании в смеси аргона с СОг Д° СОа могут быть получены струйный и крупнокапельный процессы, а при содержании более 20 % СО2 — процессы с частыми короткими замыканиями и крупнокапельный. Сварка в смеси аргона с 20—25 % СО, или 20% СО2 и 5% 62 обеспечивает лучшее формирование шва и меньшее разбрызгивание, чем сварка в СО2. [c.14] Углекислый газ — газообразна двуокись углерода — широко используется в сварочном и литейном производстве, в пожарном деле, пищевой промышленности и других отраслях. Этот бесцветный и без запаха газ, имеющий при нормальных условиях плотность 1,839 кг/м , хорошо растворяется в воде и придает ей кислый вкус. [c.14] В сутки. Получают газообразный СО2 из сухого льда в специальных испарителях. [c.15] Согласно ГОСТ 8050—76 промышленность выпускает двуокись углерода трех марок (табл. 2). [c.15] Для сварки используют сварочную двуокись углерода или пищевую с дополнительной осушкой. Техническую двуокись углерода в сварочном производстве не используют. Хранить и транспортировать двуокись углерода в сварочном производстве целесообразно в изотермических емкостях. Углекислый газ должен содержать минимальное количество влаги и других примесей. При хранении углекислого газа в баллонах высокого давления вследствие небрежности заполнения отбираемый из баллона углекислый газ может содержать повышенное количество влаги и азота, вызывающих образование пор в швах. [c.15] При сварке используют смеси, содержащие 75—85% СОг и 25—15 % О2. На практике применяют также двойные смеси, состоящие из 25—50 % СО2 и 75—50 %Аг и тройные смеси, состоящие из 75 % Аг, 20 % СО, и 5 % Ог- Получают смеси смешиванием газов. [c.15] Вернуться к основной статье