Сварка трехфазной дуго - Страница 12

Способы дуговой сварки - Сварка трехфазной дуго

Подробности

Сварка осуществляется двумя электродами, изолированными друг от друга (рис. 52, а). К электрододержателю подводятся две фазы источника тока, а третья фаза подводится к свариваемому изделию. Возбуждаются и одновременно горят три сварочные дуги: по одной между каждым электродом и изделием и третья между электродами. Такая схема значительно повышает устойчивость горения дуги, улучшает степень использования теплоты дуги и позволяет снизить напряжение холостого хода. Для сварки применяют электроды марок ЦМ-7, ОММ-5, УОНИ-13. При сварке трехфазной дугой применяют также следующие схемы: сварку двумя одинарными электрододержателями (рис. 52, б); сварку одним одинарным электрододержателем и вторым электродом, уложенным в разделку шва, но изолированно от свариваемого изделия (рис. 52, ё)\ сварку пучком электродов, из которых только два ведущих, а остальные холостые (т. е. не включены в сварочную цепь и расплавляются от теплоты дуги). Сварка трехфазной дугой применима при любых соединениях в нижнем и наклонном положениях. Такой метод особенно можно рекомендовать для сварки в нижнем положении и «в лодочку» угловых и тавровых соединений. Сварка ванным способом. Ванный способ применяют при сварке стыков арматуры железобетонных конструкций (рис. 53, а). Сущность способа заключается в следующем. К стержням арматуры в месте стыка приваривают стальную форму, в которой теплотой дуги создают ванну расплавленного металла, непрерывно подогреваемую дугой. От теплоты металла ванны плавятся торцы свариваемых стержней, образуется общая ванна металла шва и затем при остывании - сварное соединение. При сварке вертикальных швов в качестве формующей детали применяют штампованную форму из листовой стали (рис. 53, б), которую приваривают к нижнему стержню. Затем прихватывают конец верхнего стержня к нижнему и переходят к заполнению формы наплавляемым металлом. Для выпуска шлака прожигают электродом отверстия в стенке формы, которые затем заваривают. Процесс сварки ведут при больших токах. Например, для электродов диаметром 5... 6 мм величина сварочного тока достигает 400 ... 450 А. Сварку при низких температурах выполняют током выше установленного на 10 ... 12%. Зазор между торцами свариваемых стержней должен быть не менее удвоенного диаметра электрода. Сварку можно выполнять одним или несколькими электродами одновременно. Рекомендуется применять электроды марки УОНИ-13/55 (типа Э50А). Ванный способ значительно уменьшает расход электродов и электроэнергии, а также снижает трудоемкость и себестоимость сварочных работ. Деформации и напряжения при сварке Сварочные деформации и напряжения являются следствием многих причин. Они значительно снижают механическую прочность сварной конструкции. Основными причинами возникновения сварочных деформаций и напряжений являются: неравномерные нагревание и охлаждение изделия, литейная усадка наплавленного металла и структурные превращения в металле шва. Неравномерные нагревание и охлаждение вызывают так называемые тепловые напряжения и деформации. При сварке происходит местный нагрев небольшого объема металла, который при расширении воздействует на близлежащие менее нагретые слои металла. Напряжения, возникающие при этом, зависят главным образом от температуры нагрева, коэффициента линейного расширения и теплопроводности свариваемого изделия. Чем выше температура нагрева, а также чем больше коэффициент линейного расширения и ниже теплопроводность металла, тем больше тепловые напряжения и деформации, развиваемые в свариваемом шве. Литейная усадка вызывает напряжения в сварном шве в связи с тем, что при охлаждении объем наплавленного металла уменьшается. Вследствие этого в близлежащих слоях металла возникают растягивающие усилия, являющиеся причиной образования напряжений и деформаций в металле. При этом, чем меньше количество расплавленного металла, тем меньше величина возникающих напряжений и деформаций. Структурные превращения вызывают растягивающие и сжимающие напряжения в связи с тем, что они в некоторых случаях сопровождаются изменениями объема свариваемого металла. Например, у углеродистых сталей при нагреве происходит образование аустенита из феррита. Этот процесс сопровождается некоторым уменьшением объема. При больших скоростях охлаждения металла шва у высокоуглеродистых сталей аустенит образует мартенситную структуру, менее плотную, чем аустенит. Это сопровождается увеличением объема наплавленного металла. При сварке низкоуглеродистой стали напряжения, возникающие от структурных превращений, небольшие и практического значения не имеют. Стали, содержащие более 0,35% углерода, и большинство склонных к закалке легированных сталей дают значительные объемные изменения от структурных превращений. Вследствие этого развиваемые напряжения оказываются достаточными для возникновения трещин в шве. Внутренние напряжения, возникающие от указанных выше причин, уменьшают прочность сварной конструкции. При сварке сталей, склонных к закалочным структурам, эти напряжения могут превзойти предел прочности металла и вызвать трещины в сваренном шве. Кроме того, если сварной шов нагружен внешними усилиями, от внутренние напряжения, накладываясь на напряжения от внешних усилий, снижают запас прочности конструкции, а в некоторых случаях могут вызвать разрушение конструкции. Для уменьшения внутренних напряжений и деформаций, возникающих при сварке, рекомендуется ряд технологических мер и приемов наложения сварных швов. Важное значение имеют правильный выбор конструкции изделия, расположение сварных швов, последовательность их выполнения и режимы сварки. Уменьшения внутренних напряжений достигают следующими мерами. Длинные швы выполняют обратноступенчатой сваркой на проход (рис. 54, а). Многослойная сварка выполняется каскадным способом или горкой. При этом хорошие результаты дает послойная проковка шва (кроме первого и последнего слоя). Швы накладывают с таким расчетом, чтобы последующий шов вызывал деформации, обратные возникшим от предыдущего шва (рис. 54, б, в). Последовательность выполнения швов должна допускать свободную деформацию элементов конструкций. Например, при сварке настила из нескольких листов следует в первую очередь выполнить швы, соединяющие листы полос, и лишь затем швы, соединяющие эти полосы между собой (рис. 55). Для относительно вязких металлов могут быть рекомендованы способы сварки, значительно снижающие остаточные деформации. К таким способам относится закрепление элементов свариваемой конструкции в специальных сборно-сварочных приспособлениях. В этих приспособлениях производится сборка, сварка и остывание изделия. Второй способ, широко применяемый на практике, заключается в интенсивном отводе теплоты, например, частичным погружением изделия в воду, охлаждением струей воды, применением различных отво¬дящих теплоту медных подкладок. У сталей, склонных к образованию закалочных структур, резкое охлаждение сварного шва и околошовной зоны вызывает значительные внутренние напряжения и даже появление трещин.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

   
© ALLROUNDER