Сварка под слоем флюса - Режимы

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 16:08

Просмотров: 36416

Примерные режимы двусторонней автоматической сварки стыковых соединений без разделки кромок на флюсовой подушке электродной проволокой диаметром 5...6 мм даны в табл. 13. Сварку тавровых и нахлесточных соединений в различных строительных металлоконструкциях производят вертикальным электродом при положении шва «в лодочку» (рис. 66, а) или наклонным электродом, если один из листов занимает горизонтальное положение (рис. 66, б). При этом в зависимости от толщины свариваемых кромок и назначения соединения сварка может быть выполнена без разделки кромок, с односторонней или с двусторонней разделкой кромок (рис. 67, а, б, в). При зазоре между кромками менее 1 мм сварку «в лодочку» выполняют без подкладки и флюсовой подушки (на весу). При больших зазорах сварку производят на флюсовой подушке или на подкладках. Допускается заделка зазора асбестовым уплотнением или подварка шва с обратной стороны. Сварка «в лодочку» обеспечивает равномерное проплавление свариваемых кромок и получение качественного шва большого сечения за один проход. Но в большинстве случаев для выполнения сварного соединения необходимо изделие установить на специальные кантователи. Сварка тавровых и нахлесточиых соединений стальных строительных конструкций при горизонтальной или вертикальной полке производится наклонным электродом с углом наклона к горизонтальной полке 20...30°. Недостатком такого способа сварки является невозможность получить шов с катетом более 16 мм, что иногда приводит к необходимости многослойной сварки. Примерные режимы автоматической сварки швов тавровых и нахлесточиых соединений, выполняемых «в лодочку» электродной проволокой диаметром 5 мм, даны в табл. 14. При полуавтоматической сварке перемещение дуги вдоль свариваемого шва производится сварщиком либо на себя, либо справа на лево. Держатель опирают на кромки свариваемого изделия и тем самым поддерживают постоянство вылета электродной проволоки в пределах 15...25 мм. Благодаря повышенной плотности тока и более сосредоточенному вводу теплоты глубина провара при шланговой сварке возрастает на 30...40%. Устойчивость горения дуги также значительно повышается, что позволяет производить сварку металла малых толщин (0,8...1,0 мм) и сварку угловых швов с катетом до 2 мм при сварочных токах 80... 100 А. При стыковых швах с зазором более 1,0...1,5 мм сварку производят на флюсовой подушке или на подкладках. При этом держателю придают поперечные колебательные движения. Тавровые и нахлесточные соединения рекомендуется выполнять электродной проволокой диаметром 1,6...2,0 мм на постоянном токе при обратной полярности. Зазор между свариваемыми кромками не должен превышать 0,8... 1,0 мм. Примерные режимы шланговой сварки электродной проволоки диаметром 2 мм под флюсом АН-348-А стыковых швов даны в табл. 15. Примерные режимы сварки угловых швов тавровых соединений приведены в табл. 16. Качественный шов за один проход шланговой сваркой можно получить при катете шва не более 8 мм. При катетах более 8 мм производят многослойную сварку шва. Электрошлаковая сварка Электрошлаковая сварка, разработанная Институтом электросварки им Е. О. Патона, является самым высокопроизводительным способом автоматической сварки металла значительной толщины. Сущность процесса электрошлаковой сварки заключается в том, что плавление свариваемых кромок и электродной проволоки происходит за счет теплоты, выделяющейся в расплавленном шлаке при прохождении через него сварочного тока. Схема электрошлаковой сварки представлена на рис. 68. В пространство между свариваемыми кромками 1 изделия и шлакоудерживающими приспособлениями ( медными ползунами 2, начальными планками 3) вводится флюс и электродная проволока. Процесс сварки начинается с возбуждения дуги между электродной проволокой и начальной планкой. Теплотой дуги расплавляется флюс и электродная проволока. Образуется ванна расплавленного металла 4У покрытая слоем жидкого шлака 5. Сварочный ток, проходя через расплавленный шлак, нагревает его до температуры 1600... 1700° С. Электродная проволока, находясь в ванне нагретого шлака, плавится и дуга гаснет. Дальнейший бездуговой процесс плавки происходит за счет теплоты, выделяемой в шлаке сварочным током. По мере заполнения шва металлом медные ползуны охлаждаемые проточной водой, перемещаются снизу вверх и формируют сварной шов. Применяя электрошлаковую сварку несколькими электродными проволоками или электродами в виде ленты, можно сваривать кромки изделия практически любой толщины. Таким образом разрешена проблема однопроходной сварки толстого металла вертикальным швом. Важным преимуществом электрошлаковой сварки является возможность сварки швов сложной конфигурации (рис. 69); при этом электродная проволока 3 вводится в шов 1 через специальный плавящийся мундштук 2, форма которого соответствует форме шва. Мундштук плавится вместе с электродной проволокой, заполняя сварной шов металлом. Качество металла ища получается значительно выше, чем при автоматической сварке под флюсом. Это объясняется постоянным наличием над металлом шва жидкой фазы металла и нагретого шлака, что способствует более полному удалению газов и неметаллических включений. Резко снижается влияние на качество шва влажности флюса, ржавчины и различных загрязнений свариваемых кромок изделия. Трудоемкость операций по подготовке изделия под сварку снижается за счет исключения работ по разделке и подготовке кромок к сварке. Кромки обрезаются газокислородной резкой под прямым углом к поверхности свариваемого листа. Удельный расход электроэнергии, флюса и электродной проволоки сокращается, так как процесс протекает в замкнутой системе при небольшом количестве флюса и полном использовании электродного металла. Увеличенный вылет электродной проволоки и значительные плотности тока обеспечивают высокий коэффициент наплавки, достигающий до 27 кг/ч, в то время как при автоматической сварке под флюсом он составляет 12 кг/ч, а при ручной только 2 кг/ч. Расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла уменьшается вдвое, а расход флюса-в 20...30 раз по сравнению с автоматической сваркой под флюсом. Производительность электрошлаковой сварки превышает производительность автоматической сварки под флюсом в 7... 10 раз, а при большой толщине свариваемых кромок она в 15...20 раз выше производительности многослойной автоматической сварки. Постепенный подогрев свариваемых кромок и замедленный нагрев околошовной зоны уменьшают возможность образования закалочных структур в околошовной зоне. Поэтому при электрошлаковой сварке самозакаливающихся сталей образование закалочных трещин менее вероятно. Освоение электрошлаковой сварки позволило заменить громоздкие и тяжелые цельнолитые и цельнокованые станины и корпуса более легкими и компактными сварнолитыми и сварноковаными деталями. Для производства электрошлаковой сварки разработаны три типа аппаратов: 1) рельсовые аппараты, перемещающиеся по вертикальным рельсам или специальным направляющим вдоль сварного шва. К ним относятся аппараты А-372М, А-433М и А-681; 2) безрельсовые аппараты, движущиеся по свариваемому изделию и связанные с ним механическим креплением (аппараты А-306 и А-340); 3) шагающие магнитные аппараты, перемещающиеся по свариваемому изделию с помощью системы шагающих электромагнитов. Источниками питания многоэлектродных аппаратов для электрошлаковой сварки являются трехфазные сварочные трансформаторы ТШС-1000-3 и ТШС-3000-3 конструкции Института электросварки им. Е. О. Патона. Они обеспечивают в каждой фазе сварочный ток соответственно в 1000 и 3000 А. Первичная и вторичная обмотки трансформаторов состоят из секций с отводами; это позволяет изменять вторичное напряжение от 38 до 54 В. Трансформаторы работают с принудительным охлаждением (ТШС-1000-3-воздушное, а ТШС-3000-3 - водяное). При отсутствии этих трансформаторов можно применять однофазные трансформаторы ТСД-500, ТСД-1000-3, ТСД-2000, СТЭ-34, СТН-750, СТН-500 и др. Состав флюсов для электрошлаковой сварки марок АН-8 и АН-22 приведен ранее (стр. 82... 83). Электрошлаковой сваркой можно выполнять не только стыковые, но и тавровые, угловые и кольцевые соединения. Например, при сварке кольцевых стыков котельных барабанов применяют одноэлектродный аппарат А-356 или трехэлектродные аппараты А-385 и А-401. При толщине стенок кольцевого стыка 90 мм и внутреннем диаметре 1300 мм аппаратом А-385 шов заваривается за один проход примерно за 1,9 ч. Многослойная автоматическая сварка под флюсом потребовала бы 10... 12 ч. Для сварки прямолинейных швов применяют двухэлектродный аппарат А-372М, работающий на сварочных токах 450....500 А при напряжении 48...50 В и скорости подачи электродной проволоки 196 м/ч. Большое применение получила электрошлаковая сварка при изготовлении и монтаже различных металлоконструкций. Сварка производится автоматом А-681, предназначенным для изделий толщиной до 150 мм. Электродная проволока применяется из стали марки Св-10Г2 или Св-ЮГА, диаметром 2...3 мм. Аппарат имеет подающий механизм типа ПШ-54. Масса аппарата составляет 8 кг. Малая масса, простота установки, настройки и эксплуатации позволяют широко применять аппарат А-681 на строительно-монтажных работах.