Сварка в защитных газах - Вертикальные швы

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 16:07

Просмотров: 51268

Вертикальные швы на тонком металле, как правило, выполняются сверху вниз. При зажигании дуги для получения провара в начале шва электрод располагают перпендикулярно свариваемой поверхности, а затем несколько наклоняют углом назад. Чтобы получить более широкий валик и лучшее проплавление кромок, сварку производят с небольшими поперечными колебаниями электрода. Металл толщиной более 2 мм сваривают снизу вверх, электрод при этом наклоняют углом назад.

Сварка горизонтальных швов по технике выполнения близка к технике сварки вертикальных швов сверху вниз. Для предупреждения стекания металла ванны сварку рекомендуется производить при короткой дуге без поперечных колебаний электрода.

Сваривать швы в потолочном положении гораздо труднее, чем швы других типов. Главным требованием при выполнении сварки в потолочном положении является минимальное напряжение дуги. Электрод располагается углом назад. Рекомендуется увеличивать расход газа, что способствует удержанию расплавленного металла в требуемом пространственном положении. Диаметр электродной проволоки и сила сварочного тока должны быть меньше, чем при сварке в нижнем положении, что обеспечивает уменьшение объема сварочной ванны. Для получения широких швов сварку следует вести с поперечными перемещениями электрода или в несколько проходов. Техника автоматической сварки отличается от техники механизированной тем, что сварщик не участвует в перемещении дуги (сварочного инструмента) вдоль свариваемого соединения. С одной стороны, это исключает влияние на процесс сварки субъективных погрешностей, которые могут возникать из-за недостаточной внимательности или квалификации сварщика, с другой стороны, автоматическая сварка требует более тщательной сборки изделий и более точного позиционирования траектории шва относительно траектории перемещения сварочного инструмента. При автоматической сварке значительно ограничивается возможность манипулирования концом электродной проволоки и, хотя некоторые автоматы снабжают механизмами колебания проволоки, как правило, сварка всех видов соединений производится без этих колебаний.

Автоматическая сварка порошковой проволокой наибольшее распространение получила при выполнении вертикальных и горизонтальных швов с принудительным и полупринудительным формированием на толстолистовых конструкциях. При автоматической сварке с принудительным формированием шва, которое осуществляется так же, как при электрошлаковой сварке, порошковую проволоку подают в зазор, образованный кромками изделий и ограниченный водоохлаждаемыми ползунами. Дуга горит между проволокой и ванной жидкого металла, оплавляя кромки изделия, образуя вместе с металлом жидкую ванну. Ванна, перемещаясь вверх со скоростью, определяемой скоростью расплавления порошковой проволоки, охлаждается перемещающимися вместе с нею медными ползунами, образуя сварное соединение.

Выполнение вертикальных швов с принудительным формированием используется в основном для металла толщиной от 14 до 30 мм при однодуговом процессе. При этом разделка кромок имеет V-образную или Х-образную форму, а в некоторых случаях разделка кромок отсутствует. Для обеспечения равномерного проплавления кромок свариваемых деталей проволоке придают колебательные движения в зазоре стыка в любом направлении вдоль и поперек разделки. В процессе сварки необходимо следить за тем, чтобы уровень сварочной ванны был на 10... 12 мм ниже верхней кромки формирующего ползуна. Техника сварки вертикальных швов с принудительным формированием для порошковых проволок всех марок аналогична. Режим сварки для проволок ПП-АН19 и СП-7 следующий: сила сварочного

тока 430...480 А, напряжение на дуге 28...34 В, вылет электродной проволоки 60...80 мм. Для автоматической сварки порошковой проволокой с принудительным формированием шва предназначены автоматы А-1150У и

А-1381М, используемые преимущественно в монтажных условиях. Ходовой механизм аппарата А-1150У сконструирован таким образом,

что он передвигается непосредственно по кромкам свариваемого изделия, т.е. по разделке завариваемого стыка. Сила номинального сварочного тока аппарата 500 А, скорость подачи электродной проволоки от 60 до 500 м/ч. Автомат А-1381М предназначен для выполнения стыковых швов шаровых резервуаров с толщиной стенки до 30 мм без их вращения при силе тока 450...500 А, при скорости подачи электродной проволоки от 100 до 500 м/ч. Для питания дуги при механизированной и автоматической сварке плавящимся электродом используют сварочные выпрямители и сварочные преобразователи, имеющие жесткую вольтамперную характеристику. Сварка неплавящимся электродом в инертных газах находит исключительно широкое применение при изготовлении сварных конструкций из цветных и легких металлов. Технологические особенности дуговой сварки в защитных газах этих металлов рассмотрены в гл. 9.

Центрально газ подают или одним концентрическим потоком (рис. 82, а), или двумя (рис. 82, б), если используют два различных газа для уменьшения расхода дорогого, но необходимого для качественного формирования шва газа. Сбоку (рис. 82, в) газ в зону сварки подают при больших скоростях сварки, когда при центральной подаче надежность защиты может быть нарушена сопротивлением атмосферного воздуха, который оттесняет струю газа из зоны сварки. Для сварки длинномерных швов крупногабаритных изделий струйную защиту используют в ряде случаев в сочетании с подвижной микрокамерой.

При сварке ответственных деталей из тугоплавких и активных металлов для высоконадежной защиты сварку выполняют в специальных камерах (рис. 83) с общей защитой - сварка в контролируемой атмосфере. Изделие помещают в герметизированную камеру, откачивают из нее воздух до остаточного давления 10~4 мм рт. ст. и заполняют камеру инертным газом высокой чистоты. В таких камерах выполняют автоматическую сварку с дистанционным управлением или ручную сварку через резиновые рукавицы, встроенные в люки камеры. При сварке сложных ответственных узлов применяют "обитаемые" камеры объемом до 350 м3, в которые сварщики входят в скафандрах через шлюзы. В качестве защитного газа могут быть использованы инертные газы (аргон, гелий), не взаимодействующие с расплавленным металлом и не растворяющиеся в нем, и активные газы (углекислый газ, кислород, водород, азот), вступающие во взаимодействие с расплавленным металлом, причем кислород, водород и азот используют лишь для образования различных газовых смесей. Состав защитной среды выбирают с учетом особенностей свариваемого металла, толщины кромок, типа электрода, и требований, предъявляемых к сварным швам. Инертные газы, например, используют при сварке химически активных металлов. Смесь инертных газов с активными позволяет в ряде случаев повысить устойчивость дуги, увеличить глубину проплавления, улучшить внешний вид сварного шва; уменьшить разбрызгивание металла при сварке плавящимся электродом, повысить плотность металла шва, увеличить производительность процесса сварки.

Сваривать в защитных газах можно плавящимся и неплавящимся электродом (рис. 84). При сварке плавящимся электродом дуга горит между изделием и электродной проволокой, которая непрерывно подается в зону сварки через сопло горелки. Расплавленные основной и электродный металлы смешиваются, образуя сварной шов. При сварке неплавящимся электродом применяют вольфрамовый, реже угольный электрод. Дуга, которая горит между неплавящимся электродом и свариваемой деталью, расплавляет основной металл, а электрод, имеющий высокую температуру плавления (выше 3400 °С), медленно испаряется и лишь частично оплавляется. Сварку неплавящимся электродом можно производить без присадки или с присадкой, дугой прямого или косвенного действия либо комбинированной трехфазной дугой. При сварке дугой косвенного действия дуга горит между двумя неплавящимися электродами. Изделие не включено в силовую сварочную электрическую цепь. При сварке трехфазной дугой одна из фаз источника трехфазного тока подключена к свариваемой детали, а две другие - к двум неплавящимся электродам. В зоне сварки при этом поочередно горят три дуги: две прямого действия между электродами и деталью и дуга косвенного действия между электродами. Это повышает устойчивость дуги и концентрирует тепловую энергию, позволяя увеличить проплавляющую способность дуги. Присадочная проволока, используемая при сварке неплавящимся электродом, тоже не является элементом цепи сварочного тока в отличие от электродной проволоки при сварке плавящимся электродом.