Сварка в защитных газах - Дуговая сварка в защитных газах

Подробности

Опубликовано 25.05.2012 16:07

Просмотров: 51268

СУЩНОСТЬ И РАЗНОВИДНОСТИ ДУГОВОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

Дуговая сварка в защитных газах - общее название многочисленных разновидностей этого способа, основная особенность которых состоит в том, что в процессе сварки вокруг факела дуги создается газовая среда, отличающаяся по составу от воздуха. Эта среда защищает расплавленный металл от вредного влияния воздуха. Существующие ныне разновидности дуговой сварки в защитных газах настолько многочисленны, что классификация их затруднена. В связи с этим целесообразно уделить внимание наиболее существенным признакам, по которым одна разновидность отличается от другой. К таким признакам можно отнести: способ создания газовой защиты; тип защитного газа; тип электрода; род тока, на котором производят сварку; степень механизации процесса (рис. 81). При струйной защите газ в зону сварки подается относительно электрода центрально или Сварку плавящимся и неплавящимся электродами можно осуществлять на постоянном и переменном токах (рис. 85). На переменном токе, как правило, производят сварку алюминиевых и магниевых сплавов, чтобы разрушать тугоплавкую окисную пленку на их поверхности. Сварку других металлов и сплавов можно выполнять постоянным и переменным токами.

Участие сварщика в сварочном процессе определяется степенью механизации того или иного способа сварки. Различают ручную сварку, когда два основных движения (подачу электрода в зону сварки и перемещение дуги вдоль оси образуемого шва) осуществляет непосредственно сам сварщик; полуавтоматическую, когда одно из движений осуществляется специальным устройством; и автоматическую, когда оба основных движения механизированы.

Благодаря ряду особенностей дуговой сварки в защитных газах (мобильность, высокая производительность, возможность выполнять сварку во всех пространственных положениях сварного шва, возможность сваривать металл в широком диапазоне толщин - от десятых долей миллиметра до десятков миллиметров) этот способ находит широкое применение во всех отраслях народного хозяйства в единичном, серийном и массовом производстве, в строительно-монтажных и ремонтных работах.

ОБОРУДОВАНИЕ И АППАРАТУРА ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ

В комплект технологического оборудования, необходимого для выполнения сварочных работ при дуговой механизированной и автоматической сварке в защитных газах, кроме источников питания дуги и сборочно-сварочных приспособлений входят газовая аппаратура, приборы газовой магистрали, сварочные аппараты (полуавтоматы, подвесные головки для автоматической сварки, сварочные тракторы). При механизированной и автоматической сварке используется одна и та же газовая аппаратура - с нее и целесообразно начать знакомство с особенностями оборудования сварочных постов и установок.

Газовая аппаратура и приборы Газовая магистраль состоит из баллона с газом, подогревателя и осушителя, которые применяют только при использовании углекислого газа, а также из редуктора, расходомера, газоэлектрического клапана и шланга, соединяющего эти элементы со сварочной горелкой.

Сведения огазовых баллонах приведены в гл. 2. При выпуске жидкой углекислоты из баллона она испаряется, температура газа резко уменьшается. Чтобы предупредить замерзание влаги в каналах редуктора и закупорку их льдом, между вентилем баллона и редуктором устанавливают электрический подогреватель (рис. 87). Он состоит из корпуса 1, кожуха 2, трубчатого змеевика 3, теплоизоляции 4 и нагревательного элемента 5. На клеммы 6 подают постоянное (20 В) или переменное (36 В) напряжение. Газ, проходя по трубчатому змеевику 5, нагревается до температуры 10... 15 °С.

Осушител и предназначены для поглощения влаги, содержащейся в углекислом газе (рис. 88). Применяют два вида осушителей: высокого (рис. 88, а) и низкого (рис. 88, б) давления. Они состоят из корпуса 7, решеток 2, фильтров 3, влагопоглотителя 4 и крышки 5. Кроме того, осушитель высокого давления снабжен пружиной б, предназначенной для уплотнения влагопоглотителя. Фильтры 3 служат для отделения от газа твердых частиц. В качестве влагопоглотителя используют силикагель или алюмогликоль, реже - медный купорос и хлористый кальций. Силикагель и медный купорос, насыщенные влагой, поддаются восстановлению путем прокаливания при температуре 250...500 °С в течение 1...2 ч.

Осушитель высокого давления, устанавливаемый до понижающего редуктора, имеет малые размеры и требует частой замены влагопоглотителя, что неудобно в работе. Осушитель низкого давления, имеющий значительные размеры, устанавливают после понижающего редуктора. Он не требует частой замены влагопоглотителя. Его целесообразно применять главным образом при централизованной газовой разводке.

Редуктор служит для понижения сетевого давления или давления, под которым газ находится в баллоне, до рабочей величины и автоматического поддержания рабочего давления неизменным независимо от давления в баллоне или в сети (см. гл. 2).

При сварке в аргоне применяют редукторы АР-10, АР-40, АР-150, однако могут применяться и кислородные редукторы, например одноступенчатый редуктор ДШ-1-65.

Расходомеры предназначены для измерения расхода защитного газа. Применяются расходомеры двух типов: поплавкового и дроссельного. Расходомер поплавкового типа (ротаметр) (рис. 89, а, б) состоит

из стеклянной трубки 1 со шкалой 5 и коническим отверстием. Располагается ротаметр строго вертикально, широким концом отверстия вверх. Внутрь трубки помещается поплавок 2, который может свободно в ней перемещаться. Газ, проходя снизу вверх через трубку, поднимает поплавок до тех пор, пока кольцевой зазор между ним и стенкой трубки не достигнет величины, при которой напор струи газа уравновесит массу поплавка. Чем больше расход газа и его плотность, тем выше поднимется поплавок. Поплавки ротаметров изготавливаются из алюминия, эбонита и стали, они имеют различную массу. Каждый тип ротаметра имеет свою градуировочную шкалу. Например, шкала расходомера РС-3 (см. рис. 89, б) отградуирована на расход воздуха (рис. 90). Защитные газы легче или тяжелее воздуха. Поэтому для них введены поправочные коэффициенты К: чем больше плотность газа, тем меньше К. Например, для азота К = 1,02; для аргона К = 0,85; для водорода К = 3,6; для гелия К = 2,7; для кислорода К = 0,955; а для углекислого газа К = 0,81.

Используя градуировочный график и поправочные коэффициенты, несложно сделать пересчет на любой из используемых газов. Например, пусть применяемым газом является аргон. Для него К = 0,85. Для

точки шкалы с показанием 60 расход воздуха составляет 750 л/ч. Расход аргона для этой точки шкалы будет следующим:

*Аг = Коздк =750- 0,85 = 637,5 л/ч. Дроссельный расходомер (рис. 89, в) построен на принципе измерения перепада давлений на участках до и после дросселирующей диафрагмы 3 (Р\ и Р2), который зависит от расхода газа и измеряется манометрами 4. О примерном расходе защитного газа можно судить по показанию манометра низкого давления газового редуктора. Для этого на выходе редуктора устанавливают дроссельную шайбу - дюзу с небольшим, калибровочным отверстием. Скорость истечения газа через отверстие и, следовательно, расход газа будут пропорциональны давлению газа в рабочей камере. Этот принцип использован в редукторе У-30 (рис. 91), который применяется при сварке в углекислом газе. Манометр 8 редуктора показывает непосредственно расход газа, а не давление в рабочей камере. С этой целью редуктор снабжен двумя дюзами 9 и 13 с калиброванными отверстиями разных диаметров. Поворотом корпуса клапана 11 предельного давления против соответствующей дюзы устанавливают канал 10, каждому положению которого соответствует деление шкалы на манометре 8.

7.3.2. Оборудование для полуавтоматической и автоматической сварки Шланговые полуавтоматы, предназначенные для сварки в защитных газах (рис. 92), содержат следующие основные элементы: горелку 7 с держателем, шланг для подвода к горелке электродной или присадочной проволоки, механизм 2 подачи проволоки 4 с катушкой 3 для нее и блок 5 управления полуавтоматом. Эти элементы, отличающиеся конструктивными особенностями, входят во все разновидности полуавтоматов.