Рис. 3
Рис.3а изменением сварочного тока и напряжения при импульсной сварке вольфрамовым электродом.
Рис 3 б, в. – Вид швов.
| I св | сварочный ток |
| I деж | ток дежурной дуги |
| т п | время паузы |
| t св | время сварки |
Импульсно – дуговая сварка вольфрамовым электродом (рис. 3) заключается в применении в качестве источника теплоты "пульсирующей" дуги с целью концентрации во время теплового и силового воздействия дуги на основной и электродный метал. При стеснённом теплоотводе полнее используется теплота на расплавлении основного металла, чем при сварки постоянной дугой.
Дуга пульсирует с заданным соотношением импульса и паузы /рис. 3/. Сплошной шов получается расплавлением отдельных точек с определённым перекрытием. Повторным возбуждением и устойчивость дуги обеспечивается благодаря горению дежурной дуги (10-15 % от силы тока в импульсе). Наряду с силой тока, напряжениям, скоростью сварки к основным параметрам относятся:
| Длительность импульса Длительность паузы Длительность цикла сварки Шаг точек | /tсв/ /tп/ t = tсв+tп S=Uсв(+св+tп) где Uсв скорость сварки |
Отношения tп/tсв =G называется жесткостью режима
Аргонодуговая сварка плавящимся электродам
Сварка происходит с капельным и струнным переносам.
С увеличением тока капельный перенос метала электрода сменяется струйным и глубина прославления увеличивается. Критическая величена тока, при котором капельный перенос сменяется струйным, составляет: при сварке сталей – от 60 до 120 А на 1 мм2 сечения электродной проволоки. При сварке алюминия – 70 А.
При аргонодуговой сварке плавящимся электродам предъявляется более жёсткие требования – перед сваркой необходимо тщательная отчистка кромок свариваемых материалов и проволоки.
Вид сварки, который является прогрессивным – газовая сварка
Газовая сварка выполняется при низких скоростях нагрева и охлаждения металла, что приводит к укрупнению зёрен около шовного металла, низкой прочности сварного соединения и большим деформациям сварного соединения.
В настоящие время газовая сварка находит применения при ремонте литых изделий из чугуна и иногда цветных металлов, исправления дефектного литья, при монтаже сантехнических стальных тонкостенных узлов, толченой до 2 мм, наплавке, сварке легко плавких металлов и тд. Газовое пламя применяется при пайке, для подогрева, с целью термической обработки металла, отчистки от ржавчины.
Газовой сваркой можно выполнять любые швы в пространстве. Наиболее трудно выполнять потолочные швы, ввиду стекания капель металла из сварочной ванны.
К преимуществам газовой сварки относятся: простота способа, несложность оборудования, отсутствия источника электрической энергии.
Параметры режима:
В зависимости от свариваемого материала, его толщины и типа изделия выбирают следующие основные параметры режима сварки:
- мощность сварочного пламени,
- вид пламени,
- марку и диаметр присадочного прута,
- флюс,
- способ и технику сварки.
Схема газовой сварки
При нагреве газовым пламенем 4 кромки свариваемых заготовка 1, расплавляются вместе с присадочным металлом 2, который дополнительно может вводится в пламя горелки 3. после остывания образуется сварочный шов 5. Смотри рисунок 4.
Приспособления для сварки изделий Сварочные посты.
Сварочные посты могут быть стационарными и передвижными.
К стационарным постам относятся, посты, расположенные в цехе, преимущественно в отдельных кабинах, в которых сваривают изделия небольших размеров.
К передвижным постам относятся посты, которые приспособлены для монтажа крупногабаритных изделий /трубопровод, металлоконструкции, сосуды/ и приспособления для ремонтных работ. При этом часто используют переносные источники питания.
Для подвода тока от источника питания к электродержателю и изделию используют сварочные провода, сечение которых выбирают по установленным нормативами для электротехнических установок /5-7 а/мм2 /.
На сварочном посту дуговой сварки должен быть источник питания сварочной дуги /трансформатор, выпрямитель/, реостат для регулировки сварочного тока в Амперах, стол /верстак/, на посту не должно быть никаких сгораемых или легковоспламеняющихся материалов.
Для газосварочного поста нужно горючие газы в баллонах: ацетилен, кислород, бутан, бензин, керосин. Телега или носилки для переноса или перевозки баллонов в нужное место.
Шланги: Один кислородный;
Один ацетиленовый;
Горелка или резак;
Наличие сварочных материалов
Оборудования поста для газовой сварки
1 – горелка,
2 – шланг для подвода ацетилена /рис. 6/,
3 – шланг для подвода кислорода,
4 – ацетиленовый баллон,
5 – ацетиленовый редуктор,
6 – кислородный редуктор,
7 – кислородный вентиль,
8 – кислородный баллон.
Сварочная горелка.
Основным инструментом газосварщика является сварочная горелка.
Сварочной называется устройство, служащее для смешивания горючего газа и паров горючей жидкости и с кислородом и получения сварочного пламени. Каждая горелка позволяет регулировать мощность, состав и форму сварочного пламени.
Сварочные горелки, согласно ГОСТ 1077-79 классифицируется: по способу подачи горючего газа и, кислорода в смесительную камеру
Инжекторы и безинжекторные: по роду применяемого газа, по назначению – универсальные и специализированные; по числу пламени многопламенные и однопламенные, по мощности – малой мощности /расход ацетилена 25-400 дм3/4/, средней мощности /расход ацетилена 400-2800 дм3/4/, большой мощности /2800-7000 дм3/4/, по способу применения – ручные и машинные.
Наибольшее применение имеют инжекторные горелки, работающие на смеси ацетилена с кислородам. В инжекторных горелках горючей газ подсасывается в смесительную камеру струёй кислорода, подаваемого в горелку с большим давлением, чем горючей газ.
Этот процесс подсасывания называется инжекцией. Схема инжекторной горелки показана на рисунке 7.
В безинжекторных горелках горючий газ и кислород подают примерно под одинаковым давлением до 100 кПа. В них отсутствует инжектор, который заменён простым смесительным соплом, ввёртываемым в трубку наконечника горелки.
Схема безинжекторной горелки показана на рисунке 7.
А – инжекторные. Б – безинжекторные
1 – ствол горелки 5 – смесительная камера
2 – гайка 6 – инжектор
3 – наконечник 7 – регулировочный вентиль
4 – мундштук 8 – присоединительный штуцер
Схема электродержателя
Рис – 8 Поперечный электродержатель.
ПОНЯТИЯ О СВАРИВАЕМОСТИ СТАЛЕЙ
Свариваемость – свойство металла и сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. Сложность понятия о свариваемости материалов объясняется тем, что при оценке свариваемости должна учитываться взаимосвязь сварочных материалов, металлов и конструкции изделия с технологий сварки.
Показателей свариваемости много. Показателей свариваемости легированных сталей, предназначенных например, для изготовления химической аппаратуры, является возможность получить сварочное соединение, обеспечивающее специальные свойства – коррозионную стойкость, прочность при высоких или низких температурах.
При сварке разнородных металлов показателем свариваемости является возможность образования в соединении межатомных связей. Однородные металлы соединяются сваркой без затруднений, тогда как некоторые пары из разнородных металлов совершенно не образуют в соединении межатомных связей, например, не сваривается медь с венцом, или титан с углеродной сталью.
Важным показателем свариваемости металлов является возможность избежания в сварных соединениях закаленных участков; трещин и других дефектов, отрицательно влияющих на работу сварного изделия.
Всё это говорит о том, что свариваемость металла, его физических свойств, технологии сварки /выбор присадочного материала, режим сварки/, формы и размеров изделия, условий эксплуатации.
Единого показателя свариваемости металла нет.
СВАРКА СРЕДНЕЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ
Среднелегированные стали /ГОСТ 4543-71/ обладают высоким значением временного сопротивления разрыву /600-2000 МПа/ и высокой стойкостью против перехода в хрупкое состояние; поэтому их применяют для конструкций, работающих при низких или высоких температурах, при ударных или знакопеременных нагрузках, в агрессивных средах и в других тяжелых условий.
Среднелегированные стали /20ХГСА, 25ХГСА, 30ХГСНА, 30ХН2МФА /, чувствительны к нагреву, при сварке они могут закаливаться, перегревается, образовывать холодные трещины, что затрудняет их сварку.
Чем выше содержание углерода и легирующих примесей и чем толще металл, тем хуже свариваемость этих сталей.
Эти стали свариваются покрытыми электродами с основным покрытием на постоянном токе с обратной полярностью, швы выполняются многослойные каскадным и блочным способами.
Технология сварки должна предусматривать низкие скорости и охлаждения металла шва. Существенно способствует предупреждению трещин в металле повышении его температуры более 150°С. /рис. 9/. длина ступени каскадной сварки должна выбираться из расчёта указанного разогрева металла предыдущего слоя шва. Обычно длина ступени сварки составляет 150-200 мм.