Вибір способу зварювання.
Вибір того або іншого способу зварювання залежить від наступних чинників:
- товщина зварюваного матеріалу;
- довжини зварних швів;
- вимог до якості продукції, що випускається;
- хімічного складу металу;
- продуктивності, що передбачається.
- собівартості 1 кг металу, що наплавляється.
Серед способів електродугового зварювання найширше застосовуються:
- ручне дугове зварювання;
- напівавтоматичне зварювання в захисних газах;
- автоматичне зварювання в захисних газах і під шаром флюсу.
Найширше із цих способів електродугового зварювання застосовується напівавтоматичне зварювання в захисних газах.
Технологічними перевагами зварювання в захисних газах є:
- відносна простота процесу;
- відсутність необхідності вживання флюсів або обмазок, а отже і очищення швів від шлаку і невикористаного флюсу;
- можливість механізації процесу у всіх просторових положеннях;
- при зварці в інертних газах мінімальна взаємодія металу з киснем і азотом;
- можливість зварювання різних металів;
- можливість регулювання процесу зварювання і спостереження за дугою;
- висока продуктивність процесу.
- високий ступінь концентрації джерела тепла, що дозволяє зменшити зону термічного впливу і зменшити короблення виробу.
Собівартість 1 кг металу, що наплавляється, при зварюванні у вуглекислому газі завжди нижче, ніж при газовому і ручному дуговому зварюванні.
Тому для зварювання обічайки використовується напівавтоматичне зварювання в СО2.
Режими зварювання
Режимом зварювання називається сукупність характеристик зварювального процесу, що забезпечують здобуття зварних з'єднань заданих розмірів, форм і якості. При всіх дугових способах зварювання такими характеристиками є наступні параметри: діаметр електроду, сила зварювального струму напруга на дузі, швидкість переміщення електроду уздовж шва, рід струму і полярність. При механізованих способах зварювання додається ще один параметр – швидкість подачі зварювального дроту, а при зварюванні в захисному газі – питома витрата захисного газу.Параметри режиму зварки впливають на форму, і розміри шва. Тому, щоб отримати, якісний зварний шов заданих розмірів, необхідно правильно підібрати режими зварювання, виходячи з товщини і властивостей зварюваного металу, типу з'єднання і його положення в просторі. На форму і розміри шва впливають не лише основні параметри режиму зварювання, але також і технологічні чинники, як рід і щільність струму, нахил електроду і виробу, виліт електроду, конструкційна форма виробу і величина зазору.
Величини зварювального струму, що рекомендуються, залежно від діаметру електродного дроту
| Діаметр електродного дроту, мм | 0,5 | 0,8 | 1 | 1,2 | 1,6 | 2 | 2,5 |
| Рекомендовані межі зварювального струму, А | 30–60 | 50–100 | 70–120 | 90–150 | 140–300 | 200–500 | 300–700 |
| Щільність струму, а/мм2 | 150 | 100 | 85 | 80 | 70 | 65 | 60 |
Оскільки сила зварювального струму встановлюється залежно від вибраного діаметру електродного дроту то для зварювання обічайки приймаємо 140–300 А.
Із збільшенням сили зварювального струму збільшується глибина провару і підвищується продуктивність процесу зварки. Напруга дуги залежить від довжини дуги. Чим довше дуга, тим більше напруги на ній. Із збільшенням напруги дуги збільшується ширина шва і зменшується глибина його провару. Встановлюється напруга дуги залежно від вибраної сили зварювального струму.
Швидкість подачі електродного дроту підбирають з таким расчётом, щоб забезпечувалося стійке горіння дуги при вибраній напрузі на ній. Вилітом електроду називається довжина відрізку електроду між його кінцем і виходом його з мундштука. Величина вильоту робить великий вплив на стійкість процесу зварювання і якості зварного шва. Із збільшенням вильоту погіршується стійкість горіння дуги і формування шва, а також збільшується розбризкування. При зварюванні з дуже малим вильотом важко спостерігати за процесом зварювання і часто підгорає контактний наконечник. Величину вильоту рекомендується вибирати залежно від діаметру електродного дроту.
Рекомендовані значення вильоту електродного дроту
| Діаметр електродного дроту, мм | 0,8 | 1 | 1,2 | 1,6 | 2 | 2,5 |
| Виліт електрода, мм | 6 – 12 | 7 -13 | 8 -15 | 13–20 | 15–25 | 15–30 |
Окрім вильоту електроду, необхідно витримувати відстань від сопла пальника до виробу, оскільки із збільшенням цієї відстані можливе попадання кисню і азоту повітря в наплавлений метал і утворення пор у шві. Величину відстані від сопла пальника до виробу слід витримувати в приведених значеннях.
Рекомендовані відстані від сопла пальника до виробу
| Діаметр електродного дроту, мм | 0,5–0,8; | 1,0–1,2; | 1,6–2,0; | 2,5–3,0; |
| Відстані від сопла пальника до виробу | 5–15 | 8–18 | 15–25 | 20–40 |
При зварюванні у вуглекислому газі зазвичай застосовують постійний струм зворотної полярності, оскільки зварювання струмом прямої полярності приводить до нестійкого горіння дуги. Змінний струм можна застосовувати лише з осцилятором, проте в більшості випадків рекомендується застосовувати постійний струм.
Витрату вуглекислого газу визначають залежно від сили струму, швидкості зварювання, типу з'єднання і вильоту електрода. В середньому газу витрачається від 5 до 20 л/мін. Нахил електроду щодо шва робить великий вплив на глибину провару і якість шва. Залежно від кута нахилу зварювання можна проводити кутом назад і кутом вперёд. При зварюванні кутом назад в межах 5 – 10° покращується видимість зони зварювання, підвищується глибина провару і наплавлений метал виходить більш щільним. При зварюванні кутом вперёд важче спостерігати за формуванням шва, але краще спостерігати за зварюваними кромками і направляти електрод точно по зазорах. Ширина валу при цьому зростає, а глибина провару зменшується. Цей спосіб рекомендується застосовувати при зварці тонкого металу де існує небезпека прожога. Швидкість зварювання встановлюється самим зварювальником залежно від товщини металу і необхідної площі поперечного перерізу шва. При дуже великій швидкості зварювання кінець електроду може вийти з-під зони захисту газом і окислюватися на повітрі.
Вибір зварювальних матеріалів
Для виготовлення конструкції обічайки застосовують сталь марки Вст3пс. Виходячи з цього при зварюванні у вуглекислому газі низьковуглецевих сталей необхідно застосовувати кремній-марганцовисті марки дроту.
Для зварювання обічайки використовують зварювальний дріт Св08Г2С.Зварювальний дріт забезпечує набуття хороших механічних властивостей металу шва у поєднанні з основним металом. Зварні шви виходять хорошої якості з відсутністю холодних і гарячих тріщин. Хімічний склад металу шва вищий, ніжхімічний склад основного металу, що дозволяє отримати зварні шви хорошої якості і корозійної стійкості.
Як захисний газ використовують вуглекислий газ. Захисний газ дозволяє захистити зварювальну ванну від дії навколишнього повітря. В повітрі містяться шкідливі гази: азот, водень, кисень. За наявності цих газів в металі шва вони погіршують механічні і технологічні властивості шва.
Вибір зварювального устаткування
Для зварювання обичайки використовуваний зварювальний напівавтомат А-547У. Він призначений для зварювання у вуглекислому газі плавким електродом. Напівавтомат складається з: