Технологія зварювання металів і сплавів неплавкими електродами (стр. 4 из 7)

Швидкість зварювання визначають на око залежно від розмірів і форми одержуваного шва.

Витрата захисного газу вибирають таким, щоб зберігався ламінарний потік струменя газу, що надійно захищає зварювальну ванну.

Відстань між кінцем електроду та торцом сопла – випуск електроду – при зварюванні стикових з’єднань повинен становити 3-5 мм., а углових та таврових – 5-8 мм. (Рис.2.2)

Рисунок 2.8. Відстань між кінцем електроду та торцом сопла

Режими зварювання вуглеводистих і низьколегованих сталей графітовим, вугільним, вольфрамовим електродом:

Зварювальний струм – від 70 до 140 А.

Діаметр електроду – 2 – 5 мм.

Режими зварювання алюмінію і його сплавів:

Зварювальний струм – від 70 до 350 А.

Діаметр електроду – 2 – 6 мм.

Режими зварювання міді і його сплавів:

Зварювальний струм – від 120 до 230 А.

Діаметр електроду – 2 – 6 мм.

Режими зварювання порошковим дротом.

Вибір марки і діаметра порошкового дроту визначається маркою зварюваної сталі, вимогами до якості металу шва і зварного з'єднання, положенням швів у просторі та іншими умовами зварювання. При цьому враховуються технологічні особливості застосування дроту і її можливості за режимами зварювання та продуктивності, економічна доцільність. Обраний для використання дріт підлягає обов'язковій перевірці. Перевіряється відповідність коефіцієнта заповнення встановленим нормам, регламентованим технічними умовами.

Основні вимоги до зварювально-режимних властивостей порошкових дротів наступні: дуга повинна легко запалюватися і горіти рівномірно, без надмірного розбризкування металу і шлаку, наплавлений метал повинен рівномірно покриватися шлаком, який після охолодження повинен легко віддалятися і не повинен мати пір, тріщин і шлакових включень.

Зволоження сердечника дроту неприпустимо. Дріт, сердечник якої зволожився при зберіганні, слід прожарити при температурі 230-250^оС протягом 2-3 ч. Останнє не рекомендується робити для дротів рутил-органічного типу, що містять органічні матеріали. Поверхні деталей, що зварюються перед зварюванням повинні бути очищені від бруду, масла, іржі.

Прихватки при складанні виробів необхідно виконувати або електродами з якісною обмазкою, або порошковим дротом.

Зварювання порошковим дротом виконують на постійному струмі зворотної полярності. Перед зварюванням необхідно провести настройку режиму стосовно до наміченого об'єкту зварювання. Настройку режиму зварювання роблять у такій послідовності: спочатку вибирають необхідну швидкість подачі дроту для отримання заданого струму, а потім встановлюють середнє значення напруги дуги в рекомендованому діапазоні і відповідний даному режиму витрата газу, якщо зварка виконується у вуглекислому газі. Підтримуючи рекомендований виліт, виробляють дослід зварювання. За необхідності коректують встановлений режим.

До загальних правил режиму зварювання, якими слід керуватися, можна віднести наступні:

1. При зварюванні стикових з'єднань порошковий дріт повинен розташовуватися майже перпендикулярно виробу: кут її відхилення від вертикального положення не повинен перевищувати 15 °. При виконанні таврових і з'єднань внапуск необхідно витримати вказаний кут нахилу електрода по напрямку зварювання, а кут між вертикальною площиною (стінкою тавра) і дротом повинен бути в межах 30-45 °.

2. При багатошаровому зварюванні перед накладенням кожного наступного шару рекомендується очистити попередній шар від шлаку. Слід враховувати, що виконання за один прохід швів катетом більше 10-12 мм недоцільно. Для швів більше 6-8 мм рекомендуються плавні поперечні коливання електрода.

3. При випадковому обриві дуги або порушенні подачі дроту порушувати дугу слід на відстані 10-15 мм від місця обриву і після запалювання перенести її на незаплавлений кратер.

Зварювання слід припиняти різко обриваючи дугу, щоб уникнути подовження вильоту.

Необхідно запобігати будь-яку можливу причину коливання режиму зварювання: нестабільну подачу дроту по шлангу напівавтомата, неправильне маніпулювання електродом, значні коливання мережевої напруги і т. д. Не рекомендується виконувати зварювання напівавтоматом із зношеним мундштуком або наконечником мундштука.

Причиною пористості можуть бути завищений струм, мала напруга дуги, неякісна збірка металоконструкцій, підвищений вміст вуглецю і кремнію в основному металі.

Техніка зварювання дротами різних типів має свої особливості. Наприклад, при зварюванні дротами рутил-органічного типу необхідно підтримувати виліт 15-20 мм. Зварювання на великому вильоті призводить до перегріву дроту, погіршення механічних властивостей металу шва, виникнення пористості. У разі підвищеного вмісту вуглецю та кремнію в зварюваної сталі зварювання слід припинити після плавного подовження дуги, в іншому випадку можливі здуття і пори в кратері шва. Зварювання дротом карбонатно-флюорітного типу проводиться при вильоті 30-50 мм. У випадку недостатньо гарної підготовки виробів під зварювання чи невдалої збірки заварити зазор простіше при збільшеному вильоті електродного дроту. При наявності забруднень і невеликого шару окалини на поверхні металу, що зварюється появу дефекту можна попередити зниженням напруги на дузі.

Режим зварювання дротами різних типів має свої особливості. Наприклад, при зварюванні дротами рутил-органічного типу необхідно підтримувати виліт 15-20 мм. Зварювання на великому вильоті призводить до перегріву дроту, погіршення механічних властивостей металу шва, виникнення пористості. У разі підвищеного вмісту вуглецю та кремнію в зварюваної сталі зварювання слід припинити після плавного подовження дуги, в іншому випадку можливі здуття і пори в кратері шва. Зварювання дротом карбонатно-флюорітного типу проводиться при вильоті 30-50 мм. У випадку недостатньо гарної підготовки виробів під зварювання чи невдалої збірки заварити зазор простіше при збільшеному вильоті електродного дроту. При наявності забруднень і невеликого шару окалини на поверхні металу, що зварюється поява дефекту можна попередити зниженням напруги на дузі до мінімального рекомендованого.

Зварювання вертикальних швів рекомендується виконувати порошковим дротом діаметром 2,3 мм і менше. Напрямок зварювання при виконанні вертикальних швів - знизу вгору. При такому способі за один прохід можна виконувати шви катетом до 10 мм. При зварюванні на вертикальній площині необхідно надавати електроду плавні коливальні рухи. Це забезпечує сприятливу форму валика. При маніпулюванні електродом слід уникати обривів дуги, так як це може привести до появи дефектів у шві.

До особливостей застосування порошкового дроту з додатковим захистом вуглекислим газом слід віднести наступні:

1. Зварювання рекомендують застосовувати в закритих приміщеннях. На відкритих майданчиках і монтажі зварювання можлива при дотриманні запобіжних заходів, що запобігають здування захисного газу.

2. Зварювання на вильоті 35-40 мм потрібно виконувати з таким розрахунком, щоб відстань від кінця дроту до зрізу сопла було в межах 15-25 мм. При використанні не прокаленого дроту зварювання необхідно виконувати на підвищеному вильоті до 50 мм. У цьому випадку наконечник мундштука слід застосовувати меншої довжини.

Пористість у швах при зварюванні у вуглекислому газі може бути викликана:

- підвищеною вологістю сердечника дроту або наявністю рясного шару мастила на поверхні дроту;

- наявністю на зварюються крайках іржі, окалини, вологи та інших забруднень;

- великою кількістю домішок (головним чином вологи та повітря) у вуглекислому газі;

- порушенням рекомендованих режимів зварювання;

- недосконалим захистом зони зварювання вуглекислим газом (попадання повітря в зону зварювання внаслідок недостатнього або надмірного витрати газу, велику відстань між соплом пальника і виробом, надмірно великий кут нахилу пальника щодо виробу, підсмоктування повітря через не щільності в пальнику і газової магістралі, ексцентричне розташування дроту щодо сопла пальника, знос мундштука і пов'язане з цим порушення співвісності газового недосконалою захистом зони зварювання вуглекислим газом (попадання повітря в зону зварювання внаслідок недостатнього або надмірного витрати газу, велику відстань між соплом пальника і виробом, надмірно великий кут нахилу пальника щодо виробу, підсмоктування повітря через не щільності в пальнику і газової магістралі, ексцентричне розташування дроту щодо сопла пальника, знос мундштука і пов'язане з цим порушення співвісності газового потоку і стовпа дуги, турбулентне витікання газу з пальника).

Виконання режимних рекомендацій гарантує високу якість швів і продуктивність при різноманітних умовах здійснення зварювальних робіт порошковим дротом.

2.2 Характеристика матеріалів

Зварювальні матеріали - це загальний термін, під яким розуміють витратні матеріали, використовувані в процесі зварювання. Залежно від виду зварювання в якості зварювальних матеріалів можуть бути використані флюси, дріт, електроди, присадні прутки, захисні гази, керамічні підкладки та ін..

Зварювальні флюси - різні порошкоподібні або пастоподібні речовини. Їх призначення різна, залежно від способу зварювання. Наприклад, при електрошлаковому зварюванні використовуються гранульовані зернисті флюси, що утворюють розплав з хорошими струмопровідними характеристиками. Такі ж флюси застосовуються для захисту дуги і зварювальної ванни, а також для запобігання розбризкування металу при дуговому електрозварюванні. При газовому зварюванні використовуються порошкові або пастоподібні флюси. За допомогою флюсів у цьому виді зварювання відбувається очищення поверхні металу деталей, що з'єднуються.

Основна роль зварювальних електродів - подача електроживлення для нагріву в точку зварювання. Крім того, за допомогою електродів можна істотно змінювати хімічний склад зварного шва чи виробляти легування металу, що зварюється в точці зварювання. При дуговому зварюванні зазвичай використовуються плавлючі електроди, до яких відноситься зварювальний дріт (він буває суцільний і порошковий), присадні прутки, зварювальні стрічки та пластини. Якщо зварювальний процес передбачає плавлення, то за допомогою таких електродів вводиться присадний матеріал.