сварочной ванны (а если надо, то и остывающего шва) от кислорода и азота
воздуха, то этот способ применяют главным образом при сварке изделий из
металлов и сплавов, обладающих большим сходством к газам воздуха (например,
из титана, циркония алюминия, магния и других химически активных металлов),
либо при изготовлении конструкций ответственного назначения из
коррозионностойкой стали и некоторых других материалов.
В особых случаях, когда при сложной конфигурации изделий струйная защита не
может обеспечить надёжной изоляции зоны шва и прилегающих участков от
контакта с воздухом, применяют аргонно-дуговую сварку в камерах с
контролируемой атмосферой.
Такие камеры могут быть необмитаемыми, в которых располагается автомат с
дистанционным управлением, либо при небольших габаритах изделиясварщик держит
электродержатель и манипулирует двумя руками, вводя их в камеру через
специальные герметические “рукава”, заканчивающиеся перчатками; при это
наблюдение за процессом осуществляется через смотровое стекло.
Свариваемое изделие имеет большие размеры, то сварка может осуществляться в
так называемых обитаемых камерах, заполненных аргоном. Детали, подлежащие
сварке, подаются в камеру через грузовой люк, имеющий специальный шлюз,
исключающий попадание наружного воздуха внутрь камеры. Через эти же люки
сваренные изделия выгружаются.
Сварщики в специальных скафандрах входят в камеры через пассажирские шлюзы и
промежуточные камеры небольшого размера, в которых производится “промывка”
аргоном наружной поверхности костюма от адсорбированного воздуха. Свежий
воздух для дыхания сварщика и выдыхаемый воздух подводится и отводится по
специальным шлангам,сообщающимися с внешней атмосферой.
Ручная дуговая сварка угольным
электродом дугой прямого действия.
Используется при сварке тонколистовой углеродистой конструкционной стали, а
также при сварке некоторых цветных металлов и сплавов на их основе. Сварка
производится при питании дуги постоянным током прямой полярности, что
обеспечивает наилучшую стабильность процесса. В настоящее время объём этого
способа невелик.
Ручная дуговая сварка угольными
электродами дугой косвенного
действия.
Применяется только при сварке тонкого металла (стали, некоторых цветных
металлов на их основе). Сварной шов в этом случае, как правило, образуется за
счёт расплавления отбортованных кромок без участия присадочного (добавочного)
металла. Так как расход электродов при питании дуги постоянным током
оказывается неодинаковым (электрод, являющийся анодом, вследствие большого
тепловыделения на нём, расходуется значительно быстрее), то питание дуги в
этом случае осуществляется переменным током, что позволяет обеспечить
равномерный электродов.
Источники питания для сварки.
Источники питания могут быть подразделены на две группы: источники питания
переменным током (сварочные трансформаторы) и источники питания постоянным
током (выпрямители и сварочные генераторы).
1. Сварочные трансформаторы
Для сварки на переменном токе применяются специальные сварочные
трансформаторы. Такие трансформаторы могут изготавливаться как с отдельным
дросселем, обеспечивающим создание падающей внешней характеристики, так и
объединённым с дросселем.
Изменение сопротивления дросселя, а значит и силы сварочного тока
осуществляется изменением величины воздушного зазора в цепи магнитопровода
регулятора (дросселя).
Кроме сварочных трансформаторов с дросселями в настоящее время для сварки на
переменном токе применяются трансформаторы с подвижной обмоткой и
трансформаторы с магнитным шунтом; эти трансформаторы, как и вышеописанные,
обеспечивают получение падающей внешней характеристики. Падающая внешняя
характеристика источника питания необходима как для ограничения токов
короткого замыкания, которыми всегда сопровождается процесс сварки до
величины, обеспечивающей безопасность сварочного оборудования, так и для
устойчивого горения дуги.
2. Выпрямители.
Выпрямительные сварочные установки собираются из полупроводниковых элементов
– вентилей. Полупроводниковый вентиль обладает свойством проводить ток только в
одном направлении (прямом). В прямом направлении электропроводность вентиля
очень высока, в обратном же направлении полупроводниковый вентиль почти не
пропускает электрический ток, так как его производимость крайне мала.
Сварочный выпрямитель состоит из двух основных узлов : трансформатора с
соответствующим регулирующим устройством и блоком вентилей .
В сварочных выпрямителях используются преимущественно кремниевые и селеновые
вентили, причём кремниевые нашли применение главным образом для выпрямителей
с падающими внешними характеристиками.
а) однофазного двухполупериодного,
б) трёхфазного
i = f (t) – вид кривой выпрямленного тока
Выпрямители могут быть однофазными и трёхфазными.
В однофазной мостовой схеме вентили включены в четыре плеча, образующие мост,
сходный по схеме с измерительным мостом. Для улучшения формы кривой
выпрямленного тока в схему включают, как минимум, две реактивные катушки L
1 и L2.
В трёхфазной мостовой схеме вентили включены в шесть плечей моста; в трёх
плечах между собой соединены все катоды, образующие катодную группу, в
остальных трёх – все аноды (анодная группа). От общих точек этих соединений и
делаются выводы для подключения нагрузки.
В трёхфазной мостовой схеме выпрямления в каждый момент времени проводят ток
только два плеча, соединённые последовательно через нагрузку.
В мостовой трёхфазной схеме выпрямляются обе полуволны во всех трёх фазах,
благодаря чему пульсация выпрямленного напряжения значительно уменьшается, а
число за их период равно удвоенному числу фаз системы, т.е. шести пульсациям
за период.
Применяемые сварочные материалы.
Сварочные электроды
Металлические электроды для сварки представляют собой пруток из специальной
проволоки, называемой стержнем электрода (в подавляющем большинстве случаев
из низкоуглеродистой стали), на который нанесён слой покрытия (см. рисунок).
Электроды диаметром 4, 5 и 6мм имеют стандартную длину 450мм.
Электродное покрытие служит: а) для защиты металла сварочной ванны от
воздуха, б) для раскисления и легирования наплавленного металла, в) для
стабилизации горения дуги.
В соответствии с этим в состав любого электродного покрытия входят материалы,
выполняющие соответствующие функции : шлакообразующие (например, марганцевая
руда, гематит, гранит, мрамор, рутил и др.); флюсующие, т.е. придавать шлаку
жидкотекучесть (плавиковый шпат); раскисляющие(ферросплавы элементов,
обладающих большим сродством к кислороду); легирующие(ферросплавы различных
элементов); стабилизирующие(материалы, содержащие элементы, обладающие низким
потенциалом ионизации, например, мрамор, поташ, углекислый барий и др.).
Электро- СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ
и газо - СВАРОЧНЫЕ РАБОТЫ
· Производить сварку, резку и нагрев открытым пламенем аппаратов, сосудов и
трубопроводов, содержащих под давление любые жидкости или газы, заполненных
горючими и вредными веществами или относящихся к электротехническим
устройствам, не допускается без согласования с эксплуатирующей организацией
мероприятий по обеспечение безопасности.
· При выполнении электросварочных и газопламенных работ внутри закрытых
ёмкостей или полостей конструкций рабочие места надлежит обеспечивать
вытяжной вентиляцией. Скорость движения воздуха внутри ёмкости (полости)
должна быть при этом в пределах 0,3-1,5м/с. В случаях выполнения сварочных
работ с применением сжиженных газов (пропана, бутана) и углекислоты вытяжная
вентиляция должна иметь отсос снизу.
· Перед сваркой ёмкостей, в которых находились жидкости или кислоты, должна
быть произведена их очистка, промывка, просушка и последующая проверка,
подтверждающая отсутствие опасной концентрации вредных веществ.
· Одновременное производство электросварочных и газопламенных работ внутри
замкнутых ёмкостей не допускается.
· Освещение при производстве сварочных работ внутри ёмкостей должно
осуществляться с помощью светильников, установленных снаружи, или с помощью
ручных переносных ламп напряжением не более 12 В.
· Сварочный трансформатор надлежит размещать вне свариваемой ёмкости.
· Для подвода сварочного тока к электродержателям и горелкам для дуговой
сварки необходимо применять изолированные гибкие кабели, рассчитанные на
надёжную работу при максимальных электрических нагрузках с учётом
продолжительности цикла сварки.
· В электросварочных аппаратах и источниках их питания должны быть
предусмотрены и установлены надёжные ограждения элементов, находящихся под
напряжением.
· Газовые баллоны должны быть предохранены от ударов и действия прямых
солнечных лучей, а также удалены от отопительных приборов на расстояние не
менее 1 м.
Заключение.
Задачей сварочной операции является получение механически неразъемных
соединений, подобных по свойствам свариваемому материалу. Это может быть
достигнуто, когда по своей природе сварное соединение будет максимально
приближаться к свариваемому металлу.
Свойства твёрдых тел, в том числе и механические (прочность, упругость,
пластичность и др.), определяются их внутренними энергетическими связями,
т.е. связями межмолекулярного, межатомного и ионного взаимодействия.