ДУЦ Сварка в защитных газах

В современном сварочном производстве значительное место занимает дуговая сварка в защитных газах, при которой элек­трическая дуга и расплавленный металл сварочной ванны за­щищены от атмосферного воздуха струей защитного газа.

К особенностям сварки в защитных газах относятся:

□ высокая степень концентрации дуги, обеспечивающая ми­нимальную зону структурных превращений и относительно не­большие деформации изделий;

□ высокая производительность;

□ высокоэффективная защита расплавленного металла;

□ возможность наблюдения за дугой и сварочной ванной;

□ возможность сварки металлов различной толщины в диа­пазоне от десятых долей миллиметра до десятков миллиметров;

□ широкая возможность механизации и автоматизации;

□ отсутствие флюсов и покрытий электрода, а следователь­но, и необходимости очистки сварных швов;

□ возможность сварки в различных пространственных поло­жениях.

Разновидности процесса сварки в защитных газах классифи­цируются по составу защитимых газов, типу электрода и степе­ни механизации. В качестве защитной среды применяют:

□ инертные газы — аргон (Аг) и гелий (Не);

□ активные газы — углекислый газ (С0₂), азот (N₂);

□ смеси Аг + Не, Аг + Н₂, Аг + 0₂, Аг + С0₂, С0₂ + 0₂, Аг + 0₂ +

+ со₂.

Наиболее часто применяют Аг и СО_а.

Сварка в защитных газах выполняется неплавящимся и пла­вящимся электродом. При сварке неплавящимся электродом (рис. 19.19, а) дуга горит между вольфрамовым или угольным электродом и свариваемым изделием. Сварка может произво­диться с присадочной проволокой и без нее, если шов формиру­ется за счет расплавления кромок свариваемых деталей.

При сварке плавящимся электродом (рис. 19.19, б) дуга горит между свариваемым изделием и электродной проволокой, непре­рывно подаваемой через сварочную горелку в зону дуги. Сварка плавящимся электродом производится полуавтоматическим (пе­ремещение горелки вдоль свариваемых кромок осуществляется вручную, а подача электродной проволоки и защитного газа — автоматически) и автоматическим (Перемещение горелки, пода­ча проволоки и газа осуществляются автоматически) способами.

Рис. 19.19. Схемы дуговой сварки в защитных газах: а — неплавящимся электродом; б — плавящимся электродом (1 — свароч­ная горелка; 2 — электрод; 3 — защитный газ; 4 — электрическая дуга; 5 — подающие ролики)

Дуговая сварка в инертных газах в основном используется при изготовлении конструкций из коррозионно-стойких, жаро­прочных сталей, алюминиевых, магниевых, никелевых и медных сплавов, титана и его сплавов, циркония, молибдена, тантала и других металлов.

Наиболее широкое применение в промышленности нашла сварка в углекислом газе плавящимся электродом. Главная осо­бенность этого способа заключается в применении электродной проволоки с повышенным содержанием элементов — раскисли- телей (Мп, Si и др.), компенсирующих их выгорание в зоне сварки.

Наряду с преимуществами сварка в углекислом газе имеет некоторые недостатки: повышенное разбрызгивание металла в процессе сварки и не всегда удовлетворительный вид сварного шва.

Для сварки используется пищевой и сварочный С0₂ чистотой 98,5...99,5 %, поставляемый к месту сварки в баллонах в жид­ком состоянии или по технологическим газопроводам. Углекислый газ не имеет цвета, обладает едва ощутимым запахом, тяжелее воздуха. В стандартный баллон емкостью 40 л заливается 25 кг жидкой углекислоты.

Для большинства углеродистых и низколегированных сталей рациональными пределами содержания элементов в электрод­ной проволоке являются 0,06...0,12 % углерода, 0,6...1,0 % кремния и 1,4...2,4 % марганца. Наибольшее применение по­лучили проволоки марок Св-08ГС (0,10 % С, 1,40... 1,70 % Мп, 0,60...0,85 % Si) иСв-08Г2С(0,5...0,11 % С, 1,80...2,10 % Мп, 0,70...0,95 % Si). Кроме того, в этих проволоках содержится 0,20 % хрома, 0,25 % никеля, а также не более 0,025 % серы и 0,030 % фосфора.

Для сварки других легированных сталей, как правило, при­меняется проволока, сходная по составу с основным металлом.

Основными параметрами режима сварки в углекислом газе является род тока (переменный или постоянный), полярность и величина тока, напряжение дуги, диаметр и скорость подачи проволоки, расход газа, вылет электрода, скорость сварки.

Сварка может производиться на постоянном токе прямой и обратной полярности, а также на переменном токе с примене­нием специальных устройств для стабилизации горения дуги. Однако практическое применение нашла сварка на постоянном токе обратной полярности, так как в этом случае дуга горит более стабильно и с меньшим разбрызгиванием. Для питания дуги ис­пользуются источники тока с жесткой или возрастающей внеш­ней вольт-амперной характеристикой.

Напряжение дуги является основным параметром реясима сварки, определяющим длину дуги и качество металла шва. Из­менение напряжения и длины дуги влияет на разбрызгивание, наличие пор, внешний вид и в делом на качество щва.

Скорость сварки в углексилом газе в зависимости от сочета­ния параметров режима сварки изменяется от 20 до 80 м/ч.

Рис. 19.20. Схема процесса электрошлаковой сварки

Для сварки в углекислом газе используют полуавтоматиче­ские и автоматические установки.