Режимом сварки называется совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, форм, качества. При всех дуговых способах сварки такими характеристиками являются следующие параметры: диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение на дуге, скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки), род тока и полярность. При механизированных способах сварки добавляется ещё один параметр - скорость подачи сварочной проволоки, а при сварке в защитных газах - удельный расход защитного газа.
Параметры режима сварки влияют на форму и размеры шва. Поэтому, чтобы получить качественный сварной шов заданных размеров, необходимо правильно подобрать режимы сварки, исходя из толщин свариваемого металла, типа соединения и его положения в пространстве. На форму и размеры шва влияют не только основные параметры режима сварки; но также и технологические факторы, как род и плотность тока, наклон электрода и изделия, вылет электрода, конструкционная форма соединения и величина зазора.
1.6.1 Основными параметрами режима автоматической и механизированной сварки под флюсом являются: сварочный ток, диаметр проволоки, скорость подачи сварочной проволоки, скорость сварки.
Расчёт режима сварки производится всегда для конкретного случая, когда известен тип соединения, толщина свариваемого металла, марка проволоки, флюс и способ защиты от протекания расплавленного металла в зазор стыка. Поэтому до начала расчёта следует установить по ГОСТ 8713-79 конструктивные элементы заданного сварного соединения. При этом необходимо учитывать, что максимальное сечение однопроходного шва, выполненного автоматом, не должно превышать 100 мм2.
1.6.2 Выбор режима сварки в углекислом газе, а также в смеси газов производится табличным методом в зависимости от толщины кромок и свойств свариваемого металла, типа сварного соединения и положения сварного шва в пространстве.
Выбор сварочных материалов
Общие принципы выбора сварочных материалов характеризуются следующими основными условиями:
- обеспечением требуемой эксплуатационной прочности сварного соединения, т.е. определяемого уровня механических свойств металла шва в сочетании с основным металлом;
- обеспечением необходимой сплошности металла шва (без пор и шлаковых включений или с минимальными размерами и количеством указанных дефектов на единицу длины шва);
- отсутствием горячих трещин, т.е. получением металла шва с достаточной технологической прочностью;
-получением комплекса специальных свойств металла, шва (жаропрочности, жаростойкости, коррозионной стойкости).
Выбор сварочных материалов производится в соответствии с принятым способом сварки.
Выбор и обоснование конкретных типов и марок сварочных материалов следует произвести на основании литературных источников с учётом требований.
В картах технологического процесса для каждой технологической операции (сборка на прихватках, сварка), необходимо указать виды, марки, стандарт на виды и марки, сварочных материалов.
При ручной дуговой сварке конструкционных углеродистых и легированных сталей выбор электродов производится по ГОСТ 9467-75, который предусматривает два класса электродов. Первый класс - электроды для сварки углеродистых и легированных сталей, требования к которым установлены по механическим свойствам наплавленного металла и содержанию в нём серы и фосфора. Второй класс - электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей, требования к которым классифицируются по химическим свойствам наплавленного металла шва.
ГОСТ 10052-75 устанавливает требования к электродам для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами.
Выбор стальной сварочной проволоки для механизированных способов сварки производится по ГОСТ 2246-70, который предусматривает выпуск стальной сварочной проволоки диаметром от 0,3 до 12 мм.
Сварочная проволока для сварки алюминия и его сплавов поставляется по ГОСТ 7881-75.
Выбор флюсов для сварки производится по ГОСТ 9078-81, который предусматривает две группы флюсов:
- для сварки углеродистых низколегированных и среднелегированных сталей (АН-348А, АН-348АМ, ОСЦ-45, АН-60, АН-22, ФЦ-9, АН-64);
- для сварки высоколегированных, сталей (АН-26, АН-22, АН-30, АНФ-14, АНФ-16, АНФ-17, ФЦК-С, К-8).
В качестве защитных газов при сварке применяются инертные газы (аргон, гелий) и активные газы (углекислый газ, водород).
Аргон, предназначенный для сварки, регламентируется ГОСТ 10157-79 и в зависимости от процентного содержания аргона и назначения делится на аргон высшего и первого сорта.
Углекислый газ, предназначенный для сварки, соответствует ГОСТ 8050-85, который в зависимости от содержания СО2 предусматривает двасорта сварочной углекислоты: высший сорт - с содержанием CО2 не менее 99,5%, первый сорт - с содержанием СО2 не менее 99%.
После обоснования выбора сварочных материалов для принятых в проекте способов сварки необходимо привести в форме таблиц химический состав этих материалов, механические свойства и химический состав наплавленного металла.
Выбор сварочного оборудования, технологической оснастки,
Инструмента
В соответствии с установленным технологическим процессом производят выбор сварочного оборудования. Основными условиями выбора служат:
- техническая характеристика сварочного оборудования, отвечающая принятой технологии;
- наименьшие габариты и вес;
- наибольший КПД и наименьшее потребление электроэнергии;
- минимальная стоимость.
Основным условием при выборе сварочного оборудования является тип производства.
Так, при единичном и мелкосерийном производстве из экономических соображений необходимо применять более дешевое сварочное оборудование. Для подбора рациональных типов оборудования следует пользоваться новейшими данными информационных сайтов, справочной и информационной литературы, каталогами и проспектами по сварочной технике, в которых приведены технические характеристики источников питания, сварочных полуавтоматов и автоматов.
Расход электроэнергии ведется по мощности источника питания с добавлением к ней 0,3...0,5 кВт на цепь управления автомата, полуавтомата.
Выбор и проектирование сборочно-сварочных приспособлений (оснастки) производится в соответствии с предварительно выбранными способами сборки-сварки узлов. При разработке данного вопроса необходимо учитывать то, что выбор сборочно-сварочных приспособлений должен обеспечить следующее:
- уменьшение трудоёмкости работ, повышение производительности труда, хранение длительности производственного цикла;
- облегчение условий труда;
- повышение точности работ, улучшение качества продукции, сохранение заданной формы свариваемых изделий путём соответствующего закрепления их для уменьшения деформаций при сварке.
Приспособления должны удовлетворять следующим требованиям:
- обеспечивать доступность к местам установки деталей, к рукояткам зажимных и фиксирующих устройств, к местам прихватов и сварки;
- обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки;
- должны быть достаточно прочными и жёсткими, чтобы обеспечить точное закрепление деталей в требуемом положении и препятствовать их деформации при сварке;
- обеспечивать такие положения изделий, при которых было бы наименьшее число поворотов, как при наложении прихваток, так и при сварке;
- обеспечивать свободный доступ при проверке изделия;
- обеспечивать безопасное выполнение сборочно-сварочных работ.
При серийном производстве приспособления следует выбирать из расчёта возможностей перестройки производства на новый вид продукции, т.е. универсальные.
Тип приспособления необходимо выбирать в зависимости от программы, конструкции изделия, технологии и степени точности изготовления заготовок, технологии сборки-сварки.
В этом разделе приводится описание конструкции приспособлений, обосновывается выбор установочных элементов и силовых механизмов. Усилие зажима силового механизма приспособления определяется расчетным или табличным методом.
Рабочий и мерительный инструмент выбирается конкретно для каждой сборочно-сварочной операции, исходя из требований чертежа и технических условий на изготовление сварной конструкции.