Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Угол наклона электрода к поверхности свариваемого металла также влияет на величину отклонения столба дуги, Чем больше угол наклона, тем сильнее дуга выдувается в сторону, противоположную наклону электрода (рис. 7, г и д). Как видно из рисунка, изменением угла наклона электрода можно регулировать величину отклонения дуги под влиянием магнитного дутья. Наличие вблизи дуги значительных ферромагнитных масс (массивных стальных деталей) оказывает влияние на отклонение дуги. С явлением магнитного дутья сварщик сталкивается при сварке угловых (рис. 7, е) и стыковых (рис. 7,ж) швов, когда дуга отклоняется на одну из кромок н затрудняет сварку.
При сварке на переменном токе магнитное дутье влияет на дугу значительно слабее. Магнитный поток, создаваемый в сварочном контуре переменным током, индуктирует в массе основного металла токи Фуко (вихревые токи), которые порождают переменное поле, сдвинутое почти на 180' по отношению к свапочному току. Результирующий магнитный поток, равный геометрической сумме магнитных потоков сварочного и вихревых токов, значительно меньше магнитного потока при постоянном токе; кроме того, он сдвинут по фазе относительно сварочного тока, что ослабляет электромагнитную силу взаимодействия магнитного поля с током.
Для ослабления нежелательного действия магнитного дутья при сварке рекомендуется применять следующие меры: наклонять электрод; изменять место подключения сварочного провода к изделию; применять переменный ток и т. п. Влияние размеров сварочной ванны на процессы сварки, Способность ванны деформироваться А. А. Ерохин называет текучестью ванны, которая зависит от запаса теплоты (энтальпии), условий охлаждения вытекающего металла и размеров ванны, так как энтальпия металла в разных зонах ее неодинакова. Наиболее нагретым (а потому наиболее подвижным) является металл головной части ванны, в хвостовой же ее части температура металла снижается и вязкость его нарастает. Вблизи стенок ванны, даже в головной ее части, имеется слой металла, находящийся в твердо-жидком состоянии.
Чем больше размер ванны, тем больше ее текучесть. Отношение Р1/Р«(где Р, — площадь наплавленного металла, а Р, — площадь ванны) может служить характеристикой текучести ванны и является критерием для каждого типа электродов, определяющим их пригодность для сварки в вертикальном и потолочном положениях. Текучесть сварочной ванны является важным фактором, определяющим формирование шва, Сопоставляя электроды различных марок по массе ванны (6) при одном и том же режиме сварки, можно подразделить их на три группы; с малым значением 6 (например, ВИАМ-25)', со средним значением 6 (например, УОНИ-13) и электроды с большим значением 6 (напрнмер, ОЗС-3). Такое подразделение электродов соответствует нх разбивке по технологическим свойствам: электроды с наименьшей массой ванны, электроды промежуточного типа и электроды с наибольшей массой ванны, Электроды с наименьшей массой ванны (их иногда называют «холодными» электродами) позволяют вести сварку в любом пространственном положении; электроды промежуточного типа позволяют вести сварку во всех пространственных положениях.
Электроды с наибольшей массой ванны (их иногда называют «горячими» электродами), не пригодны для сварки в потолочном, вертикальном и наклонном положениях. Таким образом, масса ванны является основным показателем, характеризующим возможность применения сварки в том нли ином пространственном положении. В пределах одного процесса масса ванны может значительно изменяться за счет режима сварки. Изменение массы ванны прн одном и том же режиме сварки (при одной силе тока и скорости сварки) для различных типов электродов объясняется разными коэффициентами расплавления а и напряжением дуги. Массу, которая является предельно допустимой, обеспечивающую сварку вданных технологических условиях, например в потолочном положении, А.
А. Ерохин называет критической массой. Установлено, что критическая масса ванны зависит от ее положения в пространстве, от толщины свариваемого металла и глубины проплавлення. Режим сварки, очевидно, надо выбирать исходя из того чтобы при всех условиях (в данном пространственном положении) масса ванны была меньше критической. Нагрев и охлаждение металла ванны н отчасти сварнваемого металла можно просто н достаточно эффективно регулировать с помощью колебательного движения электрода (см. рис.
4). Колебания электрода (поперечные, продольные или комбинированные) позволяют в известных пределах рассредоточить тепловой поток в ванне, охлаждая металл при отводе электрода с того или иного участка ванны и тем самым устраняя течение металла в нежелательном направлении. Колебательные движения электрода уменьшают опасность появления прожогов, возможность стекания металла прн наклонном положении сварочной ванны, 155 154 Ручная дуговая сварка плавящимся электродол! Сварка плавлением сл е, а также выпуклость шва со стороны дуги, что облегчает сварку последующ о в.
Сварку в потолочном положении следует выполнять электродами диамету их ром предпочтительно 4 мм, а сварку в вертикальном положении — электро- дами диамет~ом, не превышающим й мм, имеющими коэффициент наплавки вается об не выше 10 г А ч, исходя из того, что с увеличением диаметра электро а Ча бьем сварочнои ванны, вследствие чего ухудшаются условия ее удержан ще для вертикальной сварки используют электроды диаметром 4 мм.
у р ия. При сварке высоколегированными электродами сила сварочного тока должна быть на 1Π— !Яол и 1Π— 15,о ниже, чем при сварке ннзколегированнымн электродами. Это обусловлено более высоким омическим сопротивлением высоколегировапной проволоки, по Сварка стыковых швов в нижнем положении. Электрод наклоняют вп о я т вперед жение вб направлению его перемещения под углом 15 — 30' к вертикали.
Такое е — кое его полоеспечивает равномерное покрытие жидкого металла сварочного валика слоем расплавленного сварочного шлака и предотвращает затекание шлака на не- расплавленный свариваемый металл перед дугой. Особенности сварки стыковых швов и подготовки кромок определяются толщиной основного металла. ме о ь При сварке стыковых швов необходимо обращать особое внимание на рн ст расплавления обеих кромок для чего концу электрода сообщается попе- равно- речное колебательное движение. Основнои трудностью сварки стыкового соединения является правильное проплавление корня шва с обратной его стороны.
При недостаточном токе стыковое соединение не проплавляется на всю тол- щин~, в результате чего получается непровар. ри чрезмерном токе получается сквозное проплавление металла, и расплав- ленный металл вытекает из корня шва, образуя с обратной стороны натек.
При ручной сварке стыковых соединений практически трудно получить стабильное проплавление корня шва по всей его длине. Такие соединения иногда выполняют с предварительной подваркой корня шва с обратной стороны. Если' обратная сторона шва недоступна, применяют подкладки, что дает возможность проварить все сечение шва с одной стороны. сва ивае Подкладка — деталь нли приспособление, устанавливаемые по р мых частей для формирования или защиты от окисления обратной сторопод кромки ны сварного шва или предотвращения протекания металла сварочной ванны, Сварка с подкладками имеет ряд преимуществ, работа ведется с одной сторо- ны шва; производительность сварки значительно возрастает, так как сва щик; не опасаясь прожогов и натеков, работает на допустимых повышенных режимах.
Для этой цели можно рекомендовать медно-флюсовые подкладки (медная сл чае по кла подкладка с канавкой, заполненной флюсом), керамические стальные ( Э Ф (в этом у подкладку приваривают) и др., например покрытие подкладки асбесто- вым картоном. Прн выполнении сварочных работ дугу следует возбуждать только на металле, расплавленном при сварке, или на заваренном шве. В начале шва следует не- сколько уменьшить скорость сварки, в конце шва кратер должен быть заполнен металлом; конец шва не следует выводить на основной металл.
Особое внимание должно быть обращено на зачистку кромок перед сваркой. Для определения числа слоев при стыковой и угловой сварке достаточно удовлетворительно можно пользоваться данными табл 2. При многослойной сварке швы накладываются короткими участками длиной 200 — 300 мм. Корень шва должен быть тщательно проварен. Прн сварке последующих слоев каждый валик накладывается несколько уширеппым, Перед наложением каждого валика поверхность предыдущего должна быть гщательно очищена от шлака, брызг и окалины. С в а р к а у г л о в ы х ш в о в. При сварке соединений втавр вна- хлестку и в угол кромки углового шва несимметричны в отношении отвода тепла. Например, при сварке таврового соединения одна из кромок, с которой стыкуется под углом другая кромка, отводит тепло примерно в 2 раза интенсивнее и поэтому плавится значительно медленнее.
При сварке углового шва электрод ведут в средней плоскости угла раскрытия и для равномерного расплавления металла обеих кромок сообщают концу электрода поперечные колебательные движе. ния. При катете шва менее 8 мм шов выполняется за один проход без колебания электрода с поперечным наклоном его на 40 — 50 к горизонту и на 1Π— 20' 2. Число слоев при сварке в направлении сварки. Техника выполнения углового шва определяется величиной его попереч- Число ного сечения. Угловые швы сечением толщина, к число )8 мм, как правило, рекомендуется вы- ме"лл' ие считая швв, им слоев полнять в несколько слоев (см.
табл. 2). поди»рви Угловые швы удобно сваривать при полон«енин «в лодочку» (рис. 8). 2 1 2 1 Сварка в различ- 4 1 6 1 ных пространствен- 6 1 — 2 8 1 1 ных положениях. Прн !о 2 — 3 12 3 дуговой сварке расплавляемый ме- 12 3-4 !4 3 — 4 талл вытесняется из передпеи части !4 3-6 16 4 — Ь 16 4-6 18 Ь вЂ” 6 сварочной ванны в ее хвостовую часть 18 Ь вЂ” 6 2й 66 (рис. 9). 26 Ь вЂ” 7 22 6 — 7 От характера переноса электродного материала зависит устойчивость процесса сварки, формирование сварного шва, стабильность качества сварного соединения, величина потерь электродного металла и т. п.
При сварке в вертикальном положении металл сварочной ванны стремится под действием силы тяжести стечь вниз. Для удержания жидкого металла в ванне вертикальные швы выполняют короткой дугой при минимальной силе тока. Для сварки вертикальных швов применяют электроды предпочтительно диаметром 3 — 4 мм. Сварочный ток, например, для электродов диаметром 4 мм устанавли- Рис. 9 Рис. 8 вают не более 160 А.
Сварку вертикальных швов возможно вести двумя способами: снизу вверх и сверху вниз. Вертикальные швы выполняют при сварке металла толщиной до 3 мм сверху вниз, при более толстом металле — снизу вверх. При сварке вертикального шва сверху вниз применяют электроды с небольшим коэффициентом расплавления с«р, дуга возбуждается в верхней точке шва. Зажигание дуги производят при вертикальном положении электрода по отношению к шву (положение 1, рис. 1О, б), затем в момент образования кратера сварку ведут при наклонном положении электрода короткой дугой (положение 2).
Скорость сварки выбнраютс таким расчетом, чтобы жидкий металл не затекал под дугу. При сварке сверху вниз (рис. 10, б) ее ведут без поперечных колебаний электрода. При сварке Сварка плавлением !56 157 Ручная дуговая сварка плавяи!имея электродом вертикального шва снизу вверх (рис. !О, а) дуга возбуждается в нижней точке шва.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
