Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 39
Текст из файла (страница 39)
Общие сведения. Сварку, как правило, ведут в нижнем положении на режимах, приведенных в табл. 6. Сваривают все конструкционные материалы толщиной от 1 мм и выше, используемые при изготовлении разнообразных, в том числе и особо ответственных конструкций и механизмов. Основное применение находит автоматическая сварка. Полуавтомати- 0. Режимы сварки пои флюсом ческий вариант используется в ограниченном объеме. Группа проволоки, ДиаметР Сила тока А Широкое промышленное применемм ние находят режимы 1Ч группы, в ко- торых в наибольшей степени реали- 1 ( 1,4 ю0 — 250 зуются все преимущества автомати- П 1,4 — 2 ческой сварки.
При сварке исполь- зуют преимущественно стационарную 'т' 0 — 8 > 1200 дугу прямого действия. Электрический разряд возникает между основным металлом, подсоединенным к одному из полюсов источника тока, и плавящимся в процессе сварки металлическим электродом, подсоединенным к другому полюсу этого источника.
Металл плавящегося электрода участвует в формировании шва, Иногда используют дугу косвенного действия. Электрический разряд в этом случае возникает между двумя электродами подсоединенными к полюсам источника питания. Свариваемые детали в электрическую цепь не включены.
Возможна сварка нестационарной (импульсной) и прерывистой (вибрирующей) дугой а также магнитное управление переносом электродного металла и формированием сварочной ванны. В зависимости от поставленной технологической задачи при сварке дугой прямого действия применяют одну, две (и более) электродные проволоки или стержни другого типа. При сварке одной пронолокой ее можно располагать вертикально или с наклоном, поперек или вдоль свариваемых кромок, углом вперед или назад. При всех вариантах для изменения конфигурации шва проволоке можно придать поперечные, продольные или комбинированные перемещения (колебання) по отношению к свайиваемым кромкам.
Амплитуда и частота пере- мещений могут быть различны За счет увеличения вылета электродов коэффициент наплавки можно увеличить на 40 — 50%. Это не нсегда рационально, так как нарушается оптимальное соотношение между расплавленными основным и присадочным металлами и воз. никают трудности формирований большого количества жидкого металла.
При сварке двумя проволоками и более последние располагаются вертикально, наклонно или комбинированно по отношению к свариваемым кромкам и параллельно или последовательно друг к другу (рис. 21). Если все проволоки подсоединены к одному полюсу источника питания, процесс называют много- электродным (днухэлектродным); при подсоединении каждой из проволок к отдельному источнику питания — мпогодуговым (двухдугоным). Для питания дуг применяют источники постоянного или переменного тока или осуществляют комбинированное питание.
Возможно питание по трехфазной схеме. Всем или некоторым из проволок могут быть. приданы колебания вдоль или поперек свариваемых кромок, Сварку можно вести в общую ванну, когда весь расплавленный металл образует единый объем (рис. 22, а), или в раздельные ванны, когда каждая дуга образует свою обособленную ванну (рис. 22„б).
Последующая дуга в этом случае частично или полностью переплавляет слой, сваренный предшествующей дугой. Возможна комбинация этих вариантов (рис. 22, в). Стрелкой на рис. 22 показано направление сварки. Сварку можно вести двумя, тремя (и более) проволоками в каждую ванну. При сварке в раздельные ванны минимальное расстояние определяется длиной ванны, образованной первой проволокой„а максимальное — длиной участка, на котором шлак, полученный при плавлении флюса первой дугой, находится в жидком состоянии.
Сварку в общую ванну ведут по многоэлектродной или многодуговой схеме, варку в раздельную ванну — только по многодуговой схеме. Сварка под флюсов 167 166 Сварка плавлениелс Режимы сварки Диаметр электрода, мм Количество электродов Вылет электрода, мм Сила тока (суммарного), Л Напряжение, В Скорость сварки, м7ч несколькими проволоками 2 — З 2 — 4 1З-З0 400 †46 ٠— 00 12 — 220 тпр и/ч гьо т,а, м/ч гоо 77 При сварке угловых швов в общую ванну скорость составляет не более 100 ы/ч. Критическая скорость ок для однослойных двусторонних стыковых швов при сварке лежит в пределах, указанных на рнс, 23, а — одной проволокой1; б — двумя 2 и тремя 5 проволоками. За счет применения расщепленного электрода или ленты, сварки с колебаниями электрода, специальных флюсов, подогрева свариваемых деталей в зоне сварки до 200 — 300' С скорость однодуговой сварки может быть выше критической еще на 30 — 40%.
Дальнейшее повышение линейной скорости перемещения источника теплоты ограничивается неблагоприятной конфигурацией проплавления, проявляющейся в образовании швов с малым коэффициентом формы. При этом снижается стойкость металла шва против кристал- 70 юо лизационных трещин и наблюдается образование сначала подрезов, а затем специфических дефектов, получивших название зоны несплавления. Природа 4О ыо их возникновения еще не доста- точно ясна. Вероятно это явле- 7О мо ' ние связано с плохим растеканием расплава. При сварке двумя (и более) 70 70 проволоками за счет возрастао то м го го зо зоь,им о 7о 74 гоь,им ния линейной скорости переме- Й щения дуги (при однослойной Р с. 23 Рис. сварке) и увеличения количества вводимого в сварочную ванну за единицу времени присадочного металла (при многослойной сварке) обеспечивается существенное повышение производительности.
При сварке несколькими дугами в раздельные ванны за счет предварительного и сопутствующего подогрева и возможности создания благоцриятного для данных условий термического цикла достигается также повышение качества сварного соединения. Применение проволок различного химического состава позволяет в нужных пределах изменять состав металла шва. Несмотря на весьма значительное повышение производительности при сварке несколькими проволоками стыковых однослойных швов при толщине металла до 20 мм, вопрос о целесообразности применения этого процесса должен решаться для каждого конкретного случая.
Следует указать, что применение его рационально в большинстве случаев при массовом поточном производстве, где обеспечен высокий коэффициент использования установки. Нерациональность применения многодуговой сварки в ряде случаев обусловлена необходимостью установки длинных выводных плавок (из-за большой длины сварочной ванны), значительными капитальными затратами на оборудование и отчислениями на его амортизацию, большей вероятностью образования дефектов и, как следствие, увеличенными затратами на контроль качества и устранение этих дефектов.
При сварке длинных продольных и параллельно расположенных круговых ц)вов применяют обслужи- ваемые одним рабочим многоголовочные установки, Каждая нз головок может вести сварку одним, двумя (и более) электродами, Для повышения количества вводимого в сварочную ванну за единицу времени присадочного металла в зону дуги или на основной металл в процессе сварки или заблаговременно подают холодную или подогретую проволоку, стержни мерной длины, окатыши, железный порошок, гранулированные присадки и металл в любом другом, пригодном для данной цели виде. При введении в сварочную ванну специальных гранулированных присадок, оказывающих модифицирующее действие на металл шва, достигается также и повышение его качества. Для некоторых специальных целей (например, при сварке алюминия) используют разновидность сварки с флюсовой защитой, именуемой сваркой по флюсу.
В этом случае применяют тонкий дозированный слой флюса, не полностью закрывающий зону дуги. Схема процесса и его сущность. Основное промыш- Ю ленное применение находит сварка под флюсом одной расположенной вертикально электродной проволокой У 7Х сплошного сечения. Схема процесса для этого варианта приведена на рис. 24. Нагрев и плавление основного и 74 7г присадочного металла достигается за счет тепловой энергии, получаемой при преобразовании подводимой к дуге з 77 17: электрической энергии. Дуга 1 возникает между электродной проволокой 2 и основ- 77о гггг 7З ным металлом 8, подсоеди- источника питания.
В качестве такого источника используют специальные однофазные или трехфазные сварочные трансформаторы переменного тока с пологопадающей внешней характеристикой, генераторы и выпрямители постоянного тока с пологопадающей нли падающей внешней характеристикой. При сварке на постоянном токе процесс преимущественно ведется при обратной (мину; на изделии) полярности. Возможна сварка при прямой полярности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
