Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Основнь(е типы соединений и подготовка кромок при автоматической аргоио-дуговой сварке вольфрамовым электродом В тех случаях, когда применение подкладок или поддува аргона невозможно, защиту обратной стороны осуществляют с помощью флюса, наносимого тонким слоем на свариваемые кромки заготовок. Мероприятия по улучшению формирования шва при сварке тонколистовых материалов.
Одной из причин нарушения формирования швов являются дефор. мации кромок во время сварки (временные деформации), приводящие к раскры. тию стыка. Особенно велики временные деформации кромок, связанные с местной потерей устойчивости, при сварке металлов толщиной ( 1 мм. Призкатие свариваемых кромок. Для устранения волнистости листов в зоне сварки и уменьшения коробления их при местном нагреве применяют прижимное приспособление (рис.
76), состоящее из отдельных клавиш, Клавиши следует изготовлять из немагнитного материала. Расстояние между прижимами должно быть минимальным: Толщина свариваемого материала мм ' ' ' 3 4 - 6 6 8 8 (010 1215 — 30 ...0,3 ОД 0,5 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 3,0 и более Расстояние прижима от стыка, мм ..... 3 3 Влияние временных деформаций листов на формирование шва уменьшается при сварке с направленным прогибом, который осуществляется прокаткой кромок (рис. 77, а, б) или сборкой соединения под углом 7 — 10' (рис.
77, в). Зтот 8 и!р, Ольшанского, т. 1 226 227 Сварка в защитных газах Сварка плавлением ар 2)В = с унлсаиией кеа»ея ю) прием особенно эффективен и н с а например прн сварке алюминия. р сварке металлов с низким модулем упругое тн, Сварка с фикса ией отб менее сварнвают с отбо тонкой к 4 ц й отбортованных кромок. Материалы толщнно" 0 2 н й, ммн р кромок. Однако формирование шва в таком соедн- а) б) Рнс 76.
Схемы прнжатня сварнваемых кромок: а — линейного; б — плоского ненни нарушается нз-за неплотной стыковки н потери устойчивости отб ных кромок прн сварке, шов не е нвостн о ортованр , не нм ет плавного перехода к основному металл нксацней отбо рнс., е). ысокая стабильность формирования шва може б б ф " ртованных кромок. В целях устранения зазоров (рнс. 78 а б) м жег ыть о еспечена в э > бр д) Рнс. 77.
Схемы сбо кн сое р днненнн для направленной деформации кромок: а — изгиб кромок под углом; б — изгиб к ом стив под углом — б кромок по радиусу; е — стыковка пла- приводящих к и ж рожогам прн сварке, производят выпрямленне к омок н плотненне соединения двойным перегибом (рнс. 78 в) зате фнксн ют и те , в), затем уплотненное соединение ру путем оплавления вершин отбортованных кромок м ромок маломощным нсточ, г). рн наплавке этого валика происходит минимальный разогрев кромок, прн котором практически не наблюдается коробленне.
Зафнк- бр без «еиксанн« ер' Рнс, 78. Схемы хемы сварки с фиксацией отбортованного соединения снрованное таким образом соединение сварнвают вторым проходом на рабочем режиме (рнс. 78, д) прн хорошем стабильном формировании шва (рнс. 78, ж). Сварка с непрерывным де4ормированием. Листам, собранным встык нлн внахлестку, сообщается местный прогиб в плоскости шва в сторону, противоположную сварочной дуге (рнс.
79). Прогиб листов значительно увеличивает жесткость сварнваемых кромок. Потеря устойчивости прн этом имеет направленный характер, н дополнительный прогиб кромок в зоне сварки происходит в сторону, противоположную дуге. Сварка с непрерывным деформнрованнем может быть применена для получення крупногабаритных заготовок нз тонких лент. Сварку лент производят прн непрерывном деформнрованнн нх. Горелку укрепляют неподвижно, а ленты проталкивают нлн протягивают вокруг цилиндрической поверхности направляющей Рнс. 79.
Схемы сварки с непрерывным деформнрованнем: а — с проталкиванием сварнваемых лент; б — с протягиванием свариваемых лент; 1 и Š— толкающие и тянущие валки; 2 — горелки; 3 — щелевые направляющие; б — оправка станины. Схема с тянущими валиками лучше, так как возникающие прн этом растягивающие напряжения в листе способствуют уменьшению остаточных деформацнй. Сварка листовых материа ов большой толщины. Применяют разделку кромок. Без разделки сварнвают погруженной дугой, а также дугой, расположенной в зазоре между торцами сварнваемых деталей (узкощелевое соединение).
Многослойная сварка «в щель» неплавящнмся электродом позволяет соединять детали толщиной > 60 мм (табл, 32). Первый слой выполняют в узкощелевую разделку, а также на медной подкладке нлн на остающейся подкладке нз металла по составу, близкому к сварнваемому. В качестве электрода применяют стержни вольфрама (актнвнрованного) диаметром 2,5 — 4 мм. Оптимальная ширина щели 6 — 8 мм. Такой зазор между деталями позволяет сваривать нх без опасности замыкания вольфрамового электрода на кромки деталей.
Прн этом обеспечивается одновременное н равномерное оплавленне обоих торцов деталей, осуществляется эффективная газовая защита З2. Режимы сварки «в щель» неплавящимся электродом»' деталей иэ стали ХИНЗдзт толщиной 1Π— 50 мм Сварка плавлением 228 Сварка в защитных газах Металлы Ме о, Н/м 0,65 Стабильность процесса сварки «в щель» можно существенно повысить, если осуществлять поперечные колебания дуги за счет вращательных колебаний элек- трода с изогнутым рабочим участком. Амплитуда колебаний электрода в этом слу- чае автоматически или вручную устанавливается по напряжению на дуге в край- них положениях (в «мертвых» точках колебательного цикла). Дуга в щели горит устойчиво.
При одинаковом вылете стойкость вольфра- мового электрода в щели выше, чем на поверхности. При горении дуги в щели сокращаются потери энергии'в окружающую среду и, таким образом, повышается эффективный КПД нагрева изделия, Для обеспечения надежного межслойного сплавления рекомендуется присадочную проволоку подавать за дугой в свароч- ную ванну. В качестве защитной среды применяют аргон или смесь аргона с ге- лием (50%), печи а Автоматическая дуговая сварка без разделки кромок в узкую ел об в ет высокие стабильные механические свойства соединений при относительно небольшой трудоемкости процесса. Сварка плавящимся электродом. При сварке дуга горит между концом непре- рывно расплавляемой проволоки и изделием. Проволока подается в зону дуги с помощью механизма со скоростью, равной средней скорости ее плавления. Это обусловливает постоянство средней длины дугового промежутка.
Расплавлен- ный металл электродной проволоки переходит в сварочную ванну и, таким обра- зом, участвует в формировании шва. В качестве защитной среды применяют как инертные, так и активные газы, а также их смеси. Преимущества плавящегося электрода при сварке в защитных газах сле ющие: х леду- высокий удельный тепловой поток, обеспечивающий относительно узкую зону термического влияния; возможность металлургического воздействия на металл шва за счет регули- рования состава проволоки и защитного газа; широкие возможности механизации и автоматизации процесса сварки; высокая производительность сварочного процесса.
П е р е н о с м е т а л л а в д у г е. Перенос металла через дуговой про- межуток обусловливает технологические характеристики дуги. От характера переноса металла зависят стабильность горения дуги, ее тепловой баланс, метал- лургические реакции в зоне сварки, размеры проплавления и формирование шва. Силы, действующие на капли электродного металла. Перенос металла че- рез дуговой промежуток происходит в виде капель и паров. Капли формируются на конце электрода под воздействием силы тяжести, поверхностного натяжения, давления газов, образующихся внутри расплавленного металла, кинетической энергии движущихся газов, электростатических и электродинамических сил, реактивного давления паров металла, а при сварке в среде многоатомных газов под воздействием дополнительного давления в зоне активного пятна, связанного с диссоциацией молекул газа.
Основными силами, обусловливающими формирование капель электродного металла и перенос его через дуговой промежуток, являются аксиальная сила, возникающая в результате пинч-эффекта, и силы поверхностного натяжения. Сила тяжести имеет практическое значение при токе, относительно небольшом для диаметра проволоки.
Расплавленный металл на конце электрода под дей- ствием поверхностного натяжения собирается в капли. По мере расплавления электрода капля растет до такого объема, когда ее вес становится равным силе поверхностного натяжения, и капля отрывается. П оверхностное натяжение различных металлов в жидком состоянии раз- личается существенно. Коэффициент а поверхностного натяжения некоторых металлов следующий: Сталь 18-8 с содержанием Х„н та А1 Са Ге т! Мо тн О,О2 0.28 0,77 0,00 1,15 1,Ю 1,51 2,25 2,68 1,10 2 О При взаимодействии металла с газами поверхностное натяжение изменяется.
Азот повышает поверхностное натяжение, а кислород — снижает (рис. 80). С повышением температуры поверхностное натяжение уменьшается. С увеличением силы тока уменьшается роль силы тяжести в формировании капли и растет сжимающее действие электромагнитных сил, способствующих отделению капли от конца электрода. Благодаря этому по мере увеличения,м тока уменьшается размер капель . электродного металла, изменяется ха- мм рактер переноса металла от крупнокапельного к мелкокапельному,а затем к струйному (рис. 81).
На поверхности капли происходит испарение металла. Реактивное давление паров и выделяющихся газов при ппв ппе апв зпв пв ам йн аввГув! определенных условиях может влиять на перенос металла. В среде аргона реактивное давление паров металла незначительно и его можно не при. нимать во внимание. При сварке в среде многоатомных газов протекает реакция диссоциации молекул с увеличением объема: 2СО»-ь2СО+Ое> Ке-ь И+И и др. Эта реакция эндотермическая, поэтому она протекает в зоне наибольшего выделения энергии, в активных пятнах дуги. Избыточное давление в зоне активного пятна, вызванное диссоциацией газа, воздействует на формирование капель расплавленного металла и является одной из основных причин отклонения капель Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
