Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 56
Текст из файла (страница 56)
равлении переносом электродного металла импульсами сварочного тока. у ПВ 7П ЕП пв 7 гппгржанпе прамесее Ю аргпне Повышение стабильности дуги и сокращение потерь металла на разбрызгивание при сварке в СО, обеспечивается за счет применения активированных проволок. П рм разбрызгивании металла происходит засорение сопла горелки с нарушением защитных свойств струи, а также прилипание капель к поверхности свариваемого изделия. с Для уменьшения прилипания брызг к соплу, последнее необходимо интеивно охлаждать. Детали и приспособления защищают специальными смазками, н- пр, % Рис.
89. Зависимость потерь на разбрызгивание от силы тока при обратной полярности в среде СО,. Проволока Св-08Г2С и ! пп ппп 41,л Удовлетворительную зашиту обеспечивают смазки, состоящие из обезжиренного циркона, поливинилбутираля и растворителя, а также из алюминиевой пудры, замешенной на растворе жидкого стекла. Хорошие защитные свойства имеет покрытие из кремнеорганической жидкости ГКЖ-94.
Жидкость наносят на поверхность деталей, а также мундштуков-сопл горелок тонким слоем кистью или смоченной в жидкости ветошью. Кремнеорганическое покрытие сохраняет защитные свойства при наплавке шести слоев металла и более. Силовое во в о з д е й с т в и е д у г и. В несимметричных сварочных дугах имеет место стационапный осевой поток плазмы, паров и газа от Рис. 87. Типичный перенос металла в дуге и соответствующие изменения тока / и напряжения на дуге (/д при сварке короткой дугой !и ц !г 8 Рис. 88. Влияние состава защитного газа на разбрызгивание металла: примеси Н„О,; Ка и СОя 235 Сварка в защитных газах электрода к свариваемому изделию.
В дугах бо " щ лысой мощности интенпе енос металла а также сивность осевого потока такова, что он воздействует на р на состояние сварочной ванны. Осевой поток обусловлен электромагнитными силами. Давление потока на сварочную ванну пропорционально квадрату тока: рд —— /тд/2, где /тд — по табл. 34. Ч б л ше масса газов и частиц металла, вовлекаемых в поток при проем ольш ва очной чих равных ус ловиях, тем больше живая сила потока, воспринимаемая с р ванной. Поэтому дуга с плавящимся электродом оказывает большее с иловое воздействие на сварочную ванну, чем дуга с вольфрамовым электродом. Силовое воздействие дуги зависит от диаметра электрода и полярности. При оценке интенсивности силового воздействия дуги необходимо учитывать плошадь, на которую распределяется давление оэ я лента а потока газов и металла в дуге. В связи за.
зависимость аоэффяцяента с этим удельное силовое воздействие от условий сварки дуги уменьшается с ее удлинением. При определенных условиях (короткая Поляр- Ф 10., дуга, большой ток) дуга вытесняет нОсть ) ге/да жидкий металл и погружается в сва- металл метр, рочную ванну, способствуя глубокому проплавлению. 2 — 6 2,8 Тепловые характери- в ьфра 8,6 — 6,3 с т и к и д у г и. Эффективная мощ- Прямая ность дуги зависит от характера переноса металла в дуге, длины дуги и 1,6 8,7 2,0 8,1 расположения дуги относительно сва- 0,6 8.0 рочной ванны. Так, например при 1,'0 сваРке в аРгоне электРоДом из стали Отель 1, 1,6 8,8 12Х18Н9Т диаметром 2,0 мм при силе 8,0 2,0 Обратная 8,6 з,з тока 200 †2 А, когда имеет место 4',0 2,8 к упнокапельный перенос металла, 1,8 р эффективный КПД т1„= 0,70 —: 0,75; при увеличении силы тока до 350— 370 А, когда происходит струйный перенос металла и дуга погружается в основнои металл, т)„ ув ич еличивается до 0 8.
Однако дальнейшее увеличение силы тока Ф мало сказывается на повышении т)н. 350 А меньша- П л ненни дуги с 5 — 6 до 11 — 12 мм при силе тока т)н уменьша- ри удлин ется с 0,8 до 0,7. С уменьшением диаметра проволоки с 2 до 1,6 мм при силе и силе тока 320 А т),, повышается с 0,78 до 0,82, что объясняется большей сосредоточенностью теплового пот ока и углублением дуги в свариваемый металл. При замене защитной атмосферы аргона на аргоно-кислородную смесь или углекислыи газ т)н ув и ел чивается с 0 77 до 0,80 при прочих равных условиях п оволока Св-20ХМА 1/) 2 мм; 1 = 320 —: 350 А).
восп инимаемогв основным металлом. Значительная часть тепловой энергии переносит ится в свариваемый металл электродным металлом а тель( ис. 90), так как металл в ж лл в жидком и парообразном состоянии имеет значи ьное теплосодержание (например, ( мер теплосодержание жидкого железа в точке кипения равно 500 кал г, удельная р 500 / ная теплота испарения железа равна 1595 кал/г). В связи с этим наибольшии уде дельный тепловой поток увеличивается с уменьшением размера капель, при пере реходе к струйному переносу металла, а также при увеличении доли паровой фазы.
а. В зависимости от Проплавление и формирование шва. з ха акте а переноса металла инте интенсивность теплового и механического воздей- Р р ванну изменяется в широких пределах. При сварке ствия дуги на сварочную ванну и в среде инертных газов на то з в на токе больше критического перенос металла осущест- 237 Сварка плавлением Сварка в защитных газах вляется во внутреннеи зоне дуги, имеющеи форму конуса. Площадь основа конуса внутренней зоны ги че ду, рез который направлен в сварочную ванну ос- ов ния новно поток тепла с каплями и парами металла за тока, диаметра а, зависит от величины сварочного тродного металла и с еды в к "' дуги физических своиств элеи т а электродной проволоки ины еталла и среды, в которой горит дуга.
При сварке дугой с крупнока- Рассееии Рис. 9 . . 90. Баланс тепла, сообщаемого основному металлу при сварке плавящимся электродом в среде аргона. Обратная полярность; проволока Св-12Х18Н9Т ф 2 мм; Уд = 350 А; 17д = 25 В; осв = 32 м/и пельным переносом металла тепл на ольшей площади. б пловое и силовое воздействие распространяетс я об словливаетс Зависимость геометрических параметров шва т от условий и режима сварки у в ется изменением интенсивности теплового и силовог дуги на свариваемый металл.
ового возденствия Сварочный ток. П и малы перенос металла п оп р х токах, когда происходит крупнокапельнь " , проплавление имеет форму кругового сегмента (рис. 91). При ~й токе больше критического, при струйном переносе металла, проплавление имеет местное углубление, получившееся в результате сосредоточенного потока электродного металла. Длина дуги, С удлинением дуги уменьшается ее силовое воздействие, 'у б) а также интенсивность теплового поРис.
91. Фо тока. Это приводит к уменьшению ис.. орма проплавления в зави- глубины и площа и симости от силы тока: площади проплавления, а также к уменьшению местного углуби — при 1(1; б — при 1>1„ ления при струйном переносе металла. Диаметр электродной проволоки. С увеличением диаметра проволоки увеличивается азме ка металла. Сле с р . р пель, уменьшается концентрация потока газ ов и паров ствия ги и д твием этого является уменьшение удельног снл го оного воздей- ду интенсивности теплового потока и соответственно меньш бины и площади проплавления. уменьшение глу- Поля ность. П и меньше, чем при обратной. Нап име р ть. При прямои полярности площадь и глубина п проплавления апример, при наплавке в аргоне на пластины из о озионно-стойкой хромоникелевой стали дугой прямой полярности при силе тока 360 А и диаметре проволоки 2,0 мм площадь проплавления на 28% и глубина проплавления на 36% меньше, чем при обратной полярности.
Состав защитного газа. С изменением состава защитного газа изменяется перенос металла и мощность дуги. Это обусловливает форму и размеры проплавлення. Например, при добавлении к аРгонУ СОа повышаетсЯ напРЯже- Рлр ай711гег й ние на дуге (см. рис. 46), растет эффективная мощность дуги, увеличивается площадь проплавлення (рис. 92). Глубина проплавления увеличивается незначительно, так как с переходом от струйного переноса металла в аргоне к крупнокапельному в СО, уменьшается сосредоточенность теплового и газового потока. Форма проплавления с местным углублением в среде Аг переходит к сегментовидной в среде СО,.
Аналогичным образом влияют на проплавление водород и азот. Плавление электродн о й п р о в о л о к и. Часть мощности г7 дуги расходуется на нагрев и плавление электродной проволоки: Чэ = Чэ0 = т)вП1 ° гн ннг 50 72 2б 22 70 74 70 б 0 20 чО ОО ОО %00г 700 00 ОО 40 20 О %де 0% 70е 20 % 50 / 100%00г 36. Зависимость а от состояния поверхности электрода Р ой Угле- кислый газ зл 19,6 Коэффициент т(„называемый эффективным КПД йагрева электРода, хаРактеРизУет долю мощности Рис.
92. Влияние состава защитной смеси дУги, РасходУемой на плавления Аг = СО, на форму и размер проплаэлектрода, и зависит от условий ления. Основной металл — сталь 30.е ГСА пеРедачи энеРгии электРодУ. На- проволока Св-20)1 МА,7, 2 мм; сила тока грев и плавление электрода обусловливаются тепловыми процессами в приэлектродных областях. Энергия, выделяемая в столбе дуги, играет второстепенную роль в плавлении электрода и ею практически можно пренебречь. Состояние катода, в отличие от анода, в значительной степени влияет на выделение энергии в приэлектродной области, что обусловливает существенную зависимость коэффициента расплавления электрода схр при прямой полярности от состава и подготовки электродной проволоки (табл.
35). Состав защитного газа практически не влияет на коэффициент плавления электрода (табл. 36). 239 Сварка в защитных газах 238 Сварка плавлением ,„д 1,„н Р р рт ппроксимации зависивления проволоки от (1+ 1Т). аления сг, г/А ° ч Р' 73 Полярность прямая обратная Электрод 26,8 27,2 25,2 25,2 15,6 15,3 15,3 16,0 В(А Ри цие от Матерна 057 О5О 040 Электрод из низкоугдиаметром 1,6 мм; сила та 20 мм, то ,059 Коррозионио- кромоникелев ,042 ;О3О О,О82 0,060 0,054 СО, 1,6 2,0 1,0 0,8 0,071 Низкоуглеродистая сталь 0,073 Аргон О,О64 Алюминий 1,О 0,100 Гелий 0,025 0,037 Аргон 1,6 Алюминиевая бронза " Прямая полярность При сварке плавящимся электродом в среде защитных газов при высокой плотности тока плавление электрода обусловливается не только эне но и теплом вы еляю д яюшимся в вылете электрода при прохождении сварочного тока.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
