Сварка в машиностроении.Том 1 (1041435), страница 65
Текст из файла (страница 65)
который заключается в следующем. На первой стадии процесса электрод подключен к источнику тока через дополнительное сопротивление, которое обеспечивает падающую вольт-амперную характеристику. Скорость подачи электродной проволоки прн этом поддерживают не более 160 м/ч, напряжение между токоподводя им мундштуком и образующейся шлаковой ванной составляет 42 — 46 В и превышает номинальное напряжение дуги. Болыпое напряжение способствует быстрому расплавлению флюса, а малая скорость подачи электродной проволоки — сокращению длины начального дефектного участка шва.
П а оп осле наведения шлаковон ванны скорость подачи электрода увели и а чают, д олнительное сопротивление шунтируют силовым контактором. меня б Для случая электрошлаковой сварки электродами большого сечения прианее ют способ сварки, заключающийся в том что шлаковую ванну на од Э у в ят вар с помощью неплавящегося электрода, используя для этого вспомогательный тигель, и заливают затем в пространство между свариваемыми кромками. Р азновидности электрошлаковой сварки и техника ее выполнения.
С пособы получения соединения электрошлаковой саарк о й: сварка; наплавка; наплавка пайкой; сварка с использованием дополнительных источников нагрева (электродной проволоки Джоулевым теплом, электродно проволоки индуктором, шлаковой ванны теплом, выделяемым в резуль- Рис. 127. Схема сварки с увеличенным вылетом электрода Рис. 125. Схема сварки одной электродной проволокой без колебаний Рис. 126. Схема сварки проволочным электродом без введения мундштука в зазор тате реакции изотермических присадочных материалов, свариваемых кромок н шлаковой ванны газокислородным пламенем); контактно-шлаковая сварка. Наибольшее применение в промышленности нашли электрошлаковая сварка и наплавка. Рис 129 Схема сварки с подогревом вылета электрода током от независимого источ- ника Рис. 130.
Схема сварки с присадкой дополнительного материала в виде металлической «крошки» Рис. 128. Схема саарки под плавящимся мундштуком Существуют три основные разновидности способа электрошлаковой сварки и наплавкн: проволочными электродами; плавящимся мундштуком; электродамн большого сечения. Сварка проволочными электродами, широко применяющаяся в промышленности, включает следующие приемы: а) сварку одной электродной проволокой без колебаний (рис. 125); б) сварку одной, двумя или тремя электродными проволоками с колебаниями; в) сварку проволочными электродами без введе- 5 ння мундштука в зазор (рис. 126); г) сварку с увеличенным вылетом электрода (рис.
127); д) сварку под пла- г вящимся мундштуком (рис. 128); е) сварку с подогревом вылета электрода током от независимого источника (рис. !29); ж) сварку с присадкой дополнительного материала в виде обесточенной проволоки, в виде обесточенной пластины, помещаемой между элек- юв гоп зов ~о в в, тродами и кромками, в виде некомпактного материала — металлической «крошки» (рис.
130), порошка или гранул. Приемы а и б получили в настоящее время наибольшее распространение в промышленности; они позволяют сваривать металл толщиной 20 — 500 мм. Как правило, эти приемы предусматривают применение проволоки диаметром 3 мм. Сцелью повышения производительности и упрощения техники сварки возможно применение при сварке металла толщиной до !20 мм приемов г и д. В этом случае обычно используют проволоку диаметром 5 мм.
Прием д чаще всего применяют при выполнении протяженных швов, когда время сварки превышает 12 — 15 ч. Рис. 131. Возможные соотношения между толщиной свариваемого металла и количеством электродов 271 270 Электрошлаковая сварка Сварка плавлением ~Лреллееие к ~ ~ алпарал7е Рис. 132. Общий вид плавя- щегося мундштука а) ф рис. 136. Сварка с бифнпярнои схемон подключения электродов к источнику пи- тания рнс 135 Схема сварки электрода большого сечения с применением в качестве электрода пластины, имеющей продольные разрезы Рис. 134. Схема сварки электродами большого сечения с применением в качестве электрода трех пластин сплошного сечения Рис. 133. Схема расположе- ния плавящегося мундштука в зазоре Приемы г, е и ж имеют целью увеличить производительность сварки при одновременном уменьшении перегрева металла околошовной зоны.
Число электродных проволок выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла. От правильности решения этой задачи зависит качество сварного соединения, производительность сварки и выбор типа сварочного аппарата. Металл толщиной до 50 мм обычно сваривают одним неподвижным электродом. При сварке металла толщиной более 50 мм электроды совершают в сварочном зазоре колебательные движения. На рис.
131 приведены возможные соотношения между толщиной свариваемого металла и числом электродов. Сварка алавяи1имся мундштуком (рис. 132 — 133) — наиболее универсальный способ. Этим способом можно соединять детали толщиной 20 — 2500 мм. Плавящийся мундштук представляет собой набор пластин или стержней, которые снабжены каналами для подачи электродной проволоки. В частном случае плавящийся мундштук представляет собой толстостенную трубку. Его форма определяется конфигурацией свариваемого стыка, а способ изготовления зависит от числа стыков. Материал мундштука, как правило, подобен основному.
Его химический состав выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к металлу шва. Широкое распространение получил мундштук с каналами для подачи электродной проволоки в виде спиралей, навитых из сварочной проволоки диаметром 3 — 5 мм. Плавящийся мундштук должен быть надежно изолирован от свариваемых кромок. В качестве изоляторов используют обычно стеклоткань или таблетки, изготовленные из измельченного сварочного флюса, замешенного на жидком стекле. Диаметр электродной проволоки при сварке плавящимся мундштуком стали и титана принимают обычно 3 мм, при сварке алюминия и сплавов на его основе 5 — 6 мм.
Сварка электродами большого сечения включает сварку одной, двумя или тремя пластинами сплошного сечения, подключенными к общему или разным источникам сварочного тока (рис. 134); сварку одной, двумя или тремя пластинами, имеющими продольные разрезы (рис. 135); сварку с бифнлярной схемой подключения электродов к источнику питания (рис. 136). Пластинчатые электроды обычно применяют для сварки прямолинейных швов длиной не более 1500 мм металла толщиной 30 — 1000 мм. Толщина пластинчатых электродов составляет 1Π— 15 мм при сварке стали, меди, титана и 20 — 25 мм при сварке алюминия и сплавов на его основе.
Бифилярная схема подключения позволяет сваривать металл толщиной до 2000 мм. Продольные разрезы в пластннчатых электродах делают для увеличения равномерности провара, Сварку электродами большого сечения применяют большей частью для соединения компактных сечений. Близка к способу сварки пластинчатым электродом влектрошлаковая сварка ленточным электродом. В отечественной промышленности этот способ не получил распространения. В качестве плавящегося электрода может быть использована порошковая проволока оволока и порошковая лента. Порошковая шихта, составляющая наполнение такой проволоки или ленты, может содержать разнообразные компоненты, назначение которых состоит в воздействии на металлургические процессы (раскисление, обессеривание, легирование, модифицирование).
Компоненты шихты могут также восполнять расход сварочного флюса на образование гарниссажной корочки, испарение и т. д. Аналогичной цели служат порошковые компоненты, подаваемые в сварочную ванну через комбинированный электрод; полости, выполненные в стыкуемых кромках; в виде покрытия (пасты), наносимого на поверхность сварнваемых кромок. В последних двух случаях покрытие служит также для электроизоляцйи электродов от кромок.
Помимо плавящихся электродов возможно использование при электрошлаковой сварке неплавящихся электродов, например, из вольфрама. Последние 2?3 272 Сварка плавлением Элекгрошлаковая сварка 40-й1 БЕйл д) б) д) 3) е) ности оплавляются, а на нижней поверхности образуется ванна расплавленного металла (рис. 138, а). После этого свариваемые части сближаются. 80 — 800 ! 6 — 30 30 — 80 Толщина свариваемого ме. талла, мм б) 26 !8 Расчетный зазор мм Рис. 140.
Общий вид стыка, подготовленного к электро- шлаковой сварке: 1 — снариввемое изделие; 2 — на. чальнан техиологическан планка; 2 — конечные технологические планки 30 30 Расчетный зазор, мм 40 — 42 36 — 40 Сборочный зазор, мм применяются в комбинации с плавящимися электродами и выполняют вспомогательные технологические функции: поддержание шлаковой ванны в нагретом состоянии в период, когда плавящиеся электроды не подают в сварочную ванну, для циклического изменения мощности при сварке, в качестве датчика для стабилизации режима сварки и т. д, Рис. 137. Схемы электрошлаковой наплавки Электрошлаковый процесс наплавки (рис.
137): плоских поверхностей в вертикальном положении (рис. 137, а); плоских поверхностей в нижнем положении (рис. 137, б); цилиндрических поверхностей (рис. !37, е, д); инструмента (рис. 137, г). Техника электрошлаковой сварки и сварочные электроды, применяемыа при электрошлаковой наплавке в вертикальном положении, не отличаются от электрошлаковой сварки. Контактно-шлаковая сварка (рис. !38) отличается простотой технологии. Сущность ее заключается в том, что свариваемые поверхности занимают го- Я б ризонтальное положение; шлаковая ванна находится между нижней и б верхней деталями. При пропусканни 4 Тока через шлак свариваемые поверх- Схемы контактно-шлаковой шлак вытесняется из пр ран сварки: между ними, расплавленный металл 1 — 2 — сварнваем 1 — — сварнваемые детали; 3 — шлаковая затвердевает, и детали оказываются ванна: 4 — металлическая ванна',б — грат; сваРенными МежДУ собой (Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
