4.5. Оборудование для сварки в среде защитных газов

Один из способов защиты расплавленного металла шва от вредного действия газов атмосферы (кислорода, водорода, азота) — подача в зону сварки защитного газа (аргона или углекислого газа).

Сварка плавящимся электродом в аргоне применяется для специальных сталей, алюминиевых, магниевых, титановых сплавов и др. и позволяет обходиться без флюсов. Сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа — самый дешевый способ качественной дуговой сварки стали. Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в аргоне широко распространена для изделий из коррозионно- и жаростойких сталей, алюминиевых, медных, магниевых сплавов и активных металлов и производится также без флюсов.

Особенности сварки в защитных газах: большая производительность, высокая эффективность защиты металла шва, возможность наблюдения за сваркой, широкий диапазон свариваемых толщин (от десятых долей до десятков миллиметров); отсутствие флюсов и обмазок; возможность сварки в различных пространственных положениях; механизация и автоматизация. Сила тока обычно не превышает 600 А во избежание разбрызгивания расплавленного металла.

Источниками переменного тока для газоэлектрической сварки вольфрамовым электродом в среде аргона служат установки с крутопадающей характеристикой УДГ-251-1…УДГ-501-1, включающие трансформатор, магнитный усилитель, устройство заварки кратера, батарею конденсаторов и возбудитель дуги. Применяют также установки универсальные для сварки на переменном (АС) и постоянном (DС) токе любых сплавов в непрерывном или пульсирующем режиме УДГУ-351 АС/ДС, УДГУ-501 АС и др.

Источники постоянного сварочного тока при газоэлектрической сварке — выпрямители с жесткой характеристикой для полуавтоматической сварки ВС-300БА, ВДГ-304 и др.; универсальные ВДУ-505...ВДУ-601, которые могут работать как с жесткой, так и с крутопадающей характеристикой и применяются для сварки стали плавящимся электродом в среде углекислого газа и ручной дуговой сварки штучными электродами, а также ВДУ-1202 и ВДУ-1602 — для сварки в газовой среде, под флюсом, открытой дугой и порошковой проволокой на автоматах с зависимой и независимой от напряжения дуги скоростью подачи электрода; многопостовые выпрямители ВДМ-1001, ВДМ-1601, ВДМ-4301 — для ручной сварки ВМГ-5000 — в основном для сварки в углекислом газе, а также ВДГИ-302 (для импульсной сварки).

Сварочные горелки — главный узел сварочного аппарата. С их помощью зажигается дуга и формируется струя защитного газа, закрепляется неплавящийся электрод или токоподводящий наконечник для направления подачи плавящегося электрода. При сварке на малых токах охлаждение горелок воздушное, на больших — водяное. Для ручной сварки неплавящимся электродом предназначены горелки ЭЗР, ГР, ГСН и др., для полуавтоматической сварки плавящимся электродом — унифицированные горелки серии ГДПГ, для автоматической сварки неплавящимся электродом — стандартные горелки моделей ГНА, для автоматической сварки плавящимся электродом — стандартные горелки ГПА.

Из полуавтоматов наибольшее распространение получили установки для сварки плавящимся электродом. В них защитный газ и сварочная проволока к горелке подаются по шлангу, сварочный ток, сигналы управления и охлаждающая вода — по гибким проводам и трубопроводам. Вдоль свариваемого стыка горелку перемещают вручную. Унифицированные полуавтоматы для сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа (ПДГ-300...ПДГ-602М, А547УМ...А1230М) представляют собой комбинации механизмов различных моделей: горелок, механизмов подачи, кассет, блоков управления. Модель ПДИ-304 предназначена для импульсно-дуговой сварки, обеспечивающей хорошее формирование шва.

При автоматической сварке дуга автоматически перемещается вдоль свариваемого стыка. Для сварки плавящимся электродом в среде углекислого газа существуют автоматы тракторного типа АДГ-502 и АДГ-602. Для сварки неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки — сварочные тракторы АДГ-506 и АДСВ-6. Первый предназначен для сварки прямолинейных и пространственных швов (горизонтальных, вертикальных, потолочных), перемещается по специальной направляющей ленте; второй — для продольных швов. Для сварки труб неплавящимся электродом служат переносные автоматы типов ОДА и ACT, трактор АДГ-301. К подвесным относятся модели АД-200, АД-201, к консольным — АРК-З-11рв. Колонна АРК-З может поворачиваться приводом на 360°. По направляющим колонны вверх и вниз перемещается самоходная каретка с консолью, которая может выдвигаться приводом и несет на себе сварочную головку. Установки содержат сварочное, механическое и вспомогательное оборудование. Имеются также портальные автоматы.

Кроме рассмотренных установок со струйной защитой имеются установки сварки в контролируемой среде УСКС, где сварка производится в герметичных камерах, заполненных инертным газом, обеспечивающих наилучшую защиту дуги. Сварщик в специальном костюме с устройствами жизнеобеспечения находится внутри камеры или, находясь снаружи, манипулирует горелкой и изделиями через герметичные мягкие вводы с резиновыми перчатками.