61. Сварка в среде защитных газов.
При сварке в защитных газах в зону сварочной дуги подается инертный либо нейтральный газ, достаточно надежно защищающий расплавленный и остывающий металл сварного шва от контакта с окружающей атмосферой. В качестве защитных газов наибольшее применение получили инертные газы — аргон и гелий и более дешевый углекислый газ. Иногда применяют смеси двух и более газов. При сварке с защитой инертными газами различают сварку неплавящимся и плавящимся электродами. Сварку неплавящимся вольфрамовым электродом можно проводить либо без применения присадочного материала, либо с присадочным прутком, как правило, для заготовок толщиной свыше 2—3 мм (рис. 42, в). В качестве присадки применяют проволоку, по химическому составу близкую к составу свариваемого металла.
Диаметр проволоки зависит от толщины свариваемых заготовок и колеблется от 0,5 до 3 мм. Защитный газ к месту сварки доставляют в баллонах под давлением. Для снижения давления применяют газовые редукторы. Расход газа обычно составляет 5—15 л/мин. Сварку плавящимся электродом обычно применяют для заготовок толщиной более 8 мм (рис.42, г). В качестве электрода применяют сварочную проволоку состава, близкого к составу свариваемого металла, диаметром 0,5—2 мм. Применение при относительно малых сечениях электродов больших сварочных токов резко увеличивает проплавляющую способность дуги, а также производительность процесса.
62. Электронно-лучевая сварка.
Сущность процесса электронно-лучевой сварки состоит в использовании для нагрева и расплавления свариваемых кромок кинетической энергией потока электронов, движущихся с высокими скоростями в вакууме. В месте соударения электронов со свариваемыми заготовками почти 99% кинетической энергии переходит в тепловую, что сопровождается повышением температуры до 5000— 6000 "С. Кромки заготовок расплавляются и после кристаллизации образуется сварной шов.
объемах и деформацию конструкции. Электронно-лучевая сварка может быть применима для заготовок из всех материалов, а чаще всего из разнородных — например, из металла с керамикой и для соединений заготовок из тугоплавких и химически активных металлов — Nb, Мо, W, Тi, Zr и др.
63. Лазерная сварка.
Создание достаточно мощных квантовых генераторов сделало возможным применение остро фокусированного светового пучка для сварки плавлением — лазерной сварки.
64. Электрошлаковая сварка.
Сущность ее заключается в том, что тепловую энергию, необходимую для расплавления основного и присадочного металлов, дает теплота, выделяемая в объеме шлаковой ванны при прохождении через нее тока. Свариваемые заготовки устанавливают в вертикальном положении снизу к ним приваривают вводную планку а сверху выводные планки С двух сторон подводятся водоохлаждаемые медные ползуны 4. Затем на вводную планку насыпается флюс, подводится электрод 7 и зажигается дуга. Подача электрода производится специальным механизмом подачи 6. В результате расплавления флюса образуется шлаковая ванна 5. После достижения определенной высоты шлаковой ванны дуга вследствие шунтирования тока через ванну гаснет, а проходящий ток нагревает ее до весьма высокой температуры, превосходящей температуру плавления основного и присадочного металлов.
В результате металл электрода и кромки основного металла (рис. 40) оплавляются и расплав стекает на дно, образуя сварочную ванну 8. Металл электрода, проходя через шлак, раскисляется и легируется. Благодаря относительно малой скорости затвердевания происходит более полное удаление газовых пузырей , шлака и других примесей, чем при сварке под флюсом. Рекомендуется применять электрошлаковую сварку для заготовок толщиной 30 мм и более. Практически заготовки любой толщины могут быть сварены за один рабочий ход. Сварной шов в основном формируется из присадочного металла, поэтому при сварке
заготовок большой толщины процесс ведут не одним, а сразу двумя или тремя электродами, кроме того, в сварочную ванну дополнительно вводят стальную крупку или рубленую проволоку. Электрошлаковая сварка является высокопроизводительным легко автоматизируемым процессом, ее применяют преимущественно при изготовлении заготовок из стали, чугуна, меди, алюминия, титана.
а – схема процесса; б— схема сварочной
ванны