Тема 5. Освоение техники ручной аргонодуговой сварки неплавящимся электродом
Занятие 9. Отработка техники сварки неплавящимся электродом стыковых швов в нижнем положении
Цель занятия: Освоение техники и навыков поддержания длины дуги и угла наклона электрода в заданных пределах при равномерном поступательном перемещении электрода вдоль шва на пластине и угловом соединении.
Отработать технику сварки неплавящимся электродом стыковых и угловых швов в нижнем положении.
9.1. Теоретические сведения.
Особенности процесса ручной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом.
При аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом электрическая дуга, являющаяся источником тепла, горит между концом неплавящегося вольфрамового электрода и изделием, а в зону сварки подается аргон (рис. 28). Струя аргона защищает расплавленный металл от воздействия кислорода воздуха, предупреждая окисление шва, кроме того, охлаждает вольфрамовый электрод. Ручная аргонодуговая сварка позволяет обеспечить полный провар шва с хорошим формированием обратного валика при сварке во всех пространственных положениях конструкций из легированных и высоколегированных сталей, цветных металлов и их сплавов.
При сварке соединений с отбортованными кромками, а также при выполнении корневого шва присадочный металл не применяют, в других случаях аргонодуговую сварку выполняют с применением присадочной проволоки.
9.2. Техника ручной аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом стыковых соединений.
Форма и размеры подготовки кромок под аргонодуговую сварку неплавящимся электродом регламентируются ГОСТ 14771-76. Стыковые соединения стали толщиной до 3…4 мм сваривают без скоса кромок.
Возбуждение дуги при ручной аргонодуговой сварке, как правило, производится кратковременным касанием электрода изделия с последующим отводом на расстояние длины дуги или пробоем дугового промежутка с помощью осциллятора, встроенного в сварочную установку.
В начале шва необходимо разогреть кромки свариваемых элементов, плавно перемещая дугу на небольшом участке. Присадочная проволока вводится после образования сварочной ванны.
Рис. 28. Схема аргонодуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом:
1- вольфрамовый электрод; 2-присадочный пруток; 3-электрическая дуга; 4-сварочная ванна; 5-струя газа; 6-металл шва.
Во время сварки стыковых швов или наплавки на пластину вольфрамовый электрод и присадочный пруток необходимо располагать в определенном положении, как показано на рис. 28, т.к. от этого зависит эффективность газовой защиты и качество шва. У таврового и углового соединений положение углов наклона вольфрамового электрода и присадки совпадает с биссектрисой угла. При ручной сварке тонких элементов горелку рекомендуется перемещать справа налево (левый способ) углом вперед. Ось вольфрамового электрода отклоняется от вертикали на угол 10…30 в сторону, противоположную направлению сварки. Присадочная проволока подается впереди столба дуги в переднюю часть ванны под углом 5…20 к поверхности свариваемого металла равномерно или короткими толчками. В процессе сварки необходимо следить чтобы разогретый конец присадочной проволоки находился внутри потока защитного газа. Погружая проволоку в сварочную ванну, нужно одновременно слегка отводить от ванны конец вольфрамового электрода чтобы он не касался присадки. Подача проволоки и отвод конца электрода должны выполняться плавно, без резких движений, чтобы не нарушить истечение защитной струи аргона. Не следует конец присадочной проволоки вводить в столб дуги, где под действием высокой температуры она интенсивно плавится и разбрызгивается.
В случае сварки соединения с отбортовкой применяется правый способ ручной сварки углом назад, обеспечивающий удобство наблюдения за процессом и лучшее перемешивание основного и присадочного металлов.
Не допускается касание торцом вольфрамового электрода расплавленной ванны жидкого металла. Если касание происходит, сварка должна быть прекращена, а загрязненный вольфрамом участок шва зачищен или вырублен. Проплавление корня шва стыкового соединения, как правило, осуществляют без присадочной проволоки, заполняющие и облицовочные проходы выполняются с подачей присадочной проволоки.
Специфические для данного способа требования к подготовке стыков под сварку заключаются в тщательной зачистке поверхностей кромок и прилегающих к ним участков шириной не менее 10 мм от окислов и загрязнений.
Ручная аргонодуговая сверка сталей выполняется в основном на постоянном токе прямой полярности дугой длиной 1...2 мм. Сила сварочного тока выбирается в зависимости от состава и толщины свариваемого металла и составляет 50...180 А, напряжение дуги 8…12 В. Расход аргона 6...8 л/мин.
В качестве неплавящихся электродов используются стержни диаметром 2,0…4,0 мм из активированного вольфрама. Расход вольфрама при сварке очень мал и составляет не более 0,05 г на 1 м шва.
Для легкого зажигания дуги и повышения стабильности её горения (при сварке на постоянном токе прямой полярности) конец неплавящегося электрода затачивается на конус на длине 2-3 диаметров с притуплением 0,5...1,0 мм. Вылет электрода из мундштука горелки составляет 6...8 мм.
Для уменьшения расхода электродов и обеспечения качественной защиты металла, шва подачу аргона начинают до возбуждения дуги, а заканчивает через 3...5 с после обрыва дуги.
После вынужденного обрыва дуги сварку возобновляют на расстоянии не менее 10...15 мм до обрыва, не допуская заметного усиления шва.
Кратеры швов должны быть тщательно заплавлены во избежание образования усадочных трещин, раковин и газовых пор. Заварка кратера производятся путем постепенного увеличения скорости сварки и одновременного снижения сварочного тока с выводом кратера на кромку стыка.
9.2. Содержание занятия и порядок его выполнения.
Подготовительные операции.
Параметры режимов сварки указаны в карточке - задании №06.
Подсоединить к разъему технологического интерфейса инструмент для ручной аргонодуговой сварки.
Установить манипулятор-позиционер под сварку образца в нижнем положении согласно рис. 22 занятие 4 данного пособия и закрепить в деке манипулятора пластину или угловое соединение, обеспечив их надежный контакт с токоподводами согласно п. 3.7. занятие 3.
На передней панели технологического интерфейса переключателем "Способ сварки" установить имитируемый способ аргонодуговой сварки.
Подключить ПК и его периферийные устройства к питающей сети 220 В и выполнить операции по подготовке компьютера к работе в составе тренажера.
Подключить блок технологического интерфейса к сети 220 В. На передней панели блока технологического интерфейса выключатель "Сеть" установить в положение "Вкл", при этом включится световой индикатор "Сеть".
С использованием тренажера МДТС представляется возможным освоить навыки и технику сварки неплавящимся электродом в аргоне без присадки или с присадкой.
В качестве «холостой» присадки при освоении техники сварки рекомендуется применять пруток диаметром 1,6-2,0 мм из сварочной электродной проволоки. В этом случае обучающийся приобретает навыки поддержания режима сварки и соответствующего положения присадки относительно сварочной ванны.
9.2. Указания по проведению занятия.
Загрузить из программы обучения в окно «начальный диалог» конкретное задание по коду №05 одинарным нажатием кнопки «прочитать диалог из файла». При этом на экране монитора должны появиться параметры режима сварки и длительность сеанса тренажа.
Выполнить освоение техники наплавки валика на пластину в нижнем положении и углового соединения в последовательности изложенной в карточке - задании.
Надеть маску сварщика и, нажав кнопку "Пуск" на инструменте сварщика, возбудить дугу вблизи одного из токоподводов деки манипулятора-позиционера. Установить электрод под углом как указано в карточке - задании и выполнить сеансы обучения или тренажа на пластине, выдерживая заданные значения (LД, VСВ, НАК,).
Возбуждение и поддержание длины дуги производить аналогично изложенному в занятии 4. В процессе имитации сварки следует перемещать электрод без рывков, равномерно - поступательно вдоль пластины с заданной скоростью.
При нарушении заданных пределов контролируемых параметров режима сварки появляется звуковая подсказка по каждому параметру (LД, VСВ, НАК), согласно которой обучаемый должен войти в заданные значения этих параметров.
Проанализировать результаты тренажа согласно данным представленным в окне «Оценки». Если количество ошибок за сеанс по контролируемым параметрам превышает значения оценочного показателя І, указанного в теме 2, то сеанс необходимо повторить до достижения требуемых результатов. Документально зарегистрировать результаты тренажа в виде табличной и графической информации на бумажном носителе.
Занятие10. Отработка техники сварки горизонтальных и вертикальных швов на вертикальной плоскости неплавящимся электродом.
Цель занятия: отработать и приобрести навыки поддержания длины дуги и угла наклона электрода в заданных пределах при равномерном поступательном перемещении электрода вдоль шва на пластине и угловом соединении при имитации сварки горизонтальных и вертикальных швов на вертикальной плоскости.
10.1. Теоретические сведения.
Техника сварки вертикальных швов на вертикальной плоскости.
Стыковые швы на вертикальной плоскости свариваются вольфрамовым электродом без присадки при толщине металла 0,5...2,5 мм. Стык выполняют при этом без скоса кромок и собирают о зазором до 15 % от толщины металла. При сварке металла толщиной свыше 2,5 мм используют присадочную проволоку. Сварку выполняют сверху вниз «углом назад» для толщин до 5 мм и снизу вверх «углом вперед» для толщин более 5 мм. Процесс ведут короткой дугой с максимально возможной скоростью. Угол наклона вольфрамового электрода от нормали к соединению - 10...30. Соединения, собранные без зазора, сваривают без колебаний. При наличии зазора рекомендуются небольшие поперечные колебания. Присадочная проволока вводится в переднюю часть сварочной ванны возвратно-поступательными движениями небольшими порциями. Угол между вольфрамовым электродом и присадочной проволокой около 90.
Техника сварки горизонтальных швов на вертикальной плоскости.
Сборка под сварку горизонтальных стыковых и угловых соединений производится аналогично вертикальным соединениям. При наличии разделки стыковое соединение сваривают в несколько проходов, корневой шов обычно выполняется без присадки, на. повышенном токе, остальные проходы с подачей присадочной проволоки. Вольфрамовый электрод несколько отклонен от плоскости стыка вниз и направлен снизу вверх на верхнюю кромку разделки. Сварку тонкого металла обычно выполняют справа налево «углом вперед». Присадочная проволока должна находиться в одной плоскости с вольфрамовым электродом.
10.2. Содержание занятия, порядок его выполнения аналогично занятию 9.
Подготовительные операции согласно занятию 9.
Параметры сеансов указаны в карточке - задании №07.
Указания по проведению занятия.
Установить манипулятор-позиционер в положение под сварку горизонтальных швов на вертикальной плоскости рис. 26, а вертикальных швов на вертикальной плоскости рис. 24 а и закрепить в деке манипулятора пластину или угловое соединение, обеспечив их надежный контакт с токоподводами, согласно п.3.7, занятие 3.
На передней панели технологического интерфейса переключателем способ сварки установить имитируемый способ сварки ТИГ.
Подключить имитатор сварочной горелки для способа ТИГ к разъему «сварочная цепь», расположенного на задней панели технологического интерфейса.
Подключить ПК и его периферийные устройства к питающей сети 220 В и выполнить операции по подготовке компьютера к работе в составе тренажера.
Подключить блок технологического интерфейса к сети 220 В. На передней панели блока технологического интерфейса выключатель "Сеть" установить в положение "Вкл", при этом включится световой индикатор "Сеть".
Загрузить из программы обучения в окно «начальный диалог» конкретное задание по коду №07 одинарным нажатием кнопки «прочитать диалог из файла». При этом на экране монитора должны появиться параметры режима сварки и длительность сеанса тренажа.
Выполнив подготовительные операции, включите тренажер в установленном порядке и, надев защитную маску, приступить к выполнению сеанса.
Нажмите кнопку «Пуск» на имитаторе сварочного инструмента и подведите электрод к поверхности пластины или углового соединения, расположив его под углом, указанным в карточке.
Возбуждение и поддержание длины дуги производится аналогично изложенному в занятии 9.
В процессе имитации сварки следует перемещать электрод плавно, без рывков, равномерно поступательно вдоль имитируемой разделки или углового соединения с заданной скоростью.
При нарушении заданных пределов контролируемых параметров режима сварки появляется звуковая подсказка по каждому параметру (LД, VСВ, НАК), согласно которой обучаемый должен войти в заданные значения этих параметров.
Проанализировать результаты тренажа согласно данным представленным в окне «Оценки». Если количество ошибок за сеанс по контролируемым параметрам превышает значения оценочного показателя І, указанного в теме 2, то сеанс необходимо повторить до достижения требуемых результатов. Документально зарегистрировать результаты тренажа в виде табличной и графической информации на бумажном носителе.