11.6.3.3. Технология ручной дуговой сварки неплавящимся электродом
Сварку в инертных газах строительных конструкций из малоуглеродистых и низколегированных сталей не применяют, т.к. более эффективно и с высоким качеством они свариваются в углекислом газе, к тому же более дешевом.
Ручную дуговую сварку в инертных газах производят преимущественно неплавящимся электродом в виде стержня из чистого вольфрама или вольфрама с активирующими присадками окислов тория, лантана, иттрия. Присадки облегчают зажигание дуги и повышают стойкость электрода, стабилизируют горение дуги.
При сварке легированных сталей, никеля, титана, меди и ряда других металлов и сплавов применяют постоянный ток прямой полярности, что обеспечивает глубокое проплавление. При сварке конструкций из алюминия, магния и их сплавов применяют переменный ток. В качестве защитного газа применяют аргон, хотя гелий увеличивает глубину проплавления и улучшает формирование шва при больших скоростях сварки, значительно снижает склонность к образованию пор.
Применение газов с содержанием кислорода недопустимо ввиду окисления вольфрама и его быстрого разрушения. Сила тока при сварке в аргоне допустима выше, чем в гелии.
Детали из стали толщиной 1-3 мм, подлежащих сварке, собирают на прихватках через 50-75 мм, с увеличением толщины это расстояние увеличивают. Кромки и прилегающий к ним металл на ширину 20 мм должны быть очищены от грязи, влаги, ржавчины, окалины, масел и др. загрязнений, а цветные металлы протравливают для удаления оксидной пленки.
Соединения с отбортовкой кромок сваривают без присадочной проволоки. Без присадочной проволоки можно сваривать и стыковые соединения при обеспечении плотной подгонки кромок и с применением медных подкладок. Такую сварку можно вести и в вертикальном положении. Аргонодуговую сварку в вертикальном или даже потолочном положении применяют для выполнения корневых швов при многослойной сварке, особенно при неповоротных стыках труб. После этого основной шов сваривают покрытыми электродами или механизированным способом плавящимся электродом. При толщинах более (4-5) мм для стали и 8-10 мм для алюминия сварка неплавящимся электродом неэффективна.
Ориентировочные режимы ручной аргонодуговой сварки тонкой стали приведены в табл. 11.4.
Таблица 11.4. Ориентировочные режимы ручной аргонодуговой сварки стали неплавящимся электродом
Показатель |
Толщина стали, мм |
||
Диаметр вольфрамового электрода, мм |
1 |
2 |
3 |
2 |
3 |
4 |
|
Сварочный ток, А |
40-70 |
80-130 |
120-160 |
Напряжение дуги, В |
11-15 |
11-15 |
11-15 |
Диаметр присадочной проволоки, мм |
1,6 |
1,6 |
2 |
При дуге на постоянном токе прямой полярности максимальная сила тока может быть определена:
Iсв = 65·dэ.
Практически сила тока при сварке всегда меньше этой величины.
а |
б |
|
|
Рис. 11.42. Схема движения конца присадочной проволоки
а – при сварке тонкого металла; б – при сварке более толстого металла; 1 – направление движения; 2 – проволока
При сварке тонкого металла манипуляции горелкой не производят во избежание нарушения защиты, а при сварке с присадочной проволокой ее конец подают непосредственно в зону сварки, но не в столб дуги, под углом 5-12º к поверхности металла (рис. 11.42,а). Горелку равномерно продвигают справа налево вдоль шва под углом 60-80º к детали (углом вперед). По окончанию сварки тщательно заваривают кратер. Сварку более толстого металла с разделкой кромок ведут с небольшим поперечным колебанием электрода с присадочной проволоки (рис. 11.42, б). Сварку ведут в несколько подходов (многослойный шов).