1.5 Металлургические процессы при сварке

Особенностями аргонодуговой сварки являются отсутствие шлака и сравнительно небольшие объемы сварочной ванны. Эти особенности в свою очередь вызывают  уменьшение загрязнения металла шва неметаллическими включениями и уменьшение деформаций при сварке.

По-разному проходят металлургические процессы при сварке высоколегированных аустенитных сталей и углеродистых (низколегированных) сталей. При сварке  высоколегированных аустенитных сталей, отличающихся хорошей раскисленностью и небольшим количеством вредных примесей и газов, за счет химического состава  основного металла и, естественно, при надлежащей защите сварочной дуги обеспечивается получение металла шва высокого качества. Сварочные работы  при сварке  таких сталей имеют химический состав, близкий к химическому составу основного металла.

Металлургические процессы при аргонодуговой сварке углеродистых и низколегированных сталей происходят иначе. Поскольку эти стали менее раскислены, при их  сварке требуется вводить в сварочную ванну раскисляющие элементы: кремний и марганец. Последние, соединяясь с кислородом, выводятся из сварочной ванны в виде  шлака. Сварка углеродистых и низколегированных сталей  возможна только с присадочной сварочной проволокой, тогда как при сварке аустенитных сталей ее  применение не обязательно. Например, корневые слои шва стыковых соединений из аустенитных сталей с "усиковой" разделкой свариваются, как правило, без  применения сварочной проволоки; проволока необходима только при заполнении разделки.

По-разному протекают процессы взаимодействия азота с металлом сварочной ванны. При сварке углеродистых и низколегированных сталей азот в большинстве случаев  способствует образованию пористости. При сварке аустенитных сталей весь азот практически переходит в твердый раствор и поэтому поры в таких сталях не  возникают. Аналогичные явления имеют место не только при аргонодуговой, но и при электродуговой сварке аустенитных сталей.

1.6 Методы подготовки кромок перед сваркой

1.6.1Методы подготовка кромок под сварку

Металл, идущий на изготовление сварных конструкций, предварительно очищают. Очистка должна производиться до сборки узла. Металл в месте сварки тщательно очищают от ржавчины, пор и других дефектов. Особенно следует обратить внимание на зачистку металла в зазоре между кромками. Если в зазор уже собранного узла попали загрязнения, его следует тщательно продуть сжатым воздухом или прожечь пламенем.

В тех случая, когда нельзя обеспечить глубину проплавления по всему сечению шва (большая толщина свариваемых изделий, малая мощность источника тепла, затруднения формирования шва из-за большого объема сварочной ванны, необходимость уменьшения доли основного металла в шве и т.п.), производят специальную разделку кромок. Разделка заключается в скосе кромок для того, чтобы "опустить" сварочную ванну вниз для обеспечения провара корня шва. При этом на кромках оставляют притупление для предотвращения прожогов. При сборке свариваемых изделий между кромками обязательно оставляют зазор, необходимый для приближения источника тепла к притуплению, а также для уменьшения деформаций и напряжений при сварке.

Исключение составляет нахлесточные соединение, где наличие зазора нежелательно, так как ухудшаются условия работы всей конструкции.

Детали, имеющие окалину, подвергают операции травления, которая включает в себя:

Рыхление оксидной плёнки.

Материалы:

• Нейтрат натрия 150-250 г/л;

• Углекислый натрий 500-700 г/л.

Рыхление оксидных плёнок производят при температуре 135-145 ^оС, в течении 90- 120 минут. После этого заготовки промывают в воде, в течение 1-2 минут при температуре воды 60-90 ^оС.

Травление.

Материалы:

• Плавиковая кислота (р=1,13 г/см³) 220-300 мл/л;

• Азотная кислота (р=1,4 г/ см³) 480-550 мл/л.

Травление производят при температуре до 25 ^оС в течение 2-3 минут. После этого заготовки промывают в воде, в течение 2-4 минут при температуре воды 15 ^оС.

Осветление.

Материалы:

• Азотная кислота (р=1,4 г/см³) 600-750 мл/л;

• Плавиковая кислота (р= 1,13 г/ см³) 85-100мл/л.

Осветление производят при температуре 45 ^оС в течении 1-3 минут.

Нейтрализация.

Материалы:

• Сода кальцинированная 20-30 г/л.

Нейтрализация происходит в течении 1-1,5 минут. После этого заготовки промывают в воде, в 1-3 минут при температуре воды не менее 40 ^оС.

Механическая обработка включает в себя:

Обезжиривание, в местах сварки салфеткой, смоченной в нефрасе. Просушка на воздухе. Торцы стыкуемых заготовок перед обезжириванием зачистить.

Материалы:

• Нефрас С3 80/120 ГОСТ443-76;

• Ванночка алюминиевая

• Салфетка х/б ГОСТ 11680-76;

• Шлифовальный круг 80х10х20 25А СМ26 К5Б;

• Перчатки х/б ГОСТ 1108-59.

Оборудование:

• Шлифовальная машинка ИП-21230;

• Маска из органического стекла С-40 ТУ 64-1-456-70.

Обезводить детали в местах сварки салфеткой, смоченной в спирте.

Материалы:

• Спирт этиловый технический ГОСТ 18300-72;

• Салфетка х/б ГОСТ 11680-76.

В случае невозможности удалить окалину химическим путём, удалить её механической зачисткой (допустимое число оборотов шлифовального круга 6230 об/мин).