Аргонодуговая сварка
Аргон - бесцветный газ, в 1,38 раза тяжелее воздуха, с большинством элементов он не образует химических соединений и нерастворим в жидких и твердых металлах. Аргон получают из воздуха переохлажденного до низких отрицательных температур путем избирательного испарения при температурах выше –185°С,
Согласно ГОСТ 10157-79 выпускают три марки аргона различной чистоты: В - 99,99%, I- 99,96% в II - 99,90% (указаны проценты чистого аргона, остальное - примеси кислорода и азота). Поставляется и хранится аргон в сжатом газообразном состоянии в стальных баллонах под давлением 15 MПa.
Аргонодуговой сваркой можно сваривать изделия по двум схемам: неплавящимся и плавящимся электродами.
Сварку неплавящимся электродом применяют, как правило, при соединении металлов толщиной 0,1 ... 6 мм; плавящимся электродом - от 3 и более.
В качестве неплавящегося электрода применяют вольфрамовые прутки по ГОСТ 23949 – 80, марки ЭВЧ, ЭВЛ, ЭВИ. Диаметр вольфрамового электрода выбирается в зависимости от величины сварочного тока (табл.8)
Таблица 8
Сила тока, A |
20-60 |
60-120 |
120-180 |
180-260 |
260-320 |
320-500 |
Диаметр вольфрамового электрода, мм |
1-2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Сварку неплавящимся электродом обычно ведут на постоянном токе прямой полярности. Для сварки Al сплавов используется постоянный ток обратной полярности либо переменный с использованием осцилляторов, что позволяет за счет эффекта катодного распыления разрушить окисные пленки.
Рис. 37.
Для сварки неплавящимся электродов в среде защитных газов необходимо иметь (рис. 25): 1 – присадочный пруток или проволоку; 2 – сопло; 3 – токоподводящий мундштук; 4 – корпус горелки; 5 – неплавящийся вольфрамовый электрод;
6 – рукоять горелки; 7 – атмосферу защитного газа; 8 – сварочную дугу; 9 – ванну расплавленного металла.
Дуга горит между вольфрамовым электродом и свариваемым изделием. В зону пламени дуги подается присадочный пруток, изготовленный из материала, близкого по химическому составу к основному металлу. Металлический пруток и основной металл образуют ванну расплавленного металла. Сварка осуществляется специальной горелкой, в которой укреплен электрод, по каналу горелки в зону дуги подается аргон.
При переменном токе максимально допустимый ток I = 60d, I - сила тока, A; d – диаметр электрода, мм (табл. 7) (вид соединения - встык),
При сварке на постоянном токе прямой полярности с горелками без водяного охлаждения максимально допустимый сварочный ток определяют по формуле:
Iсв = 80 d, А (10)
При сварке с водяным охлаждением сварочный ток увеличиваю на 20-30 %.
Режимы для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом
Таблица 9.
Толщина металла, мм |
Сварочный ток, А |
Диаметр проволоки, мм |
Расход газа, л/мин |
Скорость сварки, см/мин |
1,0 1,5 2,0 |
30 – 40 45 – 70 70 – 120 |
1,6 1,6 2,0 |
3 – 4 4 – 5 5 – 6 |
12 – 28 10 – 20 8 – 18 |
При ручной сварке диаметр присадочного прутка определяют по формуле:
,
мм (11)
где S – толщина металла, мм.
Сварочный пост для ручной сварки на постоянном токе включает источник постоянного тока, специальную горелку, баллон с газом, редуктор, ротаметр для измерения расхода газа и др.
Для сварки на постоянном токе в качестве источника питания применяют сварочные генераторы, сварочные выпрямители.
Сварку в среде аргона применяют для нержавеющих, жаропрочных сталей и алюминиевых сплавов.
При аргонодуговой сварке, выполненной неплавящимся электродом, формируется сварной шов по ГОСТ 14771-76.