Ориентировочные режимы работы увеличенным количеством электродов. Табл. 23.
Особенности электрода |
Толщина металла |
Диаметр электрода |
Величина тока |
Сдвоенный |
2-4 мм |
3 + 3 мм |
100-180 А |
4-8 мм |
4+4 мм |
180-З00 А |
|
8-12 мм |
5 + 5 мм |
250-350 А |
|
12-20 мм |
6+6 мм |
З00-400 А |
|
Пучок из: |
|
|
|
- 3 электродов; |
2-4 мм |
3 + 3 + 3 мм |
250-З00 А |
- 4 электродов; |
4-8 мм |
З+З+З+З+З мм |
250-З00 А |
- 3 электродов; |
8-12 мм |
4 + 4 + 4 мм |
250-320 А |
- 3 электродов |
12-20 мм |
5 + 5 + 5 мм |
ЗОО-400 А |
3. В ряде случаев, в частности при выполнении швов со значительным объемом наплавленного металла (например, при заварке дефектов стального литья, наплавке и др.), применяют сварку трехфазной дугой (рис. 77).
|
Суть данного способа заключается в том, что к двум электродам и основному металлу подключается переменный ток одновременно от трех фаз источника тока (две фазы к электродержателю, одна — к основному металлу). Это означает, что возбуждаются три сварочные дуги: две между электродами и металлом, а третья — между электродами. Благодаря такому способу сварки увеличиваются количество выделяющейся теплоты, скорость плавления электродов и производительность труда (в 2-3 раза). |
|
|
Рис. 77. Схема горения сварочных дуг при сварке трехфазной дугой: 1 — основной металл; 2, 6 — дуга между электродом и металлом; 3, 4 — электрод; 5 — дуга между электродами |
Рис. 78. Конструктивная схема двухстержневого электрода для сварки трехфазной дугой: 1 — электрод; 2 — общее покрытие; 3 — зачищенный конец |
В совокупности это означает, что за 1 час горения трехфазной дуги и при использовании электродов диаметром 6 мм количество наплавленного металла во время работы может составить 8 кг. Понятно, что для такой сварки необходимы особые электроды (рис. 78).
Расстояние между электродами определяется диаметром стержня (табл. 24).
Диаметр стержня |
Расстояние |
5 мм |
1,75 мм |
6 мм |
2 мм |
8 мм |
2,5 мм |
Трехфазной дугой выполняют стыковые и тавровые соединения в нижнем положении и под углом в 45°. Тавровое соединение предпочтительнее варить «в лодочку». Чтобы увеличить глубину провара и предотвратить пористость шва, необходимо, чтобы конец электрода касался основного металла кромкой козырька покрытия, появляющегося при плавлении. При сварке в нижнем положении величина сварочного тока составляет 200-220 и 280-320 А при диаметре электрода 5 и 6 мм соответственно.
60. Автоматическая дуговая сварка:
автоматическая дуговая сварка — Механизированная дуговая сварка, при которой возбуждение дуги, подача плавящегося электрода или присадочного металла и относительное перемещение дуги и изделия осуществляются механизмами без непосредственного участия человека
Различают следующие виды механизированной (автоматической) сварки.
1. В углекислом газе и его смесях с кислородом сваривают низко- и среднеуглеродистые, а также низколегированные стали. В углекислом газе сваривают стали толщиной до 40, а в смесях газов – до 80 мм. Защита смесью газов улучшает технологические и металлургические характеристики процесса сварки . Расход углекислого газа зависит от мощности дуги, вылета электрода, воздушных потоков в помещении, где выполняется сварка.
2. В инертных газах (аргоне или гелии) можно сваривать алюминий, магний, титан и их сплавы. Свариваются низко- и среднеуглеродистые, низко-, средне- и высоколегированные конструкционные стали. Использование названных газов целесообразно, так как аргон имеет плотность почти в 1,5 раза большую, чем воздух, а гелий – значительно меньшую, чем воздух и аргон. Кроме того аргон и гелий не образуют химических соединений с металлами, поэтому в этих газах можно сваривать любые металлы и сплавы.
Сварка в среде защитного газа проводится для предотвращения влияния воздуха на расплавленный металл в зоне соединения. Для этого непосредственно в зону воздействия электрической дуги через горелку подводятся специальные газы
Достоинства и недостатки метода
Преимущества:
Применяя различные режимы работы, можно соединять практически любые металлы.
Высокое качество соединений в широком спектре толщин металлов.
Визуальный контроль за течением процесса.
Нет зависимости от положения деталей в пространстве.
Температурное воздействие производится на узкий участок деталей.
Высокая скорость работы, с легкостью процесс можно механизировать и автоматизировать
Не нужно удалять флюсы и шлаки, проводить зачистку швов.
Существенные недостатки:
Необходима защита от вредного светового и термического воздействия сварки.
Необходимость закупки дорогостоящих защитных газов.
Возможность их негативного воздействия на организм человека.
Дороговизна оборудования.
Необходимость прохождения дополнительных обучающих курсов.
61. Автоматическая дуговая сварка под флюсом — сварка электрической дугой, горящей между концом сварочной проволоки и свариваемым металлом под слоем флюса.
Сварка под флюсом применяется в стационарных цеховых условиях для всех металлов и сплавов, включая разнородные металлы толщинами от 1,5 до 150 мм.
Недостатки:
велики трудозатраты, связанные со стоимостью флюса.
трудности корректировки положения дуги относительно кромок свариваемого изделия;
экологическое воздействие газов на оператора;
невидимость места сварки, расположенного под толстым слоем флюса;
нет возможности выполнять сварку во всех пространственных положениях без специального оборудования;
повышеннаяжидкотекучесть расплавленного металла и флюса;
требуется тщательная сборка кромок под сварку. При увеличенном зазоре между кромками возможно вытекание в него расплавленного металла и флюса и образование в шве дефектов.
Преимущества:
повышенная производительность;
минимальные потери электродного металла;
отсутствие брызг;
максимально надёжная защита зоны сварки;
минимальная чувствительность к образованию оксидов;
не требуется защитных приспособлений от светового излучения, так как дуга горит под слоем флюса;
низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показатели механических свойств металла шва.
Характеристики:
Промышленность выпускает два типа аппаратов для дуговой сварки под флюсом: - с постоянной скоростью подачи электродной проволоки, не зависимой от напряжения на дуге (основанные на принципе саморегулирования сварочной дуги); - аппараты с автоматическим регулированием напряжения на дуге и зависимой от него скоростью подачи электродной проволоки (аппараты с авторегулированием). В сварочных головках с постоянной скоростью подачи при изменении длины дугового промежутка восстановление режима происходит за счет временного изменения скорости плавления электрода вследствие саморегулирования дуги. При увеличении дугового промежутка (увеличение напряжения на дуге) уменьшается сила сварочного тока, что приводит к уменьшению скорости плавления электрода.
Автоматическая дуговая сварка под флюсом. Преимущества и недостатки область применения.
сварка электрической дугой, горящей между концом сварочной проволоки и свариваемым металлом под слоем флюса.
Сварка под флюсом применяется в стационарных цеховых условиях для всех металлов и сплавов, включая разнородные металлы толщинами от 1,5 до 150 мм.
Недостатки
велики трудозатраты, связанные со стоимостью флюса.
трудности корректировки положения дуги относительно кромок свариваемого изделия;
экологическое воздействие газов на оператора;
невидимость места сварки, расположенного под толстым слоем флюса;
нет возможности выполнять сварку во всех пространственных положениях без специального оборудования;
повышеннаяжидкотекучесть расплавленного металла и флюса;
требуется тщательная сборка кромок под сварку. При увеличенном зазоре между кромками возможно вытекание в него расплавленного металла и флюса и образование в шве дефектов.
Преимущества
повышенная производительность;
минимальные потери электродного металла;
отсутствие брызг;
максимально надёжная защита зоны сварки;
минимальная чувствительность к образованию оксидов;
не требуется защитных приспособлений от светового излучения, так как дуга горит под слоем флюса;
низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показатели механических свойств металла шва.
62. Электрошлаковая сварка. Преимущества и недостатки область применения.
Широко применяют в тяжёлом машиностроении для изготовления ковано-сварных и лито сварных конструкций .
Обладает рядом преимуществ по сравнению с автоматической сваркой под флюсом: повышенной производительностью, лучшей макроструктурой шва и меньшими затратами на выполнение одного метра сварного шва повышение производительности непрерывность процесса сварки выполнением шва за один проход при любой толщине металла и увеличением сварочного тока 1.5-2 раза.
Недостатки образования крупного зерна в шве и околошовной зоне в следствии замедленного нагрева и охлаждения. После сварки необходима термическая обработка для измелчения зерна в металле сварного соединения.
63. Плазменная сварка. Преимущества и недостатки область применения.
Плазменная сварка используется в авиационной, космической, машиностроительной, автомобилестроительной, электротехнической, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства, где к конструкциям предъявляются высокие требования к качеству их изготовления.
К преимуществам сварки относят:
высокую концентрацию тепла при минимальной зоне теплового воздействия, что исключает в процессе сварки коробление деталей, а значит и отпадает необходимость в их правке;
стабильность горения дуги;
высокую скорость сварки (до 50 м/час), что позволяет повысить производительность труда;
проплавление металла на всю глубину, что позволяет перед сваркой не осуществлять разделку кромок;
широкие пределы регулирования сварочной дуги;
отсутствие разбрызгивания металла в процессе проведения работ;
экономичность;
высокое качество полученного сварного соединения;
возможность полной автоматизации сварочного процесса.
К недостаткам относят:
сложность обслуживания некоторых видов оборудования;
необходимость соблюдать технику безопасности.
64. Термомеханическая сварка и механическая. Электроконтактная сварка.
Термомеханический класс сварки основан на использовании совместного действия тепла и давления, вводимых в зону сварки. Термомеханический, или термопрессовый, класс сварки по принципу действия во многом аналогичен рассмотренному выше механическому классу сварки. Основное отличие в том, что тепловая энергия вводится в зону сварки извне. Тепловая энергия образуется при прохождении электрического тока через сопротивление по границе «металл—металл», введением теплоты от газовой горелки, электрическим разрядом от конденсатора. Используется также тепловая энергия от дугового разряда.
В соответствии с этим термомеханический класс сварки разделяют на следующие виды:
• электроконтактная сварка;
• диффузная сварка;
• газопрессовая сварка;
• дугопрессовая сварка;
• сварка аккумулированной энергией.
Электроконтактная сварка является одним из самых распространенных видов сварки металлов давлением. Электроконтактная сварка относится к видам сварки с кратковременным нагревом места соединения деталей без оплавления или с оплавлением и осадкой разогретых заготовок. Характерная особенность этих процессов – пластическая деформация, в ходе которой формируется сварное соединение. В процессе этой деформации происходит удаление окислов из зоны сварки, устранение раковин и местное уплотнение металла.
К механическому классу относят виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления.
К механическому классу относят следующие виды сварки:
• холодная сварка;
• сварка взрывом;
• сварка трением;
• ультразвуковая сварка.
Механическая энергия используется для сближения поверхностей на уровень межатомных взаимодействий элементов свариваемых деталей с образованием устойчивых связей.
Простота оборудования и высокая скорость процесса сварки позволили занять механическому классу сварки достойное место в различных технологических процессах.
65. Точечная сварка и шовная.
Точечная контактная сварка
Точечная контактная сварка - это сварка, при которой соединение свариваемых элементов детали или изделия происходят в отдельных точках (рис. 1).
Рис. 1. Схема точечной контактной сварки
При точечной контактной сварке свариваемые элементы детали или изделия собирают внахлёстку, устанавливают и зажимают между электродами сварочной машины.
Электроды для точечной сварки представляют собой цилиндрические стержни с конической или сферической рабочей поверхностью, изготавливаемые из меди или её сплавов.
Электрический ток от сварочного трансформатора через электроды подаётся к свариваемым элементам.
Наибольшее количество теплоты выделяется в контакте между свариваемыми элементами. В месте контакта металл расплавляется, образуя литое ядро. Прилежащие к ядру слои металла нагреваются до пластического состояния и, деформируясь под действием сжимающего усилия электродов, препятствуют вытеканию жидкого металла из ядра.
Конструктивное оформление сварных соединений, выполняемых точечной сваркой, регламентирует ГОСТ 15878-79.
Точечной контактной сваркой можно сваривать изделия из листов и прутков, собранных внахлёстку
. Точечная контактная сварка
Точечная контактная сварка - это сварка, при которой соединение свариваемых элементов детали или изделия происходят в отдельных точках (рис. 1).
Рис. 1. Схема точечной контактной сварки
При точечной контактной сварке свариваемые элементы детали или изделия собирают внахлёстку, устанавливают и зажимают между электродами сварочной машины.
Электроды для точечной сварки представляют собой цилиндрические стержни с конической или сферической рабочей поверхностью, изготавливаемые из меди или её сплавов.
Электрический ток от сварочного трансформатора через электроды подаётся к свариваемым элементам.
Наибольшее количество теплоты выделяется в контакте между свариваемыми элементами. В месте контакта металл расплавляется, образуя литое ядро. Прилежащие к ядру слои металла нагреваются до пластического состояния и, деформируясь под действием сжимающего усилия электродов, препятствуют вытеканию жидкого металла из ядра.
Конструктивное оформление сварных соединений, выполняемых точечной сваркой, регламентирует ГОСТ 15878-79.
Точечной контактной сваркой можно сваривать изделия из листов и прутков, собранных внахлёстку (рис. 2).
Рис.2. Некоторые типы сварных соединений при точечной контактной сварке
Шовная контактная сварка
Шовная контактная сварка - это сварка, при которой соединение свариваемых элементов детали или изделия осуществляется сплошным рядом сварных точек, перекрывающих друг друга примерно на 1/3.
Шовная сварка во многом подобна точечной,но отличается от ней тем, что в качестве электродов используютвращающиеся ролики(рис. 3).
Рис. 3. Схема шовной сварки
При шовной сварке так же, как и при точечной, свариваемые элементы собирают внахлёстку, устанавливают и зажимают между роликами, а затем включают электрический ток.
Электрический ток от сварочного трансформатора черезвращающиеся ролики - электроды подаётся к свариваемым элементам изделия.
Свариваемые элементы перемещается между вращающимися роликами и образуется сплошной ряд сварных точек - сварной шов.
Виды сварных соединений при точечной и шовной сварках одинаковы (рис. 2), но шовную сварку применяют в случаях:
- обеспечения большой прочности сварного шва;
- обеспечения герметичности сварного соединения.
Шовную сварку можно осуществлять двумя методами:
- с непрерывной подачей электрического тока;
- с прерывистой подачей электрического тока.
Шовная сварка с непрерывной подачей электрического тока отличается неустойчивостью процесса.
Шовная сварка с прерывистой (импульсной) подачей электрического тока обеспечивает образование отдельных сварных точек, перекрывающих друг друга.