25.09.2012 Лекция №6

(Сера 0.06; фосфор 0.07%)

3.2 Качественные стали где содержание серы 0.04 фосфора 0.035

Высокачественные стали сера 0.025 фосфор 0.025

Особо высокачественные стали сера < 0.15 фосфор <0.25

Стали обыкновенного качества выполнят только углеродистыми. Качественные и высококачественные выполняются углеродисто - легированными. Особо высоко качественные только легирование.

4) по степени раскрепления

4.1 спокойная сталь

4.2 полуспокойная сталь

4.3 кипящая сталь (хорошо деформируется)

Углеродистыми стали производят спокойными и полуспокойными кипящими. Легированные только спокойными.

5) по структуре

5.1 перметного

5.2 мартенситная

5.3 аустенитного

Обозначение стали

Ст0-Ст.6 подразделяются на 3 группы

“A”-с гарантированными механическими свойствами

“Б”- с гарантированными химическими составом

“В”-cгарантированными механическими и химическими составом

Ст3 – обыкновенная Ст30-хорошего качества

1. Спокойные стали маркируют СП, полуспокойные СП, кипящие КП. Б Сталь 6КП (сталь обыкновенного качества с гарантированными химическими свойствами кипящая). Индексация от 0 до 6 указывает концентрацию на содержание углерода в стали, чем больше номер тем больше углерода.

2. Легированные стали маркировка состоит из сочетания цифр и букв. Способ раскисления не указывается. Содержание углерода указывается в начале марки числом в соответствующем его концентрации.

А) В сотых долях % для сталей с содержанием углерода < 0.7 % (конструкционные и специального назначения)

Б) в десятых долях процента для стали с углеродом больше чем 0.7 % инструментальные стали.

Легирующие элементы обозначаются буквами русского алфавита. Если после буквы нет цифры или числа то сталь содержит от 1 до 1.5 % легирующих элементов, если стоит число то оно указывает содержание легирующих элементов в %.

0.9К18Н9Т (0.9% углерода, 18% хрома, 9% никеля, 1% титана)

В конце марки высокачественой стали ставится А; а если особо высоко качественная то Ш.

Для некоторых высокачественых сталей бывают следующие отклонение в обозначении: все инструментальные стали, легированные стали и сплавы, высококачественная буква А не ставится. Все инструментальные, легирующие стали и сплавы с особыми свойствами всегда высококачественные и буква А не ставится.

2) Стали для производства

3) Быстро режущие инструментальные стали обозначаются М, а следующие за ним число указывает содержание вольфрама.

4) Углеродистые инструментальные стали обозначаются У, а следующая за ней цифра указывает содержание углерода в десятых долях процента.

Обозначение чугунов

1) Пример (СЧ12(28)) 12 - мин. предел прочности при растяжении кг/мм², 28 мин предел прочности при изгибе кг/мм²

2) Ковкий чугун КЧ3510; 35 - мин. предел прочности при растяжении кг/мм²10 - мин. относительное удлинение.

3) Высокопрочный чугун ВЧ60-2 (также обозначение что и при ковком чугуне).

4) Белый чугун используется как износостойкий ИЧК12Г5

5) Аустенитный чугун ЧН19К3

6) Антифрикционный чугун на основе серых АСЧ, на основе ковких АКЧ и на основе высокопрочных АВЧ.

7) Жаропрочный чугун ЖЧК1.5

Цветные металлы и их сплавы

Алюминиевые сплавы разделяются на 2 группы а) деформированные поставляемые в виде прокатов обозначаются буквами Д,АК,АВ, после которых стоит номер сплава б) литейные сплавы AL1,AL2….т.д.

2)Магнитные сплавы деформированные: а)деформированные МА3,МА8 б) литейные ЭМ5, ЭМ6.

Титановые сплавы

а) деформированные ВТ5, ЛТ4

б) литейные ВТЛ1, ВТЛ5

Сплавы меди

Условное обозначения А-алюминий, Ж -железо , К-камний, Мq- марганец,N-никель, О- олово, С- свинец, Ф-фосфор, Ц- цинк, Цр- цирконий, Х-хром, Т- титан.

Бронза (Бр)- это сплав меди с другими элементами и с небольшим количеством цинка различают бронзы оловяннестые и без оловяннестые.

Бр ОЦСН 3-7-5-1 (3% олова, 7% цинка, 5% свинца, 1% никеля)

Бр АМц 9-2 ( 9% алюминий, 2% марганца, остальное медь)

Латуней сплав меди с цинком до 45% и небольшим количеством других элементов.

ЛМцС 58-2-2(58% медь, 2%,марганец, 2%,свинец, остальное цинк)

Никелевые сплавы

НМЦ 2.5 с содержанием марганца 2.5%

Твердость составляющие железо углеродистых сплавов.

НВ НRe

1. Аустенит 170-200 -

2. Феррит 80-100 -

3. Перлит 160-200 -

4. Сорбит 270-320 28-25

5. Тростит 330-400 36-45

6. Мартенсит 500-700 51-67

7. Цементит >700 >67

Сварные материалы для дуговой электрошлаковой сварки. (наплавки)

1. Стальная сварочная проволока. При сварки стали в основном используют холодно деформированию (тянутую) сварную проволоку по ГОСТУ, которая происходит в результате изготовления 75 марок проволоки.

Классификация сварной проволоки.

В зависимости от уровня легирования сварочная проволока делятся: на низколегированную, низкоуглеродистую; легированную; высокого легированную.

Св – 08 низкоуглеродистая проволока (А,АА,ГА)

08Г2С – легированная проволока

Св 15 ГСТЮЦА – самозащитная проволока

Св 20 ГСТЮА – самозащитная проволока

Металл проволок этих двух марок легирован элементами, которые обеспечивает снижение вредного кислорода и азота на металл шве т.е. обеспечивают его защиту. Этими проволоками сварку ведут без специальной защиты поэтому они называются садозащитными. Однако технологические свойства у них не высоки и стоимость этих проволок достаточно высокая, поэтому применение этих проволок ограничено.

1.Высоколегированные проволоки > 10% легированных элементов Св 10К20Н15

2. В зависимости от назначения проволоку подразделяют для сварки и для изготовления плавящих электродов (условное обозначение Э) на проволоку для изготовления электродов более жесткие предельные отклонения по диаметру.

3. По виду поверхности низкоуглеродистую и легированную проволоку подразделяют на немедненую и медненую условное обозначение (О)

4. В зависимости от способа выплавки сварочной проволоку ее подразделяют: как ее можно выплавить: электрошлаковую переплавом (Ш) вакумно-дуговым переплаво (ВД) вакумно - индукционным переплавом (ВИ).

02-октября- 2012г лекция №7

Стальная проволочная проволока изготавливается следующим диметром 0.3, 0.5, 0.8, 1.0, 1.2, 1.4, 1.5, 1.6, 2.0, 2.5, 3.0 ,3.5, 4.0, 4.5, 5.0, 8.0 ,1.0. Обозначение сварочных проволок: указывают диаметр и марку проволоки, приведенные выше индексы характеризующие способ выпалки стали назначение и вид поверхности проволоки и стандарт (ГОСТ).

Примеры:

Проволока 3СВ-0.8А ( СВ- сварочная проволока диаметр 3мм марки СВ – 0.8А для сварки наплавки с не обеденной поверхностью ) .

Проволока 4СВ-0.4Х19Н9-Э-ГОСТ (сварочная проволока диаметром 4мм, углерода 0.4%, 9% никеля, 19% хрома, для изготовления электродов)

Проволока 2СВ-30Х25Н16Г7 – Ш - ГОСТ (сварочная проволока диаметром 2, углерода 0,3, 25% - хрома, 16% - никеля, 7% - марганца, электрошлаковый переплав с не обеденной поверхностью )

Проволока 1.6СВ-0.8Г2С–О–ГОСТ (проволока диметром 1.6, 0.8% углерода, 2% кремния, объениненая)

Проволока 2.5СВ-0.8ХГСМФА-ВИ-Э-О ГОСТ (проволока диаметром 2.5, 0.8 углерода, < 1.5%, хрома, марганца, кремния, молибден, ванадий, высококачественная, индукционный переплав, для изготовления электродов, объединена).

Сварная проволока.

Сварная проволока из алюминий и его сплавов. Предназначена для сварки алюминию и ее сплавов. Используют холодно тянутую и горячее деформированную прессованую проволоку по госту которая предусматривает изготовление 14 марок проволок отличных содержание легирующих элементов СВ.АМЦ (Mn) СВ.АМГ6 (AL,Mg) .

Классификация

1.по способу изготовления – тянутая В, прессованная П

2. По состоянию материала в нагартованном (поверхностное упрочнение) состоянии Nв отраженном состоянии М.

3. По виду поставки в бухте БТ на катушке КТ. 25 наименований 0.8 до 12.5, 25 . Различных диаметров Проволока В.СВ АМцН500хБТ-ГОСТ (В – тянутое, марка СВ АМц, в нагортованом состоянии, диаметром 5 мм, в бухте) . Сварная проволока и прутки из меди и ее сплавов( бронза и латунь). Эти проволоки предназначены для сварки плавлением изделий из меди, а также для наплавки соответствующих поверхностных слоев на стальные изделия. Используют холодно деформированную тянутую и горячее деформированную прессованную СВ проволоку и прудки по ГОСТ предусматривающих изготовлению 17 марок проволоки и 5 марок прудков. Классификация:1.по способу изготовления тянутые Д прессованные Г 2. По форме сечения круглые КР 3. По состоянию материала мягкое (М), твердое (Т) 4 по виду поставки на катушках КТ, на барабанах ПР, на сердечниках СР. 5.Для прутков по длине не мереной МД длины от 1 до 5 метров . Проволока из меди и ее сплавах выпускается диаметрами от 08 до 8 (14 диаметров) материал и марки проволоки приведены в таблице 2 СВ прудки из меди и сплавов выпускаются диаметр 6, 8 мм. материал и марки прудков приведены в таблице 3. Обозначения проволока сварная ДКРТ 20 БТ БРОЦ4-3-ГОСТ (проволока сварочная, холодно деформированная, твердо тянутая, диаметром 2мм, в бухте, бронза, олова, цинк 3%) . Пруток сварок ГКРМ 6.0 НД ЛОК59-1-0.3-ГОСТ (горячее круглый мягкий, диаметром 6мм, немереной длинны, латунь, олово и камней остальное цинк). Назначение сварочных проволок и прудков из меди приведены в табл.4,

Прудки чугунные.

Предназначены для сварки и наплавки изделия из чугуна, а также для изготовления плавящихся электродов. Прудки чугунные выпускаются диаметром 4,6,8 мм. Длиной 250,350,450 мм соответственно. Диаметром 10,12,14,16 мм (длина 450,500,600,700 мм соответственно). По назначению чугунные прудки делятся на следующие марки: ПЧ1, ПЧ2 для газовой сварки и наплавки серого чугуна СЧ с перлитной и перлит ферритной структурой и изготовления электродов.

ПЧН –наплавки серого чугуна

ПЧВ – для высоко прочного чугуна и изготовления электродов.

Электроды.

- различают плавящееся и не плавящееся .

Плавящие электроды классификация:

1. назначения сварки стали, AL,Cuи др.

2. По виду покрытия

3. По механических свойствам металла шва (рис. 12)

Стальная сварочная проволока.

Холодно деформированная сварочная проволока.

Классификация сварочной проволоки:

1. В зависимости от легирования

- низкоуглеродистая СВ08 (0.08% углерода)

- легированная 08Г2С

- высоко легированная СВ – 10Х20Н15 (> 10% углерода)

Металлы этих проволок обеспечивают вредное влияние для шлаков . Стоимость высока. Применение этих проволок ограничено. (СВ – 15ГСТЮЦА – самозащитная, СВ – 20 ГСТЮА)

2. В зависимости от назначения:

- для сварки

- для изготовления плавящимся электродом (Э), жесткие отклонения по диаметру.

3. По виду поверхности:

Подразделяется на омеднению и не омеднения условное обозначение (О)

4. В зависимости от способа выплавки:

- электрошлаковый переплав (Ш)

-вакумно –дуговой (ВД)

-вакумно – дуговой индукционный (ВИ)

09-окт-2012г лекция №8

Электроды.

Покрытия предназначено для защиты сварного шва или наплавленного слоя от взаимодействия с атмосферой, а также изучение их механических свойств. Поэтому покрытия называют защитно-легирующим, а электроды покрытыми или с защитно-легирующим покрытием (качественные, штучные). В состав легированного покрытия входят следующие компоненты ионизатующие и стабилизирующие, которые увеличивают степень ионизации газа и повышают стабильность ее горения. Газообразующие повышающие концентрацию защитных газов и препятствуют взаимодействию с другими газами. Шлака защитные создающие на поверхности жидкий шлак электродных капельи металле шва который препятствующие его окислению. Раскисляющий восстанавливающий из оксидов свариваемый металл свариваемой ванны. Легирующие компоненты (как правило ферросплавы) предающие металлу шва определенные механические и эксплуатационные свойства. Связующие жидко натриевое и калиевое стекло (удерживающее перечисленные выше порошково образные компоненты на поверхности) раскисляющие или легирующие элементы могут входит также в состав стержня электрода.

Типы покрытий.

Различаются в зависимости от того какие шлака и газообразующие материалы используются в электродных покрытиях.

1. Кислые (рудно-кислые покрытия). В качестве шлака образующих используются окислы железа, марганца и кремния. Газообразующими являются органические соединения крахмал, дельтсрим. В качестве окислителя используется ферум – марганец. Электроды характеризуются достаточно высокой скорости расплавления, возможностью выполнять сварку на повышенных токах, обладают высокой проплавляющей способностью. Наиболее технологичной при сварки, наплавки в нижних положении, но могут быть использованы для выполнения горизонтальных и вертикальных швов.

2. Основное покрытие содержит в качестве шлакообразующих карбонаты(СaCO₃)и фториды (CaF2) газовая защита создается СО₂которая образуется при диссоциации СaCO₃в процессе нагрева и плавления . Для легирования металла шва и наплавленного слоя в покрытия могут быть ведены порошки в виде фером сплавов.(фером марганец, фером ванадий, фером силициум). В качестве раскислителя используется фером силициум, фером марганец, фером титан. Вот эти электроды характеризуют способность выполнять сварку во всех пространственных положениях. Однако сварку можно выполнять только на постоянном токе обратной полярности.

ТОЛЬКО ПОСТОЯННЫЙ ТОК.

3. Целлюлозное покрытия – содержат в основном целлюлозу и органические составляющие, для образования большого количества защитного газа при меньшем количестве шлакообразующих для раскисления принимают фером марганец. Электроды характеризуются высокой проплавляемой способностью и скоростью плавления. Возможностью вести сварку по всем пространственных положениях .

4) Рутиловые покрытия – содержат в основном рутил (TiO₂) с добавками полевого шпата

([ (КОNaО)* АLОSiО] – полевой шпат) и магнезита (MgO), который является шлакообразующими компонентами, вмести рутила может содержатся 45-50% ильменита (Al₂O₃) - для создания газовой защиты в покрытия в водят органические вещества (целлюлозу, крахмал). В качестве раскислителя используетсяFeMn. В целях получения производительности в покрытия иногда вводят порошокFe. Электроды характеризуются возможностью получения швов с гладкими и плавными очертаниями во всех пространственных положениях.

5)Специальные электродные покрытия относятся к гидрофобным покрытиям. Гидрофобные покрытия изготавливаются: замена силикатно связующего жидкого стекла по полимеризующими органическими веществами обладающими специальными физ. хим. свойствами (необходимо вязкости ). Электроды со специальным покрытием используются в особо влажных условиях и под водой. Обозначение электродов для сварки и наплавки стали. Структура условного обозначения приведена на рис 13.

Классификация

По типу электрода

1.1 Для сварки углеродистых и низкоуглеродистых конструкционных сталей с пределом прочности 600 МПа (60 кг/м²) условное обозначение (У). Типы электродов: Э38,Э42,Э46,Э50,Э60, для сварки углеродистых и низколегированных сталей без повышенных требований к металлу шва. Э42А,Э46А,Э56А,Э60А – для сварки углеродистых низколегированных сталей, когда к металлу шва предъявляются повышенные требования по ударной вязкости и пластичности.

1.2 Для сварки легированных конструкций сталей с пределом прочности больше чем 600 МПа; условное обозначение буква (Л) Э70, Э85,Э100,Э125,Э150

1.3 Для сварки легированных теплоустойчивых сталей условное обозначение (Т).

1.4 Для сварки особого легированных сталей с обыми свойствами коррозионо стойкие, жаро стойкие, жаропрочные условное обозначение буква (В).

1.5 Для наплавки поверхности слоев с особыми свойствами условное обозначение буква (Н).

Лекция №9 09-октября-2012г

2. По марки электрода рис.13

3. Диаметр электрода смотри таблицу 14

4. По условному назначению электрода смотри условное обозначение 1.1-1.5

5. По толщине покрытия:

d– диаметр стержня

6. По характеру наплавляемого металла группа индексов:

6.1 Электроды для сварки углеродистых и низко легированных конструкционных сталей с пределом прочности < 600 МПа смотри таблицу 5. Данные для наплавленного металла и металла шва приводиться для состояния после сварки без термообработки. ТХ – критическая обработка хрупкости. для коротких образцов (относительное удлинение).

6.2 Электроды для сварки легированный стали с прочностью > 600 МПа (высокопрочные стали) группа индексов обозначающая характером наплавляемого металла и металла шва указывает, средние содержание основных химических элементов на наплавленном металл, а также ТХ таблица 6 и включает – 1 индекс из двухзначного числа соответствует среднему содержанию углерода на наплавленном металле в сотых долях процента последующий индекс состоит из буквенного обозначения соответствующего основного химического элемента и стоящего за ним числа показывающего средние содержание этого элемента на наплавленном металле последний индекс характеризует ТХ таблица 6.

6.3 Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей. Группа индексов включают 2 индекса: 1 индекс характеризует ТХ таблица 6 2 – индекс характеризует максимальную рабочую температуру при которой регламентированы показатели длительной прочности наплавленного металла и металла шва таблица 7. Прочность материала при высокой температуры находящегося под напряжением длительное время оценивают пределом длительной прочности – напряжением вызывающий разрушение при заданной температуры Т С⁰через определенный промежуток времени. (10⁵)

6.4 Электроды для сварки высоко легированных сталей с особыми свойствами. Группа индексов должна состоять из 4 индексов для электродов обеспечивающих аустенитно ферритную структуру или из 3 первых индексов для остальных электрод таблица 8. 1 индекс характеризует стойкость наплавленного металла шва к меж криссталитной коррозии в зависимости от метода испытания таблица 8. В зависимости от химического состава стали и технических условий эксплуатации при эксплуатации применяют метода АМ,АМУ,В,ПУ,Д,Г и так далее наиболее расположен АМ. Из сварного соединения вырезают образцы, вырезанные образцы непрерывно кипят: в серно кислой меди, серной кислоте и дистиллированной воде присущей с медной стружке в течение 15-24 часов в зависимости от марки стали. После кипячению образцы промывают, просушивают и изгибают по центру шва, линии сплавления или ЗТВ под углом 90⁰. Место изгиба осматривают 8 – 12 кратном увеличением наличие трещин служит бракованными признаком. Остальные методы отличаются составу травителя и длительности травления. 2. Индекс указывает максимальную рабочую температуру при которой регламентированы показатели длительной прочности наплавлено металла и металла шва таблица 9. 3. индекс указывает максимальную рабочую температуру сварных соединений для которой допускается применение электродов при сварки жаропрочных сталей таблица 10. 4. индекс указывает содержание ферритной фазы наплавленного металла и металла шва для электродов обеспечивает аустенитно перлитную структуру таблица 11.

6.5. Электродов для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Группа индексов состоит из 2 индексов 1. Указывает среднюю твердость наплавляемого металла таблица 12 2. индекс указывает твердость после наплавки без термообработки. Указывает твердость после наплавки соответствующей термообработки двойка. Размеры электродов приведены в таблице 14.Харктеристики электродов общего назначения приведены в таблице 15 .

7. По виду покрытия 7. А кислое Б – основное Ц –целлюлозное Р – ритуловое.

8. По допустимому пространственному положению: для всех положений 1, для всех положениях кроме вертикального сверху вниз 2, для нижнего, горизонтально вертикальной плоскости, вертикального снизу вверх 3, для нижнего лодочка.

9. По роду тока, полярности постоянного тока и наменального напряжения холостого хода (ХХ) источника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц группа индексов приведена в таблице 13.

10. Это ГОСТ на общее требование электродов для сварки и наплавки сталей.

11 ГОСТ по позиции 1.1-1.5

Примеры:

Обозначение электродов для чугуна и цветных металлов.

Требования не регламентированы.

Характеристики приведены для чугуна таблица 16

Характеристики приведены для цветных металлов таблица 17

Неплавящиеся электроды

1. Угловые и графитированые электроды Ø = 5 х 30 мм, L= 200…300 сечение круглое, конец 60⁰-70⁰сечение круглое; конец 60⁰-70⁰. Угольные – из прессованного угля или кокса специального состава для увеличения свойств выпускают графитироваными ( 2600 С (обжиг)). Лучше т.к сопротивление уменьшается, поэтому меньше окисляются, меньше скорость, меньше нагреваются, Производится на постоянном токе прямой полярности.

2. Вольфрамовые электроды Т_пл= 3400⁰ССварку выполняют только в инертных газах т.к. в инертных газах он окисляется и сгорает. Размеры: табл. 18. Для увеличения устойчивого горения добавляют добавки:Th– торий,La– лантана, Та – тантала,Y– иттрия. Однако из радиоактивности тория мало их применяют, а лучше утрированные.

Хим. состав приведен в таблице 19

Сварку можно выполнить на постоянном и переменном токе.

- на переменном конец в виде сферы рис 14а

- на постоянном рис 14б треугольника или конуса.

Лекция №10

Классификация электродов вольфрама: по химическому составу определяем марку электрода ЭВЧ, ЭВЛ (вольфрам с оксидами лантана), ЭВЛ1-ЭВЛ3 (с добавками оксида иттрия) ЭВТ15 (вольфрам с оксидами тория). Обозначение условное обозначение вольфрама электрода включает: марку, диаметр, длину, гост. Пример: условного обозначения ЭВЛ - ∅2 – 150 – ГОСТ.Порошковая проволока– называют трубчатую порошковую проволоку внутри которой находится порошок, изготовленный из шлака и газообразующих компонентов (элементов), обеспечивающую защиту расплавленного металла от воздуха, а также его раскисление и легирование. Конструкция порошковых проволок рис.15. Наибольшее применение имеет для сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей. Для сварки легированных сталей, чугуна и металла выпускается в небольших количествах.Классификация: 1. По условному применению порошковая проволока на газо-защитную (ПГ) применяют для сварки в углекислом газе и газовых смесях, и самозащитную (ПС) для без дополнительной защиты. 2. В соответствии с допустимым пространственным положением и условием формирования сварного шва ПП подразделяются: для нижнего и горизонтально-вертикальной плоскости (Г), нижнего горизонтально – вертикально и вертикального (В), для всех положений У. ГП, ВП, УП – с принудительным формированием шва. 3. По гарантируемому пределу текучести наплавленного метала ПП подразделяются на 9 типов. табл. 20 4. По гарантируемой минимальной ударной вязкости наплавленного металла не менее 35 Дж/смпри определенной температуры испытаний ПП делится на 9 уровней табл. 21 5. В соответствии с химическим составом наплавляемого металла ПП делится на категории А,B,С табл. 22. 6. Действующий на сварку ПП стандарт устанавливает изготовление проволоки 15∅табл. 23. допускается по согласованию изготовителя с производителем промежуточным диаметром. С соответствием в вышеуказанной классификации регламентируется следующее буквенное цифровая структура обозначения ПП : марка, диаметр (мм), условия применения, тип, категория по химическому составу, уровень по ударной вязкости, допустимое положение сварки и стандарт, обозначении марки проволоки должно обязательно ПП – после которого через дефис буквенные или цифровые символы. ПП – АН3 3.0 ПС44 – А2Н ГОСТ (АН- академия наук, ПП –проволока порошковая,∅3,ПС – самозащитная, тип 44 таблица20,А тип таблица 22, уровень ударной вязкости 2 таблица 21, Н – нижнее положение) Характеристики ПП приведены в табл. 24,25,26,27,28.

Флюсы.

- это сыпучее вещество под слоем которого горит дуга или осуществляется процесс электрошлаковой сварки. Роль флюса (КПД высокое как в термостате высокое (самое большое) защита.

Классификация (только сварки)1. По химическому составу различают:

1.1 Флюсы силикаты

1.2 Фторидные флюсы имеют в основе фторидный кальций

1.3 Керамические флюсы составлены из шлакообразующих компонентов и ферросплавов.

2. По назначению:

2.1 Для сварки углеродистых и низкоуглеродистых сталей.

2.2 Для сварки средней и высоколегированной стали.

2.3 Для механизированной сварки

2.4 Для электрошлаковой сварки.

2.5 Для автоматической сварки.

3. По насыпной массе

3.1 Стекловидная видная насыпная свыше 1000 кг/м

3.2 Пензовидные насыпная масса меньше 1000 кг/м

4. По способу изготовления

4.1 Плавленая

4.2 Керамическая

Плавленые флюсы– получают плавлением и грануляции расплава.Керамические флюсы– изготавливают из тонкоразмолотых и тщательно перемешанных материалов связанных с жидким стеклом. В ряде случаев при сварки и наплавки высоко легированных сталей применяют флюс – пакеты, которые наносятся на поверхность изделия до начала сварки и наплавки. В состав флюса входят те же компоненты, и в состав защиты легированных покрытий электродов. Характеристики флюса и химический состав приведена в табл. 29,30,31,32.

Сварные материалы для наплавки поверхностей с особыми свойствами.

Классификация наплавляемых материалов для автоматизированной и механизированной наплавки приведена на рис.16 для ручной – рис.17.

При наплавки существует несколько способов получения легированного металла с обходимым химическим составом.

1. Использование легированного электродного стержня, электродной проволоки, ленты сплошного сечения и не легирующих покрытий и флюса.

2. Использование проволок и лент, с не легирующей оболочкой и легированным наполнителем с сочетанием не легирующего флюса.

3. Использование не легированного электродного стержня, проволоки или ленты и легирующего покрытий или флюса.

4. Нанесение легирующих примесей в виде порошков, паст на поверхность подлежащей наплавки.

Возможны также комбинации этих методов. Классификация наплавочных металлов химическому составу наплавленного металла приведена в табл. 33.

Лекция №11 23-октября-2012г.

Наплавочная стальная проволока– для механизированной и автоматической дуговой наплавки стальных деталей используют стальную проволоку. Это проволока не предназначена для изготовления стержней покрытых электродов. Наплавляемая проволока выпускается следующими диаметрами 0.3,0.5,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0,2.5,3.0,4.0,5.0,6.0,7.0,8.0.

Проволока 3Нп – 30ХГСА ГОСТ (проволока диаметр 3 для наплавки 0.3 % углерода , менее 1.5% марганца, хрома, кремния, высококачественная )

Характеристики наплавляемых проволок приведены в таблице 34. Электроды для ручной наплавки приведены в таблице 35. Обозначение электродов приведены выше.

Флюсы для наплавки.

При наплавки металлов типа: А,Б (смотри таблицу 33) обычно применяют флюсы марки АН-348, ОСЦ-45,АН-60,АН-8 .

Ц,Д – АН-26, 48-ОФ-6, 46-ОФ-10. Для материалов Е: АН-20, АН-26, АН-60,

Ф,Ж,Н – АН-70, 48-ОФ-6,АН-20.

Qа,Qб – флюсы ОСЦ – 45, АН – 348А, АН -60, ФЦ – 6, ФУК.

Порошковая проволока для наплавки

Классификация: 0.8Г2АС (0.08 углерода, марганец < 2, 1-1.5% кремния, азот < 1%)

1. По способу наплавки порошковая проволока может классифицироваться на проволоку предназначенную для наплавки под флюсом (Ф) ; Наплавка в защитном газе (Г) ; Для наплавки без дополнительной защиты (самозащитная) (С); И под флюсом и защитном газе и без дополнительной защиты (У);

2. По диаметру 2.0,2.2,2.6,2.8,3.0,3.2,3.6,4.0,5.0,6.0,8.0.

3. По конструкции наплавочные проволоки могут быть 3 видов: трубчатая (Т), трубчатая с на хлестом (Н), двухслойная (Д)

ПП-Нп-30Х5Г2СМ-Т-С-2.6-ГОСТ. (Проволока порошковая для наплавки 0.3 углерода, 5% хрома,2% марганца, < 1.5% кремния, молибден < 1%, самозащитная ∅2.6)

Порошковые ленты.

- предназначены для дуговой автоматизированной(полуавтоматическая) и механизированной наплавки. Конструкция порошковой ленты рисунок 18. Порошковые ленты состоят из металлической оболочки и шивты наполнителя в состав которой входят шлако и газообразующие компоненты и легирующие элементы (компоненты). Оболочка изготавливается 0.3,0.5 мм. Наплавку выполняют без защиты и с дополнительной защитных флюсов. Применяется главным образом постоянный ток обратной полярности. (+электрод изделие -) (Прямая полярность больше проплавления)

Классификация этих лент.

1.1. По способу наплавления под флюсом (Ф).

1.2. Без дополнительной защиты самозащитная (С ).

1.3. И под флюсом и без дополнительной защиты (У).

2. По конструкции

2.1 Двухзамковая (А)

2.2 Однозамковая (Б)

3. По ширине и толщине

3.1А(18,3.8) 3.2 Б(мм,мм)

10 3.0

12 3.8

16 3.8

Обозначение ПЛ-НП-350-К25-Н-С3-А-У-ГОСТ. (порошковые ленты, для наплавки, 3.5 углерода,)

После индекса НП следует число указывающее среднюю массовую долю содержанию углерода в сотых долях процента. Цифра за буквенными обозначениями химических элементов указывает среднюю массовую долю в процентах. Отсутствие цифры означает содержание элемента 1….1,5%. При содержании кремния 0.8% , марганца 1% цифра буквы С, Г не проставляется.

Спеченные электродные металлические ленты.

- предназначены для мехизированой и автоматической наплавки в основном под слоем флюса. Ленты изготавливают холодной прокаткой порошкообразной шивты с последующим его спеканием в печи в атмосфере защитных газов при температуре 1200-1300 С⁰. Порошкообразная шивта состоит из железного порошка с добавками легирующим элементов в виде порошков металла ферро сплавов графита с размером частицы 700-200 мкметров.

Классификация по виду наплавленного валика

1.1 Однослойная наплавка (А)

1.2 Многослойная наплавка (Б)

2. По толщине ленты 0.1 – 0.8 мм

3. По ширине ленты 30-100мм

Обозначения :

ЛС – 70-Х3МН(А)-0.8х60ГОСТ (лента спеченная 0.7% углерода. 3% хрома, никель, молибден, для однослойной наплавки, 0.8 толщина, ширина 60)

Назначение наплавленных порошковых проволок и лент приведены в табл.36

Прутки для наплавки– для наплавки износостойких слоев деталей машин работающих в условия воздействия абразивного изнашивания, ударных нагрузок, коррозии, эрозиях при повышенных температурах или в агрессивных средах используют прудки. Прудки изготавливают литыми или сошлифоваными или не обработанной поверхностью со следующими размерами.

Диаметр мм длина мм

4 300-500

5 350-400

6 350-400

8 450-500

Притки марки Пр - С27 и Пр - С1 изготавливаются из сплава типа сормайт1, Пр – С2 сормайт2.

Сормайт – железо хроманикеливый , Сормайт1 - сплав 3%-углерода; 30%-хрома; 5%-никеля; остальное ферум. Сормайт 2 : 1.75%-углерода, 15% - хрома , 2%-никеля, 2-кремния, остальное ферум. Прудки Пр – БЗК Пр -ВЗКН – изготавливают из типа стелит на основе сплава кобальта. Характеристики износостойкости стальных прудков приведены в таблица 7.

Порошки из сплавов для наплавки.

Для наплавки и напыления износостойкого слоя на деталей машин в условиях абразивного изнашивания, коррозии, эрозии при повышенных температурах или агрессивных средах принимают порошки по ГОСТУ. Химический состав в зависимости от марки приведен в таблице 38. Классификация: 1. по гранула метрическому составу , крупный – К, 1.2 средний – С, 1.3 мелкий – М, 1.4 очень мелкий – ОМ, приведен в таблице 39. 2. По химическому составу порошков типа таблица 38 1 четыре сплава типа сормайт. ПГ – СР2 (все в процентах, остальное никель), ПГ – С27 –К – ГОСТ (порошок из сплавов для наплавки марки С27 (основа железо), размер зерна крупный). Твердость наплавляемого слоя в зависимости от марки порошка приведена в таблице 40, а область применения порошков приведена в таблице 41. Для наплавки так же применяютпорошковые смеси. Сталинит – 25% хрома, 7%- марганца, 9% - углерода, 3% кремния, остальное железа. Твердость наплавляемого слоя 52НRC.

Лекция №12 23-октября-2012г.

Релитовые наплавочные материалы– это трубчато-зерновые и ленточные сплавы на основе вольфрама, зерна релита содержат 3%-углегода, которые с основной массой вольфрама 97% образуют карбиды вольфрама. Твердость 54-60HRC. Характер релитовых наплавочных материалов приведен в таблице 42.

Защитные газы для сварки, наплавки табл.43.

В качестве защитных газов применяются:

1. инертные газы – аргон и гелий.

2. Смеси инертных газов.

3. Активные газы СО₂,N₂,H₂,О.

4. Смеси активных газов.

5. Смеси активных инертных газов.

1. Инертные газы

1.1 Аргон – высшего сорта предназначен для сварки и наплавки хим. металлов – титан, цирконий, алюминий (а так же для особо ответственных изделий).

1.2 Гелий – в 10 раз легче аргона, но расход при сварки на 30-40% больше. Кроме того он существенно дороже аргона, поэтому его заменяют при проведении сварки наплавочных работ применяют на аргон.

2. Смеси инертных газов (– 65% - аргон + 30% – гелий) используются для повышения тепловой мощности дуги и стабильности его горения по сравнению с чистым аргоном.

3.1 Активные газы – СО₂применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей (до 5%) и в ряде для сварки высоколегированных сталей (10%).

3.2 Азот – используется для сварки меди и ее сплавов. Медь к катоду инертна.

3.3 Водород – в следствии взрывоопасности редко применяется в сварном производстве.

3.4 Кислород применяют как составную часть газовой среды.

4. Смесь активных газов ( СО₂ - 80% + 20% О₂) обеспечивает глубокое проплавление и хорошую форму сварного шва. Предохраняет сварного шва от пористости мешает приваривания к свариваемой детали и горелки брызг свариваемого металла следствии большого их окисления. (СО₂низкое КПД)

5. Смеси инертных и активных газов – аргон +1-5% - кислота. Препятствует образованию пор улучшает форму шва, аргон+5-25%СО₂препятствует образованию пор, повышает стабильность горение дуги, улучшает форму образования шва. Аргон + 15-20 СО₂+ 3 - 5% О уменьшает поры, повышает стабильность горения, минимальное разбрызгивание, снижает величину тока к струйному переносу металла. Аргон + 10-30% азота повышает проплавляющую способность дуги, используется при сварки меди.

Типы сварных соединений.

- тип сварных соединений определяется в завидном расположении сварных элементов и разделом кромки под сварку. Табл. 44

1. Стыковые соединения – выполняются всеми видами сварки давления и плавления кроме точечной контактной сварки. Имеет высокие прочности при статических и динамических нагрузках.

2. Тавровое соединение – выполняется всеми видами сварки плавления и некоторыми видами сварки давления. Имеет хорошую прочность.

3. Угловые соединения – выполняется всеми видами сварки плавления кроме электрошлаковой и некоторыми видами сварки давления. Угловые соединения выполняются как связующие и рабочих усилий не передают.

4. Нахлесточные соединения – менее прочные чем тавровые и стыковые, а так же менее экономичны из-за наличия перекрытия. Нахлесточные соединения можно отнести.

4.1 Соединения с накладками рисунок 19 ; Позиция 1,3 – соединительные листы 2-накладки

Эти соединения требуют дополнительного расхода металла на накладки и применяются, когда не могут быть заменены стыко11выми .

4.2 Торцевые рисунок 20

4.3 Прорезные – закрытого типа (рисунок 21а) и открытого типа (рисунок 21б) эти соединения применяются тогда, когда длина нормального нахлесточного шва не обеспечивает прочности.

4.4 Проплавленные рис.22-1, электрозаклепочные рис. 22-2.

Форма разделки кромок.

Тонкие листы свариваются без разделки кромок или с отбортовкой. Толстые листы для обеспечения проварки по всей толщине листов свариваются с разделкой кромок. Различают следующие формы раздела кромок V-образная односторонний скос с одной или двух кромок. Х-образная двухсторонний скос двух кромок. К - образный двух сторонний скос одной кромки. У- образный криволинейный односторонний или двухсторонний скос двух кромок. При двухстороннем скосе возникает меньше деформации и остаточных напряжений чем при одностороннем. Уменьшению свариваемых деформаций и напряжений способ заменыV-образного на У-образный, а Х-образный на У-образный двухсторонний в связи с тем, что при У-образном разделки распределения металла по сечению более равномерно. Для предотвращения протекания при сварки, прокатки выполняют притупления кромок. Зазор между кромками назначается для обеспечения провара корня шва нижних частей кромок. Большое значение на качество сварного соединения влияет величина зазора. Качественные сварные соединения получаются при сохранении одинаковой ширины зазора как по длине так и по толщине соединения.

Лекция №14

Швы

1.1 В зависимости от типа сварных соединений ппппппп

1.2 Угловые выполняются при сварки в нахлестку табл.44

2. В зависимости от пространственного положения (стыковые и угловые)

2.1 нижние швы (наиболее простые нижние, наиболее сложные потолочные)

вертикальные

потолочные

3. По протяженности : Прерывистые - длина отдельных участков прерывистого l(л) шва от 50 до 150 мм. А расстояние в 1.5;2 раза большеL

Различают цепные прерывистые односторонние швы и цепные прерывистые двухсторонние швы (в шахматном расположении).

Прерывистые швыприменяют в тех случаях когда соединение не требуют герметичности, а расчеты не требуют сплошного шва. Обеспечивают экономичность наплавленного метала экономят деньги и время.

Непрерывные швы разделяются на короткие длиной 250 – 350 мм , средней длины 350 - 1000 мм, длины свыше 1000 мм.

4. По отношению к действующим усилиям

5. По количеству наплавляемого металла или степени выпуклости

Выпуклость шва зависит от типа электрода, при сварки тонко покрытыми электродами получаются швы с большой выпуклостью, а при сварки толсто покрытыми электрода в следствии больше текучести металла обычно получают нормальные швы., швы с большой выпуклостью не обеспечивают прочность сварных соединений особенно если они работают в условиях движения и вибрации. Это объясняется что в швах с большой выпуклостью нельзя получить плавного перехода от валика к основному металлу и места перехода создает концентратор напряжения. Кроме того такие швы не экономичны вследствие большого расхода электродного материала и энергии. Для сварки угловых швов предпочтительными являются нормальные и вогнутые швы. Для стыковых соединения вогнутые швы являются отбракованным фактором так как в этом случае не обеспечивается равно прочность сварного шва и основного металла . Условное обозначение сварных соединений на чертежах. Шовное сварное соединение изображают на чертеже: видимый – сплошной основной линией; невидимых – штриховой линией. Под изображением шва проводят линию выноску с односторонней стрелкой, указывающее место расположения шва. На чертеже поперечных сечений границы шва изображают сплошными основными линиями и односторонней стрелкой, указывающее место расположения шва. Вспомогательные знаки для сварных швов приведены в таблице 48 . Обозначения сварных швов наносятся над полкой линии выноски в случае лицевой стороны шва, и под полкой для обратного обозначения шва эти обозначения имеют следующие элементы: 1. Обозначение стандарта на типы и конструктивные элементы швов сварных соединений таблица 47, 49 ( 1 столбец). 2. Буквенное цифровое обозначение шва по стандарту таб. 49 (столбец 5). 3. Условное обозначение способа сварки. 4. Знаки профиля шва и его катета для швов угловых, тавровых и нахлесточных соединений. 5. Длина и расположение прерывистого шва. 6. Вспомогательные знаки согласно таб. 48

Стыковое соединении обозначается буквой С

Угловое соединение обознается буквой У

Тавровое соединение обозначается буквой Т

Нахлесточное соединение обозначается буквой Н

Цифры после букв указывают С25,Т4 указывают порядковый номер данного шва в госте (вид соединения и шва, а также форму разделки кромок и размеры соединения )

Буквенное обозначение дуговой сварки и р.д.с. на чертежах не проставляются.

Буква перед обозначение вида сварки указывает:

Р- ручная

А – автоматическая

П – полуавтоматическая

Примеры сварных швов приведены в таблице 50.

СВАРКА ПЛАВЛЕНИЕМ.

Дуговая сварка (наплавка)

Источником теплоты при дуговой сварки является электрическая сварочная дуга . Дуга – это мощный стабильный разряд электричества в среде ионизированного газа и паров металла между двумя электродами находящихся под напряжением. Если одним из электродов является свариваемый наплавляемый металл дуга называется дугой прямого действия. Если дуга горит между двумя электродами дуга называется косвенного действия. Процесс сварки наплавки может выполнятся дугой переменного и постоянного тока. При использовании постоянного тока различают: прямая полярность: - на электроде + на изделие, обратная полярность + на электроде – на изделие – ВАЖНО.Тепловая мощность дуги как источника энергии. Основной характеристикой является эффективная тепловая мощность- количество теплоты вводимое в металл за единицу времени и затраченная на его нагрев.– является частью общей тепловой мощностью дуги так как, некоторое количество тепла расходуется на излучение, и на нагрев капель при разбрызгивании. Отношение– называется эффективным коэффициентом процесса нагрева.

q– тепловой эквивалент свариваемой дуги Дж/с.= 0.45-0.46 в защитном газе (КПД),= 0.75-0.85м – для ручной дуговой сварки,= 0.85-0.90 – для сварки под флюсом. Эффективная и тепловая мощность дуги расходуется на расплавление основного и сварочного материала. Количество теплоты вводимое в металл источником теплоты и отнесенной к единице длины шва называется погонной энергией.

Влияние параметров сварного процесса в характере сварного шва (наплавляемого слоя). Перемещение источника теплоты с лева на право называется правым способом, а с права налево левым способом.

Режимы сварки процесса

1.1 Величина тока сварки увеличивает, а уменьшение уменьшает глубину проплавления, на ширину величина тока шва влияет незначительно.

1.2 Род и полярность тока. При сварки при постоянном токе максимальная глубина проплавления обеспечивается при прямой полярности, при обратной глубина проплавления на 40-50% меньше чем при прямой. При сварки на переменном токе глубина проплавления на 15-20% меньше чем при постоянном токе на прямой полярности, и на 20-30% чем при сварки постоянного тока при обратной полярности. Ширина шва при сварки на постоянном токе при прямой полярности меньше чем при сварки на обратной полярности и меньше чем при переменном токе у которого ширина шва практически одинакова с шириной шва при постоянном токе обратной поляроности.

1.3 Напряжение дуги на глубину проплавлении практически не влияет, но при возрастании напряжения дуги ширина шва увеличивается.

Лекция № 15 6-ноября-2012

1.4 Увеличение скорости сварки (наплавки) уменьшает глубину проплавляемого шва, а уменьшение увеличивает глубину прославления и ширину шва.

1.5 Как влияет уменьшение диаметра электрода при одних и тех же режимах. Уменьшение диаметр электрода при том же токе повышает плотность тока, уменьшается подвижность дуги, что увеличивает глубину проплавления и сокращает глубину шва.

1.6 Колебание электрода поперек шва приводит к тому, что увеличению амплитуды колебания увеличивают ширину шва и уменьшают глубину проплавления.

1.7 Угол наклона электрода к изделию (тупой между поверхностью изделия и осью электрода) Максимальная глубина проплавления обеспечивается при прямом угле между электродом и изделием. Чем больше тупой угол тем меньше глубина проплавки.

1.8 Способ перемещения электрода – при перемещение электрода углом назад рисунок 29А глубина проплавления увеличивается, уменьшается ширина шва, и наоборот при способе перемещения углом вперед рисунок 29Б.

1.9 Наклон изделия – при сварки на подъем рис.29В глубина проплавления увеличивается и уменьшается ширина шва, по сравнению со сваркой (наплавкой) на спуске рис.29Г.

2.0 Начальная температура металла (изделия) – от - 60 до +80 температура не влияет на форму шва. А подогрев от 100 до 400 С приводит к увеличению глубины проплавления и ширины шва.

Плавление и перенос электродного металла.

Электродный металл при дуговой сварки плавится за счет тепла выделенного на конце электрода при электродной области дуги, тепла попадающее из столба дуги нагрева вылета электрода при прохождении сварного тока от тока подвода до дуги. Чем больше вылет электрода , тем больше его сопротивление и больше выделяется тепла. Конец электрода нагревается до 2000С, 2500С, на конце электрода образуются капли расплавленного металла , которые переносятся через дуговое пространство сварочной ванны . Капля формируется на конце электрода и переносится под воздействием сил поверхностного натяжения (тяжести) давления газового потока электростатических и электродинамических сил, реактивного давления паров металла. В зависимость от соотношения сил действующих на каплю, характер переноса может быть различный. 1. Капельный перенос: 1.1 Крупно капельный- при не больших силах наблюдается при РДС. 1.2 Мелко капельный – при больших чем при РДС токах наблюдают при сварки и наплавки под флюсом и в защитных газах рис.31Б. 2. Струйный перенос – имеет место при сварки в аргоне при токах больше некоторых критических значений рис.31В. 3. Короткими замыканиями – это перенос характерен для сварки СО2 при токах меньше критических значений рис.31А.

Плавление основного металла – основной металл плавится в результате выделения тепла в активном пятне на поверхности изделия и тепла столба дуги. Переход металла сварочной ванны из жидкого состояния в твердое наз. кристаллизация.

Влияние на дугу магнитных полей.

Магнитное дутье – вокруг дуги и свариваемого металла возникают магнитные поля отклоняющее действия магнитных полей на сварочную дугу, носит название магнитного дутья.

При сварки переменным током и сварки под флюсом явление магнитного дутья оказывается значительно слабее, чем при сварки на постоянном токе. На величину магнитного дутья оказывает влияние место подвода тока к изделию, и расположение стальных ферромагнитных масс вблизи места сварки.

Подготовка металла под сварку, наплавку – металл, идущий на изготовление сварных конструкций или под наплавку подвергают: А – механической или термической резки для получения заготовок необходимых размеров и конфигурации. Б – правки заготовок. В – термической или механической подготовки кромок под сварку. Г – очистки заготовок перед сваркой наплавкой. Механическая резка выполняется на гелиотиновых ножницах. Терминическая резка – кислородная для углеродистых сталей, кислородно - флюсовая и плазменная для цветных металлов. Правка заготовок обеспечивается специально правильными установками. Подготовка кромок может выполнятся: кислородной, кислород –флюс, плазменной резкой. Механическая подготовка кромок заключается в зоне наклепа после обработки ножницами или РТВ после термической резки легированной стали и выполнение кромок на строгальных и торцевых станках. Очистка заключается в удаление с торцевых поверхностей кромок и зон прилагающих к ним шириной от 25 – 30 мм от ржавчины, окалин, грязи. Наплавляемая поверхность очищается полностью. Очистка выполняется щетками, абразивным инструментом (кругами), пескоструйным или дробеструйным способом, газопламенной обработкой, травлением. Если в заготовки имеется влага ее перед сваркой, удаляют обдувкой горячим воздухом.

Лекция №16 6-ноября-2012г

Сборка изделий под сварку.

Сборка изделий под сварку – применяют следующие изделия под сварку – 1. Сборка узла или конструкции в целом с последующей сваркой. 2. Последовательная сборка и свара путем наращивания отдельных элементов. 3. По узловая сборка и сварка с последующим сборкой и сваркой конструкций из этих узлов. Сборку выполняют в специальных сборочных приспособлений или прихваткой. Прихватками называют короткие однослойные швы. Прихватки выполняют тем же электродным материалом, что и свариваемое данное изделие. Сечение шва прихватки не должно превышать 1/3 сечения основного шва . Длина прихватки от 20 до 120 мм. Расстояние между прихватками примерно 500 – 800 мм. Проверка качества сборки выполняется как показано на рис. 44,45. Универсальный измерителем можно контролировать дополнительную геометрию швов.

Ручная дуговая сварка (РДС) штучными электродами рис.41 (экзамен)

Низкая производительность из-за малых токов, небольшое время между заменами электрода. Требуется высокая классификация сварщика. Достоинство: мобильной, швы любой конфигурации, в трудно доступных местах, и в пространственном положении (нижнее, горозинтально-вертикальной плоскости, вертикальное, потолочное)

Принадлежности и инструменты сварщика.

При производстве сварочных работ используют основные и вспомогательный инструмент, а также защитные приспособления . Основными инструментами электросварщика является электрододержатель со сварочным проводом рисунок 42 а. Сечение медного сварного провода при его длине до 20 метров подбирают в зависимости от допустимой силы сварного тока.

Наибольшая допустимая сил тока	Сечение провода мм2
	одинарный	двойной
200	25	2х10
300	50	2х16
450	70	2х25
600	95	2х35

Если длинна свариваемых проводов превышает 20 метров возникает значительное падение напряжения, что отрицательно влияет на качество сварки. В этом случае производится проверка свариваемых проводов на падение напряженияформула [1]. ГдеIсв - сила тока,- удельное сопротивление,L- длина проводов,S– сечение проводов. Еслибольше 4 вольт необходимо увеличивать сечение проводов. К вспомогательным инструментам относятся – металлическая щетка, молоток для зачистки шлака. Рисунок молотка представлен выше ( арматураIIкласса,IIIкласса). Зубило, клеймо, набор шаблонов, в местах обеспечивающих сжатым воздухом применяются пневматические молотки с сушильном зубилом и дисковые металлические щетки. Защитными приспособлениями являются щетки рисунок 42 б и маски шлемы рисунок 42 в, которые используются для защиты лица и глаз сварщика от светового излучения дуги и брызг расплавленного металла . В щетке, маски предусмотрено окаймленное рамкой прямоугольное отверстие, которое служит для наблюдения за зажиганием и горением электрической дуги, в рамку в отверстие вставляется светозащитное стекло (светофильтр), которое подбирается в зависимости вида сварки и величины сварочного тока. Защитное стекло защищает глаза сварщика от воздействия дуги. От брызг расплавленного металла защитное стекло предохраняют обычным стеклом, которое периодически меняется.

Оборудование для (РДС) плавящимся электродом

- принимают источники питания с падающей внешней характеристикой. Выбор режимов сварки , выбор диаметра электрода (/2+1) _{-толщина, для электродов меньше 6 мм.}

Наименьшая толщина изделия мм.	1-2	3	4-5	6-12	13 и более
Диаметр электрода	1.5-2	3	3-4	4-5	5-8

Выбор величины свариваемого тока таблица для стыковых соединения в нижнем положении

	1.5-2	3	4	5	Более 5
к, А/мм	25-30	35-40	35-40	40-55	45-60

К – эмпирический коэффициент

Меньшее значение К принимают для электродов из легированной стали, большое из малоуглеродистых.

Нахлесточное соединение в нижнем положении.

Тавровое и угловые соединение

Для остальных пространственных положений величину тока выбирают в соответствии с таблицой 51. Режимы сварки уточняются путем свари экспериментальных образцов.

Техника и технология выполнения швов.

Зажигание дуги сварки производится угольным и графитированым (сопротивление меньше) электродом выполняют с помощью эсцилятора. А при зажигании дуги штучным (плавящимся) электродом. Зажигание дуги плавления электродов производится двумя способами: 1. Впритык – путем касания электрода изделия и его отводом от поверхности изделия на расстояние не превышающего диаметр электрода. 2. Спичкой – путем проводки электродов по поверхности изделия с последующим отводом на необходимое расстояние от поверхности. Момент касания электрода напряжение в сварной цепи стремится к нулю, а сила тока повышается до максимума.

13 – ноября 2012г Лекция №17

Из-за этого торец электрода сильно разогревается, и при отрыве электрода происходит ионизация воздушного промежутка, возникает электрическая дуга, а напряжение равно 26-36 Вольт. Если сварщик замедлит отрыв электрода может возникнут приварка электрода. Вследствие давления газа потоков электронов и ионов исходящих из торца электрода в процессе сварки на металле образуется углубление называемое кратером. Расстояние между электродными пятнами элетрической дуги называется длиной дуги. А расстояние между поверхностью основного металла и дном кратера называется Н_пр(глубиной проплавления).

Зажигать дугу следует на шве или на месте в границе будущего шва, но не на основном металле т.к. следы дуги ухудшают работоспособность. В случае обрыва дуги, дугу зажигают снова тщательно заваривают кратер, в том месте где произошел обрыв дуги и продолжают сварку шва.

Движение электрода при РДС

- в процессе сварки сообщают движения в трех направлениях:

1) поступательное по направлению оси электрода рисунок 41 движение, по мере уменьшения его плавления с постоянным плавлением дуги. 2) Поступательное перемещение электрода вдоль оси валика с целью получения шва определенной постоянности рисунок 41 (В сварки). Для получения валика ограничиваются этими двумя перемещениями ширина вала 0.8-1.5 диаметра электрода. 3) Перемещение электрода поперек оси валика с целью получения шва требуемой ширины и расплавление сварочных кромок таблица 52.

Однопроходные (однослойные) и многопроходные (многослойные) швы.

Количество проходов определяется следующим образом а) определяют проектного шва F_ммм²б

б) определение сечения первого прохода F₁=6-8 диаметров электрода в) сечение последующих проходовF_ni-8-12 г) определение число проходов

На рис 46 представлено: однопроходный, однослойный рис 46 а, многослойный многопроходный рис 46б 1-6 слои, многопроходный шов 46 В в одном слое может быть несколько проходов, рис 46 Г,Д,Е,Ж швы выполняются с подваркой корня шва ( на весу). Типы сварных соединений выполняются РДС представленной на рис. . Рис 47 стыковые разно толщиные . Рис 48 в представлена схема наплавки без подварки корня шва. Рис. 49 угловые, рис 50 тавровые, нахлесточные рис 51а, нахлесточно прорезные (открытого закрытого типа рис 51 Б)

Сварка стыковых швов в нижнем положении.

Стыковые соединения с Vобразной разделкой кромок свариваются многослойными или однослойными швами. При сварки в однослойном или в первом слое многослойного шва дугу возбуждают в т. А на гране скоса кромок, затем электрод перемещают вниз подваривают корень шва и выводят дугу на вторую кромку. На скосах кромок движение электрода замедляют для обеспечения достаточного провара, а на корне шва ускоряют, с обратной стороны соединения рекомендуется накладывать подварочный шов диаметр < 4 мм, или ставить подкладку 2…3 мм с целью предотвращения прожога. Стальную прокладку при наложении шва приваривается и ее оставляют если конструкция это позволяет (стальная приварочная прокладка). В других случаях в качестве прокладки используется съемная медная прокладка удаляемая после сварки. ( потому что к меди не приваривается).

Сварка угловых швов в нижнем положении.

При сварки угловых швов жидкий металл стремится стекать на нижнею плоскость, сварку каких швов производят лодочкой рис. 53 А,Б. Однако не всегда возможно установить деталь в нужное положение, в этом случае предпочтительным является положение на рис. 53 В,Г. При сварки углового шва нижняя плоскость располагается горизонтально возможного не проварной вершины угла или одной из кромок. Не провар на нижнем листе если начинать сварку с вертикального листа, т. к. в этом случае расплавленный металл стекает на недостаточно нагреную поверхность нижнего листа. Поэтому сварку таких швов следует начинать с нижней плоскости т. а рис 54Б.и вести электрон так, чтобы вести электрод так как показано на рис 54 В и держать его под углом 45⁰к поверхности листов то к одной то другой плоскости.

Лекция №18 20 – ноября – 2012 года.

При этом во всех случаях катет шва не должен превышать наименьшую толщину свариваемых элементов ( 5 и 3 варим – берем 3 мм ). При сварки многослойного углового сварного шва сначала укладывается узкий валик электродами диаметром 2, 3 мм, что обеспечивает провар корня шва после этого выполняются остальные слои. Однослойные и многопроходные угловые швы представлены на рис. 54 Г. Сварка горизонтальных швов на вертикальной плоскости рис. 55А. Для уменьшения стекания металла при выполнении горизонтальных швов скос кромок делают только у верхнего листа рис. 55А. Дугу возбуждают на нижней кромки положение I , а затем переводят ее на верхние положение II , поднимая вверх стекающие капли расплавленного металла. При сварки многослойный многопроходных швов корень шва выполняется электрода < 4 мм (лучше 3 мм), а последующие 5мм.Сварка полочных швов . (7800 кг/м³ плотность стали) потолочные швы сваривают возможно более короткой дугой применяется электроды с покрытием более тугоплавким , чем металл стержня электрода. В этом случае покрытия образуются на конце электрода чехольчик, удерживающий капли металла от стекания рис. 55Б, в процессе сварки конец электрода то удаляют то приближают к сварочной ванне рис. 55 Б. При удалении электрода металл шва затвердевает, что предотвращает его стекание, сварку выполняют электродами диаметром 4 мм.

Сварка вертикальных швов – при сварки вертикальных швов капли расплавленного металла стремятся стечь вниз рис. 56А. Поэтому такие швы выполняются короткой дугой, при которой капли вследствие действия сил поверхностного натяжения легче переходят с электрода в кратер шва рис. 56Б. Вертикальные швы лучше сваривать снизу вверх (на подъем), когда ниже лежащий валик удерживает капли расплавленного металла рис. 56В. При наклоне электрода вниз удобнее наблюдать за процессом сварки. Если необходимо вести сварку сверху вниз на спуск электрод ставиться положение I рис. 56Г. А после образования капли опускаются в положение II при котором капли удерживаются давлением дуги от стекания. Сварку выполняют электродом диаметром 4мм.

Сварка сталей малой толщины. (до 3 мм)

Для получения качественных сварных соединений применяются следующие приемы :

А) Сварка соединений с отбортовкой кромок.

Б) Применение массивных съемных медных или бронзовых подкладок которые, обеспечивают интенсивный тепло отвод, что препятствует образованию прожогов.

Сварка швов различной протяженности.

Короткие швы сваривают на проход (т.е. движение дуги от одного конца шва к другому) рис. 57а. Средние швы (до 1000мм) выполняют от середины и к конца рис. 57б. Длинные швы сваривают обратно ступенчатым способом, отдельными участками ступенями в направлении обратном основному направлению сварки А рисунок 57 (В, Г) что снижает сварочные деформацию и напряжение.

Длина участка ступени приминается в пределах 100 -350 мм. Сварка может выполняться одним рис. 57 В или двумя сварщиками рис. 57 Г. Обработка ступенчатым способом применяют для однослойных и многослойных швов рис. 57 Д.

Сварка сталей большой толщины.

С увеличением толщины стали в сварных соединениях растут сварные напряжения, которые являются одной из причин образования трещин. Сталь толщиной 15 - 20мм сваривают блоками рис. 58 А. Сталь толщиной больше 20 мм сваривают секцией рис. 58 Б, каскадом рис. 58 В, горкой рис. 58 Г Д. При сварки секцией длина секции при 200 – 300 мм, при сварки каскадом каждый последний участок многослойного шва перекрывает весь или часть предыдущего участка длина первого участка применяет 200 мм, 300мм. При сварки всеми указанными методами, каждый последующий слой наплавляют на горячий предыдущий, который предварительно хорошо очищается от шлака.

Сварка наклонным электродом рисунок 65. (экзамен)

Электрод 1 с толстым покрытием устанавливается наклонно по отношению к свариваемому, наплавляемому изделию. Один конец электрода зажимается в контактах обоймы 2, которая может свободно опускаться по штанге 3, электрически изолированный от свариваемого металла. С помощью вспомогательного электрода (например: угольного) возбуждается дуга. При оплавлении электрода он опускается параллельно своей оси , а обойма при этом скользит вниз по штанге. Угол наклона оси электрода к основному металлу остается постоянным. При горении дуги электрод опирается на металл краем козырька (чехольчика) образующего на конце покрытия, что обеспечивает постоянство длины дуги и устойчивость его горения (идеально по центру). Чем больше угол наклона электрода к изделию, тем больше сечения наплавки: электроды имеют следующие размеры: диаметр 4-6 мм длина 450-1000 мм; диаметр 6-10 мм длина 700-1200 мм. Угол наклона электрода как правило 25-30⁰. Сварочный ток подбирается из расчета 40-45 А на диметр электрода.

Сварка ванным способом.

Дополнение Арматура (гладкая, винтом, елочкой).

- применяется для сварки стальных арматурных стержней диаметром от 20 до 100 мм стыков многорядной арматуры железобетонных сооружений. Для сварки ванным способом горизонтальных стержней используют стальную форму 1 рис. 66 А, и такая же может быть форма и для вертикальных стержней. Стержень арматуры сваривают как правило электродами 5 -8мм. Стыки вертикальных стержней сваривают с применением штампованных формы листовой стали рисунок 66Б. Верхний стержень скашивают с двух сторон под углом 35⁰ оставляя на торце площадку шириной 4-6 мм. Зазор между торцами должен быть 2 -3 мм. Форму предварительно приваривают по окружности к нижнему стержню. Идет заполнение формы жидким металлом в соответствии с рис. 66 Б.

Сварка лежачим электродом. (экзамен)

Схема сварки лежачим электродом представлена на рис. 67 А. В разделку шва сварного металла 9 укладывается несколько покрытых электродов 4 соединяемые друг с другом вставками смотри схему в круге А .В близи второго конца электрода зачищены под (или от) покрытия на участке 5 и 7, к которым подключены контакты 6 и 6*, сварочной цепи источника сварочного тока 8. Второй контакт сварочной цепи от источника тока подключен к свариваемому металлу 9 .Дуга 2 возбуждается вспомогательным электродом 3 (стальным или графитовым). При плавлении электрода 4 образуется металл шва 1.

Наплавка пластическим лежачим электродом. (рисунок 71.1 )

На поверхность изделия подлежащей наплавке насыпают слой флюса толщиной 3 -5 мм. На флюс кладут электрод обычно представляющую собой тонкую пластину из малоуглеродистой стали с насыпанном слоем смеси феро – сплавов с железным порошком (иногда применяют также электроды из легированной стали или электроды с обмазкой (покрытием) из порошка феро –сплавов из жидкого стекла. Один конец электрода отогнутый вниз касается поверхности изделия, а другой свободный служит для подвода тока. Электрод засыпают слоем флюса толщиной 10 -15 мм и укладывают сверху массивную медную пластину. При включении тока возникает дуга, и электрод постепенно плавится. На поверхность изделия наплавляется слой, ширина и длина которого примерно равны размерам электрода. Глубина проплавления получается очень малая, плотность тока считая только на сечение стальной пластины выбирают 5 -9 А / м² напряжение ставят 35 -45 В .

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса (рисунок 72 ).

(Под флюсом без разделки кромок 20 мм а ручная 4мм)

Особенности:

А) производительность по сравнению с РДС увеличивается в 5 – 12 раз, время сварки (Q_н – масса шва, i – ручная 200 А, под флюсом 1000 А; К_н – для ручной 10 г/А*ч, под флюсом 20 -25 г/А*ч). При сварки под флюсом ток по электронной проволоке проходит только в ее вылете (скользящий медный тока подвод)(место оттока подвода до дуги). Поэтому можно использовать повышенные по сравнению с РДС плотности сварочного тока без опасения значительного перегрева электрода в вылете, и отслаивания обмазки как в покрытом электроде. Использование больших сварочных токов резко повышает глубину проплавления основного металла и появляется возможность сварки металла повышенной толщины без разделки кромок (до 20мм). Под флюсом сваривают металл толщиной от 2 до 60мм.

Б ) Высокое качество металла шва и сварного соединения достигается в результате надежной защиты расплавленного металла жидким шлаком (расплавленный флюс) и из кристаллизовавшегося металла ЗТВ твердым шлаком, а также металлургической обработки и легирование метала шва жидким шлаком (процесс протекает без участия человека).

Недостатки: повышенная жидкотекучесть флюса и расплавленного металла шва. Поэтому сварка возможна только в нижнем положении при отклонении плоскости шва от горизонтали не более, чем на 10⁰ -15⁰ . Эта сварка эффективна только для длинномерных прямолинейных швов и для кольцевых швов обечаек большого диаметра.

Электрооборудование для сварки под флюсом – сварку выполняют как на постоянном так и на переменном токе .

Лекция № 19

На обычных режимах используется круто падающий и полого падающий, а на форсированных режимах использоваться может жесткая характеристика.

Выбор режима сварки - режимы определяются совокупностью : ток сварки, скорость сварки, напряжение на дуге, диаметр электрода, скорость подачи электродной проволоки.

Значение сварочного тока при сварки под флюсом выбирают в зависимости от диаметра электродной проволоки

dэ мм	2	3	4	5	5
I cв/А	200-400	300-600	400-800	700-1000	700-1200

Остальные режимы подбираются экспериментально при сварки контрольных образцов. Сварка под флюсом может выполняется автоматически и механизировано. Схема процесса механизированной сварки под флюсом представлена на рис. 75. Флюс в зону сварки поступает из бункера 1 закрепленный на сварочной головке 2 перемещаемый в ручную. Подача сварочной проволоки 3 .осуществляется из бухты 5.С помощью подающих роликов 6,.приводящихся в движение электродвигателем. Ролики имеют насечки .По гибкому шлангу 7 проволока поступает в зону сварки. Процесс обеспечивается с помощью источника питания 8 .

Сборка изделий под сварку.

Сварку под флюсом необходимо начинать и заканчивать на вводных выводных – планках, которые устанавливаются в конце и начале шва рис.76. Это связано с тем что начальные и концевые участки шва являются наиболее дефектными вследствие неустойчивости процесса (зажигание дуги и выключении дуги). С целью исключения прожогов и для обеспечения надлежащего качества сварных соединений, сварку первых швов выполняют рис.77 : а) на флюсовой подушке. б) на остающейся стальной подкладке, в) на съемной медной прокладке, г) с ручной подваркой корня шва.

Сварка изделий.

Сварка может выполняться с вертикальным положением электрода рис. 79 А, углом вперед рис. 79 Б. и углом назад рис.79 В. Схема сварки стыковых швов представлены на рис.80,81, угловых на рис.82,83. При сварки в лодочку за один проход можно сварить шов с катетом до 14 мм. рис.83 А.В нахлёстанных соединениях при толщине верхнего листа до 8 мм. сварку можно вести вертикальным электродом с оплавлением верхней кромки рис. 83 Д. Угловое соединение выполняется вертикальным электродом с медной подкладкой П рис. 83 Е.

Наплавка

Схема наплавки приведены на рис.88,89.Электродный материал и флюс для наплавки выбирают исходя из эксплуатационных требований предъявляемых изделий. Для металла склонного к образованию закалочных структур и как следствие этого трещин применяется подогрев. Для предупреждения ссыпания флюса и стекания наплавленного металла применяется удерживающее приспособление рис.88.89.

Сварка и наплавка в среде защитных газов.

Особенности: А ) высокая производительность процесса по сравнению с РДС. Б) хорошее качество сварного шва и сварного соединения, в результате его защиты от воздействия атмосферы защитным газом. В) малое ЗТВ и относительно небольшие деформации изделий, вследствие высокой концентрации дуги. Г) Отсутствие необходимости зачистки швов от шлака. Д) Возможность сварки металла различной толщины от 0,5 до 120мм. Е) Возможность сварки в различных пространственных положениях .Ж) Доступность наблюдения за процессом сварки, в отличии от сварки под флюсом.

Недостатки: Завязано с баллонами (замена баллонов), разбрызгивание, не всегда возможность сварки на улице (нужно учитывать погодные условия). Эту сварку лучше применять в помещении (отсутствие ветра). Частая смена муштуков.

Электрооборудование для сварки в ЗГ: Используется на постоянном токе, и на переменном. При сварки плавящемся электродом ВАХ может быть пологопадающая или жесткая . Если неплавящийся электрод применяется ручная дуговая сварка.

Схема процессов сварки среди ЗГ ( рис.90)

А) Ручная сварка не плавящим электродом в инертных газах. Б) автоматическая. В) автоматическая сварка плавящимся электродом в защитных газах ( инертные, активные, и смесь). Г) Механизированная сварка плавящимся электродом ( инертные, активные, и смесь) .

В качестве не плавящегося электрода используется вольфрамовый электроды, сварка возможна без подачи и с подачей присадочного прудка или проволоки. По способу защиты различают местную и общую защиту сварного соединения.

Местная зашита ( рис.91.),при местной защите используется струйная защита.

Сварка с общей защитой сварного соединения. Сварка в контролируемой атмосфере, сварка выполняется в специальной камере с инертным газом. Перед заполнением камеры газом ее вакумируют ,а затем заполняют газом.

Ручную сварку осуществляют с помощью спец. герметичных перчаток вмонтированных в стенки камер.

Автоматическую сварку выполняют с дистанционным управлением.

Сварка в обитаемой камере. Применяется для сварки сложных крупногабаритных изделий и дорогостоящих изделий. Сварщик работает внутри камеры заполненной инертным газом в специальном скафандре. С целью поддержания работоспособности она периодически обновляется.

Сборка деталей под сварку

При сборке тонколистового металла толщина меньше или равная 2,5мм. для предупреждения деформации кромок при сварки применяют: клавишные прижимные приспособления (рис.95А.), сборка деталей под углом 7-10С⁰ (рис.95Б), местный отгиб кромок (рис 95В). Начинать и заканчивать процесс сварки рекомендуется на вводных и выводных планках.

Техника сварки и наплавки.

Общие рекомендации: для обеспечения качественной защиты сварного соединения, перед началом сварки должна быть осуществлена продувка защитным газом, газовых коммуникаций: При сварки инертным газом в течении 3-4 сек., при сварки в активных газах 20-30сек. После окончания сварки или при перерывах горения дуги горелку нельзя сразу убирать со шва. Подача газа должна продолжаться еще в течении 10-15 сек.

Сварка неплавящемся электродом .

Сварка может выполняться без присадки < 2 и с присадкой когда2мм. Характеристики вольфрамовых электродов приведены (таблица 18 и 19 ).

Лекция №20 4 декабря 2012 г.

Присадочная проволока применяется того же состава что и основной металл. Диаметр 0.8-3 мм сварку выполняют длиной дуги от 1.5-3 мм. Вылет электрода из сопла при сварки стыковых швов без раздела кромок 3-5 мм, а с разделкой кромок 5-7 мм. Сварку выполняют только в инертных газах и их смесях. Присадочная проволока 1 вводится около столба дуги, создаваемого электродом 3 и несколько сбоку в пределах сварочной ванны 2 и границы струи защитного газа 4 рис. 109. Автоматическую и механизированную сварку целесообразно применять при металле толщиной более 3 мм. Рекомендации при выполнении сварных соединений такие же что и при ручной сварки. Автоматическая механизированная сварка выполняется как показано на рис 79,83. Сварка плавящимся электродом– в качестве защитных газов могут быть использованы инертные газы и их смеси, активные газы и их смеси, смесь активных и инертных газов. В качестве электродного материала при сварки в инертных газах применяют сварную проволоку того же химического состава что и основной металл. При сварки в СО₂сварочная проволока с повышенным содержанием раскислителя: Кремний, Марганец. СО₂ распадается на СО и О, О – окисляет железо получаемFO(FOрастворяется в шве, а это плохо)FO+MgO,MgOне растворяется в шве и выходит на поверхность – это хорошо. Расстояние от сопла горелки до изделия во избежание ухудшения зажиты и повышенного разбрызгивания должно выдерживаться в среднем пределах 8-15 мм все зависит от диаметра проволоки и силы тока. А тока подводящий наконечник почти доходит к краю конца горелки. Автоматическая сварка выполняется как показано на рисунке 79,89. Для получения уширенных валиков используется поперечное колебание электрода. Характер поперечного колебания электрода при механизированной сварки представлен на рис 105. Механизированную сварку в нижнем положение выполняют углом вперед при сварки тонко листового металла и углом назад во всех остальных случаях. Вертикальные и горизонтальные швы на вертикальной плоскости сваривают тонкой проволокой < 1.6 мм. При толщине стали < 6 мм сварку вертикальных швов выполняют сверху вниз рис 107-2А. Металл толщиной дельта < или = 3 мм сваривают без поперечных колебаний электрода, а дельта > 3 мм с поперечными колебаниями электрода, при толщине > или = 6 мм сварки ведут снизу вверх рис 107 Б,В. При этом применяют поперчные колебанию электрода рис 107-2АЕ. Сварку горизонтальных швов на вертикальной плоскости выполняют без поперечных колебаний электрода рис 107-2Г с расположением его электрода углом назад. Потолочные швы сваривают углом назад при этом дугу направляют на расплавленный металл рис. 107-2Д. Выбор способа сварки, сварочных материалов, рода и полярности тока для сварки различных материалов рис 53, 54, 55, 56.

Электрошлаковая сварка. (основной рисунок 113)

Только в вертикальном положении.

Сущность процесса ЭШС – это без дуговой процесс (не совсем вначале зажигается дуга) – это вид сварки применяется для соединений встык толщиной от 16 до 500 мм и более. Сварку начинают дуговым процессом в пространстве ограниченном кромками свариваемого металла 1 и медными ползунами 6 охлаждаемыми проточной водой циркулирующим по каналам 7. Между электродом 2 и дном планки 10 зажигается дуга которая горит до образования ванны жидкого шлака. После того как глубина шлаковой ванны достигает 25-30 мм, ток шунтируется этой ванной ток гаснет и дуговой процесс переходит в электро шлаковый. При установившемся режиме ширина ванны достигает 50-60 мм. Ток проходя через шлаковую ванну нагревает ее примерно до температуры 1700-1800 градусов. Под действием теплоты шлаковой ванны происходит плавление кромок свариваемых элемента и непрерывно поступающего электродного металла в результате чего образуется ванна жидкого метала 5. Для восполнения расхода шлакового расплава на поверхность шлаковой ванны периодически добавляют гранулированный флюс 3. В процессе сварки ванна расплавленного металла 5 и шлаковая ванна 4 перемещаются вверх и выводятся выводные планки 9. Планки 9 и 10 после сварки удаляются.

Лекция № 21

Преимущества и недостатки ЭШС.

Преимущества ЭШС: 1) Высокая устойчивость процесса малозависящая от рода тока и нечувствительность (благодаря тепловой энергии шлаковой ванны, к кратковременным изменениям тока, и даже его прерывания). Высокая производительность, по скорости плавления присадочного металла ЭШС вне конкуренции. Высокая экономичность процесса. Наплавление равных количества электродного металла при ЭШС затрачивается на 15-20% меньше электроэнергии чем при дуговой сварке. Расход флюса меньше чем при дуговой сварке в 10-15 раз и составляет около 5% расхода электродной проволоки. Отсутствие и необходимость специальной подготовки кромок сваренных деталей и малая чувствительность их качества обработки. Высокое качество защиты сварочной ванны от воздуха. Недефецитность и сравнительно низкая стоимость сварочных материалов. Возможность получения за один проход сварных соединений теоретически любой толщины.

Недостатки ЭШС: 2) Производство сварки только в вертикальном или близко к вертикальному положению свариваемых плоскостей, отклонение от вертикали не боле 30⁰. Недопустимость остановки ЭШС до конца сварки. Крупнозернистая структура в металле шва и ЗТВ и связанная с этим низкая ударная вязкость металла сварного соединения, при отрицательных температурах. Необходимость изготовления и установки перед сваркой технологических деталей ( вводн. планки, стартовые карманы, формирующие устройства). Для ЭШС применяют плавленые флюсы : для начала ЭШС АН-25,для углеродистых и низколегированных сталей АН-8, АН-8М, АН-22,АН-348В,АН-47.Для легированных сталей АН-9, АНФ-1, АНФ-7. Для коррозионностойких сталей АН-45, для сварки чугуна АНФ-14, АН-75.Флюсы перед употреблением прокаливают в электрических печах при температуре 300-700⁰ С в течении 1-2 часов Химический состав электродного материала выбирается близким по хим. составу и иных свойствам к основному металлу. При ЭШС выбирают дополнительные присадочные материалы рис.117.,может использоваться рубленая проволока ф 1-2мм. Достоинства ЭШС сварки с присадкой является то, что этот способ позволяет повысить производительность процесса и если необходимо выполнить легирование металла шва.

Источники: трансформаторы типа ТШС _ТШП , выпрямители марки ВС ,ВКСМ , ВДМ.

Наплавка ЭШМ.

ЭШМ применяют, когда требуется наплавить большее количество металла, на рис. 122 приведена схема наплавки. На деталь 1 устанавливается медный НА деталь 1 устанавливается медный кокиль 3, кокиль служит для создания шлаковой ванны и вывода усадочной раковины за пределы основного наплавленного слоя. Зазор между деталью и кокилем определяет толщину наплавленного слоя. Перед началом наплавки в зазор насыпают слой флюса, и через мундштук 5 в зону наплавки подают электродную проволоку 4 необходимого состава. Основные способы ЭШМ плоских и наружных поверхностей приведены на рис.121.

Вибродуговая наплавка рис.132

Сущность процесса: деталь 1, (с горизонтальной осью вращения) подлежащая наплавки обычно зажимается в центрах или патроне станка, и вращается с определенной скоростью. Для получения наплавки по всей восстанавливаемой поверхности сварочная (вибродуговая головка) перемещается вдоль оси изделия со скоростью V сварки, значение которой определяется исходя из условия конфигурации восстанавливаемой поверхности. При малой V cварки получается плотно прилегающие или перекрывающие друг друга валики. При увеличении V .сварки, наплавленный слой имеет вид винтовой линии, с определенным шагом между витками . Наплавку выполняют электродом 3, которому сообщают механические колебания направления изделия 1 с помощью электромагнита 4 при частоте колебаний 30-100 Гц и амплитуде 0,5-3мм. Вследствие вибрации электродной проволоки в процессе наплавки происходит чередование дугового разряда ,короткого замыкания, и холостого хода .Электрод и деталь оплавляются за счет дугового разряда ,перенос расплавленного металла с электрода на изделие происходит преимущественно во время короткого замыкания небольшими каплями, что обеспечивает формирование ровных слоев наплавленного металла, а также возможность наплавки тонких валиков. В зону наплавки, через сопло 2 непрерывно подается струя воздуха или охлаждающая жидкость. В качестве охлаждающей жидкости применяется водный раствор кальцинированной соды или 20% водный раствор глицерина. Принудительное охлаждение поверхности позволяет обеспечить скорость и охлаждения наплавленного и основного металла значительно больше чем при других способах наплавки. Следствии этого повышается твердость наплавленного слоя, ЗТВ имеет относительно малые размеры, а величина деформации изделия во много раз меньше чем при электродуговой наплавки .

Технологические возможности.

Вибродуговая наплавка широко применяется для восстановления цилиндрических деталей с диапазоном размеров Ф от 8 до 200мм. Возможность восстановления деталей малого диаметра обеспечивается быстрым охлаждением малых порций расплавленного металла, что предотвращает стекание металла с деталей. Восстанавливать можно стальные и чугунные детали, а также закаленные детали , причем вследствие больших скоростей охлаждения, твердость после наплавки снижается не значительно. Вибродуговая накладка дает возможность получить слой от несколько сотых долей мм. до 3мм. за один проход .Однако она особенно эффективна при восстановления изношенных деталей у которых допустимый износ составляет менее 1 мм.

Сварочные материалы

Для получения поверхностей с обычными свойствами в качестве сварочной проволоки используется проволока типа СВ – 08. Для получения износостойких поверхностей применяют проволоку из стали 45,70,60С2,У7,У8.

Область применения

Вибродуговая наплавка широко для наплавка применяется цилиндрических деталей небольшого размера особенно при ремонте деталей автомобилей и тракторов, станочного оборудования, компрессоров (осей, валов, шпинделей, шлицевых валиков и т.д.)