
- •Содержание 3
- •1. Характеристика материала
- •2. Описание способов сварки
- •3. Выбор сварочных материалов
- •4. Расчет и выбор режимов сварки и размеров шва
- •5. Расчёт химического состава металла шва
- •6. Расход сварочных материалов
- •Введение
- •1. Характеристика материала
- •1.1. Материал сварной конструкции
- •1.2. Область применения данного материала
- •1.3. Оценка технологической свариваемости
- •2. Описание способов сварки
- •2.1. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами
- •2.2. Сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в инертном газе
- •3. Выбор сварочных материалов
- •3.1. Материалы для сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитного газа аргона
- •3.1.1. Выбор инертного газа для обеспечения газовой защиты
- •3.1.2. Выбор присадочного материала
- •3.1.3. Выбор вольфрамового электрода и сопла
- •3.2. Выбор материала для сварки покрытыми электродами
- •4. Расчет и выбор режимов сварки и размеров шва
- •4.1. Выбор режимов для аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом
- •4.2. Выбор режимов для ручной дуговой сварки
- •5. Расчёт химического состава металла шва
- •5.1. Расчет для сварки в инертном газе
- •5.2. Расчет для ручной дуговой сварки
- •6. Расход сварочных материалов
- •6.1. Сварка вольфрамовым электродом в аргоне
- •6.2. Расход сварочных материалов при ручной дуговой сварке покрытыми электродами
- •7. Выбор источника питания и сварочного оборудования
- •7.1. Оборудование для сварки вольфрамовым электродом в аргоне
- •7.2. Оборудование для ручной дуговой сварки
- •8. Технология сборки и сварки
3.1.2. Выбор присадочного материала
Для предотвращения горячих трещин при сварке низколегированных сплавов в том числе и АМг2 применяют проволоку с повышенным содержанием магния СвАМг5. Магний способствует повышению прочности сварного шва. Увеличение содержания магния вызывает резкое повышение вязкости расплавленного алюминия. Теплопроводность, а также электропроводность от присадки магния заметно снижаются. Коэффициент линейного расширения в пределах растворимости магния в твердом алюминии прямолинейно возрастает.
Магний является одним из основных легирующих элементов алюминия и его сплавов. Сплавы на основе системы Al-Mg (магналии) с содержанием магния от 1 до 7 % широко применяются как в литом, так и деформированном состоянии. Для повышения механических и коррозионных свойств сплавов вводят дополнительно марганец в количествах 0,3-0,8 %. Этот металл интенсивно выгорает при сварке и поэтому в данном случае целесообразно применять проволоку с повышенным содержанием магния, чтобы сварной шов был выше по прочности, чем основной металл [1, с.192].
Таблица 3.2. Химический состав проволоки АМг2
Mg |
Mn |
Ti |
Be |
Al |
4,8-5,8 |
0,5-0,8 |
0,1-0,2 |
0,002-0,005 |
>>> |
Таблица 3.3. Изменение растворимости магния в твердом алюминии
Температура, °С |
449 |
350 |
300 |
250 |
200 |
150 |
100 |
Растворимость, % |
17,4 |
9,9 |
6,7 |
4,4 |
3,1 |
2,3 |
1,9 |
3.1.3. Выбор вольфрамового электрода и сопла
Сварка неплавящимся электродом диаметром 2-6 мм целесообразно для алюминия и его сплавов толщиной до 12 мм. Металл толщиной до 3 мм сваривают за один проход на стальной подкладке; при толщине металла 4-6 мм сварку выполняют с двух сторон, а начиная с толщины 6-7 мм, применяют разделку кромок (V- или X- образную).
При ручной сварке металла толщиной до 5-6 мм используют вольфрамовые электроды диаметром 1,5-5 мм.
Для ручной сварки применяют лантанированный или чистый вольфрам, последний для сварки неответственного назначения [5, с.41].
С целью обеспечения эффективной газовой защиты для каждого режима сварки устанавливают оптимальный расход газа. Надежность защиты в процессе сварки определяется также диаметром и формой сопла горелки, расстоянием сопла от поверхности свариваемого изделия и другими факторами (например, отсутствием сквозняка на участке сварки). Рекомендуются следующие диаметры сопла горелки в зависимости от диаметра электрода [5, с.44].
Таблица 3.4. Выбор сопла в зависимости от диаметра электрода
Диаметр вольфрамового электрода, мм |
2-3 |
4 |
5 |
6 |
Диаметр выходного отверстия сопла, мм |
10-12 |
2-16 |
4-18 |
16-22 |
3.2. Выбор материала для сварки покрытыми электродами
Ручную сварку покрытыми электродами применят в основном при изготовлении и ремонте малонагруженных конструкций с толщиной элементов не менее 3 мм из технического алюминия, деформированных и литейных сплавов. В ИЭС им. Е.О. Патона разработаны электроды для сварки алюминия серии УАНА и введены в производство. Они предназначены для дуговой сварки и наплавки конструкций и деталей из деформируемых и литейных алюминиевых сплавов. Основные характеристики применяемого электрода для сварки материала АМг2 приведены в таблице 3.4.
Таблица 3.4 Основные характеристики покрытых электродов для сварки алюминия
Марка электрода |
Марка проволоки |
Диаметр проволоки, мм |
Свариваемые сплавы |
УАНА-5 |
Св-АМг5 |
3,15; 4,0; 5,0 |
АмГ2,АМг3,АМг4,АМг5 |
Электроды УАНА обеспечивают высокую стабильность горения дуги, хорошее формирование шва, в том числе и в вертикальном положении, легкую отделимость шлаковой корки и высокие механические свойства металла шва [8].