книги из ГПНТБ / Евсеев Р.Е. Электродуговая сварка в электромонтажном производстве

Причиной подрезов являются: слишком боль­ шая сила сварочного тока, неправильное фор­ мирование шва, неправильное плавление при­ садочного прутка.

Непровары — это отсутствие сплавления между основным и наплавленным в шов ме­ таллом. «Причиной непроваров являются: ма­ лая сила тока, малый зазор между сваривае­ мыми кромками, неправильная разделка кро­ мок, неправильная форма подкладки под швом, слишком большая скорость сварки. Не­ провары в корне шва иногда можно испра­ вить подваркой с обратной стороны.

Наплывы — это натеки расплавленного ме­ талла на неуспевшие расплавиться кромки ос­ новного металла. Причиной наплывов являют­ ся: неправильное ведение процесса сварки, когда одна из свариваемых кромок нагревает­ ся больше, чем другая; слишком быстрое сплавление в шов присадочного материала при чрезмерном его сечении и др.

«Наиболее серьезным дефектом сварных швов являются трещины, снижающие механи­ ческую прочность соединений. Трещины появ­ ляются в результате внутренних напряжений в металле, например при изменении объема во время застывания металла (литейная усад­ ка), вследствие неравномерного распределе­ ния температур при нагревании и охлажде­ нии, а также вследствие различных структур­ ных превращений, сопровождающихся изме­ нением объема (например, закалка). Причи­ ной трещин являются также неправильная по­ следовательность сварки при выполнении шва и жесткое закрепление деталей при сварке.

Пустоты (раковины) и включения в швах могут возникать при слишком быстром нагре­

19

вании и охлаждении металла, когда раство­ ренные газы не успевают выделиться, а шлаки подняться на поверхность ванны. Разбрызги­ вание металла при сварке может вызвать по­ ристость, так как окисленные с поверхности брызги, попадая в шов, не сплавляются с ос­ новным металлом, а образуют своеобразные металлические включения.

В месте действия электрической дуги по­ верхность металла имеет вогнутую форму, что приводит к образованию углубления— крате­ р а — при обрыве дуги или в конце шва. Углу­ бления в конце шва могут возникать также в результате усадки при сварке некоторых, ме­ таллов (например, алюминия). Незаделанные кратеры и усадочные раковины, уменьшая се­ чение шва, ослабляют его.

Пережог металла — это окисление, связан­ ное с длительным нагреванием металла до вы­ сокой температуры; пережог алюминия и ме­ ди возможен при электросварке токами, мень­ шими нормальных.I.

II. АППАРАТУРА И МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СВАРКИ

Важнейшими элементами сварочных уста­ новок являются источники питания током электрической дуги. При сварке на перемен­ ном токе применяют специальные трансфор­ маторы, а на постоянном — вращающиеся преобразователи, состоящие из генератора сварочного тока и приводящего его во враще­ ние электродвигателя. Имеются также агрега­ ты, в которых генераторы приводятся во вра­ щение бензиновыми двигателями, рассчитан­ ными для работы в условиях, где отсутствует электроэнергия.

20

В «последнее время начали применять ста­ тические преобразователи переменного тока в постоянный — кремниевые выпрямители.

Источники сварочного тока для поддержа­ ния устойчивого горения дуги должны, как правило, иметь падающую внешнюю характе­ ристику1, т. е. такую зависимость между током и напряжением на зажимах, при которой на­ пряжение падает при возрастании тока на­ грузки. «Падающая характеристика у свароч­ ных трансформаторов достигается последова­ тельным включением в цепь дросселей, пред­ ставляющих собой регулируемое реактивное сопротивление. В некоторых конструкциях трансформаторов дроссели совмещены в од­ ном кожухе с трансформаторами.

Падающие внешние характеристики одно­ постовых вращающихся генераторов постоян­ ного тока обеспечиваются специальным уст­ ройством их обмоток и полюсов12. У многопо­ стовых машин, т. е. машин, рассчитанных на питание сразу нескольких рабочих мест свар­ щиков (постов), напряжение на зажимах не меняется при изменении нагрузки. Поэтому провода для отдельных постов присоединяют к машине через балластные реостаты, создаю­ щие необходимую падающую характеристику сварочных цепей и обеспечивающие регулиро­ вание тока.

В табл. 2, 3 и 4 приведены технические ха­ рактеристики наиболее распространенных в

1 Для некоторых случаев, например для полуавтома­ тической аргоно-дуговой сварки алюминия плавящимся электродом, требуются, наоборот, генераторы с жестки­ ми характеристиками.

2 Акад. К. К- Хренов. Сварка, резка и пайка метал­ лов. Машгпз, 1952.

21

монтажной практике сварочных трансформа­ торов, преобразователей и кремниевых вы­ прямителей.

Т а б л и ц а 4

Технические характеристики кремниевых выпрямителей ВС4, ВВС, ВКСМ и ВДМ

ключением выпрямителя ВДМ-1601, который подключа­ ют к сети напряжением 380 в.

Если для ручной электродуговой сварки кроме источников тока не требуется другой аппаратуры, то для ,механизированных спосо­ бов сварки, таких как полуавтоматическая в среде защитных газов, шланговая под слоем флюса и ручная аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом, необходимы еще специ­ альные устройства для подачи электродной проволоки и регулирования скорости ее дви­ жения, регулирования количества подаваемо-, го газа, стабилизации дуги и др.

24

Эти устройства вместе с соответствующи­ ми измерительными и коммутационными при­ борами скомпонованы в специальные пере­ движные или переносные шкафы или ящики (пульты) и в таком виде представляют собой специальные сварочные установки, поставляе­ мые без источников питания и баллонов с га­ зами.

Монтажный ранцевый полуавтомат ПМР-2 (рис. 5) предназначен для аргоно-дуговой

Рис. 5. Монтажный ранцевый полуавтомат ПМР-2

сварки алюминия плавящимся электродом. Он работает на постоянном токе от сварочных ге­ нераторов или выпрямителей с жесткой (не падающей) характеристикой. Максимально допустимый рабочий ток — 300 а.

Электродная алюминиевая проволока диа­

25

метром 1,2—2 мм подается со скоростью 3— 15 м/мин.

Кассета с проволокой и подающий (толка­ ющий) механизм смонтированы в ранце, ко­ торый носят на спине и закрепляют плечевы­ ми ремнями. Проволока подается к сварочно­ му пистолету (держателю) через резиновый шланг. На пистолете имеется кнопка, при на­ жатии на которую открывается клапан пода­ чи аргона, через некоторое время пускается механизм подачи проволоки и включается сва­ рочный ток.

Полуавтомат останавливают в обратном порядке. Таким образом, защитная атмосфера

Рис. 6. Установка для аргоно-дуговой сварки неплавящимся электродом УДАР-500

1 — баллон с аргоном; 2 — шкаф управления; 8 — трансфор­ матор СТ-34; 4 — дроссель ДН-500 ; 5 — редуктор; о — рота­ метр

26

аргона в месте сварки образуется до возник­ новения дуги и остается еще несколько секунд после окончания сварки, чем обеспечивается надежная защита шва от воздуха. Аппарату­ ра для регулировки скорости подачи проволо­ ки, необходимые выключатели, выпрямитель для цепей управления и амперметр для изме­ рения рабочего тока находятся в аппаратном ящике. Вес ящика с аппаратурой 14 кг, ранца с катушкой проволоки 9 кг и пистолета 0,6 кг. Баллон с аргоном подключается через редук­ тор, служащий для регулирования и измере­ ния давления газа.

Установки для ручной аргоно-дуговой свар­ ки неплавящимся электродом работают от пе-

27

ременного тока. Для стационарных условий могут быть рекомендованы установки УДАР-300-1 и УДАР-500 (рис. 6). Основные характеристики их приведены в табл. 5.

Рис. 7. Схема установки аргоно-дуговой сварки неплавящимся электродом, предназначенной для мон­ тажных условий

/ — сварочный трансформатор; 2 — дросс^лч; 3 — осциллятор; 4 — амперметр переменного тока; 5—амперметр постоянного тока с шунтом; 6 — балластное сопротивление; 7 — горелка; 8 — баллон; 9 — ротаметр; 10— манометр; 11 — редуктор; 12 — вольтметр

В комплект установок входят горелки с во­ дяным охлаждением: двух размеров для УДАР-300-1 и трех размеров для УДАР-500, рассчитанные на сварку током 200, 400 и 500 а. Горелки применяют для подведения сварочно­ го тока и аргона и для закрепления электро­ да. Они оборудованы краниками для регули­ рования расхода аргона и сменными цангами для закрепления вольфрамовых электродов.

Аргоно-дуговую сварку неплавящимся электродом в монтажных условиях удобно вы­ полнять при помощи простой установки, соби­ раемой на местах (рис. 7). Основные данные отдельных элементов ее приведены в табл. 6

28