154. Принцип и особенности сварки в среде инертных газов.

Сварка в инертных газах производится неплавящимся вольфрамовым электродом или плавящимся электродом, по химическому составу близким к составу свариваемого материала, она может осуществляться вручную, полуавтоматически и автоматически.

При ручной дуговой сварке в среде инертного газа кромки свариваемого изделия и присадочного металла расплавляются дугой, горящей между неплавящимся электродом и изделием. Дуга, сварочная ванна, торец присадочной проволоки и кристаллизующийся шов защищены от воздуха инертным газом, подаваемым в зону сварки горелкой. Сварочную горелку перемещают и подают присадочную проволоку в зону горения дуги вручную.

Полуавтоматическая сварка. Этот способ сварки применим для изделий с криволинейными и короткими швами, особенно в монтажных условиях. В процессе сварки горелка опирается на механически подаваемую от редуктора присадочную проволоку и перемещается благодаря ее отталкивающему действию. Это обеспечивает равномерную скорость сварки и равную скорости подачи проволоки. Сварка может выполняться в нижнем, горизонтальном и вертикальном положениях.

Автоматическая сварка осуществляется без и с присадочными материалами. Односторонняя сварка неплавящимся электродом встык без разделки кромок может быть выполнена полным проваром при толщине не более 5мм. Процесс сварки без присадочного материала чрезвычайно прост и получил достаточно широкое распространение. Образование сварочного шва без присадки происходит за счет расплавления стыкуемых кромок. Свариваемые заготовки собираются без зазора. Процесс автоматической сварки с присадочной проволокой получил широкое распространение для соединения заготовок толщиной более 1,5 мм. Присадочная проволока подается с заданной скоростью, которая регулируется в достаточно широких пределах.

Основные технологические параметры процесса сварки. Технологические характеристики процесса сварки вольфрамовым электродом зависят главным образом от рода, полярности, величины сварочного тока, длины дуги, размеров и формы торца вольфрамового электрода. Сварка постоянным током прямой полярности характеризуется максимальной проплавляющей способностью. В диапазоне токов до 600 А доля тепловой мощности, вводимой в изделие, составляет 60-80 %; потери на нагрев вольфрамового электрода – около 5 %, а лучевые потери от столба дуги – 5-35 %. При сварке постоянным током обратной полярности потери на нагрев неплавящегося электрода – анода  составляют около 50 % общей мощности дуги. Поэтому с энергетической точки зрения сварка током обратной полярности невыгодна. Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом применяется для стыковых, угловых и нахлесточных соединений в различных пространственных положениях. Форма подготовки кромок зависит от толщины соединяемых элементов и возможности производить сварку с одной или двух сторон

155. Вах стабильного газового разряда. Зависимость напряжения от длины дуги.

Для стабильного горения дуги требуется выполнение следующих условий: 1. 2.

Рассмотрим падающие статическая характеристики дуги и внешней характеристики источника питания. При совмещении ВАХ источника 2 и дуги 1 условия устойчивого горения выполняются в двух точках: А и В. Рассмотрим процесс в точке А. В этой точке при уменьшении сварочного тока напряжение ИП оказывается большим, чем необходимо для горения дуги, что приведет к возрастанию силы тока, и процесс вернется в точку А. Увеличение силы тока в точке А требует большего напряжения. Однако напряжение источника питания будет меньшим, что вызовет снижение силы тока, и режим дуги вновь переместится в точку А. Тоже самое и в точке В.

Теперь рассмотрим случаи, когда статическая характеристика дуги и внешняя характеристика ИП жесткие (а) и когда статическая характеристика дуги и внешняя характеристика ИП возрастающие (б). Устойчивый процесс существования дуги будет лишь в точке А.

Анализ всех трех процессов позволяет сделать следующие выводы:

1. Если статическая характеристика дуги падающая, то для устойчивого горения дуги требуется источник питания только с крутопадающей внешней характеристикой;

2. При наличии жесткой статической характеристики дуги источник питания должен иметь внешнюю падающую характеристику.

3. Для устойчивого горения дуги с возрастающей статической характеристикой дуги может применяться источник питания с внешней жесткой и возрастающей характеристиками.

Рассмотрим, как изменятся величина при изменениипри использовании ИП с внешними крутопадающей (1) и пологопадающей (2) характеристиками.

При установившемся режиме сварки, когда постоянная, все ВАХ ИП и дуги пересекаются в одной точке. Еслиувеличилась, то уменьшился номинальный сварочный ток. Это изменение сварочного тока у ИП с пологопадающей характеристикойбольше, чем у источника с крутопадающей характеристикой. Еслиуменьшилась, то увеличивается сварочный ток. Изменение сварочного тока у ИП с пологопадающей характеристикойбольше, чем у ИП с крутопадающей характеристикой.