8.2.3 Автоматическая сварка в среде защитных газов

Автоматическая сварка в среде углекислого газа производится в нижнем положении специальными автоматами, которые отличаются от полуавтоматов тем, что сварочная горелка устанавливается на сварочном тракторе и может автоматически перемещаться с заданной скоростью сварки. Это прямолинейное перемещение используется для сварки продольных швов. Для сварки поперечных (кольцевых) или круговых швов трактор устанавливается неподвижно на стойке, а изделие закрепляется на манипуляторе или вращателе и вращается со скоростью сварки. Диаметр проволоки Ø1,2…2,0мм.

Автоматической сваркой можно сваривать листы толщиной до 16мм без разделки кромок, выполнив лишь небольшую фаску на торцах 145для улучшения видимости стыка, а более толстые листы варить с притуплением 5…7мм. При этом сокращается расход сварочной проволоки на 20%.

Под автоматическую сварку требуется очень точная сборка деталей. В частности, смещение кромок по высоте (радиальное биение) и смещение оси стыка относительно горелки (торцевое биение) должны быть не более 0,5мм, зазор в стыке не более 1мм.

Сварка выполняется на съемных (соединение С4) или остающихся (С5) подкладках.

Значительно облегчает сборку под сварку, особенно толстостенных деталей, применение замкового соединения (С6) (см. табл.1).

4. Автоматическая сварка под флюсом

Чаще всего применяют автоматическую сварку под флюсом, механизированная с помощью полуавтоматов находит ограниченное применение. Сварку выполняют постоянным током обратной полярности, реже переменным (допускается для деталей толщиной более 40мм).

Автоматическая сварка под флюсом выполняется на автоматах типа АДФ-1000, основанных,на принципе саморегулирования дуги (см. рис.20), источник питания - с жесткой или пологопадающей характеристикой. Сварка выполняется на подкладных остающихся кольцах из НУС или используется очень удобное для сборки замковое соединение (С6).

Для сварки применяются одна или несколько сварочных проволок одновременно, при этом, если они подсоединены к одному источнику питания, то процесс называется многоэлектродным, если к разным, то многодуговым. С целью имитации движения руки сварщика при ручной сварке, проволоке при автоматической сварке тоже можно придать поперечные, продольные или комбинированные колебания.

8.2.4.1 Сварка низкоуглеродистых сталей.

Основой металлургии сварки под флюсом является правильный выбор флюса и проволоки. В металле шва должны быть обеспечены нормальные сочетания SiиMn. Концентрация кремния в шве – 0,16…0,25%, марганца – 0,6…0,9%. Эти соотношения могут быть получены за счет кремнемарганцего восстановительного процесса, перехода их из проволоки, из составляющих элементов флюса. Флюс должен иметь температуру плавления меньше, чем температура плавления основного металла, должен обеспечивать удаление S и P из сварочной ванны, а также связывать водород и влагу еще в газовой фазе столба дуги. Наряду с этим флюс должен обеспечивать хорошее формирование шва и легкое отделение шлаковой корки. Последнее особенно важно при многопроходной сварке, так как корку флюса после сварки первого прохода следует успеть сбить до выполнения 2-го прохода. Удаляют флюс обычно пневмозубилом. Применяются следующие сочетания флюсов и проволоки для сварки низкоуглеродистой стали :

1. ВК (высококремнистый), ВМ (высокомарганцевый) флюс + углеродистая проволока, например, св08.

2. ВК, БМ (безмарганцевый) или НМ (низкомарганцевый) флюс + марганцовистая проволока( св10Г2).

3. К (керамический) флюс + углеродистая проволока (то же сочетание, что и 1.)

4. НК, НМ флюс + кремнемарганцовистая проволока (св08Г2С).

Рассмотрим 1-ый вариант, который чаше всего применяется при сварке под флюсом низкоуглеродистой стали (НУС).

Флюс, применяемый при этом варианте, - АН-348А или ОСЦ-45, проволока – св08, св08А.

Плавленный флюс АН-348А содержит 44% SiO₂ и 33%MnO.

В расплавленной сварочной ванне протекают следующие химические процессы:

SiO₂ + Fe FeO + Si

MnO + Fe FeO + Mn

Высокая концентрация MnOво флюсе иMnв шве способствует удалению серы.

FeS + MnO FeO + MnS

FeS + Mn MnS + Fe

При этом легкое соединение MnSвсплывает в шлак, т.е. таким образом, происходит удаление серы из сварочной ванны и резко снижается склонность шва к образованию горячих трещин.

Фосфор находится в металле в виде фосфидов. В жидкой сварочной ванне происходят следующие процессы:Fe₃ P+FeOP₂O₅ +Fe

P₂O₅ +MnOMn(PO₃)₂

в шлак

т.е. повышенная концентрация MnOв ванне будет тормозить переход фосфора в металл шва.

Раскисление FeO(удаление кислорода) происходит благодаря обратному кремнемарганцевому восстановительному процессу:

FeO+SiSiO₂ +Fe