2.2 Технология сборки и сварки.

2.2.1. Выбор способов сварки

Для сварки балки применяется аргонодуговая сварка неплавящимся электродом с присадочной проволокой.

Схема способа приведена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1.

Схема процесса сварки в защитном газе неплавящимся электродом.

L - длина ванны, В - ширина шва, b - ширина проплавления, h_у - высота усиления шва, h_пр. - высота проплавления шва,  - толщина свариваемого сечения, F_н. - площадь наплавления металла, F_пр. - площадь проплавления.

Формирование сварного шва происходит следующим образом.

Под воздействием тепловых потоков от анодного пятна дуги и от окружающих дугу горячих газов, основной металл расплавляется и под воздействием давления дуги оттесняется в хвостовую часть ванны. Это перемещение жидкого металла сварочной ванны имеет гидродинамическую природу. В хвостовой части ванны происходит перемешивание металла и последующая кристаллизация. Образовавшийся, таким образом, сварной шов соединяет свариваемые детали, образуя сварное соединение. Защитный газ - аргон - подаётся через сопло горелки (рис.3.1).

Характерными особенностями дуговой сварки в среде аргона являются:

-высокая степень концентрации дуги, обеспечивающая минимальную зону структурных превращений и относительно небольшие деформации изделия;

-высокая производительность;

-высокоэффективная защита зоны шва и околошовной зоны;

-возможность наблюдения за ванной и дугой;

-широкая возможность механизации и автоматизации.

К числу основных недостатка способа можно отнести: дорогой защитный газ (аргон), низкую стабильность дугового разряда в диапазоне малых токов (менее 30А).

При изготовлении сварной балки в качестве защитного газа применяется аргон 1-го сорта.

Показатели качества аргона1-го сорта ГОСТ 10157-73 приведены в таблице 6.

Таблица 6. Показатели качества аргона

	Объемная доля, %
Аргон, не менее	99,987
Кислород, не более	0,002
Азот, не более	0,01
Водяной пар, не более Что соответствует температуре насыщения аргона водяными парами при 760 мм рт. ст. 00С, не выше	0,001 - 58
Сумма углеродсодержащих соединений в пересчете на СО, не более	0,001

При сварке в среде аргона повышается стабильность дуги и снижается угар легирующих элементов.

В качестве неплавящегося электрода применяют вольфрамовые электроды. Электроды из чистого вольфрама не обеспечивают необходимой термоэлектронной эмиссии (могут работать только с оплавленной поверхностью, не меняя форму), поэтому для повышения термоэлектронной эмиссии вольфрам активируют окислами редкоземельных материалов: лантана, иттрия. Добавка в вольфрам при изготовлении электродов 1,5-2% окислов иттрия, лантана повышает их стойкость и допускает повышение на 15% сварочного тока.

На эти электроды имеется ГОСТ 23949-80, в соответствии с которым электроды обозначают: из нелегированного вольфрама (ЭВЧ), легированного оксида лантана (ЭВЛ) и иттрия (ЭВИ).

Перед сваркой рабочий конец электрода обычно затачивают на конус с углом 60⁰.Форма заточки электрода влияет на форму и размер шва, а также на устойчивость дуги. С уменьшением угла заточки и диаметра притупления в некоторых пределах глубина проплавления возрастает.

При сварке балки наиболее распространенный дефект- образование кристаллизационных и подсолидусных горячих трещин в металле шва и ЗТВ. Для уменьшения склонности к горячим трещинам часто необходима присадочная проволока с легирующими элементами. Кроме того, при сварке без присадочной проволоки трудно обеспечить заданные параметры. Используемые марки проволок: Св.-08А.

Технологические свойства дуги в значительной мере определяются родом и полярностью сварочного тока. При прямой полярности на изделии выделяется до 70 % теплоты дуги, что обеспечивает глубокое проплавление основного металла. При обратной полярности напряжение дуги выше, чем при прямой полярности. На аноде-электроде выделяется большое количество энергии, что приводит к его оплавлению. При автоматической аргонодуговой сварке вольфрамовый электрод располагается перпендикулярно изделию. Таким образом, сварка производится на постоянном токе прямой полярности неплавящимся вольфрамовым электродом с присадочной проволокой.