Тема 2.1 Зварювання в захисних газах
Питання теми:
Обладнання для зварювання під флюсом. Технологія зварювання, параметри режиму зварювання, їхній вплив на розмір, форму зварного шва. Зварювання в захисних газах, устаткування, технологія, режим зварювання.
Відомі наступні різновиди зварювання в захисних газах: в інертних одноатомних газах (аргон, гелій), у нейтральних двохатомних газах (азот, водень), у газоподібному двоокисі вуглецю (вуглекислому газі). У практиці широке поширення одержали аргонодугове зварювання й зварювання у вуглекислому газі. Інертний газ гелій застосовується дуже рідко через велику його вартість. Вуглекислий газ використається при зварюванні низьковуглецевих і деяких конструкційних і спеціальних сталей.
Аргонодугове зварюванняелектродами, що не плавляться або плавляться, виробляється на постійному й змінному струмі. Для ручного зварювання змінним струмом застосовують установки УДАР-300 і УДАР-500. Випускаються також установки УДГ-301 і УДГ-501. Напівавтоматичне зварювання електродом, що не плавиться, виробляється шланговим напівавтоматом ПШВ-1.
Напівавтоматичне зварювання електродом, що плавиться, виробляється за допомогою напівавтоматів ПШПА-5, ПШПА-7 і ПШПА-9. Перші два напівавтомати призначені для зварювання електродним дротом діаметром 1,6 – 2,5 мм, а останній – для зварювання металу малої товщини дротом діаметром 0,5 – 1,2 мм.
Аргон чистий зберігають і транспортують у сталевих балонах під тиском 15 МПа (150 кгс/см2). Балони офарблюють у сірі кольори із зеленою смугою й зеленим написом «Аргон чистий». Балони з гелієм офарблюють у коричневі кольори.
Зварювання у вуглекислому газі виробляються напівавтоматичними й автоматичними апаратами. Напівавтоматична установка складається зі зварювального перетворювача постійного струму, газоелектричного пальника, механізму подачі електродного дроту, балона з газом і допоміжною апаратурою. Газоелектричні пальники для більших зварювальних струмів (до 1000 А) постачені водяним охолодженням. Механізм подачі електродного дроту використається від напівавтоматів ПШ-5 і ПШ-54 або напівавтоматів ПШПА-6, ПШПА-7.
Різні напівавтомати розроблені Інститутом електрозварювання ім. Е.О. Патона (А-537, А-547у, А-547р, А-607), заводом «Електрик» (ПДПГ-300), ЦНИИтмашем (ПГШ-2, ПГШ-3), НИАтом (ПШП-13), МВТУ ім. Н.Е. Баумана (ПГД-2М). Широко застосовується напівавтомат А-547у, що призначений для зварювання листового металу товщиною до 3 мм електродним дротом діаметром 0,8 – 1,2 мм постійним струмом зворотної полярності. Джерелами живлення є випрямлячі ВР-300 або ВДГ-301.
Для автоматичного зварювання застосовують зварювальні апарати АДПГ-500, АСУ-6у або зварювальні трактори АДС-1000-2, ТС-17М, переустатковані для зварювання у вуглекислому газі (наприклад, АДС-1000-2у).
Зварювання у вуглекислому газі роблять майже у всіх просторових положеннях. Аркуші товщиною 0,5 – 1 мм зварюють із відбортовкой крайок, аркуші товщиною 1 – 8 мм зварюють без оброблення крайок, при цьому зазор між зварюючими кромками повинен бути не більш 1 мм. Аркуші товщиною 8 – 12 мм зварюють V-образним швом, а при більших толщинах – Х-образним швом.
При зварюванні аркушів товщиною 0,8 – 4 мм витрата газу становить 5 – 16 л/хв, а при зварюванні товстих виробів зварювальним струмом 500 – 1000 А витрата газу досягає 15 – 20 л/хв.
Дугове різання металу
Різання електродом,що плавиться, засноване на витопленні металу із зони різання теплотою електричної дуги, порушуваної між електродом і розрізаємим металом. Дугове різання застосовують для розрізування металу товщиною до 30 мм.
Киснево—дугове різанняелектродом, що плавиться, відрізняється від дугового тім, що на нагріту до плавлення ділянку металу подають струмінь чистого кисню. Кисень пропалює метал і видуває оксиди, що утворилися, і розплавлений метал з порожнини реза. Цей спосіб застосовують для виконання коротких розрізів. ВНИИавтогенмаша розробив спосіб ручного киснево-дугового різання різаком типу РГД. Різьбяр у правій руці тримає електродотримач, а в лівої різак. Для різання служать електроди з покриттям ЦМ-7, ОММ-5, ОЗС-3 діаметром 4 – 5 мм і ін. Цим способом розріжуть метал товщиною до 50 мм при витраті кисню до 400 л/хв.
Різання електродом, що не плавиться, буває наступних видів: розділове різання електродом, що не плавиться, повітряно-дугове й плазменно-дугове різання.
Розділове різання виробляється вугільним, графітовим або вольфрамовим електродом. Метал товщиною до 100 мм розріжуть електродами діаметром 12 – 25 мм. Для різання застосовується постійний струм прямої полярності 40 – 1000 А в залежності від діаметра електрода.
При повітряно-дуговому різанні теплота дуги розплавляє метал ділянки різання, а струмінь стисненого повітря безупинно видаляє його з порожнини реза. Для повітряно-дугового різання низьковуглецевої і нержавіючої сталі товщиною до 30 мм може служити універсальний різак РВД-4А-66 ВНИИавтогенмаша. Тиск повітря 0,4 – 0,6 МПа (4 – 6 кгс/см2). Різання виробляється на постійному струмі зворотної полярності. При повітряно-дуговому різанні замість вугільного електрода можна застосовувати металевий електрод, для чого на звичайний електродотримач кріпиться кільцеве сопло для подачі стисненого повітря.
Плазменно-дугове різання застосовується для різання кольорових металів, чавуну, спеціальних сталей і інших матеріалів, що не піддаються вогневому різанню звичайними способами. При цьому різанні метал глибоко проплавляється стислою дугою на ділянці реза й віддаляється газовим потоком. Під дією дуги газ розігрівається до 10 0000С, утворюючи плазму. Плазмоутворювальними газами служать чистий аргон вищого сорту, технічний азот 1-го сорту, суміш аргону з технічним воднем, повітря. Електроди виготовляють із лантанірованого вольфраму ВЛ-15 або торійованого вольфраму ВТ-15. Джерелом живлення дуги служать однопостові зварювальні перетворювачі ПСО-500 і випрямлячі ВКС-500. Застосовують також спеціальні джерела плазменной дуги ИПГ-500-1 і випрямлячі ВДГ-502. Для ручного плазменного різання використають плазморез РДМ-2-66-А, що працює на суміші аргону, водню й азоту й що дозволяє різати метал товщиною до 80 мм. Струм – постійний прямої полярності. Для ручного плазменного різання із застосуванням повітря тиском 0,5 – 0,8 МПа (5 – 8 кгс/см2) може служити установка УПР-201. Товщина розрізуваного металу до 40 мм.
Для машинного різання застосовують установки АПР-402, УВПР «Київ», ОПР-6 і ін. Установка АПР-402 може розрізати метал товщиною до 150 мм. Плазмоутворюючий газ – повітря тиском до 0,4 МПа (4 кгс/см2). Цей вид різання металів є високопродуктивним.
Питання для самоконтролю:
1. У чому полягає перевага автоматичного й напівавтоматичного зварювання?
2. Назвіть і охарактеризуйте обладнання для зварювання під флюсом.
3. Поясніть технологію й назвіть обладнання для зварювання в захисних газах.
4. Назвіть правила техніки безпеки при провадженні робіт.
Література:
Л 1 стор. 121 – 169 (§42 - §45)