Сварка в среде защитных газов

При сварке в среде защитных газов электрическая дуга и рас­плавленный металл сварочной ванны защищены от атмосферного воздуха оболочкой из защитного газа. Разновидности способа дуговой сварки в защитных газах приведена на рис.

Дуговая сварка в защитных газах может быть выполнена пла­вящимся и неплавящимся (вольфрамовым) электродами.

Для защиты сварочной ванны при сварке в инертных газах в основном применяют аргон и реже гелий, вследствие его высо­кой стоимости.

Аргон обеспечивает хорошее формирование швов при сварке сталей неплавящимся электродом и при сварке плавящимся электро­дом алюминия и его сплавов. Гелий в сравнении с аргоном обес­печивает лучшую устойчивость горения дуги и большую глубину проплавления основного металла.

Сварка в смеси аргона (65 %) с гелием (35 %) обеспечивает глубокое проплавление основного металла, хорошее формирование металла шва, снижает разбрызгивание. Общая стоимость защитного газа значительно ниже по сравнению со сваркой в чистом гелии.

Сварка плавящимся электродом в инертных газах не находит широкого применения вследствие повышенного порообразования в металле шва. Причины образования пор при сварке в инертных газах и их смесях следующие: повышенное содержание примесей в инертных газах; недостаточная защита расплавленного металла; повышенное содержание активных газов в основном металле и проволоке; недостаточное содержание элементов — раскислителей в сварочной проволоке; наличие влаги на поверхности свариваемых деталей и т. д.

В качестве активных газов при сварке используют углекислый газ и его смеси с кислородом.

Кислород снижает содержание углерода в металле шва до более низкого уровня. Избыток кислорода в защитном газе при­водит к образованию пор в металле шва, а также даже при достаточном содержании элементов-раскислителей увеличивает содер­жание кислорода в металле шва, снижая его механические свойства.

Азот по отношению к цветным металлам является инертным газом. При сварке низкоуглеродистых и высокоуглеродистых ста­лей применение азота в качестве защитного газа приводит к на­личию пор в сварном металле шва.

При сварке в инертных газах электродную проволоку приме­няют, как правило, того же химического состава, что и свари­ваемое изделие.

При сварке в углекислом газе используют проволоки с по­вышенным содержанием раскислителей и легирующих элементов.

Сварка производится на постоянном токе прямой полярности. В качестве присадочного металла используется проволока из меди Ml.

Электродуговая сварка в среде аргона.Сварка в инертных га­зах может выполняться плавящимся и неплавящимся электродами. Сварка неплавящимся электродом производится как с присадочной проволокой, так и без нее. Сварку по отбортовке и встык металла малой толщины выполняют без присадочной проволоки.

Аргонодуговую сварку применяют при изготовлении конструк­ций из жаропрочных и коррозионно-стойких сталей, цветных метал­лов и сплавов.

Аргонодуговую сварку неплавящимся электродом производят на постоянном токе прямой полярности и переменном токе.

Для сварки неплавящимся электродом применяют вольфрамо­вые электроды диаметром 0,8 — 8 мм по ТУ ВМ2 —529 —57 и лантанированные вольфрамовые электроды по ВТУ В Л № 24 — 5 — 62. Диаметр электрода рекомендуется выбирать в зависимости от за­щитного газа и силы тока.

При аргонодуговой сварке неплавящимся электродом высоколе­гированных сталей в качестве присадочного металла применяют электродные проволоки того же химического состава, что и основ­ной металл. Сварка производится на постоянном токе прямой полярности.

Сварку алюминиевых и магниевых сплавов выполняют на пере­менном токе в целях разрушения окисной пленки.

Сварку титана и его сплавов, циркония, молибдена, тантала и других активных металлов рекомендуется выполнять на постоян­ном токе прямой полярности.

Принцип сварки с защитой гелия аналогичен принципу арго­нодуговой сварки.

Техника ручной аргонодуговой сварки имеет свои особенности и выполняется без колебательных движений горелки в связи с возможностью нарушения защиты зоны сварки. Угол между осью горелки и плоскостью изделия составляет 75 — 80°. Угол между присадочным материалом и изделием соответственно 15 — 20°. Ре­жим при сварке неплавящимся электродом выбирают в зависи­мости от толщины и химического состава свариваемого изделия. Для сварки неплавящимся электродом применяют специальные го­релки.

Для ручной сварки алюминиевых сплавов применяются отечественные уста­новки УДГ-300, УДГ-500 и др.

Сварка в углекислом газе. Сущность способа сварки в угле­кислом газе заключается в том, что электрическая дуга и рас­плавленный металл защищены от влияния кислорода и азота зоной защитного газа. Сварка в углекислом газе выполняется плавящимся электродами. Особенность сварки плавя­щимся электродом заключается в применении электродных проволок с повышенным содержанием элементов раскислителей (марганца, кремния и др.), компенсирующих их выгорание в зоне сварки.

Перед сваркой проволоку обезжиривают или очищают с помощью специальных абразивных устройств или металлической щеткой.

Техника сварки. Направленное движение сварочной горелки от­носительно сварного соединения, угол наклона горелки и расстояние от сопла до свариваемого изделия — все это объединяет понятие «техника сварки».

Характер движения горелки относительно сварного соединения находится в прямой зависимости от вида соединения, числа слоев и положения шва в пространстве.

Назначение движения горелки не только формировать шов за­данных размеров, формы и сплавления электродного металла с ос­новным, но и оказывать влияние на улучшение структуры металла шва. Особенно это должно учитываться при сварке высоколегиро­ванных сталей и сплавов, склонных к закалке.

Схема движения и размеры колебаний горелки при полуавто­матической сварке стыковых швов показаны на рис.