 |
|
Технология сварки и контроль
К основным факторам (параметрам) режимов сварки в защитных газах относится: диаметр электродной проволоки; марка проволоки; сила сварочного тока; напряжение дуги; скорость подачи электродной проволоки; скорость сварки; вылет электрода; расход защитного газа; наклон электрода вдоль оси шва; род тока и полярность. Кратко рассмотрим влияние отдельных факторов (параметров) режима на форму и размеры шва, а также его качество.
Диаметр электродной проволокивыбирают в пределах 0,5 – 3 мм в зависимости от толщины свариваемого металла и положения шва в пространстве. С уменьшением диаметра проволоки при прочих равных условиях повышается устойчивость горение дуги, увеличивается глубина провара и коэффициент наплавки, умещается разбрызгивание жидкого металла. С увеличением диаметра проволоки должна быть увеличена сила сварочного тока.
Марка электродной проволоки.Углекислый газ является окислителем. При сварке в его среде происходит окисление железа и примесей, находящихся в стали. Для восстановления их сварка должна производится специальными электродными проволоками, в состав которых входят раскислители. Длясварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей такими проволоками являются Св – 08ГС, Св – 08Г2С, Св –12ГС, Св – ХГ2С и другие (ГОСТ 2246 – 70) с повышенным содержанием марганца и кремния.
В среде инертных защитных газов обычно сваривают легированные и высоколегированные стали. В этом случае электродные проволоки выбирается примерно того же состава, что и свариваемый металл. Так, при сварке в аргоне хромоникелевой стали 12Х18Н9Т применяют электродную проволоку Св – 06Х19Н9Т. при неправильном выборе марки электродной проволоки возможно образование пор в шве.
Сила сварочного тока.С увеличением силы сварочного тока повышается глубина провара, что приводит к увеличению доли основного металла в шве. Ширина шва сначала несколько увеличивается, а затем уменьшается. Силу сварочного тока устанавливают в зависимости от выбранного диаметра электрода.
Напряжение дуги. С увеличением напряжение дуги глубина провара уменьшается, а ширина шва увеличивается. Чрезмерное увеличение напряжение дуги сопровождается повышенным разбрызгиванием жидкого металла, ухудшением газовой защиты и образованием пор в наплавленном металле. Напряжение дуги устанавливается в зависимости от выбранной силы сварочного тока.
Скорость подачи электродной проволокисвязана с силой сварочного тока. Ее устанавливают с таким расчетом, чтобы в процессе сварки не происходило коротких замыканий и обрывов дуги, а протекал устойчивости от выбранной силы сварочного тока.
Скорость сварки. С увеличением скорости сварки уменьшается все
геометрические размеры шва. Она устанавливается в зависимости от толщины свариваемого металла и с учетом обеспечения хорошего формирования шва. Сварку металла большой толщины лучше выполнять более узкими валиками на большей скорости. При слишком большой скорости сварки конец электрода может выйти из зоны защиты и окислиться на воздухе. Медленная скорость сварки вызывает чрезмерное увеличение сварочной ванны и повышает вероятность образования пор в металле шва.
Вылет электрода. С увеличением вылета электрода ухудшается устойчивость горения дуги и формирование шва, а также увеличивается разбрызгивание жидкого металла. Очень малый вылет затрудняет наблюдение за процессом сварки, вызывает частое подгорание газового сопла горелка до поверхности металла, так как с увеличением этого расстояния ухудшается газовая защита зону сварки и возможно попадание кислорода и азота воздуха в расплавленный металл, что приводит к образованию газовой пор. Величину вылета электрода, а также расстояние от сопла горелки до поверхности металла устанавливают в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки
Расход защитного газаопределяют в основном в зависимости от выбранного диаметра электродной проволоки, но на него оказывают также влияние скорость сварки, конфигурация изделия и наличие движения воздуха, т.е. сквозняков в цехе, ветра и др. Для улучшения газовой защиты в этих случаях приходится увеличивать расход защитного газа, уменьшать скорость сварки, приближать сопло к поверхности металла или пользоваться защитными щитами.
Наклон электрода вдоль шваоказывает большое влияние на глубину провара и качество шва. При сварке углом вперед труднее вести наблюдение заформированием шва, но лучше видны свариваемые кромки и легче направлять электрод точно по зазору между ними. Ширина шва при этом возрастает, а глубина провара уменьшается.
Сварку углом вперед рекомендуется применять при небольших толщинах
металла, когда существует опасность сквозных прожогов. При сварке углом назад улучшается видимость зоны сварки, повышается глубина провара и наплавленный металл повышается глубина провара и наплавленный металл получается более плотным.
| Диаметр электродной проволоки, мм | 0,5 – 0,8 | 1 – 1,4 | 1,6 – 2 | 2,5 – 3 |
| Вылет электрода, мм | 7 – 10 | 8 – 15 | 15 – 25 | 18 – 20 |
| Расстояние от сопла горения до поверхности свариваемого металла, мм | 7 – 10 | 8 – 14 | 15 – 20 | 18 – 22 |
| Расход углекислого газа, дм3/ мин | 5 – 8 | 8 – 16 | 15 – 20 | 20 – 30 |
Род тока и полярность.Сварку в защитном газе выполняют постоянным током обратной полярности. Постоянный ток прямой полярности и переменный ток почти не применяют из – за низкой устойчивости процесса сварки, неудовлетворительной формирования и плохого качества сварного шва. Переменный ток применяют только при сварки алюминия и его сплавов.
Угловые швы могут выполняться как наклонным, так и вертикальным электродом в лодочку. При сварке наклонным электродом горелка наклоняется поперек шва под углом 30 – 45о к вертикали, а вдоль шва – на 5 – 15о.
Торец электрода направляют в угол соединения или смещают от него на расстояние до 1 мм по горизонтальному листу. В процессе сварки горелка перемещают возвратно – поступательно по оси шва без поперечных колебаний. Желательно вести сварку на спуск с наклоном изделия на 6 – 10 о. Это улучшает формирование шва, позволяет повышать скорость сварки и уменьшать разбрызгивание металла. Основной трудностью при выполнение угловых швов наклонным электродом является растекание жидкого металла по горизонтальной плоскости, что может привести к подрезам и непроварам. Во избежание этого за один проход обычно формируют угловые швы катетом не более 8 мм. При выполнении угловых швов в лодочку особых трудностей не возникает.
Основные типы, конструктивные элементы и размеры швов сварочных соединений при механизированной сварке в защитных газах те же, что и при автоматической.
Механизированная сварка в защитных газах может производиться во всех пространственных положениях шва, из которых наиболее удобным является нижнее. Колебательные движения поперек шва сообщают электроду в зависимости от требуемой ширины шва, толщины свариваемого металла и формы подготовленных кромок.
Сварку производим в той же последовательности, что и сборку для уменьшения деформаций и напряжений при сварке. Источник тока ВДГ – 301, марка проволоки СВ – 08ГС, dэл = 1,2 мм.
В таблице приведены примерные режимы полуавтоматической сварки в среде углекислого газа (СО2).
Режимы сварки угловых швов углеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа
| Толщина металла, мм | Диаметр проволоки, мм | Катет шва, мм | Число слоев | Ток, А | Напряжение, В | Скорость сварки, м/ч | Расход газа, л/мин. |
| 1,0 | 0,5 0,6 0,8 | 1,0 1,2–2,0 1,2–2,0 | 18–19 | 18–20 18–20 16–18 | 5–6 5–6 6–8 | ||
| 1,5 – 2,0 | 0,8 0,8 | 1,5–3,0 2,0–3,0 | 18–20 19–20 | 16–18 16–18 | 6–8 6–8 | ||
| 1,5 – 3,0 | 1,0 1,2 | 1,5–4 2,0–6,0 | 75–120 90–130 | 18–19 19–21 | 14–18 14–16 | 8–10 8–10 | |
| 3,0 -4,0 | 1,2 1,6 1,6 2,0 | 3,0–4,0 3,0–4,0 5,0–6,0 7,0–9,0 | 1–2 | 120–150 150–180 260–280 300–350 | 20–22 27–29 27–29 30–32 | 16–18 20–22 20–25 25–30 | 12–16 12–16 16–17 17–18 |
| 5 и более | 2,0 2,0 2,0 2,5 | 11,0–14,0 13,0–16,0 22,0–24,0 7–8 | 4–5 | 300–350 300–350 300–350 300–350 | 30–32 30–32 30–32 30–32 | 25–30 25–30 25–30 25–30 | 17–18 17–18 17–18 17–18 |