Полуавтоматическая дуговая сварка

 

В нефтехимическом машиностроении находит наиболее широкое применение полуавтоматическая сварка в среде защитного газа. Особенность такого вида сварки в том, что электрическая сварочная дуга горит в струе газа, защищающий металл от вредного воздействия окружающего воздуха. По отношению к электроду защитный газ непрерывно через сопло можно подавать в зону сварки центрально (рисунок 3.7 а) или сбоку (рисунок 3.7 б).

В качестве защитных применяют инертные (аргон, гелий) и активные (водород, азот, углекислый газ, кислород), а также смеси этих газов (Ar + CO₂, Ar + O₂, CO₂ + O₂ и др.). Смеси применяются для улучшения технологических и металлургических свойств защитной атмосферы и экономии дорогих газов.

 

 

1 – присадочный пруток или проволока; 2 – сопло; 3 – токоподводящий мундштук; 4 – корпус горелки;5 – неплавящийся электрод; 6 – рукоять горелки; 7 – атмосфера защитного газа; 8 – сварочная дуга; 9 – ванна расплавленного металла; 10 – кассета с проволокой; 11 – механизм подачи; 12 – плавящий металлический электрод (сварочная проволока)

Рисунок 3.7 – Виды сварки в защитных газах

 

Выбор защитного газа зависит от свариваемого металла. Инертные газы используются при сварке цветных металлов, нержавеющих сталей, титана. Для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей применяют углекислый газ.

Основные преимущества сварки:

1) высокая производительность процесса;

2) минимальное воздействие металла шва с кислородом и азотом воздуха;

3) отсутствие необходимости в применении обмазок и флюсов в связи с чем отпадает очистка швов от шлака;

4) высокая степень концентрации источника теплоты, способствующая уменьшению отрицательного теплового воздействия приводящего к ухудшению структуры (свойств), короблению изделия;

5) возможность наблюдения за открытой дугой в процессе сварки;

6) возможность сварки в любых пространственных положениях.

Недостаток – защитный газ лишь защищает, нет благоприятных воздействий (раскисление и легирование) присущих покрытиям или флюсу.

Дуговая сварка в среде защитных газов может быть осуществлена неплавящимся (вольфрамовым) и плавящимся электродом.

При дуговой сварке неплавящимся электродом источником тепла является дуга, возбуждаемая между вольфрамовым электродом и изделием.

Сварка неплавящимся электродом выполняется с присадкой, когда в формировании шва участвует присадочный металл, подаваемый со стороны в зону дуги; и без присадки, когда шов формируется только за счет расплавления свариваемых кромок. В этих случаях рационально сваривать изделия толщиной от 0,5 до 2,5 мм (например, компенсаторы технологических трубопроводов от тепловых расширений). Сварка неплавящимся W–электродом в среде аргона находит применение в комбинированной технологи сварки толстостенных труб (S > 14 мм) из жаропрочных хромомолибденовых сталей.

При сварке плавящимся электродом источником тепла является дуга, возбуждаемая между свариваемым изделием и электродной проволокой, непрерывно подаваемой в зону дуги. При этом механизируется подача сварочной проволоки с помощью сварочной головки. Применяется голая сварочная проволока диаметром d_эл = 0,6…3,0 мм, которая из кассеты непрерывно поступает во время сварки. Защитный газ подается через специальный канал наконечника горелки, к которой по шлангам подводится токоведущий провод и защитный газ.

Аргонно-дуговая сварка

Аргон – инертный газ, хранят и транспортируют в специальных баллонах под давлением 15 МПа.

 

Автоматическая сварка.

 

Сварка ведется закрытой дугой, т.е. под флюсом, голой сварочной электродной проволокой (рисунок 3.8). При этом механизируется подача св. проволоки на дугу вдоль сварного стыка. Сварщик не участвует в оформлении шва только контролирует за режимом сварки. Это дает повышение производительности до 20-25 раз и резко повышается качество сварного шва. Возможно применение высоких токов.

Дуга 10 горит между электродом 3 и изделием 8 в пространстве, образованном давлением пара и газа, выделяемыми в столбе дуги.

По мере перемещения дуги наплавленный металл постепенно кристаллизуется.

 

 

1 – токопровод; 2 – механизм подачи проволоки; 3 – проволока; 4 – жидкий шлак; 5 – флюс; 6 –шлаковая корка; 7 – сварной шов; 8 – основной металл;

9 – ванна жидкого металла; 10 – дуга

Рисунок 3.8 – Схема автоматической дуговой сварки под флюсом