ГлавнаяСтатьи

Cпособы сварки

Ручная дуговая сварка. Провод сварочной цепи присоединяют к электрододержателю, в котором закреплен электрод, а второй провод — к свариваемому металлу. При сварке плавящимся электродом сварной шов образуется за счет расплавления прутка электрода и основного металла. При сварке неплавящимся угольным электродом в зону сварки вводят присадочную проволоку или пруток (в зависимости от толщины свариваемого металла). Сварка плавящимся электродом получила широкое распространение.

Рис. 1. Автоматическая дуговая сварка под флюсом
1 — сварочная дуга; 2 — сопло; 3 — вольфрамовый электрод; 4 — присадочная проволока

Рис. 2. Ручная аргоно-дуговая сварка

Дуговая сварка под флюсом (рис. 1). При сварке под флюсом сварочная дуга переменного или постоянного тока горит между электродной проволокой и стыком свариваемого изделия. Высота слоя флюса, насыпаемого из бункера на место сварки, колеблется от 20 до 80 мм. Электродную проволоку из бухты подают в зону сварки через флюс с помощью подающего механизма сварочного автомата или полуавтомата. Тепло сварочной дуги расплавляет основной металл, присадочную проволоку и флюс, подаваемый по трубке в зону сварки. При таком способе сварки уменьшаются потери тепла. Расплавленный металл сварочной ванны надежно защищен эластичной оболочкой расплавленного флюса или, как его еще называют, флюсовым пузырем, который препятствует разбрызгиванию жидкого металла и надежно защищает жидкий металл от воздействия кислорода и азота воздуха.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом по сравнению с ручной электродуговой сваркой имеет следующие преимущества:

производительность сварки под флюсом в 5—20 раз выше ручной; высокое качество сварного шва, достигаемое защитой расплавленного металла от воздействия кислорода и азота воздуха флюсом, а также легированием металла шва и улучшением его формирования;

экономия сварочных материалов за счет уменьшения расхода электродной проволоки на угар и разбрызгивание, а также экономия электроэнергии по сравнению с ручной дуговой сваркой на 30—40%; полная автоматизация процесса сварки.

Сварка в среде защитных газов. К этому способу относятся: ар-гоно-дуговая, дуговая в среде азота, в среде гелия, в углекислом газе и атомно-водородная сварка.

Различают два вида аргоно-дуговой сварки (рис. 2): неплавя-щимся вольфрамовым электродом, когда дуга гориг между вольфрамовым электродом и свариваемым металлом, расплавляя присадочный и основной металл; плавящимся электродом, когда дуга гориг между основным металлом и концом непрерывно подающейся в зону сварки электродной проволоки.

При азотно-дуговой сварке источником тепла является также электрическая дуга, горящая между концом вольфрамового электрода н изделием, а в зону сварки подается азот, являющийся инертным газом по отношению к меди, поэтому данным видом сварки пользуются лишь при сварке меди и медных сплавов (латунь и бронза). Медь сваривают с применением присадочной проволоки из меди

М!, на которую перед сваркой наносят тонкий слой покрытия из рас-кислителей в виде смесей из древесного угля, феррофосфора, алюминиевого порошка, ферросилиция и ферромарганца.

Сварка в среде углекислого газа С02 состоит в следующем: голую электродную проволоку диаметром 0,5—2 мм подают с постоянной скоростью с помощью автомата или полуавтомата в зону сварки. Одновременно с электродной проволокой подают углекислый газ, защищающий расплавленный металл сварочной ванны от окружающей среды. Окислительное действие углекислого газа на расплавленный металл компенсируется марганцем и кремнием, содержащимися в электродной проволоке.

Электрошлаковая сварка (рис. 3). Сущность этого метода заключается в том, что свариваемые кромки и присадочный металл расплавляются теплом, которое выделяется в жидкой шлаковой ванне при прохождении электрического тока от электрода (присадочного материала) к свариваемому изделию через расплавленный флюс. Процесс сварки начинают с зажигания и поддержания мощной электрической дуги или нескольких дуг над флюсом. Как только на поверхности ванны расплавленного металла образуется большой слой расплавленного флюса, нагретого до высоких температур, процесс гваоки из дугового переходит в электрошлаковый. Горение душ прекращается, ток проходит только через расплавленный флюс.

Рис. 3. Схема электрошлаковой сварки

Флюс поступающий из бункера в зону сварки, электродная проволока и свариваемые кромки расплавляются теплом, выделяющимся при прохождении тока через флюс.

Сварочная головка перемещается по стыку снизу вверх вместе с ползунами-кристаллизаторами, изготовленными из меди и охлаждаемыми проточной водой.

Рис. 4. Газопрессовая сварка

Рис. 5. Стыковая контактная сварка

Вертикальное положение сварного шва и постоянное наличие в верхней его части жидкой ванны при электрошлаковой сварке значительно облегчает удаление газов из расплавленного металла сварочной ванны, а также удаление частиц шлака на поверхность ванны, что полностью исключает шлаковые включения.

Электрошлаковон сваркой сваривают конструкции большой толщины из низкоуглеродистых, среднеуглеродистых, низколегированных, среднелегированных и легированных сталей.

Электрошлаковую сварку производят проволочными электродами, пластинчатыми электродами, плавящимся мундштуком и под-плавляющимся мундштуком.

Газопрессовая сварка (рис 4). Стык свариваемых деталей нагревают многопламенной горелкой до пластичного состояния пир оплавлеиия нх кромок, а затем прикладывают осевое давле-nonJ? детали свариваются. Данным способом сваривают стержни, Рельсы, трубы и другие профильные детали. Этот способ сварки производителен, швы получаются высокого качества.

Этот способ требует тщательной обработки и под. гонки свариваемых поверхностей.

2. Сварка непрерывным оплавлением состоит из двух стадий: от давления и осадки. Свариваемые детали также закрепляют в зажимах сварочной машины, затем включают ток и начинают медленно сближать. Торцы свариваемых деталей входят в соприкосновение друг с другом в одной или нескольких точках.

В местах соприкосновения образуются перемычки из расплавленного металла, которые мгновенно испаряются со взрывом. Такой прием повторяют несколько раз. В результате заготовки прогревают на определенную глубину, а на свариваемых торцах возникает тонкий слон расплавленного металла, облегчающий удаление окислов из стыка. Переход от оплавления к осадке должен быть мгновенным. Начиная осадку необходимо включить ток, а перед окончанием — выключить.

Рис. 6. Точечная сварка

Рис. 7. Роликовая сварка
1 и 2 — свариваемые детали; 3 — медные диски (электроды); 4 — сварочный трансформатор

Точечная сварка (рис. 6). Подготовленные под сварку листы собирают внахлестку, размечают расстояние от кромки лис!а и между точками. Собранные и размеченные под сварку листы или узел помещают между двумя вертикально расположенными медными электродами сварочного трансформатора и прихватывают в нескольких местах. Проверив после прихватки правильность сборки, приступают к сварке. Шкаф управления собран таким образом, что при нажатии педали происходит сжатие свариваемых листов или деталей (нагрузка прикладывается через электроды), после этого в какие-то доли секунды через электроды и свариваемые листы проходит импульс тока. В результате высокого сопротивления в месте соединения листов расплавляется металл, после этого прикладывают дополнительную нагрузку.

Роликовая сварка (рис. 7). Сварной шов, заваренный роликовой сваркой, легко отличить от шва, заваренного точечной сваркой. При точечной сварке на поверхности свариваемого металла остаются небольшие вмятины, отстоящие друг от друга на определенном расстоянии. Это расстояние (шаг) зависит от толщины и марки свариваемого металла, а также от требований, предъявляемых к сварному соединению. При роликовой сварке на поверхности свариваемого металла остается дорожка чешуйчатой формы. Каждая чешуйка перекрывает предыдущую примерно на 30%. Таким образом, при роликовой сварке получается прочный и плотный (герметичный) шов. Иногда роликовую сварку называют шовной. В принципе роликовая сварка аналогична точечной сварке. При роликовой сварке электродами служат круглые медные диски, один из которых ведущий, а другой ведомый. В процессе сварки при нажатии педали прикладывается давление, в результате чего свариваемые детали плотно сжимаются и включается сварочный ток, который идет прерывающимися импульсами, с таким расчетом, чтобы каждая сварочная точка перекрывала предыдущую на 30%.

Рис. 9. Сварка ультразвуком

Сварка электронным лучом (рис. 8). Свариваемое изделие помещают в вакуумную камеру, в которой создается разрежение до Ю-8 мм рт. ст. В вакуумной камере укреплена электронная пушка э, состоящая из катода, представляющего собой вольфрамовую спираль, а анодом служит свариваемое изделие.

Катод с помощью сварочного трансформатора нагревается до температуры 2500 °С. Спираль (катод) выбрасывает электроны, которые ударяются о поверхность свариваемой детали (анод), предварительно пройдя через фокусирующее устройство, которое сжимает электронный луч, тем самым концентрируя энергию на небольшой поверхности и небольшом участке свариваемого изделия.

Рис. 8. Сварка электронным лучом

При данном способе сварки отсутствует окисление расплавленного металла, гарантируется высокое качество сварного соединения; возможна сварка тугоплавких металлов (вольфрам, молибден, титан и др.), достигается большая скорость сварки.

Сварка ультразвуком (рис. 9). Сущность ультразвуковой сварки состоит в том, что при приложении колебаний высокой частоты 16 000— 20 000 гц (механических колебаний) к свариваемым деталям месте соединения «металл — металл» повышается температура, зависящая от свойств свариваемого металла и подготовки свариваемых поверхностей.

Ультразвуковой способ сварки можно применять для сварки двух листов малой толщины, для сварки нескольких листов одновременно, сварки разнородных металлов (нержавеющей стали с алюминием, меди с алюминием и др.). Этим способом сварки можно приваривать менее тонкую деталь к более толстой, а также трудносвариваемые металлы.



Читать далее:
Эксплуатация газосварочной и газорезательной аппаратуры и оборудования
Эксплуатация переносных ацетиленовых генераторов
Качество сварных соединений
Технология резки
Механизированная резка
Ручная резка
Cварочные деформации и напряжения
Cварка чугуна
Cварка цветных металлов и сплавов
Сварка низкоуглеродистой стали



Ваш отзыв