Источники питания сварочной дуги. Показатели,по которым осуществляется выбор источников питания сварочной дуги

 При сварке под флюсом (Рис .8) дуга горит между сварочной проволокой и свариваемым изделием под слоем гранулированного флюса. Ролики специального механизма падают в электродную проволоку в зону дуги. Сварочный ток (переменный или постоянный прямой или обратной полярности) подводится к проволоке с помощью скользящего контакта, а к изделию – постоянным контактом. Сварочная дуга горит в газовом пузыре, который образуется в результате плавления флюса и металла. Кроме того, расплавленный металл защищен от внешней среды слоем расплавленного флюса. По мере удаления дуги от зоны сварки расплавленный флюс застывает и образует шлаковую корку, которая впоследствии легко отделяется от поверхности шва.

Достоинства способа:

        Повышенная производительность;

        Минимальные потери электродного металла (не более 2%);

        Отсутствие брызг;

        Максимально надёжная защита зоны сварки;

        Минимальная чувствительность к образованию оксидов;

        Мелкочешуйчатая поверхность металла шва в связи с высокой стабильностью процесса горения дуги;

         Не требуется защитных приспособлений от светового излучения, поскольку дуга горит под слоем флюса;

         Низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показатели механических свойств металла шва;

         Малые затраты на подготовку кадров;

         Отсутствует влияния субъективного фактора.

Недостатки  способа:

         Трудозатраты с производством, хранением и подготовкой сварочных флюсов;

         Трудности корректировки положения дуги относительно кромок свариваемого изделия;

         Неблагоприятное воздействие на оператора;

         Нет возможности выполнять сварку во всех пространственных положениях без специального оборудования.

4.Какие дефекты сварного шва характерны для сварки в углекислом газе?Назовите их причины.

Сущность  способа сварки в углекислом газе состоит в следующем: голая электродная проволока диаметром 0,5—2 мм подается с постоянной скоростью в зону сварки. Одновременно в зону сварки поступает углекислый газ, который защищает переплавляемый электродный и основной металл от окружающего воздуха. Окислительное действие углекислого газа на расплавленный металл компенсируется повышенным содержанием в электродной проволоке элементов раскислителей (марганца, кремния и др.).

Оборудование. Сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа выполняется автоматами и полуавтоматами. Наибольшее распространение в промышленности нашли полуавтоматы.

НАИБОЛЕЕ ВЕРОЯТНЫЕ ДЕФЕКТЫ ШВОВ, выполненных в углекислом газе, являются горячие (кристаллизационные) трещины, поры и крупные неметаллические включения.

Горячие (кристаллизационные) трещины. При сварке в углекислом газе горячие трещины наиболее часто наблюдаются в нижних слоях многопроходных швов, выполненных в глубоких и узких разделках на стали с содержанием углерода более 0,27- 0,30%. В последующих слоях, а также при наплавке на ровную поверхность такие трещины, как правило, не образуются. Технологические способы предупреждения трещин должны сводиться к уменьшению доли основного металла и получению более благоприятной формы шва. К этим способам относятся уменьшение скорости сварки, применение сварки на токе прямой полярности, присадка в разделку малоуглеродистой проволоки,манипулирование горелкой и снижение сварочного тока.

Пористость сварных швов. При использовании электродной проволоки и углекислого газа требуемого состава наиболее возможными причинами образования пор в шве могут являться:

       а) попадание воздуха в зону сварки, вследствие недостаточного расхода углекислого газа, большого расстояния от сопла горелки до изделия, засорения горелки брызгами, чрезмерно большого угла наклона горелки, подсоса воздуха через неплотности в горелке и гибком шланге, чрезмерно высокого напряжения на дуге, сдувания углекислого газа ветром, утечки газа через неплотности в соединениях, выгорания изолирующей шайбы горелки, вызывающего неравномерный поток газа и чрезмерного износа мундштука, допускающего выход дуги из потока защитного газа;

Для предупреждения появления пор в швах, связанных  с попаданием воздуха в зону сварки, необходимо не превышать расстояние от сопла горелки до изделия свыше 30 мм, а угол наклона горелки - более 30°. Расход углекислого газа при полуавтоматической сварке горелкой с диаметром газового сопла 20 мм должен составлять 800-1500 л/час. При сварке первых слоев глубоких разделок расход газа можно снизить до 800 л/час, а при сварке верхних слоев, наоборот, увеличить до 1200-1500 л/час. Перед началом сварки необходимо обдуть свариваемое место газом, а после окончания сварки выдержать защиту жидкой ванночки углекислым газом до полной ее кристаллизации. При сварке на ветру или на сквозняке место сварки должно быть защищено ширмами, препятствующими сдуванию углекислого газа.

     б) попадание воды или ее паров в зону сварки вследствие выработки осушителя, неплотности системы охлаждения горелки и других причин;

Для предупреждения пор, вызываемых попаданием влаги в  зону сварки, необходимо тщательно устранять следы влаги с поверхности свариваемых кромок и осушать поступающий в зону дуги углекислый газ. Осушка газа от влаги существенно снижает количество растворившегося в металле шва водорода, а, следовательно, и возможность образования пор

     в) наличие на свариваемых кромках основного металла или на поверхности электродной проволоки грязи, масла, ржавчины или смазки (остающейся после протяжки проволоки).

Неметаллические включения. При взаимодействии углекислого газа с переплавляемым дугой металлом образуются окислы (шлаки), которые в некоторых случаях могут образовать крупные неметаллические включения в металле шва. Такие включения могут образоваться при многопроходной сварке в зоне сплавления с основным металлом и между слоями, с поверхности которых не удалялся шлак. Это, однако, не указывает на необходимость обязательного удаления шлака после наложения каждого шва. При многопроходной полуавтоматической сварке без зачистки каждого шва после его наложения, можно получить сварное соединение, не имеющее крупных неметаллических включений при следующих условиях:

а) при наплавке каждый последующий шов должен перекрывать  предыдущий не менее чем на 1/3 ширины;

б) периодически после наложения 3-4 слоев удалять  шлак. Последнее вызвано тем, что с увеличением количества слоев увеличивается и количество образующегося на поверхности швов шлака.

Ударная вязкость зоны сплавления, а также механические свойства многопроходных швов, выполненных при соблюдении указанных условий, практически не отличаются от свойства швов, с которых после наложения каждого слоя удалялся шлак

Таким образом, сварка в углекислом газе позволяет  значительно снизить объем работы на зачистку швов от шлака, необходимую  при ручной сварке, и в некоторых  случаях при сварке под флюсом (многослойные швы при глубокой разделке).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.Какие факторы влияют на качество сварных соединений?

Причинами возникновения  дефектов в сварных швах могут  быть: наличие вредных примесей выше нормы в основном металле и в компонентах покрытия или флюса, нарушение режима сварки (малый или слишком большой ток), нарушение технологии, т. е. порядка сварки швов, увеличение длины дуги, состав и толщина слоя шлакового покрытия, большая плотность расплавленного шлака, сварка электродами с покрытиями, содержащими влагу, плохая защита сварочной ванны, сварка по окисленной поверхности и др. Может быть одновременно несколько причин возникновения дефектов.

Основные факторы, влияющие на качество сварных соединений, можно разделить на две группы: конструктивно-эксплуатационные (конструкция соединения, качество основного металла, условия эксплуатации и др.); технологические (качество сварочных материалов, оборудование, подготовка и сборка, выбор параметров режима сварки, квалификация оператора). 

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КАЧЕСТВО СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ

КОНСТРУКТИВНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ

сварочные материалы

основной металл

оборудование

конструкция соединения

подготовка и сборка

условия эксплуатации

процесс сварки

методы и система контроля

оператор

нормы по качеству

КАЧЕСТВО СВАРНЫХ  СОЕДИНЕНИЙ