Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Содержание

Способ сварки в среде углекислого газа впервые был разработан в середине 20-го века советскими исследователями К.В. Любавским и Н.М. Новожиловым. Благодаря низкой стоимости углекислого газа, высокой производительности и универсальности этого способа, сварка в углекислоте получила широкое распространение в промышленности, быту, при строительных и монтажных работах.

Сущность процесса сварки в углекислом газе

Сущность сварки заключаются в следующем. Поступающий для защиты зоны сварки углекислый газ под воздействием высокой температуры дуги распадается на угарный газ и кислород. Процесс распада происходит по реакции:

В результате реакции в зоне сварки образуется смесь из трёх газов: углекислый газ (СО2), угарный газ (СО) и кислород (О2). Поток этих газов не только защищает зону сварки от вредного воздействия атмосферного воздуха, но и активно взаимодействует с железом и углеродом, находящимися в составе стали по реакциям:

Нейтрализовать окислительное действие углекислого газа можно путём введения в сварочную проволоку избыточного кремния и марганца. Кремний и марганец химически более активны, чем железо, поэтому, вначале окисляются они по реакциям:

Пока в зоне сварки присутствуют в свободном состоянии более активные кремний и марганец, окисления железа и углерода не происходит.

Хорошее качество сварных соединений при сварке углеродистых сталей обеспечивается при соотношении количества марганца к кремнию в соотношении: Mn/Si=1,5…2. Формирующиеся в процессе сварки оксиды кремния и марганца не растворяются в сварочной ванне, а реагируют друг другом, образуя легкоплавкое соединение, которое в виде шлака быстро выводится на поверхность жидкого металла.

Особенности сварки в углекислоте

Сваривание металлов в среде СО2 выполняют постоянным током обратной полярности. Если сварку производить постоянным током прямой полярности, то это отрицательно сказывается на стабильности электрической дуги, в результате появляется дефект формирования формы шва и электродный металл расходуется на угар и разбрызгивание.

Но если выполняется е сварка, а наплавка, то рекомендуется использовать именно прямую полярность тока, т.к коэффициент наплавки у него в 1,6-1,8 раза выше, чем у тока обратной полярности.

Сварку можно выполнять и на переменном токе. В этом случае в сварочную цепь необходимо включить осциллятор. Источниками постоянного сварочного тока являются преобразователи тока с жёсткой характеристикой.

Сварочный пост для сварки в углекислоте

Схема сварочного поста общего вида для сварки полуавтоматом в среде углекислого газа представлена на рисунке:

1 – держатель; 2 – подающий механизм; 3 – включатель; 4 – защитный щиток; 5 – манометр на 0,6МПа; 6 – переходной штуцер для установки манометра; 7 – кислородный газовый редуктор с манометром высокого давления; 8 – осушитель газа; 9 – подогреватель газа; 10 – баллон с углекислым газом; 11 – сварочный выпрямитель, или генератор; 12 – пульт управления.

Подготовка металла под сварку

Сварка листов из низколегированной стали или углеродистой успешно сваривается в среде углекислого газа. При этом сварку тонких листов (толщиной 0,6-1,0мм) сваривают с отбортовой кромок. Допускается сварка без отбортовки, но зазор между свариваемыми кромками не должен превышать 0,3-0,5мм.

Сварку листов толщиной 1-8мм допускается производить без разделки кромок. Максимально допустимый зазор при этом составляет 1,0мм. На листах толщиной 8-12мм выполняют V-образную разделку. Если толщина свариваемого металла превышает 12мм, то рекомендуется X-образная разделка.

Перед началом сварки сварные кромки тщательно зачищаются до металлического блеска от краски, масла, окалины и других загрязнений. Можно делать это вручную, можно применить дробеструйную или пескоструйную обработку. Если перед сваркой необходимо прихватить детали, то прихватка углеродистых сталей выполняются вручную электродами Э42, Э42А, либо полуавтоматом в углекислом газе. Прихватка легированных сталей выполняется электродами соответствующего назначения.

Сварочная проволока для полуавтоматической сварки

Для сварки в среде углекислого газа применяется проволока с повышенным содержанием кремния и марганца. Наличие каких-либо загрязнений или покрытий на поверхности проволоки не допускается, т.к. их присутствие отрицательно сказывается устойчивости режимов и стабильности электрической дуги.

Марка сварочной проволоки зависит от свариваемого материала. В таблице ниже представлены наиболее распространённые марки проволоки для сварки полуавтоматом в среде защитного газа:

Марка сварочной проволокиПрименение
Св-08ГСДля сварки углеродистых и низколегированных сталей при силе тока 300-400А
Св-08Г2СДля сварки углеродистых и низколегированных сталей при силе тока 600-750А
Св-10ХГ2СДля сварки низколегированных сталей повышенной прочности
Св-08ХГ2СМДля сварки теплоустойчивых сталей типа 15ХМА
Св-08ХГСМФДля сварки теплоустойчивых сталей типа 20ХМФ
Св-08Х3Г2СМДля сварки стали 30ХГСА
Св-08Х14ГТ
Св-10Х17Т
Для сварки хромистых сталей типа Х13, Х17
Св-06Х19Н9Т
Св-08Х19Н10Б
Для сварки коррозионно-стойких сталей марок 0Х18Н10, 0Х18Н9, 0Х18Н9Т и 0Х18Н10Т

Режимы сварки полуавтоматом в углекислоте

Режимы сварки зависят от толщины свариваемого металла. При увеличении толщины металла уменьшается скорость сварки и увеличивается сила тока. Величина рабочего напряжения дуги должна обеспечивать устойчивое горение дуги, которая должна быть как можно более короткой (1,5-4мм). При большей длине дуги её горений становится неустойчивым, разбрызгивание металла увеличивается, возрастает вероятность окисления и азотирования жидкой ванны.

Для сварки тонкого металла режимы сварки представлены в таблице:

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

I. Введение
Анализ рынка оборудования для дуговой сварки плавлением, сложившегося на рубеже веков, показывает, что наиболее распространенным способом сварки в промышленности продолжает оставаться полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в среде защитных газов (MIG/MAG процесс). За последнее десятилетие ХХ века доля металла, наплавленного ручной дуговой сваркой, снизилась в 2 раза – с 22,6% до 11,2%, в то время как доля сварки в защитных газах возросла с 64,3% до 75,7%. Это наглядно видно на диаграммах, приведенных на Рис. 1, 2 [3].

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Есть основания полагать, что в недалеком будущем доля ручной дуговой сварки стабилизируется на уровне 10 – 12%, доля полуавтоматической сварки сплошной проволокой – на уровне 40 – 50%, доля полуавтоматической сварки порошковой проволокой – на уровне 30 – 40%, доля сварки под флюсом – на уровне 5 – 6%. При этом MIG/MAG процесс используется не только при механизированной, но и при автоматизированной, и роботизированной сварке.

II. Общее понятия о MIG/MAG сварке

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Рис. 3. Общая схема MIG/MAG сварки и оборудования

Читать также:  Размягчитель резины для авто

MIG/MAG – Metal Inert/Active Gas – электродуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде инертного/активного газа с автоматической подачей присадочной проволоки. Это полуавтоматическая сварка в среде защитного газа (углекислого или другого инертного газа) – наиболее универсальный и распространенный в промышленности метод сварки. Иногда этот метод сварки обозначают GMA (Gas Metal Arc) или GMAW (Gas Metal Arc Welding). Применение термина «полуавтоматическая» не вполне корректно, поскольку речь идет об автоматизации только подачи присадочной проволоки, а сам метод MIG/MAG с успехом применяется при автоматизированной и роботизированной сварке. Словосочетание «сварка в углекислом газе», к которому привыкли многие специалисты, умышленно упущено, так как при этом методе все чаще используются многокомпонентные газовые смеси, в состав которых помимо углекислого газа могут входить аргон, кислород, гелий, азот и другие газы.

В зависимости от свариваемого металла и его толщины в качестве защитных газов используют инертные, активные газы или их смеси. В силу физических особенностей стабильность дуги и ее технологические свойства выше при использовании постоянного тока обратной полярности. При использовании постоянного тока прямой полярности количество расплавляемого электродного металла увеличивается на 25 – 30%, но резко снижается стабильность дуги и повышаются потери металла на разбрызгивание. Применение переменного тока невозможно из-за нестабильного горения дуги.

При сварке плавящимся электродом шов образуется за счет проплавления основного металла и расплавления дополнительного металла – электродной проволоки. Поэтому форма и размеры шва помимо прочего (скорости сварки, пространственного положения электрода и изделия и др.) зависят также от характера расплавления и переноса электродного металла в сварочную ванну. Характер переноса электродного металла определяется в основном материалом электрода, составом защитного газа, плотностью сварочного тока и рядом других факторов.

При традиционном способе сварки можно выделить три основные формы расплавления электрода и переноса электродного металла в сварочную ванну. Процесс электродуговой сварки с периодическими короткими замыканиями характерен для сварки электродными проволоками диаметром 0,5 – 1,6 мм при короткой дуге с напряжением 15 – 22 В. После очередного короткого замыкания (1 и 2 на рис. 4-1) силой поверхностного натяжения расплавленный металл на торце электрода стягивается в каплю. В результате длина и напряжение дуги становятся максимальными. Во все стадии процесса скорость подачи электродной проволоки постоянна, а скорость ее плавления изменяется и в периоды 3 и 4 меньше скорости подачи.

Поэтому торец электрода с каплей приближается к сварочной ванне (длина дуги и ее напряжение уменьшаются) до короткого замыкания (5 на Рис. 4-1). При коротком замыкании резко возрастает сварочный ток и как результат этого увеличивается сжимающее действие электромагнитных сил, совместное действие которых разрывает перемычку жидкого металла между электродом и изделием. Во время короткого замыкания капля расплавленного электродного металла переходит в сварочную ванну. Далее процесс повторяется. Частота периодических замыканий дугового промежутка может изменяться впределах 90 – 450 в секунду. Для каждого диаметра электродной проволоки в зависимости от материала, защитного газа и т.д. существует диапазон сварочных токов, в котором возможен процесс сварки с короткими замыканиями. При оптимальных параметрах процесса сварка возможна в различных пространственных положениях, а потери электродного металла на разбрызгивание не превышают 7%. Увеличение плотности сварочного тока и длины (напряжения) дуги ведет к изменению характера расплавления и переноса электродного металла, перехода от сварки короткой дугой с короткими замыканиями к процессу с редкими короткими замыканиями или без них. В сварочную ванну электродный металл переносится нерегулярно, отдельными крупными каплями различного размера (Рис. 4-2), хорошо заметными невооруженным глазом.

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродомСварка в углекислом газе плавящимся электродом

Рис. 4. Основные формы расплавления и переноса электродного металла при MIG/MAG сварке: 1 – короткими замыканиями, 2 – капельный, 3 – струйный

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродомСварка в углекислом газе плавящимся электродом

Рис. 5. Режим струйного переноса электродного металла при MIG/MAG сварке и форма сварного шва: 1 – нижний предел сварочного тока, 2 – верхний предел сварочного тока.

При достаточно высоких плотностях постоянного по величине (без импульсов или с импульсами) сварочного тока обратной полярности и при горении дуги в инертных газах может наблюдаться очень мелкокапельный перенос электродного металла. Название «струйный» он получил потому, что при его наблюдении невооруженным глазом создается впечатление, что расплавленный металл стекает в сварочную ванну с торца электрода непрерывной струей. Изменение характера переноса электродного металла с капельного на струйный происходит при увеличении сварочного тока до «критического» для данного диаметра электрода. Значение критического тока уменьшается при активировании электрода (нанесении на его поверхность тем или иным способом некоторых легкоионизирующих веществ), увеличении вылета электрода. Изменение состава защитного газа также влияет на значение критического тока. Например, добавка в аргон до 5% кислорода снижает значение критического тока. При сварке в углекислом газе без применения специальных мер получить струйный перенос электродного металла невозможно. Он не получен и при использовании тока прямой полярности. При переходе к струйному переносу поток газов и металла от электрода в сторону сварочной ванны резко интенсифицируется благодаря сжимающему действию электромагнитных сил. В результате под дугой уменьшается прослойка жидкого металла, в сварочной ванне появляется местное углубление. Повышается теплопередача к основному металлу, и шов приобретает специфическую форму с повышенной глубиной проплавления по его оси. При струйном переносе дуга очень стабильна, колебаний сварочного тока и напряжений не наблюдается. Сварка возможна во всех пространственных положениях.

III. MIG/MAG сварка в газовых смесях

Если рассматривать применение сварочных газов только с точки зрения получения наилучшей защиты реакционного пространства сварочной дуги от наружного воздуха, то оптимальным защитным газом будет аргон. Аргон тяжелее воздуха (плотность 1,78 кг/м3), обладает низким потенциалом ионизации (15,7 В), не вступает в химические взаимодействия с другими элементами и в достаточных количествах содержится в свободном виде (0,9325% об., или 0,00007% вес.) [7], что позволяет получать его из воздуха в ректификационных установках. В настоящее время аргон широко применяется в качестве защитного газа при сварке алюминиевых сплавов и высоколегированных сталей (особенно нержавеющих хромоникелевых). Однако при сварке углеродистых и низколегированных сталей основных структурных классов на российских предприятиях основным защитным газом для MIG/MAG процесса продолжает оставаться углекислый газ СО2. Между тем применение аргона позволяет повысить температуру сварочной дуги, что улучшает проплавление сварного шва, увеличивая производительность сварки в целом. При этом проплавление приобретает «кинжальную» форму, что позволяет выполнять однопроходную сварку в щелевую разделку металла бóльших толщин. При сварке в среде аргона (как и иных инертных газов) минимизируется выгорание активных легирующих элементов, что позволяет использовать более дешевые сварочные проволоки. Однако применение углекислого газа при сварке плавящимся электродом имеет свои преимущества, связанные прежде всего с химико-металлургическими процессами, происходящими при сварке. Углекислый газ имеет высокую плотность (приблизительно в 1,5 раза выше, чем у воздуха) и сам по себе способен обеспечить качественную защиту реакционного пространства; его потенциал ионизации, равный 14,3 В, дает возможность использовать при сварке эффект диссоциации молекул углекислого газа на оксид углерода СО и свободный кислород:

Читать также:  Устройство бачка для бензиновой горелки для пайки

В качестве защитных газовых смесей для сварки плавящимся электродом во всех промышленно развитых странах давно уже не применяют чистый углекислый газ. Для этого используются газовые смеси. От выбора защитной газовой смеси зависит качество сварки. Так, смеси, содержащие в своем составе гелий, повышают температуру сварочной дуги, что улучшает проплавление сварного шва, увеличивая производительность сварки в целом. Повышение производительности сварочных работ при применении газовых смесей составляет не менее 30-50%. Гораздо более значителен эффект от их применения по предприятию в целом. Например, применение газовых смесей при полуавтоматической сварке металла, подлежащего дальнейшей покраске, не требует последующей зачистки сварного шва и околошовной зоны. Сварной шов получается формы и чистоты вполне пригодной для дальнейшей покраски. Это обеспечивает значительное повышение производительности труда при дальнейших работах со сваренными изделиями на предприятии. Кроме того, применение газовых смесей при полуавтоматической сварке обеспечивает еще и повышенные свойства металла сварного соединения, что в ряде случаев позволяет отказаться от последующей термообработки, что всегда трудоемко. Данные защитные газовые смеси применимы для электродуговой сварки как углеродистых, так и легированных сталей. Рассмотрим составы газовых смесей, чаще всего применяемых при дуговой сварке [3].

Защитные газовые смеси для сварки неплавящимся вольфрамовым электродом

Газовая смесь НН-1 (Helishield H3) . Это инертная газовая смесь, состоящая из 30% гелия и 70% аргона. Дает более эффективный нагрев, чем аргон. Увеличивается проплавление и скорость сварки, более ровная поверхность шва.

Газовая смесь НН-2 (Helishield H5) . Это инертная газовая смесь, состоящая из 50% гелия и 50% аргона. Наиболее универсальная газовая смесь, подходит для сварки материалов практически любой толщины.

Защитные газовые смеси для сварки плавящимся электродом

Газовая смесь К-2 (Pureshield P31) . Это наиболее универсальная из всех смесей для углеродисто-конструкционных сталей. Состоит из 82% аргона и 18% углекислого газа. Подходит практически для всех типов материалов.

Газовая смесь К-3.1 (Argoshield 5). Эта смесь состоит из 92% аргона, 6% углекислого газа, 2% кислорода. Разработана для листовых и узких профильных (сортовых) сталей. Дает устойчивую дугу с низ-ким уровнем разбрызгивания, небольшим усилением и плоским гладким профилем сварного шва. Смесь превосходна для глубокого провара и идеально подходит для сварки листового металла.

Газовая смесь К-3.2 (Argoshield TC) . Это смесь 86% аргона, 12% углекислого газа, 2% кислорода. Дает устойчивую дугу с широкой зоной нагрева и хорошим проваром профиля, подходит для глубокого провара, сварки коротких швов и для наплавки. Может использоваться для сварки во всех положениях. Идеально подходит для ручной, автоматической и сварки с применением робота-автомата.

Газовая смесь К-3.3 (Argoshield 20) . Это смесь 78% аргона, 20% углекислого газа, 2% кислорода. Специально разработана для глубокого провара широкого ассортимента профилей. Смесь хорошо подходит для наплавки и сварки толстых прокатных (сортовых) сталей.

Газовая смесь НП-1 (Helishield HI) . Это смесь 85% гелия, 13,5% аргона, 1,5% углекислого газа. Данная смесь дает великолепные чистые швы с гладким профилем и незначительное, либо не дает совсем, окисление поверхности. Идеально подходит для тонких материалов, где высокая скорость прохода дает низкий уровень деформации (искривления) металла.

Газовая смесь НП-2 (Helishield H7) . Это смесь 55% гелия, 43% аргона, 2% углекислого газа. Придает низкий уровень сварочному армированию и обеспечивает высокую скорость сварки. Смесь хорошо подходит для автоматической сварки и для применения роботов-автоматов с использованием широкого спектра толщин свариваемых материалов.

Газовая смесь НП-3 (Helishield H101) . Это смесь 38% гелия, 60% аргона, 2% углекислого газа. Придает стабильность дуге, что обеспечивает низкий уровень разбрызгивания и снижает вероятность появления дефектов шва. Газовая смесь НП-3 рекомендуется для сварки материалов толщиной свыше 9 мм. Состав газовой смеси оказывает влияние практически на все параметры режима сварки. Результаты исследований, проведенных ЗАО НПФ «Инженерный и технологический сервис» (Санкт-Петербург) представлены в Таблице 1.

Таблица 1. Влияние газовой смеси на параметры сварки (сварка проволокой Св-10ГСМТ ø 1,4 мм)

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек – в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки – в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Особенности переноса электродного металла при сварке в углекислом газе

При сварке в СO2 проволоками Св-08ГС и Св-08Г2С в основном используют процесс с частыми принудительными короткими замыканиями и процесс с крупнокапельным переносом (табл. 3.1). При сварке порошковыми проволоками применяют процесс с непрерывным горением дуги, а при сварке активированной проволокой — струйный процесс (рис. 3.1).

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Процесс с частыми принудительными короткими замыканиями получают при сварке в СO2 проволоками ф0,5—1,4 мм путем изменения сварочного тока, обеспечивающего изменение скорости плавления электрода и давления дуги. Весь процесс можно разделить на ряд подобных повторяющихся циклов (рис. 3.1). Теплота, выделяемая дугой, интенсивно расплавляет электродную проволоку и деталь. При этом длина дуги быстро увеличивается. По мере уменьшения сварочного тока скорость расплавления проволоки и давление дуги уменьшаются. В результате капля электродного металла и ванночка сближаются, замыкая разрядный промежуток. Дуга гаснет, напряжение резко уменьшается, а сила тока в цепи возрастает С увеличением тока растет электродинамическая сила и приводит к ускорению перехода капли в ванну и образованию шейки между электродом и каплей. Утоненная шейка перегревается проходящим током и перегорает со взрывом. Напряжение резко возрастает, и зажигается дуга. После этого все явления повторяются.

Основные параметры данного процесса: среднее напряжение процесса сварки Uсв, среднее значение сварочного тока Iсв, максимальный ток Iк.з., минимальный ток Imin, длительность горения дуги Iд, длительность короткого замыкания t к.з., длительность цикла T= t д+ t к.з., скорость нарастания тока при коротком замыкании разрядного промежутка каплей ΔIк.з./Δt и скорость снижения тока при горении дуги ΔIд/Δt. С повышением напряжения увеличивается длительность горения дуги и всего цикла, а частота коротких замыканий уменьшается, возрастают потери на окисление и разбрызгивание, а форма шва несколько улучшается. При повышении напряжения процесс переходит в крупнокапельный. Характер течения процесса с частыми принудительными короткими замыканиями в большой степени зависит от скорости нарастания Iк.з. в цепи (ΔIк.з./Δt). При сварке проволоками ф0,8÷1,4 мм при ΔIк.з./Δt> 200÷300 кА/с процесс стабилен, но сопровождается повышенным разбрызгиванием. При ΔIк.з./Δt ф1,6 мм — в широком диапазоне режимов сварки кремниймарганцевыми проволоками. При низких напряжениях процесс протекает с короткими замыканиями, а при высоких — без них. Процесс с крупнокапельным переносом обычно сопровождается повышенным разбрызгиванием. Для уменьшения разбрызгивания и улучшения формирования шва при сварке с короткими замыканиями рекомендуется снижать значение ΔIк.з./Δt (например, путем увеличения индуктивности цепи и включения в цепь балластного сопротивления). Для получения стабильного процесса сварки в СO2 с хорошим формированием шва и небольшим разбрызгиванием необходимо строго соблюдать определенные соотношения между током и напряжением (рис. 3.2). Для повышения производительности процесса и уменьшения разбрызгивания целесообразно вести сварку с погружением дуги в ванну так, чтобы внешняя составляющая дуги была равна 2—3 мм. Этот процесс реализуется на повышенных токах (табл. 3.1).

Читать также:  Самодельная коробка передач для мотоблока

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Струйный процесс в СO2 можно получить только при использовании проволок, активированных цезием, рубидием, калием, натрием, барием, церием и солями РЗЭ. Процесс протекает без разбрызгивания с хорошим формированием шва. Сварку проволоками, активированными солями рубидия и цезия, можно выполнять также с наложением импульсов тока. Однако до настоящего времени этот процесс не нашел широкого практического применения.

При использовании порошковых проволок рутил-флюоритного типа сварка протекает с крупнокапельным переносом. Процесс во многом подобен сварке проволокой СВ-08Г2С сплошного сечения. При использовании порошковых проволок рутилового типа процесс сварки ведут с непрерывным горением дуги и переносом капель среднего размера, сопровождающимися небольшим разбрызгиванием и хорошим формированием шва.

В последние годы разработаны: проволока с дополнительным сердечником-фитилем, заполненным в основном оксидом титана (АПАН-2), и проволока, легированная РЗЭ (Св-14Г2Сч). Эти проволоки при сварке в СO2 на повышенных токах (более 30 А для ф1,6 мм) обеспечивают хорошее формирование шва и малое разбрызгивание.

При сварке в смесях СO2+O2 (15—30%) могут выполняться процессы с крупнокапельным переносом и с частыми короткими замыканиями. Добавление кислорода к СO2 незначительно изменяет характер процесса (он характеризуется более высоким окислительным потенциалом защитной среды и большей жидкотекучестью ванночки). Для сварки используют проволоки с повышенным содержанием раскислителей. Формирование шва несколько лучше, чем при сварке в СO2, но поверхность шва покрыта шлаком.

В смесях Аr+СO2 (до 15%) могут быть получены струйный и крупнокапельный процессы, а при содержании >20% СO2 — процессы с частыми короткими замыканиями и крупнокапельный.

Сварка в смеси Аr+20—25% СO2 или 20% СO2 и 5% O2 обеспечивает лучшее формирование шва и меньшее разбрызгивание, чем сварка в СO2.

Перенос металла с электрода на изделие определяет технологические характеристики и области применения процессов сварки плавящимся электродом. Различают следующие основные виды переноса электродного металла при сварке в СO2 и его смесях (см. рис. 3.1): с принудительными короткими замыканиями, крупнокапельный с естественными короткими замыканиями разрядного промежутка, то же без коротких замыканий, перенос каплями среднего и малого размера без коротких замыканий и, наконец, струйный перенос.

При крупнокапельном переносе на электроде образуются капли диаметром >1,5 диаметра электрода. Если капля больше длины разрядного промежутка, то переход ее в ванну сопровождается коротким замыканием разрядного промежутка и погасанием дуги. Если капля меньше длины разрядного промежутка, то переход ее в ванну происходит без короткого замыкания. Основными силами, обусловливающими крупнокапельный перенос, являются сила тяжести, силы поверхностного натяжения, давление плазменных потоков и реакция испарения. На малых токах отрыв капли от электрода и направление ее полета определяются в основном силой тяжести, а на больших токах — электродинамической силой. Поэтому процессы с крупнокапельным переносом электродного металла применимы для сварки в нижнем положении. С повышением напряжения дуги, увеличением диаметра электрода и переходом на прямую полярность диаметр капель увеличивается. С увеличением силы тока диаметр капель уменьшается.

При сварке с крупнокапельным переносом без коротких замыканий разбрызгивание металла происходит в основном из-за случайного вылета за пределы шва крупных капель и систематического выброса мелких капель с электрода (рис. 3.3,а). Помимо этого из ванны выбрасываются мелкие капли, что вызвано выделением СО. Разбрызгивание сравнительно велико. При сварке с принудительными короткими замыканиями разбрызгивание происходит из-за выброса мелких капель вследствие взрыва шейки и выброса остатка капли с электрода (рис. 3.3,б). Для уменьшения разбрызгивания рекомендуется подбирать оптимальные скорость нарастания и силу тока Iк.з., а также увеличивать наклон внешней характеристики источника питания дуги. Это достигается включением в сварочную цепь дросселя или дросселя и балластного реостата. С повышением напряжения разбрызгивание усиливается, а с увеличением тока оно сначала усиливается, а затем ослабевает (рис. 3.4). Наличие на проволоке ржавчины способствует разбрызгиванию в связи с взрывом крупных капель. В начале сварки и при нарушениях процесса наблюдается резкое увеличение разбрызгивания в результате выброса нерасплавленной части электрода и расплескивания ванны.

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Сварка в углекислом газе плавящимся электродом

Перенос каплями среднего размера происходит при сварке порошковой проволокой рутилового типа, активированными проволоками и с принудительным управлением путем наложения импульсов тока, изменения силы тока при сварке, пульсирующей и вибрирующей подачи электрода. Разбрызгивание при этом переносе незначительное.

При струйном переносе жидкий металл на электроде вытянут в виде конуса, с конца которого отрываются мелкие капли диаметром менее 2/3 диаметра электрода. Перенос определяется электродинамической силой, силами поверхностного натяжения, давлением плазменных потоков и реакцией испарения. Сила тяжести невелика, поэтому электродный металл переносится в ванну при сварке во всех пространственных положениях. Струйный перенос электродного металла наблюдается при сварке в СO2 активированной проволокой и в смесях Аr+СO2 ( 20%) и Аr + O2+СO2(>20%) можно выполнил, сварку во всех пространственных положениях. Смеси СO2+O2 (>20%), Аr + СO2 ( 20%) на всех режимах и в смесях Аr+O2+СO2 ( сварка в газах, сварка в со2, газы | Рейтинг: 0.0 /
Всего комментариев: 0

Оцените статью
Добавить комментарий

Adblock detector