защитных газах (СПЭЗГ) дуговой разряд существует между кондом непрерывно расплавляемой проволоки и изделием. Проволока подается в зону дуги с помощью механизма со скоростью, разной средней скорости ее плавления; этим поддерживается постоянство средней длины дугового промежутка. Расплавленный металл электродной проволоки переходит в сварочную ванну и таким образом участвует в формировании шва. Преимущества плавящегося электрода при сварке в защитных газах следующие: — высокая плотность мощности, обеспечивающая относительно узкую зону термического влияния; — возможность металлургического воздействия на металл шва за счет регулирования состава проволоки и защитного газа; — широкие возможности механизации и автоматизации процесса сварки;— высокая производительность сварочного процесса. При СПЭЗГ можно выделить три основные разновидности процесса дуговой сварки: сварку короткой дугой; сварку длинной дугой; процесс с периодическими перерывами в горении дуги. Сварка короткой дугой является естественным импульсным процессом и осуществляется с постоянной скоростью подачи электрода. Особенностью этого процесса являются частые периодические замыкания дугового промежутка (до 150—300 замыканий в секунду), что определяется такими факторами, как: напряжение между электродами, скорость подачи и диаметр электрода, индуктивность сварочной цепи, свойства защитной среды. При сварке короткой дугой имеет место в основном мелкокапельный перенос электродного металла с частотой, равной частоте коротких замыканий. Сварка короткой дугой обладает рядом технологических преимуществ: возможность осуществления процесса при низких значениях тока и, как следствие, сварка во всех пространственных положениях; высокая стабильность процесса и малые потери металла на разбрызгивание при оптимальных электрических параметрах сварочной цепи. Сварка длинной дугой — это процесс с редкими случайными замыканиями дугового промежутка (3—10 замыканий в секунду). В зависимости от режима сварки, защитного газа и применяемых сварочных материалов наблюдаются разные формы переноса металла: крупнокапельный, мелкокапельный, струйный и струйно-вращательный. При крупнокапельном переносе капля сравнительно большого размера образуется на электроде постепенно и долго удерживается на нем. Основными силами, ответственными за крупнокапельный перенос, являются сила тяжести и сила поверхностного натяжения. При взаимодействии жидкого металла капли с защитными газами поверхностное натяжение существенно изменяется. Азот повышает поверхностное натяжение, а кислород — снижает. С повышением температуры поверхностное натяжение уменьшается. С увеличением сварочного тока уменьшается роль силы тяжести в формировании капли и растет сжимающее действие электромагнитных сил, способствующих отделению капли от конца электрода. Благодаря этому по мере увеличения тока уменьшается размер капель электродного металла, изменяется характер переноса металла от крупнокапельного к мелкокапельному, а затем при определенном значении тока, называемом критическим, к струйному. Струйный процесс отличается высокой стабильностью размеров капель и мелким разбрызгиванием. Определенным недостатком сварки плавящимся электродом в Аr или смеси Аr—Не является сложность поддержания стабильности струйного переноса из-за высокого поверхностного натяжения жидкого металла в среде инертного газа. Для повышения стабильности сварки, улучшения процесса переноса электродного металла и формирования швов к аргону добавляют окислительные газы: 1—5 % O 2 или 5—25 % СO2 . Диапазон токов при стабильном ведении процесса сварки расширяется. Обеспечиваются лучшее формирование металла шва и меньшее разбрызгивание, лучшая форма провара по сравнению со сваркой в чистом аргоне. Благодаря перечисленным преимуществам сварка плавящимся электродом в смеси Аг— O 2, Аr—СO 2 , Аr—СO 2—O 2 широко применяется на практике. Процесс с периодическими перерывами в горении дуги — это процесс с прерывистым током. Управляемый процесс с принудительными перерывами в горении дуги обеспечивает надежный разрыв перемычки между электродом и сварочной ванной, и заданное время горения дуги после короткого замыкания может найти практическое применение для сварки малых толщин. Значительная часть тепловой энергии переносится в свариваемый металл электродным металлом. Сварку плавящимся электродом обычно выполняют на токе обратной полярности. При прямой полярности скорость расплавления металла в 1,4—1,6 раза выше, чем при обратной, однако дуга горит менее стабильно, с интенсивным разбрызгиванием. Вылет электрода благодаря высокой плотности тока оказывает существенное влияние как на энергетический баланс при сварке, так и на стабильность процесса. К примеру, оптимальные величины вылета стального электрода (ВЭ) следующие: Оборудование для СПЭЗГ . При полуавтоматической сварке, когда возможны значительные изменения вылета электрода, следует применять источники питания с жесткой внешней характеристикой. При автоматической сварке, когда вылет электрода изменяется мало, можно применять источники с жесткой и пологопадающей характеристиками. Механизированная сварка осуществляется сварочными автоматами и полуавтоматами, обеспечивающими автоматическую подачу электродной проволоки и других сварочных материалов в зону плавления. При полуавтоматической сварке перемещение дуги вдоль свариваемого изделия осуществляется сварщиком вручную. Полуавтоматы состоят из: горелки или комплекса горелок со шлангами; механизма подачи электродной проволоки; кассеты катушки для электродной проволоки; шкафа или блока управления; провода сварочной цепи и цепей управления; аппаратуры для регулирования и измерения параметров газа и шлангов для газа; источника питания. Техника сварки. К основным параметрам режима сварки плавящимся электродом относятся ток, полярность, напряжение дуги, диаметр и скорость подачи электродной проволоки, расход и состав защитного газа, вылет электрода, скорость сварки. Сварочный ток, определяющий размеры шва и производительность процесса, зависит от диаметра и состава проволоки и устанавливается в соответствии со скоростью ее подачи (рис. 2.4). В зависимости от диаметра проволоки рекомендуются определенные пределы сварочного тока, при которых обеспечивается стабильность процесса сварки. Напряжение на дуге устанавливается в соответствии с величиной тока и учетом формирования шва, разбрызгивания металла и производительности процесса. Скорость сварки плавящимся электродом (обычно 15—80 м/ч) выбирают в зависимости от производительности и качества формирования шва.
Электрогазосварщики.
При сварке плавящимся электродом в
защитных газах (СПЭЗГ) дуговой разряд
существует между кондом непрерывно
расплавляемой проволоки и изделием.
Проволока подается в зону дуги с помощью
механизма со скоростью, разной средней
скорости ее плавления; этим поддерживается
постоянство средней длины дугового
промежутка. Расплавленный металл
электродной проволоки переходит в
сварочную ванну и таким образом участвует в
формировании шва.
Преимущества плавящегося электрода при
сварке в защитных газах следующие:
— высокая плотность мощности,
обеспечивающая относительно узкую зону
термического влияния;
— возможность металлургического воздействия
на металл шва за счет регулирования состава
проволоки и защитного газа;
— широкие возможности механизации и
автоматизации процесса сварки;— высокая
производительность сварочного процесса.
При СПЭЗГ можно выделить три основные
разновидности процесса дуговой сварки:
сварку короткой дугой; сварку длинной дугой;
процесс с периодическими перерывами в
горении дуги.
Сварка короткой дугой является естественным
импульсным процессом и осуществляется с
постоянной скоростью подачи электрода.
Особенностью этого процесса являются частые
периодические замыкания дугового промежутка
(до 150—300 замыканий в секунду), что
определяется такими факторами, как:
напряжение между электродами, скорость
подачи и диаметр электрода, индуктивность
сварочной цепи, свойства защитной среды.
При сварке короткой дугой имеет место в
основном мелкокапельный перенос
электродного металла с частотой, равной
частоте коротких замыканий.
Сварка короткой дугой обладает рядом
технологических преимуществ: возможность
осуществления процесса при низких значениях
тока и, как следствие, сварка во всех
пространственных положениях; высокая
стабильность процесса и малые потери металла
на разбрызгивание при оптимальных
электрических параметрах сварочной цепи.
Сварка длинной дугой — это процесс с
редкими случайными замыканиями дугового
промежутка (3—10 замыканий в секунду). В
зависимости от режима сварки, защитного газа
и применяемых сварочных материалов
наблюдаются разные формы переноса металла:
крупнокапельный, мелкокапельный, струйный и
струйно-вращательный.
При крупнокапельном переносе капля
сравнительно большого размера образуется на
электроде постепенно и долго удерживается на
нем. Основными силами, ответственными за
крупнокапельный перенос, являются сила
тяжести и сила поверхностного натяжения.
При взаимодействии жидкого металла капли с
защитными газами поверхностное натяжение
существенно изменяется. Азот повышает
поверхностное натяжение, а кислород —
снижает. С повышением температуры
поверхностное натяжение уменьшается. С
увеличением сварочного тока уменьшается
роль силы тяжести в формировании капли и
растет сжимающее действие электромагнитных
сил, способствующих отделению капли от
конца электрода. Благодаря этому по мере
увеличения тока уменьшается размер капель
электродного металла, изменяется характер
переноса металла от крупнокапельного к
мелкокапельному, а затем при определенном
значении тока, называемом критическим, к
струйному. Струйный процесс отличается
высокой стабильностью размеров капель и
мелким разбрызгиванием.
Определенным недостатком сварки плавящимся
электродом в Аr или смеси Аr—Не является
сложность поддержания стабильности
струйного переноса из-за высокого
поверхностного натяжения жидкого металла в
среде инертного газа. Для повышения
стабильности сварки, улучшения процесса
переноса электродного металла и
формирования швов к аргону добавляют
окислительные газы: 1—5 % O 2 или 5—25 %
СO2 . Диапазон токов при стабильном ведении
процесса сварки расширяется. Обеспечиваются
лучшее формирование металла шва и меньшее
разбрызгивание, лучшая форма провара по
сравнению со сваркой в чистом аргоне.
Благодаря перечисленным преимуществам
сварка плавящимся электродом в смеси Аг—
O 2, Аr—СO 2 , Аr—СO 2—O 2 широко
применяется на практике.
Процесс с периодическими перерывами в
горении дуги — это процесс с прерывистым
током. Управляемый процесс с
принудительными перерывами в горении дуги
обеспечивает надежный разрыв перемычки
между электродом и сварочной ванной, и
заданное время горения дуги после короткого
замыкания может найти практическое
применение для сварки малых толщин.
Значительная часть тепловой энергии
переносится в свариваемый металл
электродным металлом.
Сварку плавящимся электродом обычно
выполняют на токе обратной полярности. При
прямой полярности скорость расплавления
металла в 1,4—1,6 раза выше, чем при
обратной, однако дуга горит менее стабильно,
с интенсивным разбрызгиванием.
Вылет электрода благодаря высокой плотности
тока оказывает существенное влияние как на
энергетический баланс при сварке, так и на
стабильность процесса. К примеру,
оптимальные величины вылета стального
электрода (ВЭ) следующие:
Оборудование для СПЭЗГ . При
полуавтоматической сварке, когда возможны
значительные изменения вылета электрода,
следует применять источники питания с
жесткой внешней характеристикой. При
автоматической сварке, когда вылет электрода
изменяется мало, можно применять источники с
жесткой и пологопадающей характеристиками.
Механизированная сварка осуществляется
сварочными автоматами и полуавтоматами,
обеспечивающими автоматическую подачу
электродной проволоки и других сварочных
материалов в зону плавления. При
полуавтоматической сварке перемещение дуги
вдоль свариваемого изделия осуществляется
сварщиком вручную. Полуавтоматы состоят из:
горелки или комплекса горелок со шлангами;
механизма подачи электродной проволоки;
кассеты катушки для электродной проволоки;
шкафа или блока управления; провода
сварочной цепи и цепей управления;
аппаратуры для регулирования и измерения
параметров газа и шлангов для газа; источника
питания.
Техника сварки. К основным параметрам
режима сварки плавящимся электродом
относятся ток, полярность, напряжение дуги,
диаметр и скорость подачи электродной
проволоки, расход и состав защитного газа,
вылет электрода, скорость сварки.
Сварочный ток, определяющий размеры шва и
производительность процесса, зависит от
диаметра и состава проволоки и
устанавливается в соответствии со скоростью
ее подачи (рис. 2.4). В зависимости от
диаметра проволоки рекомендуются
определенные пределы сварочного тока, при
которых обеспечивается стабильность процесса
сварки. Напряжение на дуге устанавливается в
соответствии с величиной тока и учетом
формирования шва, разбрызгивания металла и
производительности процесса.
Скорость сварки плавящимся электродом
(обычно 15—80 м/ч) выбирают в зависимости
от производительности и качества
формирования шва.