Поверхности сварочной

Сварку неплавящимся электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. В этом случае дуга легко зажигается и горит устойчиво при напряжении 10—15 В. При обратной полярности возрастает напряжение дуги, уменьшается устойчивость ее горения и снижается стойкость электрода. Эти' особенности дуги обратной полярности делают ее непригодной для непосредственного применения в сварочном процессе. Однако дуга обратной полярности обладает одним важным технологическим свойством: при ее действии с поверхности свариваемого металла удаляются оксиды. Одно из объяснений этого явления заключается в том, что поверхность металла бомбарди-

Электросопротивление RK имеет наибольшее значение, так как из-за неровностей поверхности стыка даже после тщательной обработки заготовки соприкасаются только в отдельных точках (рис. 5.25). В связи с этим действительное сечение металла, через которое проходит ток, резко уменьшается. Кроме того, на поверхности свариваемого металла имеются пленки оксидов и загрязнения с малой электропроводимостью, которые также увеличивают электросопротивление контакта. В результате в точках контакта металл нагревается до термопластического состояния пли до оплавления. При непрерывном сдавливании нагретых заготовок образуются новые точки соприкосновения, пока не произойдет полное сближение до межатомных расстояний, т. е, сварка поверхностен.

3. При наплавке валика вольфрамовый электрод располагать под углом 70—85° к поверхности свариваемого изделия, а присадочный материал под углом 90—100° к оси электрода (рис. 44).

обладает важным технологическим свойством: при ее действии с поверхности свариваемого металла удаляются окислы и загрязнения. dT0 явление объясняется тем, что при обратной полярности поверхность металла бомбардируется тяжелыми положительными ионами аргона, которые, перемещаясь под действием электрического поля от плюса (электрод) к минусу (изделие), разрушают окисные

Сварка погруженной дугой. С увеличением диаметра электрода и силы тока увеличивается давление дуги и удельное количество вводимого тепла. Под давлением дуги происходит оттеснение под электродом жидкого металла. Дуга при этом погружается в сварочную ванну, а поддержание заданного напряжения (длины дуги) достигается опусканием электрода ниже поверхности свариваемого металла. Глубина проплавления достигает 10—12 мм и выше, расход аргона в сопло горелки составляет 15—20 л/мин, в приставку для защиты остывающего шва — 15—30 л/мин и на обратную сторону шва 6^-10 л/мин.

Скорость нагрева регулируют изменением угла наклона а мундштука к поверхности свариваемого металла .Чем толще металл и • больше его теплопроводность, тем больше угол наклона мундштука к поверхности свариваемого металла.

Сопротивление сварочного контакта Кк является наибольшим, так как поверхности стыка заготовок даже после тщательной обработки имеют микронеровности и соприкасаются только в отдельных точках. Благодаря этому действительное сечение FK контакта, через которое проходит ток, резко уменьшается, сопротивление резко увеличивается и в зоне контакта возникают большие плотности тока. Кроме того, на поверхности свариваемого металла имеются пленки окислов и загрязнения с малой электропроводностью р, которые также увеличивают сопротивление /?к. Увеличение температуры в зоне контакта, увеличивая р, дополнительно способствует увеличению RK в процессе сварки.

Для сварки употребляется аргон марки А, прошедший дополнительную очистку (см. гл. 9). Предпочтительно сварку вести неплавящимся электродом (W), тщательно организуя газовую защиту сварочной зоны. Для сварки титана надо защищать не только саму ванну, но и весь металл, нагретый до температуры 773 К, т. е. необходимо создавать атмосферу аргона перед дугой и обдувать аргоном кристаллизующийся и остывающий шов. Кроме того, аргон подают снизу для защиты обратной поверхности свариваемого изделия (обратная сторона шва).

В процессе сварки пруток необходимо держать под углом 90° к поверхности свариваемого шва. Струю газа следует направлять колебательными движениями горелки на кромки деталей и сварочный пруток. При многорядной сварке каждый

Глубина провара уменьшается при снижении силы сварочного тока, увеличении длины дуги и скорости сварки, а также при наличии на поверхности свариваемого металла загрязнений и толстой плёнки окислов. При сварке электродами из малоуглеродистой стали с тонким покрытием большая глубина провара получается при прямой полярности. Толстое покрытие может резко изменить электрические и термические свойства электродов, а потому выбор полярности, обеспечивающий хороший провар, производится на основе данных испытания электрода. Для сварки тонкостенных изделий применяются электроды с покрытием, дающим неглубокий провар (0,5—1 мм).

сварке. Если атомно-водородное пламя будет касаться (омывать) свариваемого металла зоной, более отдалённой от концов электродов, то концентрированность нагрева уменьшается. При чрезмерном приближении атомно-водо-родного пламени к поверхности свариваемого металла снижается эффективность использования его тепловой мощности и, кроме того, происходит загрязнение концов электродов и мундштуков горелки брызгами свариваемого металла. Загрязнение вольфрамовых электродов способствует образованию более легкоплавких сплавов и тем самым нарушает устойчивость горения дуги и повышает расход электродов. Кроме того, засорение мундштука нарушает ещё правильную подачу водорода.

Расстояние от активного пятна па расплавленной поверхности электрода до другого активного пятна дуги па поверхности сварочной ванны называется длиной дуги. Расплавляющееся покрытие электрода образует вокруг дуги и над поверхностью сварочной ванны газовую атмосферу, которая, оттесняя воздух из зоны сварки, препятствует взаимодействиям его с расплавленным металлом. В газовой атмосфере присутствуют также пары основного

Техника сварки. Обычно порошковые проволоки используют для сварки шланговыми полуавтоматами. Ввиду возможности наблюдения за образованием шва техника сварки стыковых и угловых швов в различных соединениях практически не отличается от техники их сварки в защитных газах плавящимся электродом. Однако образование на поверхности сварочной ванны шлака, затекающего при некоторых условиях в зазор между кромками в передней части сварочной ванны, затрудняет провар корня шва. При многослойной сварке поверхность предыдущих слоев следует тщательно зачищать от шлака.

Наличие на поверхности сварочной ванны шлака, замедляя кристаллизацию расплавленного металла, также ухудшает условия образования шва в пространственных положениях, отличных от нижнего. Существенный недостаток порошковых проволок, сдерживающий их широкое промышленное применение, — повышенная вероятность образования А швах пор, вызываемая наличием пустот в проволоке. Кроме того, перасплавившиеся компоненты сердечника, переходя в сварочную ванну, способствуют появлению газообразных продуктов. Диссоциация мрамора, окисление и восстановление углерода при нагреве и плавлении ферромарганца в сочетании с мрамором и другие процессы также могут привести к образованию в металле сварочной ванны газовой фазы. В результате этого в швах появляются внутренние и поверхностные поры.

В результате этого изменяются и уело- Затвердвйиши. метала вия затвердевания (кристаллизации) ме- ^^\ Жидкий нетала талла сварочной ванны, которые также зависят от условий теплоотвода, т. е. от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения, способа сварки, наличия шлака па поверхности сварочной ванны и т. д. Таким образом, названные выше условия определяют и неодинаковое вре- Основной метам мя существования в расплавленном со- Граница сплавления

Для разрушения тугоплавких окислов, образующих плешку па поверхности сварочной ванны, применяют флюсы на основе буры (95% Na2B407 и 5% Mg), которые способствуют химической очистке, переводя тугоплавкие окислы в легкоплавкие комплексные соединения:

При сварке неплавящимся электродом на переменном токе сочетаются преимущества дуги на прямой и обратной полярностях. Однако асимметрия электрических свойств дуги, обусловленная ее меньшей электрической проводимостью при обратной полярности по сравнению с прямой, приводит к ряду нежелательных явлений. В результате выпрямляющей способности дуги появляется постоянная составляющая тока прямой полярности. В этих условиях дуга горит неустойчиво, ухудшается очистка поверхности сварочной ванны от тугоплавких оксидов и нарушается процесс формирования шва. Поэтому для питания дуги в аргоне переменным током при-

Основная трудность при сварке латуней — испарение цинка. В результате снижается прочность и коррозионная стойкость латунных швов. Пары цинка ядовиты, поэтому необходима интенсивная вентиляция или сварщики должны работать в специальных масках. При сварке в защитных газах преимущественно применяют сварку неплавящимся вольфрамовым электродом, так как при этом происходит меньшее испарение цинка, чем при использовании плавящегося электрода. При газовой сварке лучшие результаты получают при применении газового флюса. Образующийся на поверхности сварочной ванны борный ангидрид (В2О3) связывает пары цинка в шлак. Сплошной слой шлака препятствует выходу паров цинка из сварочной ванны. Латунь обладает меньшей теплопроводностью, чем медь, поэтому для металла толщиной свыше 12 мм необходим подогрев до температуры 150°С.

поверхностные силы — давление, вызываемое торможением струи плазмы дуги о поверхность металла, реактивное давление струи пара с поверхности сварочной ванны;

По мере увеличения удельной мощности электронного луча наряду с процессами плавления начинается интенсивное испарение металла с поверхности сварочной ванны. Это приводит к деформации жидкого металла под действием реакции паров, углублению сварочной ванны и получению швов с глубоким про-плавлением (рис. 3.2, в). По чисто внешним признакам такое проплавление часто называют «кинжальным»; швы с кинжальным проплавлением дают ряд преимуществ по сравнению со сварными швами традиционной формы.

мундштука или от внешнего сопротивления истечению газов из него (поверхности сварочной ванны). И в том и в другом случае увели-

Газовая сварка осуществляется нейтральным пламенем. Расстояние от конца ядра до поверхности сварочной ванны не меннее 1—2 мм. Прутком и горелкой производятся только поступательные движения (без колебательных) для того, чтобы не создавать подсоса воздуха в защитную зону сварочного пламени. Процесс сварки ведется непрерывно (без отрыва горелки от шва до конца сварки) на максимальной скорости.