Сварочная установка

Для получения неразъемного соединения при сварке плавлением кромки металла свариваемых элементов (основной металл)и дополнительный металл (сварочная проволока и др.) в месте соединения расплавляются, самопроизвольно сливаются в общую, так называемую сварочную ванну, в которой происходят многие физико-химические процессы и устанавливаются металлические связи.

§ 2. СВАРОЧНАЯ ПРОВОЛОКА, ЭЛЕКТРОДНЫЕ СТЕРЖНИ И ПРУТКИ, ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА, НЕПЛАВЯЩИЕСЯ ЭЛЕКТРОДЫ

При применении углекислого газа вследствие большого количества свободного кислорода в газовой фазе сварочная проволока должна содержать дополнительное количество легирующих элементов с большим сродством к кислороду, чаще всего Si и Мп (сверх того количества, которое требуется для легирования металла шва). Наиболее широко применяется проволока Св-08Г2С.

Для механизированной сварки плавящимся электродом под флюсом используют стандартные автоматы типа АДС-1000 и флюсы типа ОСЦ-45, АН-348А и АН-20. Сварочная проволока диаметром 3—5 мм из меди марок Ml, M2 или бронзы КМ ц 3-1, БрОЦ 4—3 и др., содержащих рас-кислители.

/ — присадочный пруток или проволока; 2 — сопло; 3 — токоподводящий мундштук; 4 — корпус горелки; 5 —• неплавящийся вольфрамовый электрод; 6 — рукоять горелки? 7 — атмосфера защитного газа; 8 — сварочная дуга; 9 — ванна расплавленного металла; 10 — кассета с проволокой; // — механизм подачи; 12 •— плавящийся металлический электрод (сварочная проволока)

4. Сварочная проволока СВ-08 (d = 2—4 мм).

2. Сварочная проволока (d = 3-ь4 мм),

Сварочная проволока для электрошлаковой сварки подбирается исходя из требований к составу металла шва, который практически незначительно зависит от состава флюса.

/ «»- медная форма; 2 — стержни; в — мундштук; 4 — сварочная проволока; 5 — шлаковая ванна; 6•— металлическая ванна; 7 = приспособление

1. Сварочная проволока Св-08Г2С, Св-08 (d = 1,2-*--т-2 мм).

5. Сварочная проволока.

/ — робот-сборщик; 2--автоматическая сварочная установка или робот-свярщик- ,7 — магазинные или бункерные питатели; 4 -- поворотный стол; Г—тара для сваренных деталей

Для проверки полученных в настоящей работе расчетных зависимостей по оценке несущей способности тонкостенных оболочковых конструкций, ослабленных мягкими прослойками, использовали тонкостенные цилиндрические сосуды из сплава АМгб с продольными швами, выполненными на промышленном оборудовании. Для обеспечения вариации конструктивно-геометрических параметров сварных соединений (А"н, к) в рассматриваемых конструкциях использовали свойство нагар-тованных материалов разупрочняться в процессе термического цикла сварки. В качестве материала исходных трубных заготовок размером 165x20 мм применяли сплав АМгб с различной степенью упрочнения (15 %. 30 %). Выполнение продольных швов осуществляли на установке для электронно-лучевой сварки ЭЛУ-4 с использованием лучевой пушки УЛ-119. Сварочная установка была укомплектована источником питания У250А, обеспечивающим работу электронно-лучевой трубки в диапазоне ускоряющих напряжений до 30 кВ. Величина рабочего давления в камере при сварке составляпа порядка 10 атм (вакуум). Сварку вели на следующих режимах: ?/уск = 27 кВ, /св = 210 мА,/фок = 72 мА, VCB = 30 м/ч, /рф =1,5 мА. Форма сканирования луча — круг диаметром с/=1,5 мм, частота сканирования —fCK = 920 Гц (здесь /фок и /рф — соответственно ток фокусировки и расфокусировки). Для качественного формирования участка ввода-вывода луча применяли специальный блок управления, который обеспечивал плавное нарастание и снижение технологических параметров режима сварки. Сварка осуществлялась в один проход с полным проплавлением.

Для проверки полученных в настоящей работе расчетных зависимостей по оценке несущей способности тонкостенных оболочковых конструкций, ослабленных мягкими прослойками, использовали тонкостенные цилиндрические сосуды из сплава АМгб с продольными швами, выполненными на промышленном оборудовании. Для обеспечения вариации конструктивно-геометрических параметров сварных соединений (А"в, к) в рассматриваемых конструкциях использовали свойство нагар-тованных материалов разупрочняться в процессе термического цикла сварки. В качестве материала исходных трубных заготовок размером 165x20 мм применяли сплав АМгб с различной степенью упрочнения (15 %, 30 %). Выполнение продольных швов осуществляли на установке для электронно-лучевой сварки ЭЛУ-4 с использованием лучевой пушки УЛ-119. Сварочная установка была укомплектована источником питания У250А, обеспечивающим работу электронно-лучевой трубки в диапазоне ускоряющих напряжений до 30 кВ. Величина рабочего давления в камере при сварке составляла порядка 10 атм (вакуум). Сварку вели на следующих режимах: ?/уск = 27 кВ, /св = 210 мА, /фок = 72 мА, VCB = 30 м/ч, /рф =1,5 мА. Форма сканирования луча — круг диаметром d = 1,5 мм, частота сканирования —fCK = 920 Гц (здесь /фок и /рф — соответственно ток фокусировки и расфокусировки). Для качественного формирования участка ввода-вывода луча применяли специальный блок управления, который обеспечивал плавное нарастание и снижение технологических параметров режима сварки. Сварка осуществлялась в один проход с полным проплавлением.

Рис. 220. Консольно-сварочная установка для автоматической сварки

Чем больше диапазон между максимальным и минимальным размерами однотипных изделий, которые будут свариваться на проектируемой установке, тем сложнее, неудобнее и крупнее получается сварочная установка. При проектировании последней не следует ориентироваться на максимальный и минимальный размеры изделий, которые придётся варить редко; для таких редко встречающихся размеров можно сохранить ручную сварку.

На фиг. 26 изображена сварочная установка с торцевым вращателем 1 для наплавки муфт бурильных труб диаметром 200—250мм. Ширина наплавки — до 350 мм. Труба длиной 10— 12 м имеет две муфты по концам. Наплавка производится двумя головками одновременно на обоих концах. Каждая головка с комплектом пусковой и регулировочной аппаратуры смонтирована на ручной тележке портального типа, отдельно изображённой на фиг. 26.

автомат относительно неподвижного изделия. Во втором случае (фиг. 29) это движение производится самоходной платформой роликового стенда, перемещающей изделие относительно неподвижного автомата. Часто сварочная установка получается значительно проще, если применить самоходный сварочный автомат либо сварочный трактор, т. е. автомат, движущийся непосредственно по изделию.

Рис. 1. Сварочная установка ТСГ-7 Рис. 2. Сварочная ~установка [АТС ^для

Ряд исследований в лаборатории МВТУ и МЭИ был сделан под руководством канд. техн. наук А. В. Мордвинцевой по применению ультразвука в качестве источника энергии для соединений различных материалов. Экспериментально показана возможность сварки ультразвуковыми колебаниями деталей из алюминиевых, медных, титановых сплавов, сталей малых толщин, как правило, менее 1 мм. Ультразвуковая сварочная установка состоит из генератора с частотой около 25—30 кгц, магнитостриктора, преобразующего электромагнитные колебания в электрические, волноводов и пульта управления. При сварке металлов колебания волно-172

«Квант-17». Специализированная двухлучевая полуавтоматическая сварочная установка с лазером на ИАГ (рис. 177) предназначена для герметизации штырьковых металлостеклянных корпусов интегральных схем с размерами сторон корпуса от 10 до 40 мм. Производительность при этом составляет до 120 корпусов в час. Суммарная толщина свариваемых кромок 0,5—0,8 мм. Энергия импульса излучения в каждом луче 4 Дж. Частота следования импульсов 10 Гц. Длительность импульсов 1,5; 2,0; 2,5; 4,0 мс. Напряжение питания 220/380 В, 50 Гц. Потребляемая мощность 12 кВт. Габаритные размеры сварочного стола 910 X X 700 X 1080 мм, стойки питания — 595x595x2000 мм. Масса соответственно 200 и 350 кг.

Установка СЛС-10-1. Светолучевая сварочная установка предназначена для сварки самых различных материалов, в том числе молибдена, тантала и других тугоплавких материалов толщиной до 3 мм. Установку отличают высокое качество соединений, свариваемых в атмосфере инертного газа, широкий диапазон энергий, простота управления и высокая точность регулировок, возможность замены элементов резонатора без разъюстировки, хорошая повторяемость длительности и формы импульсов.