Неплавящимся электродом взащитном газе

При сварке неплавящимся электродом в защитном газе (рис. 1)в зону дуги, горящей между неплавящимся электродом и изделием через сопло подаётся защитный газ, защищающий неплавящийся электрод и расплавленный основной металл от воздействия активных газов атмосферы.

Теплотой дуги расплавляются кромки свариваемого изделия. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизуясь, образует сварной шов. Неплавящийся электрод изготавливают из графита, вольфрама, меди, меди со вставкой из тугоплавкого металла — вольфрама, циркония, гафния. Защитный газ должен быть инертен к металлу электрода и к свариваемому металлу. В качестве защитного газа при сварке вольфрамовым электродом применяют аргон, гелий, смесь аргона и гелия; для сварки меди медным электродом или медным электродом со вставкой из гафния (циркония) можно применить азот. Схема сварки неплавящимся электродом Для рационального расходования дорогостоящих инертных газов (Ar, He) при сварке сталей создают комбинированную защиту. Схема сварки неплавящимся электродом с комбинированной защитой При сварке металла большой толщины для обеспечения проплавления основного металла и получения требуемых геометрических параметров сварного шва, сварку ведут по зазору или с разделкой кромок с добавлением присадочного (чаще всего в виде проволоки) металла Схема сварки неплавящимся электродом с присадкой Достоинства способа сварки неплавящимся электродом: Высокая устойчивость дуги независимо от рода (полярности)тока; Возможно получение металла шва с долей участия основного металла от 0 до 100%; Изменяя скорость подачи и угол наклона, профиль, марку присадочной проволоки можно регулировать химический состав металла шва и геометрические параметры сварного шва. Недостатки способа сварки неплавящимся электродом: Низкая эффективность использования электрической энергии(коэффициент полезного действия от 0,40 до 0,55); Необходимость в устройствах, обеспечивающих начальное возбуждение дуги; Высокая скорость охлаждения сварного соединения. Области применения способа сварки неплавящимся электродом: Сварка тонколистового металла; Сварка сталей всех классов, цветного металла и их сплавов; Возможно получение качественных сварных соединений при сварке разнородных металлов. Особенности и технология сварки неплавящимся электродом Сварку можно выполнять как с присадкой, так и без нее. Для качественной сварки металлов, особенно тонколистовых, следует обеспечить точную сборку и подгонку свариваемых кромок. Аргоно дуговую сварку вольфрамовым электродом применяют для стыковых, угловых, нахлесточных соединений в разных пространственных положениях. Форма подготовки кромок зависит от толщины соединяемых элементов и возможности производить сварку с одной или двух сторон. Так, например, стыковые соединения стали толщиной до 3-4 мм, а алюминия до 5—6 мм свариваются без скоса кромок. Проплавление корня шва стыкового соединения с разделкой кромок обычно осуществляется без присадочной проволоки, затем разделка заполняется расплавленным металлом за необходимое число проходов с подачей присадочной проволоки. При необходимости ведения процесса на вертикальной плоскости шов следует выполнять сверху вниз для толщин до 5 мм и снизу вверх для больших толщин. В этих случаях сварку рекомендуется выполнять одновременно с двух сторон.

При использование такого приема можно сваривать встык элементы,например из алюминиевого сплава толщиной до 16 мм. Сварка горизонтальных стыковых швов на вертикальной плоскости и потолочных стыковых швов затруднена из-за вероятности вытекания расплавленного металла из сварочной ванны, поэтому их следует избегать; там,где избежать таких швов нельзя, их выполняют с разделкой кромок в несколько проходов. Для формирования корня шва можно использовать медные или стальные съемные подкладки, флюсовую подушку. При сварке активных металлов необходимо не только получить хороший провар в корне шва, но и обеспечить защиту от воздуха с обратной стороны расплавленного и нагретого металла. Это достигается использованием медных и других подкладок с канавками, в которых подается защитный инертный газ. При сварке труб и закрытых сосудов газ пропускают внутрь сосуда. При соединении встык металла толщиной до 10 мм ручную сварку ведут справа налево. Присадочный пруток при ручной сварке тонколистового материала вводят не в столб дуги, а несколько сбоку возвратно-поступательными движениями. При автоматической и полуавтоматической сварке электрод располагают перпендикулярно поверхности изделия. Угол между ним и присадочной проволокой(обычно ф 2-4 мм) должен приближаться к 90°. В большинстве случаев присадочная проволока подается в головную часть сварочной ванны и находится впереди дуги походу сварки. Вылет конца электрода из сопла не должен превышать 3— 5 мм,а при сварке угловых швов и стыковых с глубокой разделкой 5—7 мм. Длина дуги должна поддерживаться в пределах 1,5—3 мм. Для предупреждения окисления вольфрама и защиты расплавленного металла в кратере после обрыва дуги подачу защитного газа прекращают через 5—10 с, а включают подачу газа за 15—20 с до возбуждения дуги (для продувки шлангов от воздуха). Возбуждение дуги достигается либо с помощью осциллятора, либо путем касания электродом изделия при уменьшенном до 7—10 А токе зажигания. При ручной сварке алюминиевых сплавов в случае отсутствия осциллятора дуга должна возбуждаться на угольной или медной пластине.

Технология ручной дуговой наплавки неплавящимся электродом

Tungsten Insert Gas — именно так расшифровывается аббревиатура TIG сварки, применяемой при сварке алюминия, меди, впрочем, как и множества других металлов и их сплавов.

Необходимость TIG сварки чрезвычайно велика, поскольку современные технологии подразумевают использование цветных металлов и сплавов в большом количестве, поскольку при соответствующих характеристиках, последние обладают значительно меньшим весом.

Технология TIG сварки достаточно проста — сваривание деталей производится в среде защитного газа (в частности аргона) неплавящимся электродом. Это наиболее распространенный метод TIG сварки, так называемая «аргонно-дуговая сварка». Процесс может происходить как с использованием присадочной проволоки, так и без использования последней.

Стоит заметить, что рассмотренная выше спецификация является только лишь одним вариантом. В качестве защитного газа при TIG сваривании деталей может использоваться гелий, азот или различные смеси газов, обладающие нейтральной реакцией в обычном состоянии.

Помимо того, что было указано выше, процесс TIG сварки может использовать и плавящийся электрод, а также плавящуюся присадочную проволоку, так же, как и обычная сварка полуавтоматом. Помимо всего вышесказанного, можно отметить ещё и атомно-водородную сварку, несколько связанную с процессом TIG по своей сущности.

Обычно, при описании процесса или аппаратов TIG сварки упоминается и тип используемого при этом тока, то есть постоянный (DC) или постоянный/переменный ток (AC/DC).

Сущность самого метода TIG сварки заключается в том, что в зону, предназначенную для сваривания деталей, начинает подаваться защитный газ. Причем газ должен подаваться постоянно, без перерывов, в противном случае получение качественного шва невозможно. Возникающая электрическая дуга плавит основной металл детали. При этом, если используется, например, вольфрамовый электрод, подается присадочная проволока, представляющая собой либо пруток, аналогичного свариваемой детали, материала, либо проволока. Пруток может вноситься в зону сварки вручную, проволока же — автоматически.

Газ в зону сварки подается обычно сверху, но при больших скоростях сварки, перенастраивается на боковую или концентрическую подачу двумя потоками. В последних случаях расход газа несколько выше.

TIG метод сварки достаточно широко применяется на производстве, особенно при сваривании тугоплавких металлов. В этом случае процесс идет с применением вольфрамового электрода. Его расходование, происходит из-за высокой ионизации в зоне образования дуги, вследствие чего он потихоньку уменьшается, вследствие оплавления. Расходу вольфрамового электрода способствуют и повышенные токи сварки, необходимые при сваривании достаточно толстых деталей.

На качество сварного шва значительную роль оказывают и применяемые защитные газы. Так аргон, имеет меньшую способность к ионизации, нежели гелий, образованная в защитной среде которого дуга горит более «мягко». Образующийся при этом шов получается более широким, но менее глубоким. Таким образом, гелий более пригоден при сваривании тонких деталей, не требующих высокого сварочного тока.

Особенности технологии сварки в различных пространственных положениях.

Сварка стыковых, угловых швов и соединения внахлёстку

Причины возникновения дефектов сварных швов, способы их предупреждения и исправления

ожно обнаружить визуально при осмотре сварочного шва.

Внутренние дефекты, наоборот, находятся внутри сварочных соединений и их можно увидеть лишь после дефектоскопии, включая рентген и механическую обработку.

Дефекты бывают допустимыми и не допустимыми, в зависимости от требований, предъявляемых к сварочным соединениям и конструкции в целом.

Однако, исходя из самого определения, любые дефекты являются дефектами и требуют их полного устранения либо сведения к минимуму их количества и размеров.

Так как дефекты сварных швов являются причиной, в результате которой есть риск поставить под угрозу стабильность соединения и функциональность сварной конструкции, есть ряд операций, чтобы их устранить. Чтобы свести к минимуму вероятность появления дефектов следует обязательно учитывать:

· 1) Технологию сварки и квалификацию сварщика

· 2) Присадочный материал и свариваемый металл

· 3) Подготовку поверхности под сварку и защитный газ

· 4) Режимы и применяемое сварочное оборудование

К наружным дефектам относятся нарушения геометрических размеров (подрезы, наплывы), непровары и прожоги, незаваренные кратеры.

Основной причиной непроваров является недостаточный сварочный ток, так как он в большей степени влияет на проникновение в металл.

Устранение дефектов этого вида обычно происходит путем повышения мощности сварочной дуги, уменьшением длины дуги и увеличением её динамики.

Также причиной непроваров может быть большая скорость сварки или недостаточная подготовка кромок сварного соединения.

· - когда сварочный шов проникает не на всю толщину металла при односторонней сварке (см. верхнюю часть на рисунке)

· - при двусторонней сварке встык швы не стыкуются друг с другом, образуя несплавление между собой (см. нижнюю часть на рисунке)

· - при сварке в тавр сварочный шов не проникает вглубь, а лишь цепляется за свариваемые кромки

Подрезом называется дефект в виде канавки в основном металле по краям сварочного шва.

Это наиболее распространенный дефект при сварке тавровых или нахлесточных соединений, но может также возникнуть и при сварке стыковых соединений. Этот вид дефекта обычно вызван неправильно подобранными параметрами, особенно скоростью сварки и напряжением на дуге.

При угловой сварке (например при сварке длинных швов при сварке балок) подрезы часто возникают из за того, что сварочная дуга направлена больше на вертикальную поверхность.

Расплавленный металл стекает на нижнюю кромку и его не хватает для заполнения канавки.

При слишком высокой скорости сварки и повышенном напряжении, сварной шов образуется «горбатым». Из-за быстрого затвердевания сварочной ванны, в этом случае также образуются подрезы. Уменьшение скорости сварки постепенно сокращает размер подреза и в конечном итоге устраняет этот дефект.

На подрезы влияет также длина сварочной дуги. При слишком длинной сварочной дуге ширина шва увеличивается, тем самым увеличивая количество расплавленного основного металла. Так как при увеличении длины дуги тепловложение остается прежним, его не хватает на весь сварочный шов, кромки быстро остывают, образуя подрезы. Уменьшение длины дуги не только избавляет от подрезов, но и увеличивает проплавление и устраняет такие дефекты, как непровар.

Данный дефект появляется в результате натекания присадочного материала на основной металл без образования сплавления с ним. Обычно причиной этого дефекта является неправильно подобранные режимы сварки и окалина на свариваемой поверхности. Подбор правильного режима (соответствие сварочного тока со скоростью подачи присадочного материала, повышение напряжения на дуге) и предварительная очистка кромок устраняют появления наплывов.

Данный дефект – отверстие насквозь в сварочном шве. В основном причинами прожога являются большой ток, медленная скорость сварки или большой зазор между кромками сварного соединения. В результате происходит прожог металла и утечка сварочной ванны.

Понижение сварочного тока, увеличение скорости сварки и соответствующая подготовка геометрии кромок позволяют устранить прожоги. Прожоги являются очень частым дефектом при сварке алюминия, из его низкой температуры плавления и высокой теплопроводности.

Кратер появляется в конце сварочного шва в результате резкого обрыва дуги. Выглядит он в виде воронки в середине сварочного шва при его окончании. Современное сварочное оборудование имеет специальные программы для заварки кратера. Они позволяют проводить окончание сварки на пониженных токах, в результате чего кратер заваривается.

К внутренним основным дефектам сварных швов относят трещины (холодные и горячие) и поры.

Горячие трещины появляются в то время, когда металл сварного шва находится в состоянии между температурами его плавления и затвердевания. Они могут быть в двух направлениях – вдоль и поперек сварного шва. Горячие трещины обычно являются результатом использования неправильного присадочного материала (в частности, алюминиевых и CrNi сплавов) и его химического состава (например, высокое содержание в составе углерода, кремния, никеля и др.)

Горячие трещины могут появиться в результате неправильной заварки кратера, в результате резкого прекращения сварки.

Трещины, которые возникают после того, как сварочный шов полностью остывает и затвердевает, называются холодными трещины. Эти дефекты также появляются тогда, когда сварочный шов не соответствует действующим на него нагрузкам и разрушается.

Пористость является одним из основных дефектов сварки, с которыми сталкиваются все сварщики при всех сварочных процессах. Пористость может быть вызвана загрязнением, плохой защитой ванны потоком сварочного газа, маслом, краской, сваркой несовместимых сплавов или даже ржавчиной и окислением металла.

Поры могут различаться по размеру и, как правило, распределяются в случайном порядке по сварочному шву. Они могут находиться как внутри шва, так и на его поверхности.

· 1) Недостаточный поток защитного сварочного газа

· 2) Чрезмерный поток защитного газа. Это может вызвать подсос воздуха в поток газа.

· 3) Сквозняк в зоне сварки. Он может сдувать защитный газ.

· 4) Засорение сварочного сопла или повреждение системы подачи газа (утечка в шлангах, соединениях и т.д.)

Надеюсь, что описанные в этой статье основные виды дефектов сварных швов и соединений, а так же методы их устранения сделают вашу сварку качественной и высокопроизводительной. Помните, что правильный выбор сварочного оборудования и технологии сварки имеет большое влияние как на весь процесс сварки в целом, так и в отдельности на каждые его составляющие.

Выбор режима ручной дуговой сварки неплавящимся электродом в защитном газе.

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: