РАЗНОВИДНОСТИ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

Режимы дуговой сварки вольфрамовым электродом

Режимы автоматической аргонодуговой сварки неплавящимся электродом низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Примечание. Напряжение 11...13 В, расход аргона 8...12 л/мин.

Режимы аргонодуговой сварки высоколегированных сталей

Требования к сборке стыковых соединений при аргонодуговой сварке тонкого металла

Зависимость сварочного тока от диаметра вольфрамового электрода при аргонодуговой сварке

Подготовка кромок для аргонодуговой сварки при щелевой разделке аустенитных и низкоуглеродистых сталей

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.

Вольфрамовые электроды заслуживают отдельного внимания. Они широко используются всеми: и гаражными умельцами, и мастерами на заводах. Их популярность обусловлена универсальностью. Можно варить и резать любой металл: и алюминий, и нержавейку, и цветные металлы. Угольные и графитовые электроды не получили такого распространения, поскольку их неудобно использовать в домашней сварке.

Вы наверняка уже знаете, что режим сварки в среде защитного газа устанавливается исходя из многих параметров, например, толщины детали, металла, из которого она изготовлена, типа используемого газа и многое другое. Вольфрамовые электроды подбираются по такому же принципу. В зависимости от назначения электроды могут иметь свою маркировку.

Неплавящиеся электроды часто становятся темой для обсуждения как среди начинающих, так и среди опытных сварщиков. Это связано с их неоднозначными достоинствами и недостатками, которых практически поровну.

· Металл практически не деформируется при сварке или резке.

· Сварной шов получается качественным и долговечным.

· Работа выполняется быстро и не требует высокой квалификации.

· Защитный газ охотно выдувается из сварочной зоны, что затрудняет работу на улице или в полуоткрытых цехах.

· Перед сварочными работами нужно тщательно подготовить металл, иначе качество шва будет неудовлетворительным.

· Детали нужно зачищать, если производится розжиг вне сварочной зоны.

Мы считаем, что недостатки таких электродов несущественны.Неплавящиеся электроды для дуговой сварки обязательно нужно испробовать в своей практике, хотя бы для получения нового опыта. Они не потребуют от вас каких-то особенных навыков сварки, нужно лишь тщательно подготовить металл.

РАЗНОВИДНОСТИ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ ВОЛЬФРАМОВЫМ ЭЛЕКТРОДОМ

Основным недостатком способов сварки со свободногорящей дугой является их невысокая производительность. Разработано несколько разновидностей сварки вольфрамовым электродом, основанных на увеличении проплавляющей способности дуги за счет увеличения интенсивности теплового и силового воздействия дуги на свариваемый металл. К этим разновидностям относятся сварка погруженной дугой, с применением флюса, при повышенном давлении защитной среды, импульснодуговая, плазменная сварка.

Сварка погруженной дугой. С увеличением диаметра электрода и силы тока увеличивается давление дуги и удельное количество вводимой в металл теплоты. 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 составляет 15-20 л/мин.

Сварка с применением флюса. Нанесение на поверхность свариваемых кромок слоя флюса небольшой толщины (0,2-0,5 мм), состоящего из соединений фтора, хлора и некоторых оксидов, способствует повышению сосредоточенности теплового потока в пятне нагрева и увеличению проплавляющей способности дуги. При этом благодаря высокой концентрации тепловой энергии повышается эффективность проплавления и снижается погонная энергия при сварке.

Сварка при повышенном давлении защитной среды. Мощность дуги возрастает с увеличением давления окружающей зону сварки защитной атмосферы при неизменной силе тока и длине дуги. Дуга при этом сжимается, благодаря чему увеличивается ею проплавляющая способность примерно на 25-60 %. Этот способ может использоваться при сварке в камерах с контролируемой средой, с применением общей защиты.

Импульсно-дуговая сварка вольфрамовым электродом. Заключается в применении в качестве источника теплоты импульсной дуги с целью концентрации во времени теплового и силового воздействия дуги на основной и электродный металл. При стесненном теплоотводе полнее используется теплота дуги на расплавление основного металла, чем при сварке постоянной дугой. Проплавляющая способность импульсной
дуги наиболее эффективно проявляется при сварке тонколистового металла толщиной до 2-3 мм. Дуга пульсирует с заданным соотношением импульса подачи тока и паузы (рис. 14.5).

Рис. 14.5. Изменение силы тока и напряжения дуги при импульсной аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом и формирования шва: а — изменение параметров режима; б — формирование шва

Сплошной шов получается расплавлением отдельных точек с определенным перекрытием (рис 14.5, б). Повторные возбуждения и устойчивость дуги обеспечиваются благодаря горению маломощной дежурной дуги (10-15 % от силы тока в импульсе). Основной сварочный ток подается в виде отдельных импульсов (рисунок 14.5, а) большой силы. Наряду с силой тока, напряжением, скоростью сварки к основным параметрам импульсно-дуговой сварки относится длительность импульса tOT и паузы tn, длительность цикла сварки

Отношение •П/1СВ=0 называют жесткостью режима. Жесткость режима при заданной энергии импульса и длительности цикла характеризует проплавляющую способность дуги. Изменяя параметры режима импульсно-дуговой сварки, можно в широких пределах изменять кристаллизацию металла шва и таким образом влиять на свойства сварных соединений. Технологические преимущества сварки импульсной дугой вольфрамовым электродом в наибольшей степени проявляются при сварке тонкого материала — отсутствуют дефекты формирования шва, провисания и подрезы, улучшаются условия формирования шва в различных пространственных положениях, снижаются требования к квалификации сварщика. Так, при сварке металла определенной толщины требуется значительно меньшая погонная энергия, существенно снижаются деформации и прожоги тонколистовых деталей.

Сварка сжатой дугой. Сварка сжатой дугой отличается от обычной дуговой сварки вольфрамовым электродом сжатием дуги в канале сопла горелки потоком плазмообразующего газа. Основные преимущества сжатой дуги — более высокая стабильность ее горения и повышенная

концентрация энергии в пятне нагрева (10-10 Вт/см).

Сварка сжатой дугой осуществляется переменным или постоянным током прямой полярности. Возбуждают дугу с помощью осциллятора. Для облегчения возбуждения дуги прямого действия используют дежурную дугу, горящую между соплом горелки и электродом. Для питания плазмообразующей дуги требуются источники питания сварочного тока с рабочим напряжением до 126 В и более.

Сжатой дугой можно сваривать практически все металлы в нижнем и вертикальном положениях. В качестве плазмообразующего газа используют аргон и гелий, которые также могут быть и защитными, расход их составляет 0,2-1,5 л/мин. Плазменная сварка обладает высокой производительностью, малой чувствительностью к колебаниям длины дуги. Без скоса кромок можно сваривать за один проход металл толщиной до 15 мм. Сжатой дугой сваривают стыковые и угловые швы. Стыковые соединения на металле толщиной до 2 мм можно сваривать с от — бортовкой кромок, при толщине деталей свыше 10 мм рекомендуется делать скос кромок. При необходимости можно использовать присадочный металл.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

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