Вопрос 53

Сведения о сварке в защитных газах.

Дуговая сварка в защитных газах имеет высокую производительность, легко поддается автоматизации и позволяет выполнять соединение металлов без применения электродных покрытий и флюсов. Этот способ сварки нашел широкое применение при изготовлении конструкций из сталей, цветных металлов и их сплавов.

Классификация способов дуговой сварки в защитных газах приведена на рис. 98.

Дуговая сварка в защитных газах может быть выполнена плавящимся и неплавящимся (вольфрамовым) электродами.

Для защиты зоны сварки используют инертные газы гелий и аргон, а иногда активные газы — азот, водород и углекислый газ. Применяют также смеси отдельных газов в различных пропорциях. Такая газовая защита оттесняет от зоны сварки окружающий воздух. При сварке в монтажных условиях или в условиях, когда возможно сдувание газовой защиты, используют дополнительные защитные устройства. Эффективность газовой защиты зоны сварки зависит от типа свариваемого соединения и скорости сварки. На защиту влияет также размер сопла, расход защитного газа и расстояние от сопла до изделия (оно должно быть 5-40 мм).

Преимущества сварки в защитных газах следующие:

нет необходимости применять флюсы или покрытия, следовательно, не требуется очищать швы от шлака;

высокая производительность и степень концентрации тепла источника позволяют значительно сократить зону структурных превращений;

незначительное взаимодействие металла шва с кислородом и азотом воздуха;

простота наблюдения за процессом сварки;

возможность механизации и автоматизации процессов.

Иногда применяют двойную защиту сварочной дуги (комбинированную). Надежность защиты зоны сварочной дуги зависит от теплофизических свойств и расхода газа, а также от конструктивных особенностей горелки и режима сварки. Подаваемые в зону сварочной дуги защитные газы влияют на устойчивость дугового разряда, расплавление электродного металла и характер его переноса. Размер капель электродного металла уменьшается с увеличением сварочного тока, а увеличение глубины проплавления с увеличением сварочного тока связано с более интенсивным вытеснением жид-

кого металла из-под электрода вследствие давления сварочной дуги.

При сварке плавящимся электродом дуга горит между изделием и расплавляемой сварочной проволокой, подаваемой в зону сварки. По сварке неплавящимся электродом (вольфрамовые прутки) сварочная дуга может быть прямого или косвенного действия. Разновидностью сварочной дуги косвенного действия может быть дуга, горящая между вольфрамом, и беспрерывно подаваемой в зону дуги сварочной проволокой.

Вопрос 57

технология сварки низколегированных сталей

Низколегированные теплоустойчивые стали обладают длительной механической прочностью при высокой температуре. Их применяют в машиностроении при изготовлении паровых энергетических установок. При сварке этих сталей могут образовываться трещины в зоне термического влияния, особенно при толщине стали более б—7 мм или повышенном содержании углерода и хрома.

В начале и конце стыкового соединения устанавливают и приваривают выводные планки (17.1). Стыки допускается собирать на прихватках, которые должны быть высотой не менее 5—6 мм, длиной 50— 100 мм и располагаться на расстоянии не более 400 мм друг о г друга, но не в местах пересечения швов. Для сварки используют электроды Э70 марки АНП-2 с основным покрытием. Сварку ведут постоянным током обратной полярности. При температуре окружающего воздуха ниже 0°С и толщине стали до 30 мм применяют предварительный подогрев кромок до 100— 120°, а при толщине более 30 мм—до температуры 130—150°C. При положительной температуре и толщине стали 20 мм и более применяют предварительный подогрев до 60—100 °С, а при толщине 40 мм и более— 100—150°С. Стыки следует сваривать без перерывов, не допуская перегрева сварного соединения между отдельными проходами выше 200—230°С, во избежание роста зерна в околошовной зоне. Для контроля температуры применяют термопары, термоэлектрические пирометры или термоиндикаторные карандаши. Рекомендуется непосредственно после сварки продолжать подогрев до указанных выше температур, а затем закрывать шов асбестовой тканью для замедления остывания.

Короткие швы до 300 мм сваривают напроход, средние — до 1000 мм — от середины к концам, длинные—обратно-ступенчатым способом. При толщине металла более 20 мм применяют каскадный или блочный способ, при этом не следует забывать о недопустимости перегрева в соответствии с указанными пределами температур.