2.3 Выбор способа сварки
Для выполнения данного изделия я выбрал полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа.
Сварка в защитном газе является одним из способов дуговой сварки. При этом в зону дуги подается защитный газ, струя которого, обтекая электрическую дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия атмосферного воздуха, окисления и азотирования.
Режим сварки
Для повышения устойчивости горения дуги, уменьшения разбрызгивания, увеличения глубины провара и повышения производительности процесса целесообразнее сварку вести при высоких плотностях тока на электроде, т. е. применять при выбранном токе более тонкую проволоку. В зависимости от напряжения устанавливается длина дуги по плотности тока. Уменьшение или повышение напряжения по сравнению с пределами, приводит к чрезмерному укорочению или удлинению дуги и нарушает процесс сварки (обрывается дуга, разбрызгивается металл, появляется пористость и т. д.). Величина напряжения имеет особенно важное значение при сварке тонкого металла (менее 2 мм).
Скорость подачи проволоки подбираю практически так, чтобы дуга горела устойчиво при данном токе и напряжении. Расход углекислого газа должен обеспечивать надежную защиту сварочной ванны от окружающего воздуха.
В зависимости от этого условия определяется и наиболее целесообразное положение мундштука относительно поверхности сварочной ванны (угол наклона, расстояние).
Расстояние между мундштуком и изделием при токе 60-150, а и напряжении 22 в обычно равно 7-14 мм, при токе 200-500, а и напряжении 30-32 в 15-25 мм. Угол наклона электрода к вертикали должен составлять 15-20°.
Перед началом сварки включаю подачу газа и регулирую его расход по расходомеру, продувая одновременно шланги и горелку-держатель от воздуха. Вылет электрода в начале сварки устанавливают равным 25-30 мм.
Перемещение электрода должно быть равномерным. В процессе сварки тонкого металла электрод перемещают только поступательно вдоль шва, при сварке более толстого металла концом электрода делают также и поперечные движения
Диаметр сварочной ванны не должен превышать 30 мм. Широкие швы следует сваривать узкими валиками с большой скоростью. Сварка справа налево «углом вперед» уменьшает глубину проплавления основного металла и увеличивает ширину валика. Этот способ предпочтителен для тонкого металла или легированных сталей, склонных к образованию трещин в процессе сварки и остывания.
Швы на плоскости, расположенной под углом более 60° к горизонту, а также вертикальные швы при толщине металла менее 2 мм свариваю сверху вниз, чтобы давление газов дуги препятствовало стеканию расплавленного металла. При этом целесообразно применять минимальные напряжение и ток. Металл толщиной более 2 мм можно сваривать вертикальными швами снизу-вверх, наклоняя электрод «углом назад».
Горизонтальные швы свариваю электродом, наклоненным вниз, без поперечных колебаний, при напряжении 17-18 в. Потолочные швы сваривают электродом в положении «углом назад», используя минимальные напряжения и ток, а также несколько увеличивая расход углекислого газа.
Металл толщиной 1,5-3 мм свариваю стыковыми швами «на весу» электродом, находящимся в вертикальном положении, перемещая его по оси шва. Более тонкий металл (0,8-1,2 мм) сваривают на медной или остающейся стальной подкладке в нижнем положении, либо в вертикальном положении без подкладки.
В углекислом газе полуавтоматическим способом проволокой 0,8 мм можно сваривать встык металл толщиной 1-15 мм при зазоре до 1,5-2 мм. Для предупреждения протекания металла необходимо периодически выключать подачу проволоки на 0,25-0,5 сек, не отводя горелку от ванны; в этом случае наплавленный металл остывает и не протекает через зазор, кроме того, исключается возможность сквозного проплавления основного металла. Так сваривают стыки труб.
Заканчивая сварку, кратер следует заполнить металлом, затем прекратить подачу проволоки и выключить ток, не отводя горелку и не прекращая подачу углекислого газа до затвердения металла ванны.
Чтобы не произошло окисление металла, нельзя прекращать сварку, отрывая дугу и отводя держатель.
Преимуществами сварки в защитных газах являются:
высокая производительность (примерно в 2,5 раза выше, чем при ручной дуговой сварке покрытыми электродами);
высокоэффективная защита расплавленного металла, особенно при использовании инертных газов;
возможность визуального наблюдения за сварочной ванной и дугой;
широкий диапазон толщин свариваемых заготовок (от десятых долей миллиметра до десятков миллиметров);
возможность сварки в различных пространственных положениях;
отсутствие необходимости зачищать швы при многослойной сварке;
узкая зона термического влияния.
Преимущество сварки в среде СО2 - большая скорость сварки и глубокое проплавление. Основной недостаток - крупнокапельный перенос электродного металла и высокий уровень разбрызгивания. Поверхность сварного шва при сварке в среде СО2 обычно сильно окислена.
Сварку в углекислом газе производят почти во всех пространственных положениях, что является важным качеством, необходимым при производстве строительно-монтажных работ. Сварку осуществляют при питании дуги постоянным током обратной полярности.