2.2. Дуговая сварка в защитных газах.

Дуговая сварка в защитном газе – дуговая сварка, при которой дуга и расплавленный металл, а в некоторых случаях, и остывающий шов, находятся в защитном газе, подаваемом в зону сварки с помощью специальных устройств.

2.2.1. Классификация процессов дуговой сварки в защитных газах.

Разновидности дуговой сварки в защитных газах можно классифицировать по следующим признакам, как:

1) по типу защитных газов:

а) в инертных газах:

- аргоне (Ar);

- гелии (He);

- смеси Аr +He;

б) в активных газах:

- СО₂;

- N₂ – используют для сварки меди, по отношение к которой азот является инертным газом;

- H₂ – используют для атомно-водородной сварки;

- H₂O;

- CO₂+O₂;

в) в смеси инертного и активного газов:

- Ar + (10 – 30 % N₂) – добавка N₂ к аргону способствует повышению проплавляющей способности дуги при сварке меди и некоторых марок аустенитной нержавеющей стали;

- Ar + до 12 % H₂;

- Ar + (1 – 5 % O₂) – при сварке малоуглеродистой и легированной стали понижает критический ток, при котором капельный перенос металла переходит в струйный, что позволяет увеличить производительность сварки и уменьшить разбрызгивание металла;

- Ar + (10 – 20 % CO₂) – при сварке малоуглеродистой и низколегированной стали способствует устранению пористости в сварных швах;

- Ar + 5 % O₂ + 20 % CO₂ – обеспечивает высокую стабильность дуги с плавящимся электродом при сварке стали, минимальное разбрызгивание металла, хорошее формирование шва, отсутствие пористости;

2) по характеру защиты зоны сварки:

а) струйная защита;

б) комбинированная струйная защита;

в) камера с контролируемой атмосферой;

3) по роду тока:

а) постоянным током;

б) переменным током;

в) трехфазным током;

4) по типу электрода:

а) неплавящимся электродом;

б) плавящимся электродом;

5) по степени автоматизации процесса сварки:

а) ручная;

б) полуавтоматическая;

в) автоматическая.

2.2.2. Преимущества сварки в защитных газах:

1) возможность металлургического воздействия на металл шва за счет регулирования состава проволоки и защитного газа;

2) широкие возможности механизации и автоматизации сварочного процесса;

3) высокая производительность сварочного процесса.

2.2.3. Способы сварки в среде защитных газов.

а) Сварка в защитных газах неплавящимся электродом– это процесс, в котором в качестве источника тепла применяют дуговой разряд, возбуждаемый между вольфрамовым или угольным (графитовым электродом и изделием.

Для сварки в среде инертных газов применяются электроды Ø 0,5-10 мм из чистого вольфрама (ЭВЧ), вольфрама с присадками: диоксида тория (ЭВТ), оксида лантана (ЭВЛ) и иттрия (ЭВИ). Диаметр вольфрамового выбирают в зависимости от величины сварочного тока. Электроды марок ЭВЛ и ЭВИ выдерживают большую токовую нагрузку и имеют повышенную эрозионную стойкость при сварке по сравнению с электродами марки ЭВЧ.

Рис. 1.Схема процесса сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом:

1 – вольфрамовый электрод; 2 –сопло; 3 – дуга; 4 – металл шва; 5 – изделие.

б) Сварка в защитных газах плавящимся электродом – дуговая сварка, выполняемая электродом, который, расплавляясь при сварке, служит присадочным металлом.

При сварке плавящимся электродом в защитных газах дуговой разряд существует между концом непрерывно расплавляемой проволоки и изделием. Проволока подается в зону сварки с помощью механизма со скоростью равной средней скорости ее плавления; этим поддерживается постоянство длины дугового промежутка. Расплавленный металл электродной проволоки переходит в сварочную ванну и таким образом участвует в формировании шва.

Рис 2. Схема процесса сварки в среде защитных газов плавящимся электродом:

1 – электрод; 2 – цанга; 3- сопло; 4 – дуга; 5 – металл.

К основным параметрам режима сварки плавящимся электродом относятся:

1. сварочный ток, зависящий от диаметра электрода и состава проволоки;

2) напряжение на дуге;

3) скорость сварки (обычно 15-80 м/ч) выбирают в зависимости от производительности и качества формирования шва;

4) скорость подачи сварочной проволоки;

5) расход и состав защитного газа.

Контрольные вопросы:

1. От каких факторов зависит качество сварного соединения при ручной дуговой сварке?

2. По каким параметрам можно классифицировать процессы ручной дуговой сварки?

3. Какие группы конструкционных материалов можно сваривать ручной дуговой сваркой?

4. С какой целью наносится покрытие на электроды для ручной дуговой сварки?

5. По каким признакам можно классифицировать процессы дуговой сварки в защитных газах?

6. Какие параметры входят в режим дуговой сварки в среде защитного газа?

Лекция № 3.Дуговая сварка под флюсом. Электрошлаковая