Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

После поворота изделия на треть оборота начальный уча­ сток выходит на противоположную от сварочного аппарата сторону и здесь приступают к вырезке кармана и начального участка шва газовой резкой. Форму вырезки контролируют заранее изготовленным шаблоном (см. рис. 8.11).

Ширина вырезки должна соответствовать величине зазора. Местные выхваты и выступы более 3 мм нё допускаются. Да­ лее кромки тщательно очищаются от окалины специальной металлической щеткой.

Тр е т и й этап. Сварка замыкающего участка кольцевого шва — наиболее ответственная и трудоемкая операция. Слож­ ность сварки этого участка усугубляется опасностью возник­ новения трещин из-за большой жесткости закрепления соеди­

няемых кромок ранее сваренным швом.

 

 

Чтобы снизить

вероятность

появления трещин, уменьшают

v„. „ и

начальный

участок шва

подогревают

газовыми

горел­

ками.

Подогрев' прекращают после подхода

шлаковой

ванны

к началу замыкания.

Вращение изделия прекращают и включают подъем аппа­ рата тогда, когда прямолинейная часть начала шва (см. рис.

8.13, а)

займет вертикальное положение.

должна

При

касании

шлаковой ванной начала шва ип. п

быть на

10—15 %

ниже, чем на погонной части шва.

При за­

мыкании кольцевого шва место остановки при колебаниях верхнего электрода следует максимально (на 2—3 мм) прибли­ зить к вырезанной поверхности шва для максимального провара.

В период всей заварки замыкания нужно очень внимательно следить за глубиной шлаковой ванны (систематически ее сли­ вать) и за Дь

После заварки вертикальной части замыкания (рис. 8.13,6) подъем аппарата прекращается и включается вращение изде­

лия. По мере уменьшения размаха

колебаний t/CB— напряже­

ние сварки снижается на 3—5 В;

ve регулируют так, чтобы

^СВ <0,304-0,35 м/ч.

После уменьшения амплитуды колебаний до 30 мм нцжний электрод выводят из работы. На ползун сверху устанавлива­ ется поперек зазора стальная планка 20X30X250 мм, которую сварщик-оператор придерживает рукой. Наружный концевой выключатель колебаний отодвигается по рейке на 55 мм (рас­ стояние между электродными проволоками при полностью сдвинутых мундштуках). При возвратном колебании средний электрод наталкивается на планку и перегорает (рис. 8.13,в). В момент вспышки дуги подачу электрода прекращают, отжав прижимной ролик. Одновременно повышают Uc на 5—7 1J и vt на 30—40 %, уточняют концевыми выключателями Подход электрода к ползуну.

Через 3—5 мин начинают постепенно снижать U c и ve. Когда сварочное пространство станет слишком тесным для ко­ лебаний, электрод останавливают у ползуна и заваривают конец замыкания без колебаний электрода. К этому моменту t)CB= 80-т-90 м/ч, Uc —40-7-42 В.

S.2.6. Способы скоростной сварки

Интерес к увеличению скорости ЭШС вызван не столько сооб­ ражениями дальнейшего повышения производительности про­ цесса, сколько стремлением повысить качество сварного соеди­ нения за счет резкого снижения тепловложения при увеличе­

нии 0 Св.

Сварка с применением порош кообразного присадочного материала

Появление при ЭШС неблагоприятной структуры в металле шва и околошовной зоне связано с длительным пребыванием сварного соединения при высокотемпературном воздействии из-за сравнительно низкой п Св-

Введение в шлаковую ванну «холодной» порошкообразной присадки забирает значительную часть тепла на ее плавле­ ние. Дополнительная присадка снижает тепловложение и по­ вышает почти вдвое [8] скорость сварки, которую можно вести, во-первых, с подачей из бункера порошкообразного материала на электродную проволоку, поступающую в шлаковую ванну

(рис. 8.2, е ), при этом под

действием электромагнитных сил

порошок концентрируется

вокруг

проволоки («прилипает»

к ней) и увлекается в шлаковую ванну, и, во-вторых,

с пода­

чей порошкообразного материала

непосредственно из

трубки

в шлаковую ванну между двумя электродными проволоками. Оптимальный размер гранул порошкообразного материала

(крупки) 0,2—1,6 мм. Крупку получают на специальных рубоч­ ных станках из проволоки соответствующего диаметра. Длина цилиндрика обычно равна его диаметру. Отношение массы крупки к массе электродной проволоки, расплавляемых в еди­ ницу времени, может достигать единицы.

С точки зрения наибольшей эффективности способ целе­ сообразно применять для соединения металла толщиной до 100 мм.

Сварка с сопутствующим принудительным охлаж дением

Разработка этого способа обусловлена использованием тол­ стого проката из Термоупрочненных сталей повышенной проч­ ности. При толщине металла 40—60 мм наиболее целесообразна

и экономична ЭШС. Однако длительное время пребывания металла в зоне термического влияния при высоких темпера­ турах, замедленное охлаждение приводит, к заметному разуп­ рочнению сварного соединения и снижению его ударной вяз­ кости, особенно при отрицательных температурах.

Высокотемпературная термическая обработка готового сварного изделия для восстановления механических свойств практически исключена из-за больших размеров конструкции.

При ЭШС термоупрочненных сталей применяют во время сварки сопутствующее охлаждение поверхности шва и околошовной зоны водяным душем; спрейер (см. рис. 8.2, д) укреп­ ляется под ползуном с одной или двух сторон свариваемого шва. Спрейер состоит из двух камер: через верхнюю подается воздух для создания отсекающей пар шторы, через нижнюю — охлаждающая вода. Ширина охлаждаемой водой зоны 130— 140 мм.

При сопутствующем охлаждении vCB можно увеличить в 1,5—2,0 раза по сравнению с обычной ЭШС. Наиболее эф­ фективен этот способ при сварке металла толщиной до 120 мм.

Сварка при увеличенном вылете электродной проволоки

При

ЭШС

с обычным вылетом

/с = 704-80

мм и осв=200-г

-=-250

м/ч проволока 0 3 мм

у

поверхности

шлаковой ванны

нагревается

до 400—500 °С,

что

предопределяет ее глубокое

погружение

(на 30—40 мм) в ванну для полного расплавления.

Увеличивая /с до 180—200 мм, можно значительно повы­ сить нагрев проволоки сварочным током и нагреть электрод при подходе к шлаковой ванне до ^1200 °С. Нагретая до вы­ соких температур сварочная проволока плавится уже при по­ гружении в ванну на 16—18 мм. При этом сварочный ток уменьшается на 20—30 %.

Предварительный подогрев электродной проволоки позво­ ляет повысить скорость сварки в два—три раза. Процесс весьма устойчив даже при глубине ванны 20—25 мм.

Способ может применяться для сварки металла толщиной до 300 мм. Однако улучшение свойств сварного соединения на­ блюдается при сварке низколегированных сталей толщиной ^ 8 0 мм.

Для ЭШС на вылетах электрода >100—120 мм создан спе­ циальный мундштук, у которого ниже токоподвода установлена неэлектропроводная направляющая (см. рис. 8.2,г).

8.2.7. Сварка плавящимся мундштуком

Плавящийся мундштук представляет набор пластин или стерж­ ней с каналами для подачи электродной проволоки (рис. 8.14). В частном случае плавящийся мундштук может представлять собой толстостенную трубку.

Форма плавящегося мундштука определяется конфигура­ цией свариваемого стыка, а способ изготовления — числом сва­ риваемых стыков. Материал плавящегося мундштука, как правило, должен быть подобен основному. Наиболее широкое распространение получил мундштук с каналами для подачи электродной проволоки в виде спиралей. Спираль из сварочной проволоки диаметром 3—4 мм плотно навивается на токарном станке. Диаметр внутреннего канала спирали 4,5—5,0 мм. При­ варивается спираль к пластине мундштука посредством ЭДС электродом 0 2 —3 мм.

Плавящийся мундштук должен быть надежно изолирован в зазоре от кромок свариваемого металла во избежание воз­ никновения короткого замыкания.

Задача изоляции в значительной степени облегчается тем, что мундштук неподвижен в зазоре. Естественно, что при плав­ лении вместе с материалом мундштука в шлаковую ванну будет переходить и материал изоляторов. Поэтому химический состав изоляторов не должен оказывать вредного влияния на состав ванны. Изолятор должен быть эластичным (предпочти­ тельно из стеклоткани).

Наиболее перспективна для механизации производства штамповка изоляторов в виде таблеток из измельченного в по­ рошок флюса, замешенного на жидком стекле, на небольшом прессе. При изготовлении флюсовой таблетки в нее впрессовы­ вается проволока диаметром 3—4 мм длиной 80—100 мм. После этого изоляторы прокаливают при 600—700 °С.

Изоляторы устанавливаются: по горизонтали через 100— 150 мм, по высоте на расстоянии 200—250 мм между рядами.

Возможна постановка изоляторов в шахматном порядке.

После

сборки свариваемых частей

и размещения изделия

на стенде

приступают к установке

плавящегося мундштука

в зазоре независимо от аппарата. Мундштук в выверенном по­ ложении крепится на специальном кронштейне.

Наиболее простая конструкция кронштейна [7] — две сталь­ ные пластины толщиной 10—12 мм, соединенные Г-образно через текстолитовую прокладку толщиной 12—18 мм четырьмя болтами, изолированными от пластин втулками. Одна часть кронштейна приваривается односторонним швом к изделию, другая — к мундштуку.

Каналы мундштука соединяются с механизмом подачи проволоки (рис. 8.15) трубками переходного тракта. Если

 

 

в

 

 

 

и

 

Рис. 8.14. Формы плавящихся мундштуков:

 

 

 

 

а — со спиральными

каналами для

подачи

проволоки;

б,

в —для штампосварной

кон­

струкции;

г, д — для

сварки стыка

переменного сечения;

е — пространственной формы;

ж — для

ЭШС с дублированием проволок;

э — для

ЭШС тавровых соединений;

и —

трубчатый

плавящийся

 

 

 

 

 

переходной тракт изготовляют из спиралей, то для прочности вдоль спирали приваривают проволоку диаметром 4—5 мм.

На дно кармана засыпают стальной порошок или стружку и стык закрывают формующими устройствами. Места неплот­ ного прилегания формующих устройств замазывают глиной.

Источник: https://studfile.net/preview/19992768/