Материал: Сварка и свариваемые материалы. Технология и оборудование

Рис. 8.16. Подготовленный к сварке плавящийся мундштук:

/ — переходные спиральные или трубчатые каналы; 2 и 3 — направ­

ляющая н плавящаяся части мундштука; 4 — изоляторы; 5 — токопод* вод; 6 — переходник; 7 — фиксирующая планка

Наиболее выгодно при ЭШС плавящимся мундштуком одну сторону закрывать медной водоохлаждаемой накладкой, а дру­ гую формировать ползуном либо короткими переставными на­ кладками. Это позволяет оперативно контролировать положе­ ние мундштука в зазоре и глубину шлаковой ванны.

хода трансформатора, расход воды в системе формующих уст­ ройств и наличие необходимого инструмента.

Сварку начинают всеми электродами при скорости их по­ дачи 150—170 м/ч. Напряжение сварки может быть на уровне предусмотренного технологией. После возбуждения стабильного дугового процесса скорость подачи проволоки снижается до 90—100 м/ч, в зазор засыпается флюс. Следует помнить, что объем флюса вдвое больше объема жидкого шлака.

Если при разведении процесса одна из проволок останови­ лась, то нужно немедленно отжать прижимной ролик и отор­ вать эту проволоку движением вверх. Затем проволоку подни­ мают на 300—500 мм и, прижав ролик, подают вниз. При но­ вой остановке все операции повторяют.

Ведение ЭШС, окончание сварки и все последующие опе­ рации выполняют по правилам сварки прямолинейных швов. При сварке толстого металла более 100—200 мм всегда пред­ почтительнее выбирать трехфазную схему питания во избежа­ ние перекоса фаз.

Для надежного одновременного пуска всех проволок в по­ следнее время применяют сифонную заливку жидкого флюса в карман. Флюс расплавляют в графитовом тигле, используя угольный электрод, подключенный к сварочному трансфор­ матору.

Плавящийся мундштук широко применяют при ремонте не только для сварки, но и в наплавочных работах [1]. Минималь­ ная толщина наплавленного слоя 20 мм, максимальная —

100мм.

8.3.Контроль качества сварных соединений

8.3.1. Характерные дефекты

Соединения, полученные ЭШС, как правило, отличаются высо­ кими механическими свойствами, химической однородностью, отсутствием крупных неметаллических включений, трещин, пор и шлаковых включений. Однако при нарушении технологии или техники выполнения швов в последних могут возникать дефекты, ухудшающие работоспособность сварного соединения.

сварке практически всех сталей. Наиболее часто они возни­ кают в швах с повышенным (>0,20 %) содержанием углерода при жестком закреплении кромок изделий и повышенных ско­ ростях сварки. Из основных параметров режима, наиболее влияющих на образование кристаллизационных трещин, сле-

дует выделить величину сварочного тока, которая определяется однозначной зависимостью от скорости подачи электродной проволоки. При скорости, превышающей критическую, в ме­ талле шва образуются трещины.

Для предотвращения кристаллизационных трещин приме­ няют предварительный подогрев до 150—500 °С [6], а также уменьшают скорость подачи проволоки.

Трещины-надрывы в зоне сплавления появляются, как пра­ вило, при ЭШС среднелегированных сталей ферритными про­ волоками [1], когда область подплавления основного металла удалена от зеркала металлической ванны. Во избежание тре­ щин-надрывов необходимо вести процесс при малых глубинах шлаковой ванны (35—40 мм) и равномерном проваре кромок, не допуская его сужения.

Непровары, поры и шлаковые включения могут появляться в металле шва только при грубом нарушении технологического процесса.

8.3.2. Способы контроля

Соединения, выполненные ЭШС, подвергают комплексному контролю, включающему визуальный контроль, контроль ре­ жима сварки на образцах-свидетелях, ультразвуковую дефек­ тоскопию (УЗД), радиационный метод (рентгеновскими или у-лучами) и магнитный метод.

Визуальный контроль осуществляется в той или иной мере практически при сварке любого изделия. Режим сварки конт­ ролируется также систематически, особенно при внедрении новых разработок или когда другие методы малоэффективны. Например, применительно к отливкам или поковкам большой толщины (^ 0 ,5 м), которые после ЭШС не подвергались вы­ сокотемпературной термической обработке, этот вид контроля по образцам-свидетелям включает такие параметры режима сварки, как /св и t/CB, фиксируемые самопишущими приборами.

УЗД широко применяют для контроля качества сварных соединений из углеродистых и легированных сталей толщиной до 700 мм, подвергнутых после сварки высокотемпературной термической обработке. Чувствительность УЗД: ширина тре­

имущественно при сварке толщины >5 мм, а левый — при сварке толщины <3 мм. Сварка швов в нижнем положении возможна как правым, так и левым способом. Вертикальные швы удобнее сваривать левым способом, го­ ризонтальные и потолочные швы — правым.

Известны две разновидности газовой сварки плавлением: горячая с пред­ варительным подогревом (общим или местным) и холодная (без предва­ рительного подогрева). Горячая сварка применяется преимущественно для сварки чугуна.

К способам сварки плавлением с присадочным металлом и с оплавлением кромок примыкают методы пайкосварки. Эти методы характеризуются осо­ быми приемами образования соединения за счет расплавления только приса­ дочного металла и применения поверхностно-активных флюсов. Пайкосварку используют для заварки чугунных и латунных деталей.

9.1.2. Физико-металлургические основы процесса

Основной характерный признак газовой сварки — использова­ ние тепловой энергии высокотемпературного газокислородного пламени.

Газовое пламя является местным поверхностным теплооб­ менным источником теплоты, позволяющим весьма гибко регу­ лировать распределение теплоты по заданным участкам по­ верхности изделия, а также между основным и присадочным металлом.

Газовое пламя характеризуется наибольшими размерами пятна нагрева и сравнительно низкими значениями удельного теплового потока и эффективной мощности источника нагрева (табл. 9.1).

Сварочная ванна, образующаяся в результате нагрева ме­ талла, характеризуется относительно малым объемом, высокой температурой, интенсивным перемешиванием жидкого металла газовым потоком и присадочным стержнем.

Свойства металла шва в значительной мере определяются процессами окисления и раскисления в сварочной ванне при взаимодействии газовой и шлаковой фазы с жидким металлом (рис. 9.2).

ловой поток, d —диаметр пятна нагрева.