Сварку выполняют |
специальными |
электродами |
(табл. 1.13) |
на |
постоянном |
|||
токе |
обратной полярности; / св |
на |
10—20 % меньше, |
чем для |
малоуглероди |
|||
стой |
стали. Сварку |
выполняют |
короткой дугой |
без |
поперечных |
колебаний |
||
конца электрода. Применяют укороченные электроды малого диаметра. Ко рень шва сваривают электродом с </э= 2-^-3 мм.
Сварку ведут на повышенных скоростях, многослойными швами с боль
шим интервалом времени между наложением отдельных слоев. |
аустенитных |
||||
Аустенитные стали при сварке усиленно охлаждают; |
швы |
||||
сталей, обращенные к агрессивной среде, сваривают |
в последнюю очередь. |
||||
Дугу зажигают на шве, кратеры тщательно заплавляют. |
|
|
|
||
Хромистые |
стали сваривают с подогревом до 200—400 °С, после сварки |
||||
охлаждают до |
150—200 °С и проводят высокий отпуск |
(нагрев |
в печи |
до |
|
720—750°С с выдержкой в течение 5 мин на блге=1 |
мм, |
но не |
менее |
1 ч, |
|
с последующим охлаждением на воздухе; при содержании 17—20 % Сг |
вы |
||||
держку увеличивают до 10 мин на каждый миллиметр слоя бм*). |
Ферритные |
||||
Окалиностойкие стали после сварки отпускают |
при |
650 °С. |
|||
стали (Х25, ХЗО) нагревают до 800—850 °С и охлаждают в воде. Термическую обработку аустенитных сталей выполняют только для выравнивания струк туры шва и основного металла и для предупреждения межкристаллитной кор
розии (стабилизирующий отжиг — нагрев |
в течение 2—3 ч при 850—900 °С или |
||
закалка в воду после |
нагрева до 1050—1100 °С). |
Высокомарганцовистую |
|
аустенитную сталь (Г13Л) сваривают в |
закаленном |
состоянии (последнее |
|
|
|
|
т а б л и ц а и з |
ПЕРЕЧЕНЬ НЕКОТОРЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ СВАРКИ |
|||
ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ С |
ОСОБЫМИ |
СВОЙСТВАМИ [ 1 - 5 ] |
|
Тип электрода |
Марка электрода |
Марка свариваемой стали |
|
по ГОСТ 10052—75 |
|||
Коррозионностойкие стали
Э-08Х20Н9Г2Б |
АНВ-35, ЦЛ-11 |
Э-02Х19Н9Б |
АНВ-13 |
Э-02Х19Н18Г5АМЗ |
АНВ-17 |
08Х18Н12Б, 12Х18Н10Т, 12Х18Н9Т (работа в агрессивных средах) 03Х18Н11, 03Х18Н12, ОЗХ18ГЗАН10 и т. п.
ОЗХ16Н15МЗ, 09Х16Н5МЗБ, 08Х17Н13М2Т, 08Х17Н5МЗТ и т. п.
|
Жаропрочные стали и сплавы |
|
Э-10Х25Н13Г2 |
| ОЗЛ-6 |
I 15Х25Т, 20Х23Н13 и т. д. (работа |
|
|
| при T > 8 5 0 ° Q |
|
Жаростойкие стали |
|
Э-10Х25Н13Г2 |
ЦЛ-25 |
20Х23Н18, 20Х23Н13, 15Х25Т, 15X28 |
|
|
и т. п. (работа при 850—1000 °С) |
определяют с помощью магнита— закаленная сталь немагнитна). Аустенит ные стали подвержены сильному короблению, поэтому их сваривают с приме нением различных зажимов или обратно-ступенчатым способом и т. п.
1.3. Контроль качества сварных соединений
Методы контроля качества сварных соединений установлены ГОСТ 3242—79. В нем определены методы контроля в зависимости от вида и размера дефек тов, их расположения, толщины материалов, а также способов сварки.
Г л а в а 2 ДУГОВАЯ СВАРКА В ЗАЩИТНЫХ ГАЗАХ
2.1. Общие сведения
Сварка в защитных газах — один из распространенных способов сварки плав лением. По сравнению с другими способами он имеет ряд преимуществ, из которых главные: возможность визуального, в том числе и дистанционного, наблюдения за процессом сварки; широкий диапазон рабочих параметров ре жима сварки в любых пространственных положениях; возможность механи зации и автоматизации процесса, в том числе с применением робототехники; высокоэффективная защита расплавленного металла; возможность сварки ме таллов разной толщины в пределах от десятых долей до десятков милли метров.
2.1 Л. Определения, классификация и основные схемы
Сварка в защитных газах (СЗГ) — общее название разновидностей дуговой сварки, осуществляемой с вдуванием через сопло горелки в зону дуги струи защитного газа. В качестве защитных применяют: инертные (Аг, Не), актив ные (С02, 0 2| N2, Н2) газы и их смеси (Аг+С02+ 0 2, А г+02, Аг+ + С 0 2 и др.).
Разновидности СЗГ можно классифицировать по таким признакам, как: тип защитных газов, характер защиты в зоне сварки, род тока, тип электрода и т. д. (рис. 2.1) [1]. По совокупности основных физических явлений процесс дуговой сварки в защитных газах можно классифицировать по двум основ ным схемам — это сварка неплавящимся (СНЭЗГ) (рис. 2.2, а) и плавящимся (СПЭЗГ) (рис. 2.2, б) электродами.
Сварочная дуга в среде защитных газов характеризуется относительно большим разрядным током (от 5 до 500 А и выше) и низким катодным паде нием напряжения.
Для сварки неплавящимся электродом применяют в основном инертные газы Аг и Не, а также их смеси в любом соотношении. Эти газы, особенно Не, обладают высокими потенциалами ионизации, что затрудняет первоначальное возбуждение дуги. Однако напряженность электрического поля (Е) в столбе дуги в инертных газах имеет сравнительно низкое значение и поэтому дуговой разряд в инертных газах отличается высокой стабильностью. При сварке пла вящимся электродом напряжение дуги и стабильность ее существования су
щественно зависят от состава защитного газа (рис. 2.3).
Повышение напряжения дуги с увеличением концентрации молекулярных
газов |
(Н2, N2, 0 2 и С02) объясняется интенсивным охлаждающим действием |
|
этих |
газов в связи с затратами энергии на диссоциацию и отводом |
теплоты |
за счет высокой теплопроводности. Увеличение напряжения дуги |
приводит |
|
к снижению ее устойчивости. |
|
|
|
|
|
|
Дуговаясворна |
|
|
В инертных |
|
|
В снеси инертного |
|
|
газах |
|
|
и активного газов |
|
|
1_________________________________________________ |
||||
|
|
|
|
• |
|
1 |
Аг |
|
| |
A r + Nt |
|----- |
|
|
|
| |
Ар + Ht |
[— |
1__________Не |
1------ |
1 |
а Г + 5 |
1— |
|
|
|
|
|||
|
|
|
| |
Аг + ОД |
|— |
| |
Аг + Не |
|
| |
A r + Ot+CO* |
|— 1 |
I
Неплавящимся электродом
В активных
|
|
-- Г — |
|
|
|
|
|
|
газах |
|
|
|
|
|
|_ СО; |
|
I— |
|
||
|
г |
^2 |
п - |
|
|
|
|
г |
н 2 |
п - |
|
|
|
|
г |
Н]0 (пар) |
|
1- |
|
|
|
г |
С0г + 0 2 |
___ — |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Импульсной дугой |
|||
|
|
Плавящимся электродом |
||||
| |
С короткими замыканиями |
| |
| |
без коротких замыканий |
||
| |
Проволокой сплошного сечения |
| |
| |
Проволокой с флюсом |
||
|
|
___________ c z z z z — |
, |
~ |
I Полуадтонатическая \ |
\ Абт онат ачесмя |
| |
Рис. 2.1. Классификация способов сварки в среде защитных газов
Защитный
ваз
Рис. 2.2. Схема процесса сварки |
в защитном газе электродом: |
||
а — неплавящимся |
(/ — электрод |
вольфрамовый; |
2 — сопло; 3 — дуга; |
4 — металл шва; |
5 — изделие); |
б — плавящимся |
(/ — электрод; 2 — |
цанга; 3 — сопло; |
4 — дуга; 5 — металл) |
|
|
Примеси аргона, % |
Рис. |
2.3. |
Зависимость напряжения |
дуги |
от |
состава защитного газа |
2.1.2. Защитные газы
Инертные газы. Практически полностью нейтральными по отношению ко всем свариваемым металлам являются инертные одноатомные газы. Инертные газь/ применяют для сварки химически активных металлов и сплавов, а также ва всех случаях, когда необходимо получать сварные швы, однородные по со' ставу с основным и присадочным металлами.
В сварочном производстве используемый аргон поставляется в газообраз' ном (табл. 2.1) и в жидком состояниях. Газообразный аргон отпускают, хра^ нят и транспортируют в стальных баллонах (по ГОСТ 949—73) или автоци^ стернах под давлением 15±0,5 или 20±1,0 МПа при 293 К.