Название: Технологические основы сварки плавлением - Конспект лекций (Е.В. Харламова)

Жанр: Технические

Просмотров: 1422


1.1. классификация видов дуговой сварки плавлением

 

Электродуговая сварка. Необходимое для местного расплавления деталей и присадочного материала тепло образуется при горении электрической дуги между свариваемым металлом и электродом. По способу механизации сварка может быть ручная, полуавтоматическая и автоматическая. Механизированная (полуавтоматическая и автоматическая) сварка разделяется:

а) под флюсом;

б) в защитных газах.

Электрошлаковая сварка. Плавление основного металла и присадочного материала происходит за счет тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока через расплавленный шлак (в период установившегося процесса).

Электронно-лучевая сварка. Сварка выполняется в камерах с разрежением до 10–4…10–6 мм рт. ст. Тепло выделяется за счет бомбардировки зоны сварки электронным потоком, приобретающим высокие скорости в высоковольтной установке, имеющей мощность до 50 кВт. Анодом является свариваемая деталь, а катодом – вольфрамовая нить или спираль, нагретая до температуры 2300 °С.

Газовая сварка. Основной и присадочный металл расплавляется высокотемпературным газокислородным пламенем (температура до 3200 °С).

Импульсно – дуговая сварка. Сущность способа состоит в том, что сварочный ток не сохраняет постоянную величину, а поступает в дежурную сварочную дугу определенными кратковременными импульсами.

Плазменная сварка. Плавление металла осуществляется плазменно-дуговой струей, имеющей температуру выше 3300 °С.

Лазерная сварка. Сварка основана на использовании фотоэлектронной энергии. При большом усилении световой луч способен плавить металл. Для получения такого луча применяют специальные устройства – лазеры.

Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации, рода тока и полярности, типа дуги, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферы и др.

По степени механизации различают ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку.

При ручной сварке операции зажигания дуги, поддержания дугового промежутка, манипуляции электродом прекращения процесса сварки выполняются вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической сварке плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определенной длины дуги, перемещению дуги вдоль линии шва.

Автоматическая сварка плавящимся электродом ведется сварочной проволокой диаметром 1…6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность

в подготовке и сборке деталей под сварку.

По роду тока различают дуги постоянного тока (прямой или обратной полярности) и переменного тока. В зависимости от способов сварки применяют ту или иную полярность. Сварка под слоем флюса и в среде защитных газов обычно производится на обратной полярности.

По типу дуги различают дугу прямого действия (зависимую дугу) и дугу косвенного действия (независимую дугу). В первом случае дуга горит между электродом и изделием, которое также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги  и на электродах.

Во втором случае дуга горит между двумя электродами. Основной металл не является частью сварочной цепи и расплавляется преимущественно за счет теплоотдачи от газов столба дуги. В этом случае питание дуги осуществляется обычно переменным током, но она имеет незначительное применение из-за малого коэффициента полезного действия дуги.

По свойствам электрода различают способы сварки плавящимся и неплавящимся электродами. Сварка плавящимся электродом является самым распространенным способом сварки. При этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называется двухэлектродной сваркой, а если больше – многоэлектродной сваркой пучком электродов.

Если каждый электрод получает питание от независимого источника питания, то сварку называют двухдуговой (многодуговой). Кпд составляет 0,7…0,9.

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают открытую, закрытую и полуоткрытую дугу. При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом сварки производится через специальные защитные стекла – светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: РДС, сварка в среде защитных газов.

Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе – шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, она невидима.

Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна ее часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты зоны сварки от окружающей среды различают следующие способы: без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием), со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом), газовой (в среде газов) с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс). Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу, наносятся тонким слоем на стержни электродов, предназначенных для РДС.