Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 2. Основные виды сварки металлов

Сварка плавлением

Ручная дуговая сварка металлическим электродом.

При сварке металлическим электродом тепло, необходимое для расплавления основного металла и электродного стержня, образуется при горении между ними электрической дуги. Электрическая дуга обладает высокой температурой — до 4000—6000° С. Расплавленные основной и электродный металл перемешиваются в сварочной ванне, образуя при затвердевании сварной шов. На металлический электрод наносят специальное покрытие, которое, расплавляясь, создает газовую и шлаковую защиту сварочной ванны от вредного влияния кислорода и азота воздуха.

Сварка производится на постоянном и переменном токе. При сварке на постоянном токе источниками питания служат сварочные преобразователи и выпрямители, а на переменном — сварочные трансформаторы.

Ручная дуговая сварка плавящимся электродом является наиболее распространенной; она применяется для сварки и наплавки углеродистых и легированных сталей, чугуна и цветных металлов.

Ручная дуговая сварка угольным электродом. При сварке угольным электродом свариваемый металл плавится при горении электрической дуги между ним и угольным (графитовым) электродом. Для образования шва в зону дуги вводят присадочную металлическую проволоку. Соединения из тонкого металла с отбортовкой кромок свариваются без присадочной проволоки. Этот вид сварки применяется редко, так как требует использование только постоянного тока; при этом наплавленный металл получается низкого качества.

Дуговая сварка под флюсом. При этом способе сварки электрическая дуга горит под флюсом между свариваемым металлом и электродной проволокой. Флюс, частично расплавляющийся при сварке, образует на поверхности шва слой шлака, который защищает расплавленный металл от вредного влияния кислорода и азота воздуха.

При полуавтоматической сварке под флюсом электродная проволока подается механизмом в держатель по гибкому шлангу. Ток к проволоке подводится через контактные губки держателя от сварочного трансформатора. Держатель с бункером для флюса и дугу перемещают вдоль шва вручную.

Полуавтоматическая сварка тонкой проволокой под флюсом (диаметром 1,2—2,0 мм) нашла широкое применение при сварке коротких швов в труднодоступных местах при толщине свариваемого металла 3—6 мм.

При автоматической сварке под флюсом подача электродной проволоки в зону сварки и перемещение дуги вдоль шва производятся автоматически специальным устройством — сварочной головкой или сварочным трактором. Токоподвод к проволоке осуществляется через скользящий контакт при прохождении проволоки через мундштук, изготовляемый из меди. Флюс поступает в зону сварки сверху из бункера.

При этом способе сварки достигается высокая производительность труда и хорошее качество шва. Способ нашел широкое применение при изготовлении резервуаров, котлов, сосудов, мостов, строительных конструкций и других ответственных изделий.

Дуговая сварка в защитных газах. При этом способе сварки в зону дуги подается защитный газ, струя которого, обтекая электрическую дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода и азота воздуха. В качестве защитного газа применяют аргон, гелий, азот, углекислый газ.

Сварку в защитных газах осуществляют вручную, полуавтоматически и автоматически плавящимся и неплавящимся электродами.

При сварке неплавящимся электродом (рис. 3) защитный газ (аргон или гелий) подается в зону сварки через газовое сопло, а электрическая дуга горит между вольфрамовым электродом и свариваемым металлом.

Дугу возбуждают кратковременным замыканием дугового промежутка. Для заполнения шва в зону сварки вводят присадочную проволоку; тонкий металл (с отбортовкой) сваривается без присадочной проволоки. Сварка производится на постоянном или переменном токе. Сварочный ток, диаметр присадочной проволоки, скорость сварки выбираются в зависимости от рода свариваемого металла и его толщины. Этот способ широко применяют при сварке различных конструкций из высоколегированных сталей, титана, алюминия и других цветных металлов и их сплавов.

При сварке плавящимся электродом (рис. 4) подачу газа в зону дуги осуществляют так же, как и при дуговой сварке неплавящимся электродом. Дуга поддерживается между электродной проволокой и свариваемым металлом. В качестве защитных газов применяются инертные (аргон и гелий) и активный (углекислый газ) газы. Инертные газы используют при сварке высоколегированных сталей и цветных металлов, углекислый газ — при сварке углеродистых и легированных сталей. Сварка производится автоматическим и полуавтоматическим способами.

Сварка с применением давления

Газопрессовая сварка. Свариваемые детали (рис. 5) в месте их соединения нагревают специальной многопламенной газокислородной горелкой до пластического состояния или до оплавления кромок, а затем сдавливают внешним усилием. Данным способом сваривают рельсы, трубы, стержни и другие профильные детали, получая швы высокого качества. Этот вид сварки обеспечивает большую производительность.

Контактная сварка. При контактной стыковой сварке (рис. 6,а) свариваемые детали закрепляют в зажимах стыковой сварочной машины и пропускают через них электрический ток. В месте соприкосновения (контакта) торцы деталей разогреваются до пластического состояния или до плавления и свариваются при сдавливании. Данный способ сварки применяют при соединении проволоки, стержней, труб, полос.

При точечной сварке (рис. 6, б) свариваемые детали собирают внахлестку. Собранные и размеченные под сварку листы помещают между двумя вертикально расположенными медными электродами, к которым подводится сварочный ток. Металл под электродами разогревается и при сдавливании сваривается в отдельных точках. Этим способом сваривают тонкий металл при изготовлении автомобилей, пассажирских вагонов, самолетов и производстве бытовых приборов.

При шовной сварке (рис. 6, в) свариваемые детали сжаты вращающимися электродами (роликами), через которые пропускают сварочный ток от трансформатора для нагрева и расплавления металла. Ток может

проходить кратковременными импульсами или непрерывно. В результате каждого импульса образуется сварная точка, причем для получения плотного шва каждая предыдущая точка перекрывается последующей. Этот вид сварки применяется при изготовлении тонкостенных баллонов, бидонов, бензобаков, огнетушителей и других изделий.

вверх страницы