Электрогазосварка. Электросварка. Газосварка

§ 75. Технология сварки в среде углекислого газа

Подготовка кромок и ориентировочные режимы сварки стыковых швов углеродистых и низколегированных сталей приведены в табл. 39. В табл. 40 даны режимы сварки угловых швов. Кромки перед сваркой тщательно очищают от грязи, масла, ржавчины и кузнечной окалины, а также от шлаков, остающихся после кислородной резки. Прихватка в процессе сборки должна выполняться электродами с качественным покрытием или в среде углекислого газа.

Для повышения устойчивости горения дуги, уменьшения разбрызгивания, увеличения глубины провара и повышения производительности процесса целесообразнее сварку вести при высоких плотностях тока на электроде, т. е. применять при одном и том же токе более тонкую проволоку. В зависимости от напряжения определяется длина Дуги при данной плотности тока. Снижение или повышение напряжения по сравнению с пределами, указанными в таблицах, приводит к чрезмерному укорочению или удлинению дуги и нарушает процесс сварки: обрывается дуга, разбрызгивается металл, появляется пористость и т. д.

Величина напряжения имеет особенно важное значение при сварке тонкого металла (менее 2 мм).

Скорость подачи проволоки практически подбирается такой, чтобы дуга горела устойчиво при заданном токе и напряжении. Расход углекислого газа должен быть таким, чтобы обеспечивалась надежная защита сварочной ванны от окружающего воздуха. В зависимости от этого условия выбирается и наиболее целесообразное положение мундштука относительно поверхности сварочной ванны (угол наклона, расстояние). Расстояние между мундштуком и изделием обычно равно: при токе 60—150 а и напряжении 22 в — 7— 14 мм, при токе 200—500 а и напряжении 30 — 32 в —15—25 мм. Угол наклона электрода к вертикали должен составлять 15—20°.

Перед началом сварки включают подачу газа и регулируют его расход по расходомеру, продувая одновременно шланги и держатель от остатков воздуха. Вылет электрода в начале сварки устанавливается равным 25—30 мм.

Перемещение электрода при сварке должно быть равномерным. В процессе сварки тонкого металла электрод перемещают только поступательно вдоль шва, при сварке более толстого металла концом электрода делают также и поперечные движения (рис. 120).

Сварщик может вести электрод при сварке слева направо («углом назад») или справа налево («углом вперед»), или «на себя» при перпендикулярном расположении электрода по отношению к плоскости шва; возможен также наклон электрода вперед или назад в пределах 5—20°.

Диаметр сварочной ванны не должен превышать 30 мм. Сварка справа налево «углом вперед» уменьшает глубину проплавления основного металла и увеличивает ширину валика. Этот способ предпочтителен при сварке тонкого металла или легированных сталей, склонных к образованию трещин в процессе сварки и при остывании. При сварке угловых швов тавровых соединений угол между электродом и вертикальной стенкой тавра берется равным 25—35°. Швы на плоскости, расположенной под углом более 60° к горизонту, а также вертикальные швы при толщине металла менее 2 мм сваривают сверху вниз для того, чтобы давление газов дуги препятствовало стеканию расплавленного металла. При этом целесообразно применять минимальное напряжение и силу тока. Металл толщиной более 2 мм можно сваривать вертикальными швами снизу вверх, наклоняя электрод «углом назад».

Горизонтальные швы сваривают электродом, направленным снизу вверх, без поперечных колебаний, при напряжении 17—18 в. Потолочные швы сваривают электродом в положении «углом назад», используя минимальное напряжение и силу тока, а также несколько увеличивая расход углекислого газа.

Стыковые швы металла толщиной 1,5—3 мм сваривают на весу вертикальным электродом, перемещая его по оси шва. Более тонкий металл (0,8— 1,2 мм) сваривают на медной или остающейся стальной подкладке в нижнем положении либо в вертикальном положении без подкладки.

В среде углекислого газа полуавтоматическим способом проволокой 0,8 мм можно сваривать в стык при зазоре до 1,5—2 мм металл толщиной 1—15 мм. С целью предупреждения протекания металла сварщик периодически выключает подачу проволоки на 0,25—0,5 сек, не отводя горелку от ванны; наплавленный металл остывает и не протекает через зазор, кроме того, исключается возможность сквозного проплавления основного металла.

Заканчивая сварку, кратер следует заполнить металлом, затем прекратить подачу проволоки и выключить ток, не отводя горелку и не прекращая подачу углекислого газа до затвердения металла ванны. Чтобы не произошло окисления металла, не следует прекращать сварку отрывом дуги и отводом держателя. Сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей производится кремнемарганцевой проволокой марок Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС. Состав проволок этих марок приведен в табл. 3.

Проволоки Св-08ГС и Св-12ГС содержат недостаточно марганца, вследствие чего при сварке происходит выгорание не только марганца, но и кремния и в первом слое многослойного шва может появиться пористость. Проволоку Св-08ГС и Св-12ГС можно применять при сварке тонкого металла и изделий небольшого размера с относительно короткими швами. При сварке низколегированных сталей, содержащих для повышения их коррозийной стойкости хром и никель, применяют проволоку Св-08ХГС и Св-10ХГ2С (1% хрома).

Низколегированные стали типа хромансиль толщиной до 4 мм сваривают проволокой Св-18ХГСА, Св-18ХМА и Св-10ГСМТ. Для более толстого металла применяется проволока Св-08ХЗГ2СМ, содержащая до 0,10% углерода, 2—2,5% марганца, 0,45—0,75% кремния, 2,0—3,0% хрома, 0,3—0,5% молибдена и не более чем по 0,03% серы и фосфора.

Низколегированные теплоустойчивые молибденовые и хромомолибденовые стали 12XM, 15ХМА, 20XM, 20XMA и др. сваривают проволокой Св-08ХГ2СМА, содержащей: до 0,1% углерода, 0,6— 0,9% кремния, 1,4—1,8% марганца, 0,8—1,1% хрома, 0,4—0,6% молибдена, не более 0,3% никеля и не более чем по 0,03% серы и фосфора.

Стали, содержащие хром (15ХМА, 20ХМА), свариваются с предварительным подогревом до 250—300° и после сварки подвергаются высокому (при 600—680″) отпуску. Если теплоустойчивая сталь содержит еще ванадий (в обозначении имеется буква Ф, например сталь 12ХМФ), в проволоку вводится 0,25—0,4% ванадия. Изделия из этой стали после сварки также подвергаются термообработке.

Сварка высоколегированных аустенитных хромоникелевых нержавеющих сталей (IX18H9T и др.) в углекислом газе производится проволокой Св-06Х19Н9Т и Св-08Х20Н10Г6. Металл толщиной до 3 мм сваривается на весу и на медной подкладке. Режимы сварки приведены в табл. 41.

Дефекты стального литья (стали 25JI, ЗОЛ и 35JI) заваривают проволокой 1,6—2мм при сварочном токе 350—420 а, напряжении 28—32 в и расходе газа 15—20 л/мин. Сварку проволокой Св-08ГС ведут узкими валиками по способу «горки» с длиной участков 150—200 мм.

Как уже указывалось, при сварке в среде углекислого газа последний разлагается на окись углерода и кислород. Если сваривают закрытые сосуды, то в них может скапливаться окись углерода и вызвать отравление у сварщика. Углекислый газ тяжелее воздуха, он сосредоточивается в цеху вблизи пола, поэтому необходима хорошая вентиляция свариваемых сосудов и рабочих помещений цеха. При сварке на открытых площадках следует устанавливать ограждения, защищающие место сварки от воздействия ветра, так как ветер сдувает поток углекислого газа, выходящего из мундштука держателя.

вверх страницы