Механизированная сварка в углекислом газе технология

Механизированная сварка в среде углекислого газа

Сущность способа сварки в среде углекислого газа. Сварка в среде углекислого газа (СО₂) является разновидностью дуговой сварки. Схема сварочного процесса приведена на рис. 10.9.

Рис. 10.9. Способ сварки в среде СО₂

1 – сварочная проволока; 2 – токоведущий мундштук; 3 – сопло; 4 – струя защитного газ; 5 – сварочная дуга; 6 – сварочная ванна; 7 – шов

Сварка производится голой сварочной проволокой диаметром 1,4…2 мм, которая подается через токоведущий мундштук. В зону сварки через сопло поступает углекислый газ, струя которого, обтекая сварочную дугу и сварочную ванну, предохраняет расплавленный металл от воздействия атмосферного воздуха.

Электродная проволока подается непрерывно в зону сварки со скоростью плавления. Сварочная горелка перемещается вдоль свариваемых кромок, в результате чего совершается процесс сварки с образованием шва. Сварку производят на постоянном токе обратной полярности (плюс на электроде).

Различают механизированную и автоматическую сварки. В первом случае механизирована подача проволоки, а горелка перемещается сварщиком вручную. В случае автоматической сварки механизированы подача проволоки и перемещение сварочной горелки.

Углекислый газ является химически активным газом, поэтому для сварки применяют проволоку марок Св-08Г2С или Св-08ГС, содержащих в своем составе раскислители кремний и марганец.

Основные достоинства сварки в среде СО₂:

– обеспечивает получение высококачественных сварных соединений из различных металлов при высокой производительности по сравнению с ручной дуговой сваркой благодаря применению высокой плотности тока (100…200 А/мм 2 );

– высокое качество сварного шва;

– лучшие условия труда;

– в отличие от сварки под слоем флюса возможно визуальное наблюдение за процессом горения дуги и образования шва, что особенно важно при механизированной сварке;

– в отличие от сварки под слоем флюса не требует приспособлений для удержания флюса, поэтому возможна сварка как нижних, так и вертикальных и горизонтальных швов.

К недостаткам следует отнести возможность сдувания струи газа ветром или сквозняком, что ухудшает защитное действие газа и качество шва; необходимость защищать рабочих от излучения дуги и от опасности отравления при сварке в замкнутом пространстве. Кроме того, сварка в углекислом газе возможна только при постоянном токе и дает менее гладкую поверхность шва, чем сварка под флюсом.

Оборудование поста для сварки в среде углекислого газа. Для механизированной сварки в среде углекислого газа применяются полуавтоматы отечественного производства марок ПДГ-516, ПДГ-508, ПДГ-415, ПДГ-252 и др., а также полуавтоматы зарубежных фирм. Сварочные полуавтоматы имеют в своем составе примерно одинаковые функциональные блоки и отличаются друг от друга лишь мощностью и конструктивным исполнением. В качестве примера представлен пост механизированной сварки в углекислом газе полуавтоматом ПДГ-516, блок-схема которого представлена на рис. 10.10.

Сварочная проволока подается в зону сварки подающим механизмом, состоящим из двигателя постоянного тока, редуктора и двух пар роликов-шестерен с гладкими коническими канавками. Рычажным механизмом верхние ролики прижимаются к нижним. Сварочная проволока из кассеты подается роликами-шестернями через шланг в сварочную горелку. Сюда же подаются сварочный ток через кабель от выпрямителя и углекислый газ из баллона с углекислотой. Для сварки в углекислом газе используются выпрямители с жесткой внешней характеристикой марок ВС-300, ВДГ-301 и др. (в процессе сварки напряжение на дуге постоянно и не зависит от величины сварочного тока) или универсальные выпрямители ВДУ-504, ВДУ-506.

Рис. 10.10. Блок-схема полуавтомата для сварки в среде СО₂:

1 – сварочная горелка; 2 – механизм подачи электродной проволоки;

3 – кассета с электродной проволокой; 4 – сварочные кабели; 5 – баллон

с углекислотой; 6 – подогреватель газа; 7 – редуктор-расходомер; 8 – кабель

управления; 9 – сварочный выпрямитель; 10 – осушитель газа

В баллоне сварочная углекислота находится в жидком состоянии. После испарения углекислый газ проходит через подогреватель, редуктор-расходомер, электрогазовый клапан и поступает в сварочную горелку. В случае применения несварочной (пищевой) углекислоты, с повышенным содержанием влаги, в газовую магистраль дополнительно включают осушитель. Испарение углекислоты проходит с поглощением тепла. Подогреватель повышает температуру углекислого газа, предотвращая замерзание редуктора. Редуктор-расходомер обеспечивает снижение давления газа до рабочего значения и контроль его расхода в процессе сварки.

Электрогазовый клапан представляет собой исполнительный механизм, открывающий и закрывающий подачу газа в сварочную горелку.

Блок управления сварочным полуавтоматом (БУСП) с электрогазовым клапаном расположен сзади подающего механизма и обеспечивает выполнение следующих операций:

– включение и выключение электрогазового клапана (выключение выполняется с регулируемой задержкой 1…5 с, что обеспечивает защиту жидкого металла вплоть до его затвердевания);

– включение и выключение электродвигателя подачи проволоки (скорость подачи проволоки регулируется резистором на панели блока управления);

– включение и выключение сварочного выпрямителя (выключение выполняется с регулируемой задержкой 0,5…3 с, что обеспечивает заварку кратера).

При нажатии выключателя на сварочной горелке происходит включение газового клапана и подача газа в зону сварки. Через 1 с включаются источник питания сварочной дуги и привод подачи электродной проволоки. При замыкании сварочной проволоки на изделие зажигается дуга.

При размыкании выключателя останавливается двигатель подачи электродной проволоки, происходит растяжка дуги и ее обрыв. Через 0,5…3 с выключается источник питания и через 1…5 с – газовый клапан (снимается напряжение со сварочной горелки и прекращается подача газа). Следующее включение происходит при нажатии кнопки на сварочной горелке.

Технические характеристики полуавтомата для сварки в углекислом газе ПДГ-516 с ВДУ-506 представлены в табл. 10.4.

37.120.192.53 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Механизированная сварка в углекислом газе

Механизированная сварка в углекислом газе — это дуговая сварка плавящимся стальным электродом (проволокой), при которой в качестве защитного газа, поступающего в зону дуги, используется углекислый газ. Этот способ сварки выгодно отличается от многих других способов механизированной сварки: он универсален и обеспечивает производство работ во всех пространственных положениях шва, дает возможность наблюдения за процессом горения дуги и образованием шва (что является очень важным фактором при сварке с применением полуавтоматов), имеет низкую стоимость и высокую производительность процесса (в 1,5 — 3 раза выше по сравнению с ручной дуговой сваркой). Указанные и некоторые другие преимущества способствуют самому широкому применению сварки в углекислом газе в промышленном строительстве, в частности при изготовлении, почти всех типов конструкций из углеродистых и низколегированных сталей. На монтажной площадке сварка в углекислом газе применяется в незначительном объеме, что вызвано, главным образом, низкой эффективностью газовой защиты места сварки от ветра. К относительным недостаткам сварки в углекислом газе по сравнению со сваркой самозащитной порошковой проволокой можно причислить необходимость использования не всегда удобной при производстве работ газовой аппаратуры и шлангов, а также повышенное разбрызгивание расплавленного металла.

С помощью механизированной сварки в углекислом газе изготовляют и монтируют стальные конструкции зданий, цилиндрические резервуары и сферические газгольдеры, объекты доменных комплексов, трубопроводы, высотные, морские и многие другие ответственные сооружения. По некоторым оценкам снижение стоимости наплавленного металла, выполненного сваркой в углекислом газе, по сравнению с ручным процессом может достигать 30 — 50%. Уровень механизации сварочных работ на ряде заводов металлоконструкций превышает 90%, что в значительной степени достигается благодаря широкому использованию механизированной сварки в углекислом газе.

Оборудование. Для механизированной сварки в углекислом газе требуется тот же состав оборудования, что и для сварки порошковой проволокой. Вместе с тем имеется и ряд отличительных особенностей, связанных со спецификой процесса сварки и касающихся в основном конструкции полуавтомата (механизма подачи проволоки, горелки, шкафа управления).

Механизированная сварка в углекислом газе – это недорогой и качественный способ сварки

Содержание:

Развитие не стоит на месте. Изобретаются новые технологии, усовершенствуются старые методы. Надежность и крепость сварочных швов – одно из направлений работы ученых для улучшения качества работ.

Одним из таких усовершенствований стала разработка сварки в защитных газах, как разновидности дуговой сварки. Защитный углекислый газ обтекает дугу и сварочную ванну во время работы, благодаря чему свариваемый металл не окисляется под действием кислорода и азота, содержащихся в воздухе.

Особенности сварки.

Основополагающим параметром для сварки является полярность тока, сила тока, напряжение дуги, скорость сварки, диаметр электродной проволоки, вылет электрода и расход защитного газа. Для сварки в основном применяется ток обратной полярности. Переменный и постоянный ток прямой полярности не используются в работе из-за нестабильности процесса сварки и низких параметров получаемого шва.

Электродная проволока при сварке в защитных газах.

Так как углекислый газ не нейтрален (под действием высокой температуры он распадается на оксид углерода и свободный кислород), во время сварки металл шва становится пористым и имеет низкие качественные характеристики. Чтобы избежать таких негативных последствий, во время сварки используют электродную проволоку, насыщенную раскисляющими примесями: кремнем и марганцем. Благодаря таким добавкам сварочный шов получается непористым и с устойчивыми техническими характеристиками. Диаметр электродной проволоки напрямую зависит от толщины заготовок: чем толще заготовка, тем, соответственно, толще и сама проволока. При использовании электродной проволоки разных диаметров, при одних и тех же условиях, изменяются характеристики сварочного шва. Так при увеличении диаметра проволоки получаем меньше наплавки, увеличение ширины шва и уменьшение глубины проплавления металла.

Ток в сварочном процессе.

Чем больше сила тока, тем глубже проплавляется металл, одновременно объем наплавленного металла растет медленнее, чем идет проплавка. Соответственно количество электродного металла в сварочном шве значительно меньше. Данный факт увеличивает вероятность возникновения трещин в швах на конструкциях из сталей с повышенным содержанием углерода. При повышении силы тока ширина шва вначале сварочных работ увеличивается, потом же несколько уменьшается. При выборе силы тока следует исходить из параметров максимальной ширины данного шва.

Сварочная дуга.

Напряжение дуги влияет на глубину проплавки металла. Чем выше напряжение, тем меньше глубина проплава. При этом немного увеличивается ширина шва, объем наплавного и размер проплавленного металла. Так же следует учесть, что при увеличении напряжения дуги приводит к большему разбрызгиванию металлических капель, тем самым снижается защитная функция потока газа. Что в свою очередь ведет к появлению пор и увеличению концентрации газов внутри шва.

Скорость.

Скорость сварки оказывает влияние на размеры швов и объем наплавленного и проплавленного металла. Чем больше увеличивается скорость, тем меньшими становятся швы и уменьшаются объемы проплавленного металла и наплавленного.

Рабочий пост.

На рабочем посту обязательно должно быть:

• источник постоянного тока;
• полуавтомат;
• баллон с газом;
• предредукторный осушитель;
• подогреватель газа;
• редуктор;
• ротаметр;
• амперметр;
• вольтметр;

Преимущества механизированной сварки в углекислом газе.

Механизированная сварка в углекислом газе позволяет осуществлять сварочные работы под любым углом в пространстве и на весу, эффективнее ручной сварки в 2-3 раза. Сам сварочный шов более устойчив к деформации и внутреннему давлению. Механическая сварка, в отличие от автоматической, намного маневреннее и легче, что дает сварщику свободу при перемещении между узлами конструкций. Так же стоит отметить, что у рабочего есть возможность визуально контролировать направление дуги по сварочному шву.

Недостатки этого способа сварки.

При работе стоит учесть, что сварка в углекислом газе дает сильное разбрызгивание металла на токах 200-400 А. Это требует дальнейшей зачистки шва и поверхности изделия, да и внешне шов хуже смотрится, чем при сварке под флюсом. Еще одним недостатком является большое выделение газа на месте сварки. Также надо учитывать, что при сильном ветре поток защитного газа сдувается.

Механизированная сварка в углекислом газе – один из уже опробованных с доказанной эффективностью способов крепежа и сборки металлических конструкций любой сложности. Но необходимо соблюдать все меры предосторожности, ведь работа осуществляется не только со сваркой, но и с газами.

Источники:

http://studopedia.ru/7_137766_mehanizirovannaya-svarka-v-srede-uglekislogo-gaza.html
http://mastrerkon.ru/mekhanizirovannaya-svarka-v-uglekislom-gaze/
http://stalevarim.ru/pub/mehanizirovannaya-svarka-v-uglekislom-gaze-eto-nedorogoy-i-kaches/