Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в защитных газах
Полуавтоматическая (механизированная) сварка плавящимся электродом в защитных газах в настоящее время является одним из основных, широко использующихся в промышленности, методов электродуговой сварки.
06.12.12
Полуавтоматическая (механизированная) сварка плавящимся электродом в защитных газах в настоящее время является одним из основных, широко использующихся в промышленности, методов электродуговой сварки.
Достоинствами ее по сравнению с другими методами электродуговой сварки являются:
- повышение производительности процесса, т. е. увеличеиие количества наплавленного металла в единицу времени;
- увеличение глубины провара, что позволяет уменьшить габариты сварных швов тавровых соединений и углы разделки кромок стыковых соединений и тем самым снизить количество наплавленного металла и расход сварочных материалов;
- существенное уменьшение величины сварочных деформаций;
- снижение стоимости сварочных материалов, т. к. не требуются электроды и исключаются потери на огарки;
- возможность непосредственного наблюдения за дугой и формированием сварочной ванны, что при РДС затруднено наличием шлака. Это обстоятельство, наряду с отсутствием необходимости постоянно поддерживать длину дуги в узких пределах, существенно облегчает освоение процесса и снижает напряженность работы сварщика. Полуавтоматическая сварка в защитных газах позволяет получить высокое качество сварных швов, для обеспечения чего сварщик-полуавтоматчик должен:
- правильно подобрать основные технологические параметры режима сварки (силу сварочного тока, напряжение на дуге, вылет электродной проволоки, скорость сварки и т. д.), обеспечивающие стабильный процесс горения дуги, переноса электродного металла через дуговой промежуток и формирования сварочной ванны;
- обеспечить обслуживание, регулировку и настройку подающего механизма полуавтомата, подающего шланги и горелки (т. е. всего тракта подачи проволоки), гарантирующую равномерную стабильную подачу электродной проволоки в зону Дуги;
- обеспечить необходимое качество газовой защиты металла сварочной ванны и капель расплавленного металла, проходящих через дуговой промежуток.
Для того чтобы все это выполнить на достаточном уровне, сварщик должен четко представлять физическую картину процессов, происходящих в дуге и сварочной ванне, чему мы и посвятим дальнейший материал.
Перенос металла с электрода через дуговой промежуток в сварочную ванну является одной из важнейших характеристик сварки плавящимся электродом в защитных газах.
Основные виды переноса электродного металла следующие:
1) капельный с короткими замыканиями дугового промежутка;
2) крупнокапельный без коротких замыканий;
3) перенос каплями среднего размера (диаметр капли 0,7— 1,4 d.J без коротких замыканий;
4) струйный, вернее мелкокапельный.
В принципе, процесс переноса происходит следующим образом: тепло, выделяющееся в дуге, после ее зажигания интенсивно расплавляет электродную проволоку, электрод быстро оплавляется, образуя промежуток (дуговой), длина которого зависит от установленного напряжения дуги.
По мере роста капли отвод тепла в сторону нерасплавленной части проволоки снижается и, соответственно, снижается и скорость плавления проволоки. Объем капли растет без существенного изменения (увеличения) дугового промежутка. Если при этом масса капли превышает силу поверхностного натяжения, то она отрывается и летит в ванну, если же нет, то, т. к. скорость подачи проволоки остается постоянной, конец ее с каплей начинает приближаться к ванне и замыкает дуговой промежуток.
Капля под действием сил поверхностного натяжения переходит в ванну. При этом дуга гаснет, напряжение резко падает, появляется и растет величина силы тока короткого замыкания, и, соответственно, возникает сила, сжимающая каплю (так называемый «пинч-эффект»), и образуется шейка между каплей и проволокой. Аксиальное усилие, возникающее при этом, ускоряет переход капли в ванну. Этому при сварке в нижнем положении способствует и сила тяжести. Шейка, при прохождении тока короткого замыкания значительной величины, перегорает со взрывом. Напряжение в промежутке возрастает до величины, превышающей напряжение на дуге, и дуга загорается. Дальше весь цикл повторяется (см. рис. выше).
Характер переноса (с короткими замыканиями или без) определяется, в основном, соотношением силы тока (скорость подачи проволоки) и напряжения на дуге (длиной дуги).
