Техника сварки в углекислом газе
При автоматической и, особенно, полуавтоматической сварке в защитных газах на качество сварных соединений существенное влияние оказывает техника сварки. От расстояния, угла наклона и характера движений горелки относительно свариваемых деталей зависят надежность газовой защиты зоны сварки от воздуха, скорость охлаждения металла, форма шва, условия удаления газовых пузырей и неметаллических включений из сварочной ванны и т. д.
Ниже приведены рекомендации по основным элементам техники сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей в углекислом газе на постоянном токе обратной полярности.
Вытеснение воздуха из зоны сварки. Перед началом сварки необходимо включить газ, отрегулировать его расход, выждать 20-30 сек. для полного вытеснения воздуха из шлангов и обдуть место сварки газом (заполнить разделку шва углекислым газом). Несоблюдение этих правил часто приводит к появлению пор в начале шва.
Зажигание дуги и ее длина. Зажигание дуги при сварке в углекислом газе на токах свыше 200 а не представляет затруднений. Перед зажиганием дуги необходимо следить, чтобы вылет электрода из горелки не превышал 40-45 мм. Зажигание дуги при большем вылете электрода может привести к плохому формированию начала шва и появлению в нем пор.
Как правило, сварку в углекислом газе следует производить на возможно более короткой дуге. При сварке на токах 200-500 а длина дуги должна находиться в пределах 1,5-4,0 мм. При увеличении длины дуги ее горение становится неспокойным, увеличиваются разбрызгивание жидкого металла и угар легирующих элементов. При сварке следует стремиться к быстрому перемещению горелки. При движении горелки катодное пятно должно находиться не на поверхности сварочной ванны, а по возможности на основном металле или границе сварочной ванны с основным металлом. Расположение и длительная задержка активного пятна дуги на сварочной ванне увеличивают разбрызгивание и могут привести к образованию пор в швах.
Практически длина дуги оценивается по ее напряжению, величина которого выбирается в зависимости от сварочного тока (следует учитывать, что при использовании источников питания с жесткой характеристикой напряжение дуги остается постоянным, а ее длина изменяется в зависимости от величины тока). При сварке в углекислом газе соотношение между током и напряжением дуги можно выбирать по графику, представленному на рисунке справа.
При достаточно высоком содержании элементов-раскислителей в электродной проволоке или основном металле, автоматическую сварку, обеспечивающую минимальные колебания параметров режима, можно производить на повышенном напряжении дуги, выбирая его по верхнему допустимому пределу, указанному на р.
Сварка на повышенном напряжении обеспечивает получение более широких швов с меньшей глубиной проплавления и лучшим внешним видом.
Расстояние от сопла горелки до металла. В практике сварки в углекислом газе и инертных газах расстояние от сопла горелки до изделия обычно выдерживается в пределах 15-25 мм. Приближение горелки к изделию увеличивает ее забрызгивание, а чрезмерное удаление приводит к ослаблению газовой защиты зоны сварки и некоторому снижению устойчивости горения дуги. При сварке глубоких и узких разделок можно применять удлиненные наконечники (токосъемники), выступающие из сопла горелки на 5-10 мм. В этом случае расстояние от наконечника до места сварки целесообразно выдерживать в пределах 20-30 мм.
Наклон и манипулирование горелкой. Манипулирование горелкой при сварке в защитных газах несколько напоминает технику газовой сварки (правый и левый метод). Как правило, при полуавтоматической сварке каждый сварщик имеет свои специфические приемы манипулирования горелкой. Тем не менее для сварки в инертных газах отработаны определенные приемы манипулирования горелкой (техника сварки) при выполнении стыковых и угловых швов в нижнем положении.
Сварка в углекислом газе отличается от сварки в инертных газах с добавками 3-5% кислорода применением более короткой дуги, большим разбрызгиванием жидкого металла, более глубоким кратером (большим давлением газов, отходящим от электрода в столбе дуги), повышенным выгоранием легирующих элементов, приводящим к зарождению в сварочной ванне большего количе
ства газовых пузырей и неметаллических включений и др. особенностями. Оптимальные приемы сварки сталей в углекислом газе, учитывающие вышеуказанные особенности процесса, пока окончательно не отработаны. Имеющиеся по этому вопросу данные советских и зарубежных производственников и исследователей иногда противоречивы.
Имеющийся в настоящее время производственный и лабораторный опыт показал, что исходной базой для обработки оптимальных приемов сварки в углекислом газе могут являться приемы, используемые при сварке в инертных газах.
По литературным данным сварка малоуглеродистых сталей в атмосфере аргона с добавкой 5% кислорода на токах 300-500 а производится двумя способами: «нормальной» или «обычной» техникой и техникой «захлестывания».
При обычной технике сварки стыковых швов угол наклона горелки относительно вертикальной оси (перпендикулярной поверхности изделия) принимается равным 15-30°. Чаще всего сварка производится углом вперед, но в некоторых случаях электрод наклоняется в противоположную сторону (такое положение горелки показано на фигурах пунктиром).
При сварке первого слоя применяется петлеобразное передвижение горелки, а при сварке всех последующих слоев передвижение горелки змейкой (рисунок выше). Для достижения более глубокого провара первый слой подварочного шва выполняют с наклоном горелки назад без поперечных колебаний. Все последующие слои подварочного шва выполняются так же, как и основного.
Сварка угловых швов обычной техникой производится при петлеобразном перемещении горелки. Применяемые при этом углы наклона горелки и размеры петель указаны на рисунке справа. При использовании некоторых электродных проволок обычная техника сварки в инертных газах не обеспечивает получения плотных швов, выполненных на кипящих и полураскисленных сталях. Количество пор при сварке этими проволоками тех же сталей может быть уменьшено путем применения сварки «захлестыванием». Этот способ сварки характеризуется наклоном горелки назад и ее быстрым возвратно-поступательным перемещением вдоль оси шва. Сварка стыковых и угловых швов методом захлестывания иллюстрируется рисунке ниже. Предполагается, что уменьшение количества пор при сварке захлестыванием достигается за счет лучшего перемешивания и замедленного охлаждения металла сварочной ванны при колебаниях горелки вдоль шва, способствующих более полному удалению газов. Применение сварки захлестыванием позволяет получать швы с допустимой пористостью при сварке большинства малоуглеродистых сталей.
Лабораторная проверка показала, что сварка в углекислом газе спокойной и кипящей малоуглеродистой стали марки Ст. 3 проволокой Св-08ГС может производиться как обычной техникой, так и техникой сварки «захлестыванием». В обоих случаях обеспечивается удовлетворительная плотность швов.
В ЦНИИТМАШе, при полуавтоматической и автоматической сварке стыковых и угловых швов в углекислом газе применяется несколько иная техника сварки. Сварка стыковых и угловых швов производится справа налево. При сварке стыковых швов горелка отклоняется от вертикальной оси «углом назад» на 5-15°. Такой наклон горелки обеспечивает по сравнению с вертикальным положением горелки или ее наклоном «углом вперед» лучшую видимость зоны сварки и большие удобства ведения процесса. Горелка перемещается возвратно-поступательно (I) вдоль оси шва (без поперечных колебаний) при наложении первого слоя, по вытянутой спирали (II) при наложении последующих слоев и змейкой (III) при наложении верхнего слоя (рисунки ниже).
При сварке угловых швов горелка отклоняется от вертикальной стенки на угол (а) 30-45° и углом назад (В) на 5-15°. Перемещение горелки производится по вытянутой спирали (рис. ниже). Автоматическая сварка стыковых швов производится при вертикальном положении горелки. При сварке угловых швов горелка отклоняется от вертикальной стенки на угол (а) 30° и устанавливается перпендикулярно оси шва (В = 0), при этом электрод должен упираться в горизонтальную полку на расстоянии 1 мм от вертикальной стенки.
Необходимо отметить, что по появившимся в последнее время зарубежным данным при сварке в углекислом газе рекомендуется держать горелку по возможности вертикально или с наклоном вперед под углом около 5°. Такое положение горелки обеспечивает более спокойное горение дуги и минимальное разбрызгивание жидкого металла (что подтверждается и нашими данными). Далее указывается, что наклон горелки назад (на сварочную ванну, как при сварке захлестыванием) препятствует выходу газов из сварочной ванны и вызывает появление пор в металле шва. По нашим данным при автоматической сварке стали Ст. 3 проволокой Св-08ГС (диаметр проволоки 2 мм, ток — 400 а, скорость сварки — 25 м/час) изменение наклона горелки вперед и назад на угол до 30° не оказывает заметного действия на пористость металла швов, однако, при наклоне горелки свыше 15° несколько ухудшается устойчивость процесса.
Прекращение сварки. При прекращении сварки рекомендуется заполнить металлом кратер и не отводить горелку от зоны сварки до тех пор, пока полностью не застынет металл сварочной ванны.
Автор: Администрация
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Таким образом, качество очистки и шероховатость поверхности слоя изделий зависят от: расстояния сопла аппарата от очищаемого изделия; качества абразивных частиц-их остроугольное, однородности, массы; песка, крошки; твердости металла, структуры, формы поверхности очищаемых изделий; угла наклона абразивной струи к очищаемой поверхности деталей; давления сжатого воз — Духа. [18]
При металлизации цинком дефектный участок головки подвергается пескоструйной обдувке сухим кварцевым песком при расстоянии сопла 70 — 150 мм. При этом по краям трещины зачищается полоса примерно 30 — 40 мм. Металлизация производится цинковой проволокой 0 1 2 — 1 5 мм при силе тока 50 — 80 а, напряжении 25 в, давлении воздуха 6 am и расстоянии аппарата 75 — 100 мм. Слой металлизации должен быть плотным, с мелким распылом, толщиной от 0 5 до 1 5 мм в зависимости от характера трещины. Металлизированный слой обильно смачивается водой или 30-процентным раствором поваренной соли. Окислы цинка при этом закрывают поры ме-таллизационного слоя, увеличивая его непроницаемость. [19]
Показания электрометра, возникающие при постоянной концентрации озона и этилена и интенсивности свечения, зависят от расстояния сопла до окна фотоумножителя: сначала они возрастают с увеличением расстояния, затем уменьшаются. Оптимальное значение в приборе составляет 8 мм. Чтобы исключить внешнее засвечивание, камера 2 и фотоумножитель 10 помещены в светонепроницаемый кожух. [21]
Основное время резки устанавливается по данным хрономет-ражных наблюдений; оно зависит от рода горючего газа, чистоты кислорода, расстояния сопла резака от разрезаемой поверхности и номера режущего мундштука. [22]
С этой целью надо менять расположение трубки, по которой вдувается воздух, относительно пламени горелки; главным образом изменять расстояние сопла трубки от пламени, приближая его постепенно к пламени и вводя его в самое пламя на ту или иную глубину. По мере приближения сопла к пламени оно постепенно уменьшается, причем часть пламени остается неотклоненной ( рис. 259, D), в этом случае пламя становится светло-синим, шумящим. Затем, когда конец трубки оказывается вдвинутым немного внутрь пламени ( рис. 259, Е), пламя становится спокойным, почти бесцветным, резко заостренным. [23]
Температура горячего воздуха на выходе из сопла горелки обычно равна 380 — 385 С, температуру воздуха на поверхности свариваемых кромок регулируют, изменяя расстояние сопла до кромок. [24]
Экспериментально установлено, что в зависимости от выбранного давления воздуха скорость полета частиц порошковых пластиков ( например, полиэтилена) составляет 35 — 55 м / сек; при расстоянии сопла пистолета от-покрываемой детали 60 — 100 мм время полета частиц черзвычайно мало и равно 0 001 — 0 002 сек. [26]
Основными факторами, определяющими качество наносимой текстуры, является правильно выбранные диаметр сопла аэрографа, давление воздуха и сила нажатия на курок, определяющие размер и напор струи краски, расстояние сопла аэрографа от окрашиваемой поверхности, скорость и равномерность его движения лри нанесении отдельных элементов текстуры. [27]
Металлизация углеродистой проволокой 0 1 2 — 2 0 мм производится при давлении сжатого воздуха 4 — 5 кгс / см2 ( 0 4 — 0 5 МПа), сила тока 90 — 100 А, напряжение 30 В, расстояние сопла аппарата до металлизируемой поверхности 100 — 120 мм. [28]
В результате исследований покрытий из окиси алюминия, двуокиси циркония, циркона и из электроплавленной алюмомагнези-альной шпинели было установлено [43], что наивысшего качества ( минимальной пористости, удовлетворительной адгезии) достигают при давлении воздуха 4 — 5 к ( т / см2 ( ата), с углом наклона оси струи к поверхности примерно 90, на расстоянии сопла от покрываемой поверхности в 50 — 100 м-м и при скорости подачи 100 — 150 мм / мин. Следует отметить, что на прочность сцепления покрытия с подложкой влияет также толщина наносимого слоя: увеличение толщины больше допустимой приводит к разрушению покрытия. Обеспечение согласования требуемых прочностных и оптических характеристик достигается в слое в 180 — 200 мкм. [29]
К корпусу смесителя подводятся по трубопроводам газ и воздух, причем газ должен поступать в сопло, которое расположено на одной оси с инжекционной трубой. Расстояние сопла от смесительной трубы регулируется передвижением сопла с таким расчетом, чтобы можно было обеспечить качество смешения при заданном количестве горючего газа. [30]
Тест для сварщиков с ответами
2. Требования, которые предъявляются к качеству исправленного участка шва:
а) Зафиксированы в нормативных документах и зависят от вида шва
б) Аналогичны тем, которые предъявляются к качеству основного шва +
в) Определяются приемочной группой индивидуально
3. Каким должен быть текст и цвет надписи на баллоне для аргона:
а) «Аргон технический», синий
б) «Аргон сырой», белый
в) «Аргон чистый», зелёный +
4. Допускаются ли трещины в сварных соединениях:
а) Нет +
б) Да
в) Да, только продольные
5. Наплыв в металле шва:
а) Неровность металла, влияющая на эксплуатационные и эстетические характеристики сварного изделия
б) Отклонение линейных размеров шва от эталонных (назначенных в чертежах)
в) Дефект в виде металла, который наплыл на поверхность свариваемого металла или ранее выполненного валика и не сплавившийся с ним +
6. Укажите рекомендуемую величину зазора при сварке встык труб с толщиной стенки 2 мм на остающемся подкладном кольце:
а) От 1 до 2-х мм.
б) От 2-х до 3-х мм. +
в) От 1 до 3-х мм.
7. Укажите цель проведения сопутствующего и предварительного подогрева:
а) Повышение содержания углерода в металле
б) Повышение скорости охлаждения металла в зоне сварки
в) Выравнивание неравномерности нагрева при сварке, снижение скорости охлаждения и уменьшение вероятности возникновения холодных трещин +
8. Какие рекомендуются род тока и полярность при аргонодуговой сварке (наплавке) неплавящимся электродом из низкоуглеродистой стали:
а) Постоянный ток прямой полярности +
б) Переменный
в) Постоянный ток обратной полярности
9. Методы контроля степени воздействия на материал сварного соединения бывают:
а) Статическими и динамическими
б) Радиографическими и ультразвуковыми
в) Разрушающими и неразрушающими +
10. Магнитное дутье дуги:
а) Увеличение проплавления изделия, возникшее из-за влияния магнитного поля дуги
б) Отклонение дуги от оси электрода, возникающее из-за влияния магнитных полей или ферромагнитных масс при сварке +
в) Увеличение линейных размеров дуги из-за воздействия магнитного поля сплавляемого металла
11. Влияние подогрева изделия в процессе сварки на величину остаточных деформаций выражается в:
а) Уменьшении этих деформаций +
б) Увеличении этих деформаций
в) Влияние отсутствует
12. Как влияет увеличение расстояния от сопла горелки до поверхности металла:
а) Ухудшается устойчивость горения дуги и увеличивается разбрызгивание жидкого металла
б) Ухудшается газовая защита зоны сварки, что приводит к образованию пор +
в) Улучшается газовая защита зоны сварки, что позволяет увеличить скорость сварки
13. Опишите принцип заземления сварочного оборудования:
а) Оборудование имеет болт с окружающей его контактной площадкой. Обязательно наличие надписи «Земля» +
б) Оборудование имеет специальный зажим, расположенный в доступном месте. Наличие надписи «Земля» опционально
в) К оборудованию приваривается медный провод. Обязательно наличие надписи «Земля»
14. Какие сварщики допускаются к сварке и прихватке при монтаже или ремонте трубопроводов пара или горячей воды:
а) Сварщики имеющие стаж по сварке не менее 5 лет
б) Сварщики 5 и 6 разрядов
в) Аттестованные на соответствующие виды работ согласно “Правил аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства” +
15. Один из типов сварных соединений:
а) Стыковые +
б) Объемные
в) Плоские
16. Один из типов сварных соединений:
а) С нахлестом
б) Тавровые +
в) Объемные
17. Нужно ли менять светофильтры в зависимости от величины сварочного тока:
а) Менять при величине тока свыше 200 А.
б) По усмотрению сварщика
в) Следует менять в любом случае +
18. Один из типов сварных соединений:
а) Плоские
б) Угловые +
в) Без нахлеста
19. Один из типов сварных соединений:
а) Без нахлеста
б) Плоские
в) Внахлест +
20. Укажите диаметр присадочной проволоки для ручной аргонодуговой сварки стыка трубы до 219 мм:
а) 3,5…6 мм.
б) 1,6…3,0 мм. +
в) 0,5…1,5 мм.
21. Внешний вид излома сварного соединения позволяет определить:
а) Строение и структуру металла, что является ценной информацией для оценки его пластических свойств +
б) Прочность, устойчивость против коррозии, деформационную стойкость
в) Наличие вредных примесей в металле
22. Контроль качества сварных соединений проверяют по:
а) Внешнему виду катета сварного шва
б) Свойствам металла шва, линии сплавления с основным металлом и зоне термического влияния +
в) Цвету сварного шва
23. Допускаются ли прожоги в сварных соединениях:
а) Да
б) Да, только снаружи
в) Нет +
24. Укажите оптимальный метод предупреждения образования горячих трещин при сварке:
а) Проведение термической обработки металла до сварки
б) Выбор правильной формы разделки кромок, снижение погонной энергии +
в) V-образная разделка кромок
25. Укажите, с какой стороны рекомендуется выполнять прихватки при сборке конструкций, свариваемых дуговой сваркой с двух сторон:
а) Со стороны шва, свариваемого первым
б) С любой стороны
в) Со стороны шва, свариваемого вторым +
26. Прожоги образуются по причине:
а) Неправильно подобранных электродов
б) Несоответствия силы сварочного тока и толщины свариваемых элементов +
в) Неправильно подобранного размера сварочной ванны
27. Укажите, что является браковочным признаком при проверке стойкости вольфрамового электрода:
а) Образование на рабочем заточенном на конус электроде шарообразной поверхности +
б) Хрупкость при ударных нагрузках
в) Образование на электроде трещин
28. Остаточные сварочные деформации:
а) Деформации, которые связаны с дефектами электродов
б) Деформации, образовавшиеся после воздействия краткосрочной механической нагрузки на сварное соединение
в) Деформации, которые остаются после завершения сварки и полного остывания изделия +
29. Укажите температуру воздуха, при которой разрешается выполнять сварку деталей:
а) Не ниже 0 °С. +
б) Не ниже минус 5 °С.
в) Не ниже минус 15 °С.
30. Перед установкой штуцера в коллектор или трубу поверхность вокруг отверстия со стороны наложения сварного шва должна быть зачищена. Укажите ширину зачистки:
а) 5…10 мм.
б) 15…20 мм. +
в) 10…15 мм.
Выбор параметров режима
Сварку обычно выполняют на постоянном токе обратной полярности. Иногда возможна сварка на переменном токе. При прямой полярности скорость расплавления в 1,4-1,6 раз выше, чем при обратной, однако дуга горит менее стабильно, с интенсивным разбрызгиванием.
Диаметр электродной проволоки
Выбирают в пределах 0,5-3,0 мм в зависимости от толщины свариваемого материала и положения шва в пространстве. Чем меньше диаметр проволоки, тем устойчивее горение дуги, больше глубина проплавления и коэффициент наплавки, меньше разбрызгивание.
Больший диаметр проволоки требует увеличения сварочного тока.
Сварочный ток
Устанавливают в зависимости от диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Сила тока определяет глубину проплавления и производительность процесса в целом. Ток регулируют скоростью подачи сварочной проволоки.
Напряжение на дуге
С ростом напряжения на дуге глубина проплавления уменьшается, а ширина шва и разбрызгивание увеличиваются. Ухудшается газовая защита, образуются поры. Напряжение на дуге устанавливают в зависимости от выбранного сварочного тока и регулируют положением вольт-амперной характеристики, изменяя напряжение холостого хода источника питания.
Скорость подачи электродной проволоки
Связана со сварочным током. Устанавливают с таким расчетом, чтобы процесс сварки происходил стабильно, без коротких замыканий и обрывов дуги
Скорость сварки
Устанавливают в зависимости от толщины свариваемого металла с учетом качественного формирования шва. Металл большой толщины лучше сваривать узкими швами на высокой скорости.
Медленная сварка способствует разрастанию сварочной ванны и повышает вероятность образования пор в металле шва.
При чрезмерной скорости сварки могут окислиться конец проволоки и металл шва.
Расход защитного газа
Определяют в зависимости от диаметра проволоки и силы сварочног о тока. Для улучшения газовой защиты увеличивают расход газа, снижают скорость сварки, приближают сопло к поверхности металла или используют защитные экраны.
Вылет электрода
Расстояние от точки токоподвода до горна сварочной проволоки. С увеличением вылета ухудшаются устойчивость горения дуги и формирование шва, интенсивнее разбрызгивается металл. Малый вылет затрудняет процесс сварки, вызывает подгорани газового сопла и токоподводяшего наконечника.
Выпуск электрода
Расстояние от сопла горелки до торца сварочной проволоки. С увеличением выпуска ухудшается газовая зашита зоны сварки. При малом выпуске усложняется техника сварки, особенно угловых и тавровых соединений.
Вылет и выпуск зависят от диаметра электродной проволоки:
Диаметр проволоки, мм
Вылет электрода, мм
Выпуск электрода, мм
Расход газа, л/мин
Оптимальная совокупность параметров режима делает процесс стабильным на трех стадиях:
1 — при зажигании дуги и установлении рабочего режима сварки;
2 — в широком диапазоне рабочих режимов;
3 — в период окончания сварки.
Процесс сварки считается стабильным, если электрические и тепловые характеристики его не изменяются во времени или изменяются по определенной программе. В связи с этим механизированную сварку в защитных газах ведут стационарной дугой, импульсно-дуговым способом, с синергетической системой управления.
Сварка стационарной дугой
Случайные колебания скорости подачи электродной проволоки и длины дуги могут нарушить стабильность процесса, привести к коротким замыканиям. обрыву дуги. Во избежание этого необходимо изменять скорость плавления электрода, т.е. соответствующим образом варьировать силу сварочного тока.
вольт-амперная характеристика дуги (ВАХ дуги) в защитных газах при плавящемся электроде имеет возрастающий характер.
В определенный момент стабильного процесса сварки скорость подачи электродной проволоки Vп1 равна скорости плавления Vпл1. При этом параметры по току и напряжению определялись рабочей точкой А1 с длиной дуги lд1. Допустим, что в связи со сбоями в механизме подачи проволоки скорость подачи уменьшилась. Тогда возникает относительная скорость плавления ΔVпл = Vпл1 — Vп2, которая приводит к перемещению рабочей точки в новое положение — А2. Оно характеризуется уменьшением сварочною тока (Δl), что приводит к уменьшению первоначальной скорости плавления. Процесс сварки вернулся в точку А1 с длиной дуги lд1. Этот процесс носит название -саморегулирование по длине дуги. Оно становится интенсивнее при более жесткой волыамперной характеристике источника питания.
При сварке от источника с жесткой характеристикой сварщик корректирует режим по току, регулируя скорость подачи проволоки. Однако при этом изменяются длина дуги и напряжение на ней. Для поддержания нужной длины дуги при настройке режима следует корректировать вольт-амперную характеристику ИП, переходя с одной (I) на другую (II).
Стабильность дуги, особенно в потолочном положении, а также размеры шва и его качество зависят от вида переноса электродного металла через дуговой промежуток. Таких видов переноса существует три.
1. Крупнокапельный перенос с короткими замыканиями дуги. Образуются капли размером в 1,5 раза превышающие диаметр электродной проволоки. Процесс сопровождается короткими замыканиями с естественным импульсно-дуговым процессом, обусловленным параметрами режима. Напряжение на дуге периодически снижается до 0 и в момент отрыва капли увеличивается до рабочего значения. Ток в момент короткого замыкания возрастает, что приводит к отрыву капли электродного металла.
Процесс протекает с разбрызгиванием металла, что ухудшает внешний вид сварного соединения, приводит к непроварам, чрезмерной выпуклости шва.
2. Среднекапельный перенос без коротких замыканий.
Дуга горит непрерывно, а электродный металл переносится через дугу каплями, диаметр которых близок к диаметру проволоки.
Сварка идет с периодическим изменением напряжения на дуге и сварочного тока.
Импульсно-дуговой процесс зависит от параметров режима сварки и также сопровождается разбрызгиванием, снижается качество шва.
3. Струйный перенос.
Дуга горит непрерывно, оплавленный конец электрода вытянут конусом, с которого в сварочную ванну стекают капли размером менее 2/3 диаметра электрода. Масса капли невелика, поэтому электродный металл легко переносится в ванну при сварке во всех пространственных положениях.
Разбрызгивание при струйном переносе незначительно. Производительность высока. Получить струйный перенос можно в аргоне. В углекислом газе такой перенос достигается при высокой плотности сварочного тока или при проволоках, активированных редкоземельными элементами
Управляемый перенос электродного металла с требуемыми размерами капель успешно достигается при импульсно-дуговом процессе, когда периодически измененяют напряжение на дуге и ток сварки.
Импульсно-дуговая сварка
Импульсно-дуговая (нестационарной дугой) сварка способом MIG/MAG возможна при низком сварочном токе во всех пространственных положениях шва при минимальном разбрызгивании и качественном формировании шва.
Существуют два основных вида переноса электродного металла:
- с непрерывным горением дуги — «длинной дугой»;
- с короткими замыканиями дугового промежутка — «короткой дугой»
Особенность импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом состоит в том, что процессом переноса электродного металла можно управлять. При сварке «длинной дугой» возможны две разновидности переноса:
- один импульс — одна капля;
- один импульс — несколько капель.
Перенос «короткой дугой» характерен для сварки в углекислом газе. Нестабильность и усиленное разбрызгивание электродного металла определяются свойствами источника питания и зависят от характера изменения мгновенной мощности как в период горения дуги, так и при коротком замыкании.
При импульсно-дуговой сварке способом MIG/MAG эффективно синергетическое управление процессом.
Синергетическое управление
Инверторные источники питания позволяют ускорить изменения параметров по току до 1000 А/мс. Высокое быстродействие источника способствует оптимальному выбору токов импульса и паузы, времени импульса и паузы, частоты импульса в зависимости от скорости подачи проволоки Это обеспечивает стабильный перенос капли электродного металла за один импульс.
В современных полуавтоматах внедрены микропроцессорные технологии управления импульсными процессами сварки в зависимости от марки стали, диаметра проволоки, вида защитного газа. Такие системы называются синергетическими.
Благодаря предварительному программированию импульсных режимов во время сварки регулируются только два параметра: сварочный ток и длина дуги. Синергетическое оборудование легко перестраивает режимы сварки в зависимости от марки свариваемой стали, диаметра электродной проволоки и вида защитною газа.
В синергетической системе оборудования фирмы «Кемппи» запрограммированы оптимальные параметры режима сварки для различных комбинаций материала: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы; диаметров электродной проволоки сплошного сечения: 1,0; 1,2; 1,6 мм; времени заварки кратера.
Для каждого диаметра проволоки имеется широкий диапазон токовых значений режима, который позволяет сваривать материалы разной толщины и во всех пространственных положениях. Синергетические системы повышают производительность на 20% по сравнению с обычной сваркой MIG/MAG.