15.1. Особенности сварки в защитных газах

Сущностью и отличительной особенностью дуговой сварки в защитных газах является защита расплавленного и нагретого до высокой температуры основного и электродного металла от вред­ного влияния воздуха защитными газами, обеспечивающими фи­зическую изоляцию металла и зоны сварки от контакта с воздухом
и заданную атмосферу в зоне сварки. Используют инертные и. наивные защитные газы (см. § 9-4).

При дуговой сварке применяют два основных способа газовой защиты: местную и общую в камерах (сварка в контролируемой среде). Наиболее распространенной является струйная местная защита в потоке газа, истекающего из сопла сварочной горелки. Качество струйной защиты зависит от конструкции и размеров сопла 1, расхода защитного газа и расстояния L от среза сопла А-А до поверхности свариваемого материала. В строении газового по­тока различают две области (рис. 15.1): ядро струи 2 и периферий­ный участок 3. При истечении в окружающую воздушную среду в ядре потока 2 сохраняются скорость и состав газа, имеющиеся в сечении А-А на срезе сопла. Периферийная же часть потока 3 представляет собой область, в которой защитный газ смешивается с окружающим воздухом, а скорость в любом сечении по длине потока изменяется от первоначальной (имеющейся на срезе сопла) до нулевой на внешней границе струн. Поэтому надежная защита металла может осуществляться только в пределах ядра потока. Чем больше высота Н этого участка, тем выше его защитные свойства. Максимальная высота И наблюдается при ламинарном истечении газа из сопла. При турбулентом характере истечения газа такое строение потока нарушается и защитные свойства его резко падают. Характер истечения зависит от конфигурации проточной части сопла, его размеров и расхода газа. На практике применяют

три вида сопл: конические, цилиндрические и профилированные (рис. 15.2).

Расход защитного газа выбирают оптимальным для обеспечения истечения струи, близкого к ламинарному. Для улучшения струй­ной защиты на входе в сопло в горелке устанавливают мелкие сетки, пористые материалы и т. п., позволяющие дополнительно вырав­нивать поток газа на выходе из сопла. При сварке со струйной защитой возможен подсос воздуха в зону сварки. Для улучшения и увеличения области защиты, особенно при сварке активных материалов, к соплу горелки крепят дополнительные колпаки-при­ставки.

Наиболее эффективной является общая защита в камерах с контролируемой средой. Камеры заполняют инертным газом высо­кой чистоты под небольшим избыточным давлением (0,005—0,01 МПа), В камере располагаются свариваемое изделие и сварочное оборудование (автомат). Сварку производят внутри камеры изо-