Технология сварки высоколегированных сталей и сплавов
Сварка ТИ Г с присадочным материалом и без него обеспечивает высокое качество наплавленного металла. К недостаткам данного способа молено отнести его относительно низкую производительность. Ручная аргонодуговая сварка высоколеги - . рованных сталей выполняется неплавящимся вольфрамовым электродом на постоянном токе прямой полярности (минус на электроде). Однако этот технологический процесс рационально применять в случае, если толщина свариваемого металла колеблется в диапазоне 0,5-3,0 мм. Для получения качественного стыкового соединения при сварке тонкого металла необходима точная сборка стыка с минимальными зазорами. Важно, чтобы смещение кромок не превышало допустимых значений. В качестве пеплавящетося электрода используют вольфрам, легированный иттрием, лантаном или торием, в качестве защитного газа — аргон (Защитный газ ДСТУ ISO 14175:2004-11). Аргон обеспечивает хорошую защиту зоны сварки от воздуха при создании соединений во всех пространственных положениях и стабильный дуговой процесс. Для сварки металла больших толщин возможно использование смеси аргона с гелием или чистого гелия (Защитный газ ДСТУ ISO 14175:2004-12, ІЗ).
При сварке неплавящимся вольфрамовым электродом в качестве присадочного материала применяют сварочную проволоку и прутки, химический состав которых аналогичен основному металлу.
С целью улучшения защиты металла от взаимодействия с воздухом процесс сварки осуществляют па минимальных режимах. При ручной аргонодуговой сварке ТИГ во время подачи в зону горения дуги присадочной проволоки не допускается ее вывод из зоны защитного газа. Сварку следует выполнять без перерыва. В случае вынужденного перерыва следует перекрыть ранее выполненный пгов на 10-20 мм. Подачу защитного газа следует прекращать через 5-15 с после окончания сварки для предотвращения окисления свариваемых поверхностей. Расход защитного газа выбирают в зависимости от положения шва в пространстве, наличия воздушных потоков, состава защитного газа и других факторов. В среднем он составляет 6-10 дм:,/мин. Режимы сварки в зависимости от толщины свариваемого металла приведены в табл. 4.23.
Таблица 4.23. Режимы ручной аргонодуговой сварки ТИГ высоколегированных сталей
Примечание. При сварке с присадочной проволокой напряжение дуги увеличивают на 3-5 В. |
Технология сварки неплавящимся вольфрамовым электродом позволяет получить швы с хорошо сформированным обратным валиком во всех пространственных положениях. Это особенно •значимо при сварке трубопроводов, когда доступ к внутренней поверхности затруднен. В связи с этим процесс ТИГ (ручной и автоматический) применяют при сварке трубопроводов с толщиной стенки до 3 мм. При большей толщине стенки аргонодуговой сваркой выполняют только корневой шов. Дальнейшее заполнение разделки производят с применением других технологических решений. При зазоре между трубами не более 0,5 мм корневой слой можно сваривать без присадки. После заварки кратера горелку быстро отводят в сторону, противоположную направлению сварки, и возвращают се на прежнее место. Сварку выполняют короткой дугой 1-2 мм. Ее зажигание и гашение осуществляют на свариваемых кромках или на уже заваренном пше на расстоянии 20-25 мм позади кратера. Подачу аргона начинают на 15-20 с раньше момента зажигания дуги и прекращают через 10-15 с после обрыва дуги, направляя струю аргона па кратер. При сварке горелку следует перемещать справа налево, а проволоку подавать навстречу движению. Амплитуда колебания электрода при сварке корневого слоя 2-4, последующих — 6-8 мм. Оплавляющийся конец проволоки необходимо постоянно держать в зоне, защищаемой аргоном. Для сварки используют нснлавящиеся электроды диаметром 2,4-3,2 мм. Сила тока колеблется от 90 до 150 А при напряжении на дуге 10-12 В и скорости сварки 5-10 м/ч. В случае, если используется присадочная проволока, напряжение дуги увеличивают на 2-4 В. Расход аргона для защиты зоны горения дуги составляет 8-10 дм-* /мин, а для поддува 4-5 дм:!/мин.
Сварку трубопроводов из аустенитных и аустенитно-ферритных сталей производят с обязательной защитой обратной стороны шва специальными средствами (подача аргона внутрь трубы или применение флюс-пасты ФП8-2 и др.). Для подачи защитного газа внутрь трубопровода до сборки стыка устанавливают заглушки с обеих сторон па расстоянии 300-400 мм от места сварки.