Класификация электросварки
.Ч/юктрпчіткую сварку плавлением с зависимости от характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок можно разделить на следующие основные виды сварки (схема 1):
1)электрическая дуговая, где источником тепла является электрическая дуга;
2)электрошлаковая сварка, где основным источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток;
3)электронно-лучевая, при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производятся направленным потоком электронов, излучаемых раскаленным катодом;
4) лазерная, при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей происходят направленным сфокусированным мощным световым лучом микрочастиц — фотонов.
При электрической дуговой сварке основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец плавящегося электрода расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания дугового разряда, получается от источников питания дуги постоянного или переменного тока.
Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока и полярности, типа дуги, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.
|
|
формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращение процесса сварки. При ручной сварке
(рис. 2) указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются рабочим-сварщиком вручную без применения 2 механизмов.
При полуавтоматической сварке плавящимся электродом (рис. 3) меха - j визируются операции по і подаче электродной проволоки в сварочную зону, а
остальные операции про - Рис. 3. Полуавтоматическая сварка: цесса сварки осуществля-
{ — держатель; 2 - гибкий шланг; Ются СВарЩИКОМ Вручную. 3 — кассета с проволокой; 4 — подаю - 1 1 J J
щий механизм ІфИ аВТОМЗТИЧЄСКОИ
сварке под флюсом (рис. 4) механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определенной длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва.
Автоматическая сварка плавящимся электродом ведется сварочной проволокой диаметром 1—6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.
По роду тока различают дуги, питаемые постоянным током прямой (минус на электроде) или обратной (плюс на электроде) полярности или переменным током. В зави-
Рис. 4. Автоматическая луговая сварка под флюсом: 1 — основной металл; 2 — сварочная ванна; 3 — сварочная головка; 4 — тележка; 5 — пульт управления |
симостн от способов сварки применяют ту или иную полярность. Сварка под флюсом и в среде защитных газов обычно производится на обратной полярности.
По типу дуги различают дугу прямого действия (зависимую дугу) и дугу косвенного действия (независимую дугу). В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором — дуга горит между двумя электродами. Основной металл не является частью сварочной цепи и расплавляется преимущественно за счет теплоотдачи от газов столба дуги.
В этом случае питание дуги осуществляется обычно переменным током, но она имеет незначительное применение из-за малого коэффициента полезного действия дуги (отношение полезно используемой тепловой мощности дуги к полной тепловой мощности).
По свойствам электрода различают способы с парки плавящимся электродом и неплавящимся (угольным, графитовым или вольфрамовым).
Сварка плавящимся электродом является самым распространенным способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электроламп. Г'слп два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называю г двухэлектродпой сваркой, а если больше — много - электродпоп сваркой пучком электродов.
1:слн каждый из электродов получает независимое питание — сварку называют двухдуговой (многодуговой сваркой). При дуговой сварке плавлением коэффициент полезного действия дуги достигает 0,7—0,9.
По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают открытую, закрытую и полуоткрытую Дугу.
При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стекла — светофильтры, Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах.
Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе—шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима.
Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна ее часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу (см. рис. 155).
По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают следующие способы сварки: баз защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием), со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом), шлакогазовой (толстопокрытыми электродами), газовой защитой (в среде газов) с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс).
Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся они тонким слоем на стержни
электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.
Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.
Наибольшее примене - Дополнительный
ние имеют средне - и тол - газ
стопокрытые электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки и изготовляемые в специальных цехах или заводах.
Применяются также магнитные покрытия, ко - Направление торые наносятся на проволоку в процессе сварки за счет электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферромагнитным порошком, находящимся в бункере, через который проходит электродная проволока при полуавтоматической или автохматической сварке.
Иногда это еще сопровождается дополнительной подачей защитного газа (рис. 5).