ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКЕ ПОД ФЛЮСОМ
Производительность сварки в основном определяется массой наплавленного металла в единицу времени. При однодуговой сварке вертикально расположенным электродом она зависит от режима сварки, преимущественно силы сварочного тока.
Так, при однодуговой сварке под флюсом проволокой диаметром 4—5 мм при силе сварочного тока 600—1300 А в большей степени реализуются преимущества автоматической сварки. Но при сварке на верхних пределах сварочного тока значительно возрастает коэффициент формы провара, что в ряде случаев может привести к образованию подрезов, горячих трещин, поэтому повышение производительности только за счет увеличения силы сварочного тока не всегда целесообразно.
Производительность можно увеличить за счет увеличения вылета электрода, в результате коэффициент на-
Рис. 119. Литому пічєская сварка под флюсом несколькими проволоками |
плавки возрастает на 40—50 %. Это также не всегда рационально, так как нарушается отношение между расплавленными основным и наплавленным металлом и возникают трудности в формировании металла шва.
Значительный эффект на производительность оказывает сварка двумя проволоками и более. При этом проволоки располагаются вертикально, наклонно или комбинированно по отношению к свариваемым кромкам и параллельно или последовательно друг к другу (рис. 119).
Если все проволоки подсоединены к одному полюсу источника питания, процесс называют многоэлектродным двухэлектродным; при подсоединении каждой из проволок к отдельному источнику питания — многодуговым двухдуговым.
Для питания дуг применяют источники постоянного или переменного тока. Возможно питание по трехфазной схеме. Проволокам могут быть приданы колебания вдоль или поперек свариваемых кромок.
Сварку можно вести в общей ванне (рис. 120, а) или в раздельных ваннах, когда каждая дуга образует свою обособленную ванну (рис. 120, б). Последующая дуга в этом случае частично или полностью переплавляет слой,
сваренный предшествующей дугой. Возможна комбинация этих вариантов (рис. 120, в).
При сварке двумя и более проволоками за счет возрастания линейной скорости перемещения дуги увеличивается масса вводимого в сварочную ванну за единицу времени присадочного металла. При многослойной сварке обеспечивается существенное повышение ее производительности.
При сварке несколькими дугами в раздельные ванны за счет предварительного и сопутствующего подогрева и
возможности создания благоприятного для данных условий термического цикла достигается также повышение качества сварного соединения.
Применение проволок различного химического состава позволит в нужных пределах изменять состав металла шва.
Значительное повышение производительности автоматической сварки можно достичь введением в сварочную ванну дополнительного присадочного металла, не несущего электрического заряда и подаваемого в зону дуги дополнительно к основному присадочному металлу — плавящемуся электроду. Дополнительный присадочный материал может быть как сплошной — проволока, лента, так и сыпучий — порошок, рубленая проволока и др. Как видно из рис. 29, при автоматической сварке под флюсом эффективная тепловая мощность составляет 80 %, при этом основной металл поглощает 54 % теплоты, а на расплавление присадочного металла затрачивается только 28 %, флюса — 18 %.
Введением в сварочную ванну металлического порошка или крупки, приготовленной из сварочной проволоки диаметром 0,8—2,0 мм, достигается перераспределение баланса тепловой мощности и существенно уменьшается количество теплоты, поглощаемое основным металлом, его дол>я в металле шва уменьшается.
Количество теплоты на расплавление присадочного порошка или крупки увеличивается в 2,0—2,5 раза, за счет чею повышается производительность сварки соединений, получаемых в основном за счет наплавленного металла. Кроме того, меньше перегревается металл, повышается его стойкость против горячих и холодных трещин, а также имеется возможность регулировать химический состав наплавленного металла.
Введение присадочного материала непосредственно в плавильное пространство может производиться следующими способами: а) с помощью подводящих трубок;
б) подачей на электродную проволоку, вместе с которой присадочный материал подается в сварочную ванну, причем удерживается он на движущейся проволоке электромагнитными силами, возникающими при прохождении сварочного тока через проволоку (см рис. 5). Для прочного удержания присадочного материала на движущемся электроде достаточно магнитного ноля, создаваемого силой тока более 100 А.
Подходя к плавильному пространству, присадочный материал нагревается до температуры, при которой теряются его магнитные свойства, силы притяжения к электроду ослабевают, присадочный металл отделяется от электрода и под воздействием шлаковой и металлической ванны поступает в хвостовую часть сварочной ванны, где расплавляется за счет избыточной теплоты ванны.
Стабильность процесса сварки зависит от массы и равномерности подачи присадочного материала. Это обеспечивается специальным устройством-дозатором, представляющим собой приставку к существующим сварочным автоматам для сварки плавящимся электродом.