При полуавтоматической и автоматической сварке в среде СОа существенное влияние на качество свар­ных соединений оказывает техника сварки. От расстоя­ния, угла наклона и характера движения горелки относи­тельно свариваемых деталей зависит надежность газовой защиты зоны сварки от окружающей атмосферы, скорость охлаждения металла, форма шва и т. д.

Сварка в среде СОг может производиться во всех про­странственных положениях. Сварка вертикальных и по­толочных швов должна производиться при меньшем сва­рочном токе и проволокой небольшого диаметра (до 1,4 мм).

Перед началом сварки необходимо отрегулировать расход газа и выждать 20—30 с до полного удаления воз­духа из шлангов. Несоблюдение этих правил может при­вести к появлению пор в начале шва. Зажигание дуги при сварке в среде CQ, на токах свыше 200 А не представляет затруднения. Перед зажиганием дуги необходимо следить, чтобы вылет электрода из мундштука не превышал 40— 45 мм. Зажигание дуги при большом вылете электрода
может привести к плохому формированию начала шва и появлению в нем пор. Сварку в среде СО, следует произ­водить при возможно более короткой дуге. При сварке на токах 200—500 А длина дуги должна находиться в преде­лах 1,5—4,0 мм. Увеличение длины дуги увеличивает раз­брызгивание металла и угар легирующих элементов. При движении горелки дуга должна находиться на основном металле или на границе сварочной ванны с основным ме­таллом. Задержка дуги на сварочной ванне увеличивает разбрызгивание и приводит к образованию пор в шве.

Сварка в нижнем положении производится с наклоном горелки вперед или назад под углом а = 5-f-15°. Предпо­чтительнее вести сварку углом назад, при этом обеспечи­вается более надежная защита расплавленного металла и лучший вид шва.

При полуавтоматической сварке металла толщиной 1—2 мм поперечных колебаний горелки не производят. Сварку ведут на максимально возможной длине дуги, с максимальной скоростью сварки, при которой обеспе­чивается хорошее формирование сварного шва и удовле­творительная газовая защита (практически такая ско­рость равна 30—50 м/ч); горелку ведут с наклоном к из­делию под углом 30—45°.

При сварке стыковых швов на металле большой тол­щины применяются те же приемы сварки, что и при руч­ной дуговой сварке толстопокрытыми электродами;

1) возвратно-поступательное вдоль оси шва (без по­перечных колебаний) при сварке однослойных швов, а также при выполнении первого прохода и подварочного шва при сварке многослойных швов (рис. 134, /); по вы­
тянутой спирали при сварке средних слоев многослойных швов (рис. 134, //); 2) змейкой при сварке верхних слоев многослойных швов (рис. 134, III). При ширине разделки больше 14—16 мм последующие слои рекомендуется вы­полнять в два прохода.

Стыковые соединения толщиной 1,5—3 мм свариваются на весу. Более тонкий металл сваривают в вертикальном положении на спуск (сверху вниз), причем провар соеди­нения достигается за один проход, при этом шов хорошо формируется как с лицевой, так и с обратной стороны стыка. Сварка соединений внахлестку при толщине ме­талла 0,8—2,0 мм произво­дится на весу или на медной подкладке. При качественной сборке соединений внахлест­ку расходуется сравнитель­но мало электродного метал­ла, что дает бозможность вести сварку со скоростью 60—80 м/ч.

Соединения внахлестку сваривают при вертикальном положении электрода и на­правляют его на срез верх­него листа. В случае плохой сборки при наличии зазоров между листами электрод следует наклонять поперек шва на угол 50—60° к горизон­ту и направлять его на срез верхнего листа.

Сварка угловых швов производится при больших тол­щинах петлеобразным перемещением горелки. Применяе­мые при этом углы наклона горелки показаны на рис. 135. Если обычная техника сварки не обеспечивает получение плотных швов, выполненных на кипящих и полураскис - ленных сталях, то пористость швов может быть умень­шена путем применения сварки «захлестыванием».

Уменьшение количества нор при сварке захлестыва­нием достигается за счет дополнительного подогрева, лучшего перемешивания и замедленного охлаждения ме­талла сварочной ванны при колебании горелки вдоль оси шва, что обеспечивает более полное выделение водорода из сварочной ванны.

Вертикальные швы на тонком металле, как правило, выполняются сверху вниз. При зажигании дуги для полу­чения провара в начале шва электрод располагают пер­
пендикулярно свариваемой поверхности, а затем не­сколько наклоняют углом назад. Чтобы получить более широкий валик и лучшее проплавление кромок, сварку производят с небольшими поперечными колебаниями электрода. Сварка металла толщиной более 2 мм может успешно выполняться снизу вверх, электрод при этом наклоняется углом назад. Глубина провара в этом случае больше, чем при сварке сверху вниз, сварку снизу вверх производят с поперечными колебаниями при короткой дуге.

Сварка горизонтальных швов по технике выполнения близка к технике сварки вертикальных швов сверху вниз, Для предупреждения стекания металла ванны, сварку рекомендуется производить при короткой дуге без попе­речных колебаний электрода.

Сварка швов в потолочном положении гораздо труд­нее, чем сварка швов других типов. Однако сваривать эти швы полуавтоматической сваркой тонкой электродной проволокой в среде С02 легче, чем ручной электродуговой сваркой. Главным требованием при выполнении сварки в потолочном положении является минимальное напря­жение дуги. Электрод располагают углом назад для пре­дупреждения стекания металлической ванны. Рекомен­дуется также увеличивать расход углекислого газа. При выполнении потолочных швов диаметр электродной про­волоки и сварочный ток должны быть меньше, чем при сварке швов в нижнем положении (с целью уменьшения объема сварочной ванны). Для получения широких швов сварку следует вести с поперечными перемещениями элек­трода или в несколько проходов.

Вертикальная автоматическая сварка в среде СОг с принудительным формированием шва имеет ряд преиму­ществ перед электрошлаковой сваркой вертикальных швов металла толщиной 10—40 мм.

1. Благодаря отсутствию расплавленного флюса имеется возможность значительно уменьшить вылет элек­трода, что уменьшает блуждание конца электродной про­волоки и позволяет использовать проволоку небольшого диаметра.

2. Меньший зазор в свариваемом стыке увеличивает производительность процесса.

3. Возникает возможность сваривать металл толщи­ной от 8 мм, прекращать и возобновлять процесс варки в любой точке стыка без ухудшения качества шва.

4. Большая скорость охлаждения металла соеди­нения позволяет получить мелкозернистую однород - ну ю структуру участков шва, примыкающих к пол­зунам и в определенной мере к основному металлу, и др.

Вертикальная сварка с принудительным формирова­нием шва в среде С02 может производиться на постоянном токе модернизированными автоматами, предназначен­ными для электрошлаковой сварки или на специальных автоматах. При этом электрод­ная проволока 1 подается в плавильный колодец (рис. 136) по радиусу с помощью спе­циального мундштука. Форми­рование шва осуществляется двумя медными ползунами 5 небольших размеров охлаж­даемыми проточной водой или сжатым воздухом.

Подача С02 в плавильную зону производится через от­верстие в одном из ползунов. Зазор в стыке должен быть определенного размера, так как при малом зазоре могут иметь место замыкания электродной проволоки на кромки стыка, а большой зазор уменьшает про­изводительность. Для толщины 8—30 мм оптимальным считается зазор 10 + 2 мм.

Наличие плавильного колодца даже при незначитель­ном расходе С02 обеспечивает надежную защиту капель и ванны расплавленного металла. Поэтому хорошее ка­чество шва получается даже при ветре и сквозняке. Бла­гоприятные условия дегазации и кристаллизации металла ванны, повышенный коэффициент усвоения легирующих и раскисляющих элементов из проволоки обеспечивают высокое качество и плотность швов без каких-либо де­фектов. Даже наличие влаги на поверхности свариваемых кромок не влияет на качество, так как открытая дуга и поток горячих газов и воздуха из плавильного колодца осушают кромки стыка на расстоянии 80—100 мм от зоны горения дуги.

Микроструктура твои имеет столбчатое строение и ти­пичные для вертикальной сварки с принудительным фор­мированием линии роста кристаллов, направленные ра­диально к оси шва. По мере приближения к вертикальной оси кристаллы загибаются кверху, что обеспечивает по­лучение швов, не склонных к образованию горячих тре­щин.

Сварочные автоматы для вертикальной сварки в среде С02 с принудительным формированием шва в связи с необ­ходимостью сварки швов стыков, имеющих отклонение от вертикали до 35°, должны перемещаться непосредственно по стыку и иметь систему автоматического регулирования уровня сварочной ванны, а также позволять без дополни­тельной настройки продолжать сварку при изменении в определенных пределах толщины металла по длине стыка. Режимы вертикальной автоматической сварки в среде С02 с принудительным формированием на постоян­ном токе обратной полярности приведены в табл. 37.

Сварка в среде инертных газов находит исключительно широкое применение при изготовлении конструкций из цветных и легких металлов, изделий из высоколегиро­ванных сталей малых толщин, а сварка титана, его спла­вов и других активных металлов фактически возможна только в инертных газах.

Технологические особенности сварки различных ме­таллов и их сплавов в среде инертных газов, методика выбора режимов будут рассмотрены далее, при изучении технологии сварки каждого металла в отдельности.

ГЛАВА IX. ТЕХНОЛОГИЯ