Технология механизированной сварки

Технология механизированной сварки в защитных газах и её особенности

Содержание:

Сварочное производство, как и другие технологии, придуманные человеком, не стоят на месте. Прогресс не умолим, если еще вчера сварочными работами занимались обычные люди, то сегодня сваривать умеют и умные машины, которые делают этот процесс намного быстрее. Если раньше сваривать можно было лишь небольшие поверхности, так как сила тока и технология сваривания не позволяла большего, то теперь благодаря механизации возможностей сваривания деталей стало намного больше. В данной статье постараемся вам рассказать об особенностях механизированной сварки в защитных газах, а также, что представляет собой сама технология механизированной сварки, каковы её достоинства и недостатки.

Механизированная сварка.

Если сравнивать способы механизированной и ручной дуговой сварки, то наиболее эффективным средством для производства сварочных швов является использование механизированной сварки. Этот тип сварки имеет много схожих особенностей с ручной сваркой. Сварщик сжимает в руке шланговый держатель с горелкой и точно направляет сварочный электрод на стык или в угол соединения между сварными поверхностями. Если необходимо, то сварщик может осуществлять разнообразные движения сварочным электродом, как обратно-поступательные вдоль шва, так и поперек. Пуск защитного газа на сварочную поверхность, включение/выключение питания, приведения в действие механизма аппарата подачи сварочного электрода задействуются только после нажатия пусковой кнопки сварщиком или же открытием вентиля газовой горелки. Механизация затрагивает лишь операции подачи проволоки и процесс начала и окончания сварки вместе с заваркой кратера.

Конструкция полуавтоматического сварочного аппарата. Особенности механизированной сварки.

Широкое применение механизированная сварка в углекислом газе получила при изготовлении сложных конструкций. Для обеспечения сварочного процесса данным способом используют специальные установки, которые состоят из блока питания с пунктом управления, автоматического механизма подачи электрода, катушки или же кассеты для сварочной проволоки, и еще основных компонентов – газовой трубки с аппаратурой и шлангового держателя со встроенной горелкой. Естественно, что данное описание оборудования слишком узко, так как полная «начинка» оборудования намного сложнее и включает в себя множество деталей и механизмов для обеспечения полуавтоматической сварки. Кроме того, шланговый держатель имеет крепления для сварочного кабеля, спирали для подачи сварочной проволоки, газовой трубки и провода управления. Для экономии пространства и обеспечения техники безопасности эти коммуникации скреплены в общий пакет длиной до 3 метров. На рисунке 2 показана схема расположения оборудования для механизированной сварки при напольной установке в цехе.

Для того, чтобы перемещать тяжелую катушку или кассету со сварочной проволокой разработчики, как правило, её размещают на консоли полуавтоматической установки. Провода и газовая трубка идут в общем шланге – рукаве. Коммуникации сварочного аппарата проходят по трубчатой консоли по специальному технологическому отверстию и затем присоединены к постам обеспечения между ногами стойки к направляющему листу. Такая конструкция позволяет сварщику отдаляться от сварочного агрегата с держателем на расстояние до 10 метров. Кроме этого, в больших цехах используют сварочные полуавтоматы, которые имеют в своей конструкции встроенные шасси либо устанавливают аппарат на монтажную тележку, в которую помещают кассету и прочие коммуникации. Но, к сожалению, такой способ не очень распространен, так как возникает большая сложность в перемещении аппаратуры сварочного аппарата и ненадежности сварочного процесса, вследствие слабой среды защитных газов.

Технология механизированной сварки в защитных газах имеет свои плюсы по сравнению с ручной дуговой сваркой, но в отношении с автоматизированной сваркой имеет недочеты. Если ручной дуговой сваркой сварщик не сможет варить большие объёмы металлов и достаточно проваривать толстые металлы, то механизированная сварка в углекислом газе облегчает этот процесс. Кроме того, не нужно менять электроды, так как автоматическая катушка подаёт сварочную проволоку. Но, к сожалению, газовую горелку сварщик должен перемещать вручную, а в автоматизированной сварке и данный процесс управляется механизмом.

Механизированная сварка

Механизированная или частично механизированная сварка является дуговой сваркой, в процессе которой плавящийся электрод и дуга перемещается при использовании каких-либо механизмов или специального оборудования, специально для этого предназначенного. При помощи данного вида сварки можно выполнять любые сварочные работы, к примеру с нахлестом, тавровые, угловые или стыковые.

Автоматическая дуговая сварка является дуговой сваркой, при которой дуга возбуждается. А электрод подается при помощи только механизированного оборудования, а человек при этом вообще не принимает участие в процессе. Все происходит по четко заданной программе, которая продумывается заблаговременно.

Механизированная и автоматическая дуговая сварка подразумевает образование соединения особым образом. Происходит расплавление электрода и сварочного металла, капли данных материалов отправляются в сварочную ванну, а затем тщательно перемешиваются между собой. Жидкий металл обрабатывается при использовании дополнительного флюса или газа, что кардинально отличает автоматизированную сварку от ручной. Металл начинает раскисляться и легироваться. Дуга перемещается около свариваемых кромок, а также приходит в движение сварочная ванна.

Существует несколько видов сварки механизированного типа

1. Углекислый газ и его смеси с кислородом сваривает стальные изделия со средним содержанием углерода и низколегированные. Углекислый газ способен варить сталь при толщине 40 мм, а смеси газов могут справиться с толщиной 80 мм. В процессе сварки газы повышают ее свойства и характеристики. Углекислый газ расходуется в зависимости от того, насколько мощная дуга участвует в процессе, типа электрода, какие потоки воздуха в помещении в процессе сваривания металлов.
2. Инертные газы, к примеру аргон или гелий, способен сваривать алюминиевые детали, магниевые, титановые или различные сплавы из этих материалов. Сварить можно любые легированные стали и со средним и низким содержанием углерода. Использовать данные газы рекомендуется, ведь гелий имеет плотность намного меньше, чем воздух, а аргон наоборот. Также данные газы не образуют химические соединения с металлическими конструкциями, поэтому в них можно сварить любые сплавы или металлы.
3. При помощи флюса можно сваривать легированные стали, со средним или низким содержанием углерода. Также прекрасно для этого подходят титан, алюминий, чугун, медь или сплавы из данных материалов.

Флюс является порошкообразным материалом, который в процессе сварки обеспечивает функции электродов при ручной сварке. Его основа состоит из силиката марганца. Также флюсы можно разделить на две разновидности:

Неплавленными называют флюсы спеченные или керамические. Плавленные получаются при плавлении в печи определенных компонентов и составов. Керамические флюсы включают в себя порошковые материалы, которые соединяются в небольшие зерна специальными веществами, к примеру это может быть жидкое стекло. Спеченные флюсы спекают в печах, причем для этого используются те же порошкообразные вещества и высокие температуры, а потом частицы раздрабливаются до необходимого размера.

При сварке некоторые частицы флюса расплавляются, а когда затвердевают, становятся похожи на шлаковые корки. Не расплавленный флюс можно использовать в дальнейшем после того, как он просеивается.

При помощи порошковых проволок можно сварить низколегированные и низкоуглеродные стали, а при порошковых проволоках и высоколегированные, а также нержавейку и медные детали и сплавы. Они могут достигать толщины около 40 мм. Порошковые проволоки имеют оболочку из металла, которая заполняется шихтой.

Самой простой конструкцией из всех является порошковая проволока с трубчатым поперечным сечением. Чтобы сделать ее более жесткой, а также изменить соотношение металлических компонентов, необходимо применять проволоку, в которой во внутренней полости кромки металлов немного отогнуты в стороны.

Важно! Металл внутри оболочки рекомендуется выбирать в прямой зависимости от того, какой металл необходимо будет сваривать.

В шихту данного вида проволоки необходимо ввести компоненты, которые способны справляться с некоторыми функциями:

• защита расплавляемого металла от кислородного воздействия и азота, окисления и легирования металлов;
• дуга начинает гореть стабильно и равномерно;
• шов формируется намного лучше и качественнее.

Применяется три разновидности порошковых проволок при механизированной сварке. Они могут быть:

• самозащитные, для сваривания в углекислом газе;
• для сваривания при помощи флюса;
• самозащитные порошковые проволоки, которые не требуют дополнительного флюса и использования углекислого газа.

Технология для механизированной сварки

Для автоматической и механизированной сварки используются автоматические и полуавтоматические приспособления и аппараты. Они комплектуются источниками тока, для того, чтобы питать дугу.

Данные автоматы рассчитаны на выполнение таких функций, как:

• возбуждение и приведение дуги в движение;
• регулировка сварочного процесса;
• электродная проволока подается с такой же скоростью плавления, которая необходима при сварке;
• дуга передвигается равномерно около свариваемых кромок.

Полуавтоматическое оборудование имеет два основных устройства. Самоходная головка или трактор, а также аппаратуру для управления.

Сварочные автоматы для сваривания в газовых образованиях включают в себя специальные газовые редукторы, баллоны с кислотами, подогреватели и осушители, которые необходимы для очищения газов от лишней влажности.

При помощи трактора подается электродная проволока, а ток проводится к сварочному месту. Механизированный способ сваривания при помощи электродных проволок обычно включает в себя два ролика, один ведущий, а другой вспомогательный. Именно они надежно удерживают проволоку и сжимают ее с нужной силой. Они наматывается на специальные кассеты, поэтому происходит проталкивание через шланги, а затем при помощи тога подается в зону расположения дуги.

У сварочного автоматического оборудования под флюсом есть специальные системы, которые убирают излишки флюса. Трактор для сварки при помощи защитных газов есть горелка, которая направляет в необходимую зону электродную проволоку, подводит к ней ток и подает газовые образования в нужное место. На месте горелки обычно располагается держатель, который подает флюс через специальный бункер.

Механизированная и автоматическая сварка и ее применение

Механизированная сварка помогает накладывать прямые и кривые швы, а также позволяет производить сваривание в труднодоступных местах. Металлы должны быть средней и небольшой толщины, чтобы обеспечивать надежное и качественное сваривание. Данные виды сварки применяются при ремонтных и производственных работах. Кольцевые и прямолинейные швы при использовании на производстве, которые имеют длину больше 300 мм, обычно выполняются только при использовании автоматического сварочного оборудования.

При транспортном и машиностроительном производстве механизированная сварка плавящимся электродом применяется при производстве локомотивов или вагонов. Балки необходимо сваривать под флюсом на потоке. Рамы обычно сваривают при помощи углекислого газа. В сельском хозяйстве и производствах оборудования практически около 80 % работ выполняется при помощи углекислого газа.

При автоматической сварке при применении флюса и углекислого газа в основной массе свариваются трубы и другие детали, которые имеют большой диаметр.

Механизированная сварка с применением дополнительного флюса, углекислого газа и порошковых проволок постоянно используется в строительстве печей, для специальных резервуаров для хранения опасных и легко возгораемых веществ, для строительства мостов и судов, а также в других видах производств.

Технология механизированной сварки

Main Menu

Сварка в защитных газах — Технология механизированной сварки

Технология механизированной сварки порошковой и само защитной проволокой. Сварка порошковой проволокой — дуговая сварка, выполняемая плавящимся электродом из порошковой проволоки. Сварку порошковой проволокой можно выполнять открытой дугой без дополнительной защиты, в углекислом газе и под флюсом. Сварка порошковой проволокой открытой дугой — основной путь механизации сварки в тех случаях, когда затруднено применение механизированных способов сварки в углекислом газе и под флюсом, прежде всего в монтажных условиях, на открытых строительных площадках. Порошковая проволока представляет собой трубчатую (часто со сложным внутренним сечением) проволоку, заполненную порошкообразным наполнителем — шихтой (рис. 64). Оболочку порошковой проволоки изготовляют из стальной (чаще низкоуглеродистой) ленты толщиной 0,2—0,5 мм. Наполнитель представляет собой смесь порошков из газо-и шлакообразующих компонентов, а также легирующих компонентов, которые обеспечивают защиту зоны сварки и требуемые свойства сварного шва. Наиболее широко используют порошковую проволоку диаметром от 1,6 до 3,0 мм. При сварке такой проволокой расплавляется и трубка и компоненты сердечника. В результате плавления шлакообразующих и разложения органических составляющих шихты обеспечивается газошлаковая защита расплавленного металла от воздуха. По составу шихты сердечника порошковые проволоки делятся на две основные группы — рутилового и основного типов. Основой шлакообразующих компонентов шихты проволок рутилового типа является двуокись титана (минерал рутил), газовая защита осуществляется введением органических материалов. Эти проволоки малочувствительны к влаге и ржавчине, но относительно малопроизводительны, их целесообразнее использовать для сварки тонкого металла. В проволоках основного типа используются шлако-и газообразующие компоненты шихты с основными и амфотерными свойствами (мрамор, магнезит и др.). Проволоки этого типа более чувствительны к влаге и ржавчине, не допускают длинной дуги из-за образования пористости шва, однако они производительнее и обеспечивают более высокие механические свойства. Сварку порошковыми проволоками всех типов обычно выполняют на постоянном токе обратной полярности с использованием источников питания с жесткими внешними характеристиками. Недостатками самозащитной проволоки является узкий диапазон параметров режима сварки, отклонения от которых приводят к резкому ухудшению качества сварного соединения. Этот недостаток компенсируется при сварке порошковыми проволоками с дополнительной защитой углекислым газом. В зависимости от состава шихты порошковую проволоку можно использовать для механизированной сварки и наплавки сталей и чугуна как без защиты, так и с дополнительной защитой (флюсом, защитным газом) от воздуха. Для сварки углеродистых и легированных сталей открытой дугой применяют порошковые проволоки ПП-АН 1, ПП-АНЗ, ПП-АН6 и др., при сварке в углекислом газе — Г1П-АН4, ПП-АН5, ПП-АН8, ПП-АН9. Преимуществом порошковой проволоки является воз можность за счет наполнителя в широких пределах регули ровать химический состав шва, что используется при на плавке. Ими можно наплавлять изделия под флюсом, в за щитных газах и открытой дугой. Разработаны порошковые проволоки ПП-АН120, ПП-АН121, ПП-АН122—для наплав ки под флюсом деталей машин из углеродистых сталей, ПП-АН 105 — для наплавки высокомарганцовистых ста лей, ПП-АН170 — для наплавки высокохромистых сталей, порошковые ленты ПЛ-АН101, ПЛ-АН102 и др. При дуговой наплавке порошковыми проволоками и лентами применяют меньшие плотности тока по сравнению с электродами сплошного сечения, что обеспечивает меньшую глубину проплавления и меньшее перемешивание наплавленного металла с основным. Подготовка и сборка металла под сварку производятся так же, как при сварке в углекислом газе и под флюсом. Свариваемые поверхности должны быть очищены от грязи, масла и ржавчины. Прихватка выполняется полуавтоматами порошковой проволокой или вручную качественными электродами. Параметры режима и техника сварки в основном те же, что при сварке в углекислом газе: диаметр проволоки, сила сварочного тока и связанная с ним скорость подачи проволоки устанавливаются в зависимости от толщины свариваемого металла, количества слоев для заполнения разделки и положения шва в пространстве. Сварку выполняют короткой дугой для уменьшения разбрызгивания жидкого металла, улучшения защиты его от кислорода и азота воздуха, уменьшения выгорания легирующих элементов. При слишком короткой дуге в связи с падением напряжения в ней ухудшается стабильность горения дуги и качество шва. С увеличением диаметра проволоки от 1,4 до 3 мм соответственно увеличивается вылет электрода от 7—10 до 20— 25 мм. Ориентировочные режимы механизированной сварки низкоуглеродистой стали приведены в табл. 13. Сварка само защитной проволокой сплошного сечения предназначена для механизации сварки при монтаже на открытых площадках, а также в заводских условиях, когда неприемлема сварка в углекислом газе.

При сварке открытой дугой происходит интенсивное окисление свариваемого и присадочного металла, угар легирующих элементов, порообразование. Для предотвращения этих процессов сварочную проволоку легируют элементами, обладающими большим сродством к кислороду, чем выгораемые элементы. В качестве таких легирующих элементов используют Al, Ti, Zr и редкоземельные элементы (церий, лантан и др.). Эти элементы активно связывают 02, N2, S в стойкие неметаллические соединения и за счет этого можно получить свойства сварных соединений по прочности и пластичности на уровне металла шва, получаемого при сварке покрытыми электродами типа Э46—Э50. Микролегирование проволоки церием повышает стабильность процесса сварки и пластичность и вязкость металла шва. Для сварки низкоуглеродистых сталей этим способом используют проволоки Св-15ГСТЮЦА и Св-20ГСТЮА. Подготовка кромок, сборка металла, техника сварки, производительность аналогичны сварке в углекислом газе. Сварку выполняют постоянным током как прямой, так и обратной полярности. Ориентировочные режимы механизированной сварки приведены в табл. 14. Технологические свойства дуги при сварке этим способом несколько хуже, чем при сварке в углекислом газе; шов покрывается толстой пленкой окислов, плотно сцепленных с его поверхностью. Сварочные полуавтоматы. Сварочным полуавтоматом называется сварочный аппарат с механизированной подачей сварочной проволоки, но перемещаемый в процессе варки вручную.

Для механизированной сварки и наплавки применяют шланговые полуавтоматы с различными горелками, а также специальные типы полуавтоматов, в которых используются дополнительные устройства, например прижимные механизмы при сварке электрозаклепками. Шланговые полуавтоматы применяют для сварки как плавящимся, так и неплавящимся электродами. Механизированная сварка характеризуется высокой маневренностью, возможностью сварки всех видов соединений практически во всех пространственных положениях, в том числе и в труднодоступных местах. Шланговые полуавтоматы классифицируют по следующим признакам: по способу защиты дуги — для сварки в защитных газах, под флюсом, без внешней защиты (при сварке порошковыми и само защитными проволоками), универсальные, приспособленные для сварки с несколькими различными способами защиты дуги; по типу применяемой электродной или присадочной проволоки — для сварки сплошной стальной (жесткой) проволокой, проволокой из алюминиевых сплавов (мягкой), порошковой проволокой, универсальные; по способу и скорости регулирования подачи проволоки— толкающего, тянущего, тянуще-толкающего типа; с плавным, ступенчатым и смешанным регулированием скорости подачи; по компоновке — однокорпусные (с механизмом подачи, встроенным в корпус источника питания) и с вынесенным подающим механизмом; с аппаратурой управления, встроенной в источник питания дуги или в специальный шкаф управления; по транспортабельности — стационарные и с транспортируемым во время сварки подающим механизмом, который может быть передвижным и переносным (чемоданного типа, ранцевый, ручной с подающим механизмом и катушкой проволоки, встроенной в держатель горелки); по способу охлаждения горелки — с естественным (воздушным) и искусственном (водяным или газовым). В состав наиболее распространенных полуавтоматов —; шланговых — для сварки в защитных газах входят (рис. 65): горелка 1 или комплект горелок со шлангом 2, механизм 3 подачи электродной проволоки, катушка 4 или другие устройства для электродной проволоки, шкаф или блок управления 5 (если он не объединен с источником питания), а также провода для сварочной цепи и цепей управления, аппаратура для регулирования подачи защитного газа и измерения параметров (состава, расхода, давления), шланг для газа, источник питания. Полуавтоматы под флюсом состоят из тех же узлов, но вместо газовой аппаратуры они снабжены устройствами для подачи флюса. Отличительной особенностью полуавтоматов для сварки без внешней защиты дуги является отсутствие газовой аппаратуры и устройств для подачи флюса. Большинство используемых горелок (

90%) — горелки с естественным (воздушным) охлаждением токоведущих и нагреваемых теплотой дуги частей. Водяное охлаждение обычно применяют в горелках, рассчитанных на токи свыше 400 А. По характеру взаимного расположения основного корпуса и рукоятки различают горелки молоткового и пистолетного типов, последние составляют не более 10% от общего числа горелок. Наиболее распространенными полуавтоматами являются полуавтоматы толкающего типа, т. е. такие, в которых электродная проволока проталкивается по шлангам (гибким направляющим каналам) от подающего механизма. Подавляющее большинство горелок снабжено шлангами длиной до 3 м, как правило, для стальной электродной проволоки. Для сварки тонкой проволокой (диаметром 0,6— 1 мм) и проволокой из мягких алюминиевых сплавов горелки комплектуют шлангами длиной 1,5—2 м. Механизмы подачи электродной проволоки или подающие механизмы обычно состоят из электродвигателя, редуктора и системы подающих и прижимных роликов. Ведущий ролик, который приводится во вращение электродвигателем через редуктор, проталкивает проволоку через шланг в зону сварки. Скорость подачи проволоки регулируют ступенчато сменными шестернями или роликами, а также плавным регулированием частоты вращения при использовании двигателя постоянного тока. В зависимости от назначения применяют схемы с одним приводным роликом (тонкая стальная проволока), двумя приводными роликами (стальная проволока 1,6—2,5 мм, иногда алюминиевая проволока) и четырьмя приводными роликами (алюминиевая и порошковая проволоки). В состав комплекта приборов и арматуры для подачи защитного газа от баллона или сети до электромагнитного газового клапана полуавтомата входят газовый редуктор и расходомер, которые иногда объединены в одном приборе — редукторе-расходомере. При сварке в углекислом газе в этот комплект входит также подогреватель газа, который может быть встроен в редуктор-расходомер (см. рис. 60). Требования безопасности труда при сварке в защитных газах соответствуют требованиям.

В чем заключается сущность сварки в защитных газах?

Какие способы защиты зоны сварки используют при сварке в защитных газах?

Назовите основные параметры режима при сварке плавящимся электродом в защитных газах.

В чем заключаются особенности сварки в углекислом газе?

Почему для сварки в защитных газах плавящимся электродом используют источники питания с жесткой характеристикой?

Какие разновидности аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом вы знаете?

Что такое сварочный полуавтомат? Дайте классификацию полуавтоматов.

Для обеспечения более медленного охлаждения применяют предварительный подогрев изделия. При сварке в условиях низких температур такой подогрев обязателен даже для низкоуглеродистых сталей. Для снятия внутренних напряжений иногда применяют термическую обработку изделий, главным образом отжиг или нормализацию. Отжиг применяют полный или низкотемпературный. Полный отжиг заключается в нагреве изделия из стали до 800 . 950° С, выдержке при этой температуре и последующем медленном охлаждении вместе с печью. В результате такой обработки пластичность и вязкость наплавленного металла и металла около шовной зоны возрастают, а твердость металла снижается. При этом в сварном изделии полностью снимаются внутренние напряжения. Низкотемпературный отжиг (или высокий отпуск) заключается в нагреве сварного изделия до 600 . 650° С, выдержке при этой температуре и последующем охлаждении вместе с печью. Так как нагрев производится до температуры ниже критической, в металле структурные изменения не происходят. При меньших температурах нагрева сварочные напряжения частично остаются в изделии. Нормализация производится нагревом изделия до температуры на 30 . 40° выше критической, выдержкой при этой температуре и охлаждением на воздухе (т. е. с несколько большей скоростью, чем при отжиге). Такая обработка является наилучшей для сварных изделий, так как не только снимает внутренние напряжения, но позволяет получить мелкозернистую структуру металла. Особенно следует рекомендовать нормализацию для сварных изделий из низкоуглеродистых сталей, содержащих углерода менее 0,25%. Для термообработки крупногабаритных сварных изделий применяют специальные мощные термопечи.

Механизированная сварка: виды, ГОСТы, технология, оборудование, дефекты, область применения

Механизированная сварка представляет собой дуговую сварку, в процессе которой подача электрода, преобразованного путем плавления в присадочный металл или перемещение дуги выполняются с помощью управляемых машин и механизмов. С ее помощью специалист по металлу производит стыковые, угловые, тавровые и иные швы.

Нормативные акты, используемые при проведении сварных работ

Перечень основных Государственных стандартов, посвященных механизированной сварке, включает:

• ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения основных понятий;
• ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры;
• ГОСТ 19521-74 Сварка металлов. Классификация;
• ГОСТ 3.1705-81 Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сварка;
• ГОСТ 11969-79 Сварка плавлением. Основные положения и их обозначения;
• ГОСТ 29273-92 Свариваемость. Определение;
• ГОСТ 30430-96 Сварка дуговая конструкционных чугунов. Требования к технологическому процессу;
• ГОСТ 2.312-72 Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений;
• ГОСТ Р ИСО 17659-2009 Сварка. Термины многоязычные для сварных соединений;
• ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки металлов. Термины и определения;
• ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

Область использования

Данный вид технологических работ широко используется при производстве:

Механизированная сварка – это вид сварочных работ, где все ключевые манипуляции, кроме погрузки и разгрузки изделий, выполняются в автоматическом режиме.

Частично механизированная – представляет собой металлообработку, где в ручном режиме осуществляется передвижение горелки и заготовки, погрузка и разгрузка изделий, а проволока поступает механически.

Технология механизированной обработки

Сначала обрабатываемые поверхности подготавливают. Проводят правку для устранения деформаций проката, наносят разметку, выполняют резку металла и обработку кромок. Края подвергают механической обработке абразивными материалами (инструментами) высокой твердости.

Далее выбирают режим сварки. Определяют силу, род и полярность тока, напряжение дуги, скорость сварки, температуру окружающей среды, число проходов, пространственное положение шва.

К электроду подводят электроэнергию, а обрабатываемое изделие заземляют для возбуждения и поддержания дуги. При соприкосновении этих объектов возникает сварочный ток. Под воздействием нагрева металл электрода и кромка изделия плавятся. Расплавленные частицы одного и другого вещества попадают в сварочную ванну, где происходит их смешивание в единую массу. При этом образуется расплавленный шлак, который поднимается на поверхность и образует защитную пленку. Затвердевание металла способствует образованию сварного шва.

На качество места соединения влияет наличие воздуха. Чтобы шов оставался прочным, локацию обрабатывают защитным газом, образующимся при сгорании углерода, или флюсом.

Технология частично механизированной сварки

Частично механизированная сварка предполагает ручное перемещение горелки и (или) заготовки и осуществление погрузки и разгрузки деталей. А вот подача присадочного металла происходит механическим способом. Возможна ручная регулировка сварочных параметров.

Существуют левый и правый способ газовой сварки. Левый способ заключается в перемещении горелки справа налево, при этом также передвигается перед пламенем присадочный пруток. В идеале движение должно носить зигзагообразный характер, перпендикулярный шву.

Правая сварка подразумевает прямолинейное перемещение горелки слева направо. Пламя расположено перед прутком и направлено в сторону расплавленной ванны. Металлический шов остывает не так быстро, как в первом случае. Из-за этого прочность соединения и производительность работ повышаются, а расход газа уменьшается.

Сварочное оборудование

Производство сварных швов реализуется с помощью автоматических и полуавтоматических аппаратов.

Автоматический прибор включает в себя:

• газовый редуктор;
• баллон с кислотами;
• подогреватель;
• осушитель.

Главным элементом автомата является сварочная головка. От того, с какой скоростью (постоянной или переменной) она подает электродную проволоку, зависит скорость плавления.

Полуавтомат обеспечивает подачу проволоки механическим способом. Перемещение дуги по направлению шва реализуется ручным управлением.

Полуавтоматическая техника включает в себя:

• электродержатель;
• кассеты;
• шкаф управления;
• сварочную горелку;
• источник питания;
• провод.

Примерная стоимость аппаратов для полуавтоматической сварки на Яндекс.маркет

Основным элементом механизма является электродержатель. Он сохраняет электрод в определенном положении и обеспечивает подачу тока в зону сварки. Активация дуги происходит посредством замыкания или пусковой кнопки, расположенной на рукояти держателя.

Механизированная сварка под флюсом

Флюс – это порошкообразное вещество для сварки, соответствующее ГОСТ 8713-79. Своими свойствами он напоминает электродное покрытие, а основным веществом является силикатный марганец.

Флюс бывает плавленым и неплавленым. К первым относятся вещества, прошедшие высокотемпературную обработку в печах. Ко вторым причислены флюсы керамического происхождения и порошки, спекшиеся и раздробленные до определенного размера.

Чаще всего сварка под флюсом используется при соединении высоколегированной и нержавеющей стали, алюминиевых и медных сплавов.

Примерная стоимость флюса на Яндекс.маркет

Недостатки швов

Дефекты сварочных швов возникают вследствие:

• дифференциального нагрева металлического изделия;
• усадки расплавленного вещества;
• структурных изменений в химическом элементе.

Для предотвращения несовершенства сварки детали закрепляют в специальных инструментах. Этот вариант идеально годится для вязких составов, которые не вызывают образование трещин.

Некоторые сварщики используют метод обратной деформации или метод полного (частичного) устранения внутренних напряжений.

Классический случай устранения недостатков – термическая обработка посредством высокого отпуска. Изделие нагревают до 650°С и после недолгой выдержки медленно охлаждают.

Механизированное производство швов: плюсы и минусы

К преимуществам относят отличное качество готовых изделий, высокую скорость металлообработки, экономию металла (например, в сравнении с заклепочным соединением), снижение стоимости, связанную с уменьшением трудоемкости подготовительных работ. Вес сварной конструкции легче литой или клепаной.

К отрицательным качествам относится высокое энергопотребление сварочных работ и расходных материалов.