СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Технология сварки в среде углекислого газа

Подготовка кромок и ориентировочные режимы сварки стыко­вых швов углеродистых и низколегированных сталей приведены в табл. 39. В табл. 40 даны режимы сварки угловых швов. Кромки перед сваркой тщательно очищают от грязи, масла, ржавчины и кузнечной окалины, а также от шлаков, остающихся после кисло­родной резки. Прихватка в процессе сборки должна выполнять­ся электродами с качественным покрытием или в среде угле­кислого газа.

Для повышения устойчивости горения дуги, уменьшения раз­брызгивания, увеличения глубины провара и повышения произво­дительности процесса целесообразнее сварку вести при высоких плотностях тока на электроде, т. е. применять при одном и том же токе более тонкую проволоку. В зависимости от напряжения определяется длина Дуги при данной плотности тока. Снижение или повышение напряжения по сравнению с пределами, указанны­ми в таблицах, приводит к чрезмерному укорочению или удлине­нию дуги и нарушает процесс сварки: обрывается дуга, разбрыз­гивается металл, появляется пористость и т. д.

Величина напряжения имеет особенно важное значение при сварке тонкого металла (менее 2 мм).

Скорость подачи проволоки практически подбирается такой, чтобы дуга горела устойчиво при заданном токе и напряжении. Расход углекислого газа должен быть таким, чтобы обеспечивалась надежная защита сварочной ванны от окружающего воздуха. В зависимости от этого условия выбирается и наиболее целесообраз­ное положение мундштука относительно поверхности сварочной ванны (угол наклона, расстояние). Расстояние между мундштуком и изделием обычно равно: при токе 60—150 а и напряжении 22 в — 7— 14 мм, при токе 200—500 а и напряжении 30 — 32 в —15—25 мм. Угол наклона электрода к вертикали должен сос­тавлять 15—20й.

Перед началом сварки включают подачу газа и регулируют его расход по расходомеру, продувая одновременно шланги и держа­тель от остатков воздуха. Вылет электрода в начале сварки уста­навливается равным 25—30 мм.

Перемещение электрода при сварке должно быть равномер­ным. В процессе сварки тонкого металла электрод перемещают только поступательно вдоль шва, при сварке более толстого метал­ла концом электрода делают также и поперечные движения (рис. 120).

Сварщик может вести электрод при сварке слева направо («уг­лом назад») или справа налево («углом вперед»), или «на себя» при перпендикулярном расположении электрода по отношению к плоскости шва; возможен также наклон электрода вперед или на­зад в пределах 5—20°

Диаметр сварочной ванны не должен превышать 30 мм. Сварка справа налево «углом вперед» уменьшает глубину проплавления основного металла и увеличивает ширину валика. Этот способ предпочтителен при сварке тонкого металла или легированных сталей, склонных к образованию трещин в процессе сварки и при остывании. При сварке угловых швов тавровых соединений угол между электродом и вертикальной стенкой тавра берется равным 25—35°. Швы на плоскости, расположенной под углом более 60" к горизонту, а также вертикальные швы при толщине металла менее 2 мм сваривают сверху вниз для того, чтобы давление газов дуги препятствовало стеканию расплавленного металла. При этом целе­сообразно применять минимальное напряжение и силу тока. Ме­талл толщиной более 2 мм можно сваривать вертикальными шва­ми снизу вверх, наклоняя электрод «углом назад».

Горизонтальные швы" сваривают электродом, направленным снизу вверх, без поперечных колебаний, при напряжении 17—18 в. Потолочные швы сваривают электродом в положении «углом на­зад», используя минимальное напряжение и силу тока, а также несколько увеличивая расход углекислого газа.

Стыковые швы металла толщиной 1,5—3 мм сваривают на весу вертикальным электродом, перемещая его по оси шва. Более тон­кий металл (0,8— 1,2 мм) сваривают на медной или остающейся сталь­ной подкладке в нижнем положении либо в вертикальном положе­нии без подкладки.

В среде углекислого газа полуавтоматическим способом прово­локой 0,8 мм можно сваривать в стык при зазоре до 1,5—2 мм металл толщиной 1—15 мм. С целью предупреждения протекания металла сварщик периодически выключает подачу проволоки на 0,25—0,5 сек, не отводя горелку от ванны; наплавленный металл остывает и не протекает через зазор, кроме того, исключается возможность сквозного проплавления основного металла.

Заканчивая сварку, кратер следует заполнить металлом, за­тем прекратить подачу проволоки и выключить ток, не отводя го­релку и не прекращая подачу углекислого газа до затвердения ме­талла ванны. Чтобы не произошло окисления металла, не следует прекращать сварку отрывом дуги и отводом держателя. Сварка углеродистых и низколегированных конструкционных сталей производится кремнемарганцевой проволокой марок Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС. Состав проволок этих марок приведен в табл. 3.

Проволоки Св-08ГС и Св-12ГС содержат недостаточно марган­ца, вследствие чего при сварке происходит выгорание не только марганца, но и кремния и в первом слое многослойного шва может появиться пористость. Проволоку Св-08ГС и Св-12ГС можно применять при сварке тонкого металла и изделий небольшого размера с относительно короткими швами. При сварке низколеги­рованных сталей, содержащих для повышения их коррозийной стойкости хром и никель, применяют проволоку Св-08ХГС и Св-10ХГ2С (1% хрома).

Низколегированные стали типа хромансиль толщиной до 4 мм сваривают проволокой Св-18ХГСА, Св-18ХМА и Св-10ГСМТ. Для более толстого металла применяется проволока Св-08ХЗГ2СМ, со­держащая до 0,10% углерода, 2—2,5% марганца, 0,45—0,75% крем­ния, 2,0—3,0% хрома, 0,3—0,5% молибдена и не более чем по 0,03% серы и фосфора.

Низколегированные теплоустойчивые молибденовые и хромомо­либденовые стали 12ХМ, 15ХМА, 20ХМ, 20ХМА и др. сваривают проволокой Св-08ХГ2СМА, содержащей: до 0,1% углерода, 0,6— 0,9% кремния, 1,4—1,8% марганца, 0,8—1,1% хрома, 0,4—0,6% молибдена, не более 0,3% никеля и не более чем по 0,03% серы и фосфора.

Стали, содержащие хром (15ХМА, 20ХМА), свариваются с предварительным подогревом до 250—300° и после сварки подвер­гаются высокому (при 600—680й) отпуску. Если теплоустойчивая сталь содержит еще ванадий (в обозначении имеется буква Ф, на­пример сталь 12ХМФ), в проволоку вводится 0,25—0,4% ванадия. Изделия из этой стали после сварки также подвергаются термооб­работке.

Сварка высоколегированных аустенитных хромоникелевых не­ржавеющих сталей (ІХ18Н9Т и др.) в углекислом газе произво­дится проволокой Св-06Х19Н9Т и Св-08Х20Н10Г6. Металл толщи­ной до 3 мм сваривается на весу и на медной подкладке. Режимы сварки приведены в табл. 41.

Дефекты стального литья (стали 25Л, ЗОЛ и 35Л) заваривают проволокой 1,6—2мм при сварочном токе 350—420 а, напряжении 28—32 в и расходе газа 15—20 л/мин. Сварку проволокой Св-08ГС ведут узкими валиками по способу «горки» с длиной участ­ков 150—200 мм.

Как уже указывалось, при сварке в среде углекислого газа последний разлагается на окись углерода и кислород. Если сва­

ривают закрытые сосуды, то в них может скапливаться окись угле­рода и вызвать отравление у сварщика. Углекислый газ тяже­лее воздуха, он сосредоточивается в цеху вблизи пола, поэтому необходима хорошая вентиляция свариваемых сосудов и рабочих помещений цеха. При сварке на открытых площадках следует устанавливать ограждения, защищающие место сварки от воздей­ствия ветра, так как ветер сдувает поток углекислого газа, выходя­щего из мундштука держателя.