Сварка конструкций с дополнительной порошкообразной присадкой

Нерациональные затраты тепла сварочной дуги

Рассмотренные выше высокопроизводительные спо­собы дуговой сварки, как было отмечено, не могут найти на производстве в силу тех или иных причин широкого применения. Поэтому следует искать новый, более доступный высокопроизводительный способ сварки, обеспечивающий, кроме того, высокое ка­чество самых различных сварных конструкций.

При сварке плавящимся электродом с увеличе­нием тока и скорости сварки происходит значительное преобладание проплавляющей способности над про­изводительностью расплавления электродного металла, тогда как при рациональном режиме сварки должно обеспечиваться правильное соотношение в шве между

16

массами расплавляемого основного и присадочного металлов. По существу процесс сварки должен про­текать таким образом, чтобы нагревать и расплавлять минимально необходимое для образования сварного соединения количество металла. Увеличение тепло - вложения, т. е. увеличение количества нагретого и наплавленного металлов, ухудшает качество свар­ного соединения (увеличивается зона структурных превращений, степень деформации изделия) и вызы­вает бесполезный расход энергии, снижает произво­дительность. При сварке под флюсом в среднем 41% тепла дуги идет на плавление металла шва, из них 14% — на плавление присадочного металла. В этом случае доля тепла дуги, идущая на расплавле­ние основного металла, составляет в среднем 27%, т. е. доля основного металла в шве составляет 65% и присадочного металла — 35%. С увеличением силы сварочного тока доля основного металла в шве возрастает и достигает 70%. Это показывает, что при сварке под флюсом соединений, образуемых преи­мущественно наплавленным металлом, расплавляется излишнее количество основного металла. К нерацио­нальным затратам тепла относится также тепло на расплавление избыточного количества флюса и нагрев изделия в процессе сварки за счет теплопроводности. Нерациональные затраты тепла при сварке под флю­сом составляют 74—83%, из них 19—25% на расплав­ление флюса, 14—21% на расплавление основного металла, 26—32% на нагрев изделия в процессе сварки за счет теплопроводности, 6% на излучение, нагрев расплавляемой части флюса. На расплавление элек­тродного метала расходуется только 12—16% свароч­ного тепла.

Избыток тепла в зоне сварки появляется вследствие того, что сварочной дугой выделяется значительно больше тепловой энергии, чем может быть воспринято поверхностью электродного металла. Поэтому для уменьшения нерациональных затрат тепла необходимо ограничивать поступление тепла в изделие в процессе сварки и создавать условия для стока избыточного тепла. При обычной сварке под флюсом избы­точное, бесполезно теряемое тепло можно использо­вать на расплавление дополнительной присадки в ко­личестве до 200% массы электродной проволоки.