Дуговвя сварка в защитных газах
Сварку можно выполнять плавящимися и неплавящимися электродами, с присадкой н без присадки. Специфические особенности способа и широкий диапазон защитных газов обусловливают широкую область его применения как в отношении свариваемых металлов так и их толщины. К недостаткам способа следует отнести необходимость использования часто дефицитных газов и создания условий, предотвращающих их сдувание в процессе сварки, а также необходимость применения газовой аппаратуры (баллонов, редукторов н т. д.).
При аргонодуговой сварке на постоянном токе дугу зажигают прикосновением электрода к изделию с последующим отводом илн без прикосновения, с помощью осциллятора. На переменном токе дугу зажигают на угольной (графитовой) пластинке. Сваривают во всех пространственных положениях правым и левым способами. Угол наклона электрода к изделию должен быть 60—80°, а присадочной проволоки 10—12°. Присадочный пруток вводят в ореол пламени (ио не столб дуги) в начале сварочной ванны. При обрыве дуги пруток держат под защитой аргона до потемнення. Перемещение прутка при сварке малых толщин — возвратно-поступательное, а прн сварке со скосом кромок — серповидное. Газ открывают за 2—3 с до зажигания дуги и закрывают после остывания электрода. Металл толщиной до 3 мм сваривают в один слой, 3,5—5 мм — в два слоя, 6—8 мм — в три. Перед сваркой выполняют прихватки длиной 5—І0 и высотой 1—1,5 мм.
Механизированную сварку в аргоне нержавеющих сталей плавящимся электродом ведут после прихватки неплавящимся электродом без присадочной проволоки. Перед сваркой прихватки зачищают щеткой из нержавеющей стали. Сваривают на постоянном токе обратной полярности. На качество швов большое влияние оказывает вылет электрода: при его увеличении повышается количество расплавляемого металла; при уменьшении — повышается стабильность дуги, но увеличивается разбрызгивание газового сопла. Вертикальные швы сваривают обычно «на спуск», горизонтальные — с наклоном горелки вниз от горизонтальной оси, без поперечных колебаний, потолочные — вертикальным электродом нли с наклоном электрода «углом назад» и с поперечными колебаниями.
В качестве неплавящегося электрода применяют прутки из чистого вольфрама, вольфрама с присадками окислов лантана и иттрия, которые облегчают зажигание и поддерживают горение дуги, повышают стойкость электрода.
При сварке на переменном токе рабочий конец электрода затачивают в виде полусферы, при сварке на постоянном токе — под углом 60° иа длине 2— 3 диаметров илн в виде четырехугольноп пирамиды.
* і.*® X о cj 2* * м н я >> . 3 P-я ч о г О X ^ о« * о О |
н н X X ' о О- |
Я X >х |
^ я ч § _ CL СЧ [- 1<8 >> |
3 О о 3 СО Q. О н Є- |
lllS ё isS ООН |
й - К *1 |
н О и |
к * г 2 « в S г § “ 2 я u s сч _Оч 3 сч 3 Н и CU О « >» |
К О > а &. t Я с Нх8 х * Л L |
3 <1> а |
о. «* н о 2 X сч о 2 fc sc ёя о 2 и g-g й о о а. S*s! с; 5 |
£*1 CJ я |
<8 X 2 |
п о о |
1 |
1Л О |
В і I в 4 й К <U В Э 3 « S Ї 3 £ о * В о. * сч ЇТ сч * О § а. о. У (V сч х * £ |
X § я 2 §. а** 5 <- ч ч а> £ч &SS £ 8 a л * * |
о н |
Рекомендуемая область применения дугоаой ееарки а защитных газах |
X -В с о » X •X CL з х SS X с |
X |
о. С С О |
*К ос 3 п X о X с X »s 2 ° В £ >2 СЧ L - Си |
X 1 к |
£■§ с я |
U о С |
А ■ О с> |
к § |
о и |
си»я СЧ X |
>0 и й> |
сч и |
|
2 и |
X |
«ч а> Й и |
2 о |
2 3 |
||
<ч |
х“ X |
о и си |
§ сч^ |
л |
3 X |
|
н «ч Си <и Л С_ |
сч |
»х |
2 н « си |
я и |
я о |
|
О |
X |
X 3 X |
X S |
га о СЧ о * |
*Х |
и |
■ О и СЧ |
сч X |
X 2 £ (X ~ о сч |
нер 2- го |
5 Я Я |
та2 X >— |
|
X |
о и |
си |
н си |
К м - tr X |
с> «ч |
£ 2 |
о и |
си сч |
* |
о и |
и Си О сч сч |
я 5г X < ' ° |
1 S X ff |
аХ 3 5 * |
*х 3 £ X |
§2 о т сисч |
сч X Н X СЧ X 03 О) S о ^ Си <f> X Я 2 5 к X ж и * 2 s та 2 X в ^ ”4 с я I гч 2 (К N - сэ та g X о с _ СЧ X £ х X - О |
сч та й >» ^ CU Q * &■ X X <*> |
£ х г а> ^ с; а й |
g сч d. о 5 41 >»Ч 2 2 S и - и 3 З і. 5 |, s й 6 сч ^ и 1-а® >>а р S |
X СЧ О, аз н X О X си а> х х «ч сч та сг> і 5 к X X У СЧ X e m х £ Ої-f си -£ 3 X х г) Ш |
$ § о. . к »Х к 3 2 X с X X аХ н ° |
£ си О £ Л СЧ со Ч |
та § ч х W и о х X |
£ X СЧ f - Си О |
2 § |
X X s СЧ х X И СЧ СГ £-! s * 2 X о 5 X х X Я е ї S X X X Q 2 § К § Я я о. X X и. -г х и; m X та о |
X X § I о С 5 S & Piс 2 X |
к (- Си о * *15 1х| |
>> та а х |
о с |
Способ сварки |
Защитный газ |
Ток |
Основной металл |
Толщина, мм |
Саариваемые конструкции |
Ручная и механизированная, неплавящимся электродом |
Аргон 2-го сорта, гелий |
Постоянный, прямой полярности и переменный |
Медь и ее сплавы |
То же |
Листовые конструкции и трубопроводы |
Механизированная и частично механизированная, неплавящимся электродом |
Аргон 2-го сорта, гелий, смесь аргона и азота (20-30%) |
Постоянный, обратной полярности |
То же |
3 и более |
Листовые конструкции и трубопроводы |
Ручная и механизированная, неплавящимся электродом |
Аргон 1-го сорта |
Переменный |
Алюминий и его сплавы |
0,5—15 |
Решетчатые и листовые конструкции, трубопроводы и монтажные швы негабаритной аппаратуры |
Механизированная и частично механизированная, плавящимся электродом |
Аргон 1-го и 2-го сортов, смесь аргона и гелия |
Постоянный, обратной полярности |
То же |
2 мм и более |
Решетчатые и листовые конструкции, трубопроводы н монтажные швы негабаритной аппаратуры |
Ручная нмеханизированная, неплавящимся электродом |
Аргон высшего сорта |
Постоянный, прямой полярности |
Титан и его сплавы |
0,5 и более |
То же |
Механизированная и частично механизированная, плавящимся электродом |
Аргон высшего и 1-го сортов |
Постоянный обратной полярности |
То же |
3 мм и более |
» |
Примечание. Постоянный ток может быть заменен переменным при использовании устройств поджига дуги или других стабилизаторов. |
I * и si „ I и II Зі х< о *5 3 * * % * о 8 О д. *■? ы X I- см и і |
W |
v |
Толщина металла. мм |
со ю —- — О О СЛ о |
5*9 ю •— — о о сл о |
ю — О о |
Egn 'IS * £ ■о ^ о S О о "я ° о OV *о ^ Ж 09 S “ =е г |
О н Е |
о ЇЗ £ і о : |
gogH sg-S 2 я Я * <5 сл а> |
ш |
Ж Ж * •о 5 ° | о го О ^ Л |
Тип соединения |
ft) J3 |
Ж ' |
?! х о о § н ж |
1 |
гь ч- -581 л х о сг Ov Ь тз s ft) О £ Ж Е 6 |
Р? S Е U о ж а о ж 113 ара ■тз Із-о х о о |
со g |
о Ы U) Я fD аз О X w о в о со П) - О |
н о * |
03 |
+ з |
р О СП СП I |
Конструктивные элементы подготовки кромок |
С/5 |
сл О. - ° КЗ сл сл~ а ~о 5S н |
о То |
о То |
X "О сл О о ш |
і |
+ N) Ъ 05 |
0/5 |
Є/5 |
X и о |
Р,3 |
Дилме тр присадочной проволоки мм |
05 05 05 05 |
05 05 05 05 І І І І (ОЮМЮ |
8 ; f |
О 00 СЛ л тттт >—>—оо-ч СЛ СО СЛ О о о |
<+»■ оо сл о* І І |
сл I сл о У |
0 1 ст> |
Сила тока. А |
— СП — о о |
— — 00 < ю О < о о |
сл со I I 05 «е» |
05 СЛ Л» -L Ії іл іл |
05 СЛ ^ - Й- ■ Iі 1 J 05 СЛ СЛ |
Расход аргона. л/мин |
і |
Переменный Постоянный прямой полярности Постоянный обратной полярности |
Ток j |
|
g - о 2*0 EL о * о 55, о »я »s »а |
с к ч |
|
г |
||
ч |
||
1а» |
||
10—75 10—40 20—65 : 10-50 ! До 10 До 10 |
- |
|
— — Сп в» СО Ф. rrffrr |
о |
|
О в О О о о о |
о ж CJ |
|
— (О |
> |
|
rfffff ЫЛЮСО —— |
Со |
3 чэ |
О О О О Ю <Л о о о о |
*= |
|
Ю СО— — Ю Ф о О О сл о о о р о о Типі |
а> V» п> ч ■о |
|
ООООССЮ в О О О |
||
л ж |
||
120—300 50—200 і50—400 І 00—350 GO—100 30—75 |
СП |
Х> о & |
г |
||
ЛЙОООО 0 © о © о о 1 1 і ГГ 1 |
||
О СО О 00 СЛ О О О О О о о |
Диаметр, мм
О о * 5 а о и ш к о а. а. с с |
сь-5 •Є-" л о « Ч и К о о о в ш о. |
о< а. „ |
3 а |
0.3 |
х S а ч |
о о С я |
Нижнее положение
0.8 |
Без скоса |
0—0,2 |
1,5 |
1,0 |
60—70 |
30—35 |
5—6 |
1,0 |
То же |
0—0,2 |
1,5 |
1,6 |
70—80 |
20—23 |
5-6 |
1,5 |
0—0,3 |
2,0 |
1,6 |
135—150 |
30—32 |
6—7 |
|
2,0 |
0—0,3 |
2,0 |
2,0 |
160—180 |
25—26 |
6—7 |
|
3,0 |
К-образная, угол 40° |
0—0,4 |
2,5 |
2,0 |
190—200 180—190 * |
19—24 |
7—9 |
4,0 |
То же |
0 1 О 4* |
2,5 |
2,0 |
170—185 160—175 * |
12—13 |
7—9 |
Вертикальное положение
0,8 |
Без скоса |
0—0,2 |
1,5 |
1,0 |
60—70 |
32—35 |
5—6 |
1,2 |
То же |
0—0,2 |
2,0 |
1,6 |
75—95 |
19—20 |
6—7 |
2,0 |
» |
0—0,3 |
2,0—2,5 |
1,6 |
180—200 |
25—30 |
6—7 |
3,0 |
К-образная, угол 40° |
0—0,4 |
2.5 |
1,6 |
190—200 180—190* |
19—24 |
7—9 |
4,0 |
То же |
О 1 О 4* |
2,5 |
1,6 |
190—200 180—200* |
10—15 |
7—9 |
* Второй проход. |
Режммы ручной аргонодугоюй марки алюминия аольфрамоаым электродом
Стыковые соединения |
Сварка по отбортовке |
||||
Толщина ме |
без присадки |
с присадкой |
Расход газа, л/мии |
||
талла, мм |
Сварочный ток. Л |
Расход газа, л'мин |
Сварочный ток, А |
Расход газа, л /мин |
Сварочный ток А |
На съемной подкладке
0,8 |
45—55 |
4—5 |
__ |
__ |
40—45 |
4—5 |
1,0 |
50—65 |
4—5 |
65—85 |
4—5 |
45—55 |
4—5 |
1,2 |
60—70 |
5—6 |
70—90 |
5-6 |
55—70 |
5—6 |
1,5 |
70—90 |
7-8 |
80—100 |
7—8 |
70—85 |
7—8 |
2,0 |
90-100 |
7—8 |
90—110 |
7—8 |
— |
— |
3,0 |
110—120 |
8—9 |
100—120 |
8—9 |
— |
— |
На остающейся подкладке
1,5 |
— |
_ |
60—80 |
5—6 |
— |
2.0 |
— |
— |
90—110 |
7—8 |
— |
2,5 |
— |
— |
110—130 |
8—9 |
— |
3,0 |
— |
— |
140—160 |
8—9 |
““" |
Примечание. Перед сваркой кромки тщательно очищают от загрязнений и окисной плеикн. Прихватку выполняют также в среде аргоиа. Длина прихваток (І2-+-20) S. Сварку производят на переменном токе; металл толщиной до 2 мм — также на постоянном токе обратной полярности. Напряжение на дуге іі—І5 В длина дуги і,5—3 мм. Нахлесточные и тавровые соединения сваривают правым способом, остальные — левым. Стыкоаые швы сваривают на подкладках нз меди нли нержавеющей стали с канавкой глубиной і—2 мм и шириной 4—6 мм При сварке «на весу» сила тока на І5—20% ниже, необходим поддув газа. Присадка — проволока той же марки, что и свариваемый металл.
Режимы механизированной аргонодуговой марки алюминия неплавящимся электродом я нижнем положении
|
Режимы частично механизированной аргонодуговой сварки стыковых соединений стали плавящимся электродом
Толщина стенкн трубы, мм |
Подготовка кромок |
Число слоев |
Диаметр сварочной про волоки, мм |
Сварочный ток А |
Расход аргона, л/мнн |
1,5 |
Без скоса |
1 |
0,8—1,0 |
90—110 |
6—8 |
2,5 |
То же |
1 |
1,0 |
140—180 |
6—8 |
3,0 |
» |
1 |
1,0—1,6 |
150—250 |
6—8 |
4,0 |
» |
1 |
1,0—1,6 |
160—300 |
7—9 |
6,0 |
К-образная |
1-2 |
1,6—2,0 |
220—230 |
9—12 |
8,0 |
2 |
1,6—2,0 |
240— 340 |
11-15 |
|
10,0 |
» |
2 |
2,0 |
290—390 |
12—17 |
Режимы механизированной аргонодуговой сварки алюминия плавящимся электродом
Параметры режима |
Диаметр электродной проволоки. |
мм |
|||||
1,2 |
1,6 |
2 |
2,5 |
3 |
4 |
5 |
|
Сварочный ток, А Напряжение дуги, В Скорость подачи прово* локн. м/мнн |
100—250 18—26 4—14 |
150—300 19—25 4— ІІ |
200—350 20—25 4—7 |
250—400 21—24 4—6 |
280—450 22—26 2—4 |
400—500 26—30 2—3 |
450—600 33—35 0,5—1 |
Толщина металла, мм |
1 Подготовка і кромок і 1 |
1 Диаметр электродной проволоки, мм |
Количество проходок |
Сварочный ток А |
1 1 Напряжение дуги В |
Скорость сварки, м/ч |
1 Расход аргона. л/мнн |
4 |
Без скоса |
1,2—1,6 |
1 |
140—150 |
91—21 |
30 |
10—12 |
6 |
То же |
1,2—1,6 |
2 |
170—200 |
20—22 |
30 |
12—14 |
8 |
» |
1,6 |
2 |
220—250 |
22—24 |
20—25 |
15—20 |
10 |
2,0—2,5 |
2 |
300—320 |
22—24 |
20—25 |
20—25 |
|
12 |
V-образный скос |
2,0—2,5 |
2 |
330— 350 |
22—24 |
20—25 |
20—25 |
15 |
То же |
2,0—2,5 |
2 |
350— 380 |
24—26 |
20—25 |
30-35 |
20 |
» |
4,0 |
2 |
500—540 |
28—30 |
11 — 18 |
28—35 |
Режимы аргонодуговой сварни стыковых соединений раскисленной меди |
Толщина металла, мм |
Подготовка кромок |
Диаметр присадочной проволоки, ММ |
Сварочный ток, А |
Расход аргона, л/мин |
1,5 |
Без скоса кромок па медной подкладке |
2,4 |
80-110 |
2,5 |
3 |
То же |
3,2 |
140—220 |
3,5 |
5 |
а |
4—4,8 |
300—400 |
5,0 |
6,5 |
V-образньій скос под углом |
5 |
250—350 |
7 |
9,5 |
90° |
5 |
300— 400 |
7 |
13 |
А-образный скос |
6,5 |
400 |
8 |
16 |
То же |
6,5 |
400 |
Примечание. Сваривают на постоянном токе прямой полярности. Стык собирают на медной подкладке с зазором 2—3 мм. Длина прихваток 8—15 мм, высота 1,5—3 мм Перед свар* кой требуется подогрев до 550° С, листы располагают с наклоном к горизонту до 10° чтобы расплавленный металл не натекал на нерасплавленные кромки листов. |
Выбор вылета электрода и силы тока в зависимости от диаметра сварочной про, волоки при сварке в аргоне плавящимся электродом
Наименование показателей |
Диаметр проволоки |
мм |
||||
0,5 |
0,8 |
1 |
1,6 |
2 |
3 |
|
Вылет электрода, мм Минимальный ток, А |
5—6 25—30 |
6—7 35—40 |
7—9 45—55 |
10—12 80—90 |
13—15 100—130 |
18—20 150—170 |
Из всех известных способов сварки в защитных газах наиболее распространена сварка в углекислом газе (С02).
Как показывает отечественный и зарубежный опыт, использование вместо С02 смеси аргона с окислительными газами (02 и С02) позволяет расширить область применения механизированной сварки сталей этим способом, повысить показатели качества сварных соединений. Основные преимущества процесса сварки в смеси аргона с кислородом:
значительное уменьшение разбрызгивания п набрызгивання электродного металла;
повышение показателей механических свойств металла шва, особенно его ударной вязкости прн отрицательных температурах;
снижение объема работ по зачистке приварившихся брызг; улучшение санитарио-гигнеиических характеристик процесса сварки.
На ряде металлургических заводов нашей страны введены в эксплуатацию мощные установки по разделению воздуха КАр-30. Среди газообразных и сжиженных продуктов, которые можно получить на этих установках,—чистый аргон и аргоно-кислородиая смесь.
В качестве присадочных материалов при сварке в углекислом газе или смесн газов используються легированные проволоки сплошного сечения, порошковые проволоки, а также активированные проволоки. Для сварки тонкой проволокой сплошного сечения (диаметром 0,8—1,2 мм) рекомендуется импульсно-дуговой метод.
Сварку в углекислом газе выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Расстояние от сопла горелки до изделия не должно превышать 25 мм. Стыковые швы в нижнем положении сваривают с наклоном электрода от вертикальной осн на 5—20°. Угловые соединения (не «в лодочку») сваривают с таким же наклоном в направлении сварки и с наклоном поперек шва под углом 40—50° к горизонтали, смещая электрод на 1—1,5 мм от угла на горизонтальную полку. Тонкий металл сваривают без колебательных движений, за исключением мест с повышенным зазором. Швы катетом 4—8 мм накладывают за один проход, перемещая электрод по вытянутой спирали. Корень стыкового шва заваривают возвратно-поступательно, следующий — по вытянутой спирали, а последующие — серповидными движениями. Проволокой толщиной 0,8—1,2 мм сваривают металл во всех положениях, причем при вертикальном, горизонтальном и потолочном — напряжение уменьшают до 17—18,5 В, а силу тока — на 10—20%. Стыковые швы металла толщиной до 2 мм, а угловые — катетом до 5 мм и корень стыковых швов большого сечения лучше сваривать сверху вниз. При сварке необходимо обеспечить защиту от сдувания газа и подсоса воздуха через зазор. Для уменьшения разбрызгивания в сварочную цепь можно последовательно включить индуктивное сопротивление.
Режимы частично механизированной сварки в углекислом газе стыковых швов углеродистых и низколегированных сталей проволокой марки Св-08Г2С
Толщина металла, мм |
Подготовка ■ кромок |
Количество слоев |
Диаметр электродной ! ПрОВОЛОКН, , ММ |
1 Сварочный ток, А I __ |
Напряжение, 13 |
Скорость сварки, м/ч |
Расход газа л/мнн |
0,6—1 |
Отбортовка высотой |
I |
0,5—0,8 |
50—60 |
18 |
20—25 |
6-7 |
1,2—2 |
2 мм, зазор 0—0,5 мм Без скоса, зазор 0— |
1-1 |
0.8—1,0 |
70—110 |
18—20 |
18-24 |
10—12 |
0,5 мм |
1—2 |
1.6—2,0 |
160—200 |
27—29 |
20—22 |
14—16 |
|
3-5 |
То же |
2 |
2 |
280-300 |
28—30 |
25—30 |
16—18 |
6—8 6—8 |
» На подкладке с зазо* |
2 |
2 |
280—300 |
28—30 |
18—22 |
16—18 |
ром 2—3 мм |
2—3 |
2 |
280—300 |
28—30 |
16—20 |
18—20 |
|
8—12 |
к-образный скос, угол 60—70°. прнтуп* ленне 4—6. зазор 0— |
2—3 |
2 |
380—400 |
30—32 |
18—22 |
18—20 |
12-18 |
1.5 мм Х-образный скос, притупление 4—6. за |
2 |
2 |
380—400 |
30—32 |
16—20 |
18—22 |
20—22 |
зор 0—2 мм Х-образный скос, притупление 6. зазор 0—2 мм |
2 |
2—2,5 |
440—460 |
30—32 |
16—20 |
18—22 |
25—30 |
Криволинейный скос. |
4 |
2—2,5 |
420—440 |
30—32 |
16—20 |
18—22 |
притупление 6. зазор 0—2 мм |
8 и более |
2—2,5 |
440—500 |
30—32 |
16—20 |
18—22 |
|
40 н более |
Двусторонний криво |
12 и более |
2—2,5 |
440—500 |
30—32 |
16—20 |
18—22 |
линейный скос, притупление 6, зазор 0—2 мм |
12 и более |
3 |
500-750 |
34—36 |
16—20 |
18—22 |
Режимы частично механизированной сварни в углекислом газе угловых швов углеродистых и низколегированных сталей проволокой марки Св-08Г2С
Толщина металла, мм | |
Зазор, мм |
Минимальный катет, мм |
Сварка «в лодочку |
» |
Сварка |
в угол |
||||||
Диаметр электрода, 1 мм |
Количество слоев I |
і Напряжение иа ду - і ге. В |
Скорость подачи проволоки, м/ч |
1 Сила тока. А |
Диаметр электрода. 1 мм |
Количество слоеи |
1 Сила тока, А . |
Напряжение иа дуге, В |
, Скорость подачи проволоки м/ч |
|||
4-6 |
0—1,5 |
4 |
1,6-2 |
і |
30—32 |
340—360 |
340—360 |
1,6 |
1 |
300—320 |
30—32 |
320—340 |
2 |
і |
360—380 |
31—33 |
290—310 |
||||||||
оо 1 г» |
0-2 |
4 |
2 |
і |
34—36 |
360—380 |
430—450 |
1,6 |
і |
330—350 |
30—32 |
340—360 |
2 |
J |
380—420 |
32—34 |
320—350 |
||||||||
9—10 |
0—2 |
5 |
2 |
1 |
34—36 |
360—380 |
430—450 |
2 |
2 |
380—420 |
32—34 |
320—350 |
10-12 |
0—2 |
5 |
2 |
і |
34—36 |
360—380 |
430—450 |
2 |
2 |
380-420 |
32—34 |
320—350 |
16—18 |
0—2 |
6 |
2 |
3 |
34—36 |
360—380 |
430—450 |
2 |
5 |
380—420 |
32—34 |
320—350 |
20 |
0—2 |
6 |
2 |
3 |
34—36 |
360—380 |
430—450 |
2 |
6 |
380—420 |
32—34 |
320-350 |
Примечание, Длина дуги і,5—4 мм. Скорость сварки 15—40 м/ч. Расход газа 1,1— 1*3 м*/ч. РаСс¥ояЙИе от сопла горелки до изделия ие более 25 мм. Вылет электрода 15—30 мм. Во всех возможных случаях применяют сварку «в лодочку», используя технику сварки стыковых швов. При многослойной сварке низколегированных сталей площадь каждого валика должна быть не более 50—60 мм. На сталн марки І0ХСНД предыдущий валик перед наложением последующего должен остыть до і00— і50сС.