СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Многодуговая сварка под флюсом

Сварка одновременно двумя дугами обеспечивает получение более глубокого провара при умеренной мощности каждой дуги и высокой скорости сварки. Это обусловлено тем, что общая мощ­ность, требуемая для заданной глубины провара, распределяется между двумя дугами. Чтобы получить необходимую глубину про­плавления основного металла при сварке одной дугой, особенно на повышенных скоростях, нужен слишком большой ток, для чего требуется более сложное оборудование сварочной установки.

При сварке двумя дугами один электрод обеспечивает необходи­мую глубину провара, а второй формирует верхнюю часть шва.

Рис. 96 Сварка двумя дугами

а — беа присадочной проволоки, б — с присадо1 кой проволокой, / — основной ме­талл, 2 — флюс, 3—передний электрод, 4— задний (наклонный) электрод, 5 — шлак, 6 — наплавленный металл, 7 — жидкий металл сварочной ванны, 8— свароч ные дуги, 9 — присадочная проволока

Электродные проволоки располагаются так, чтобы расстояние между дугами составляло 40—50 мм. Для хорошего формирования шва точка подвода тока к изделию должна располагаться на оси шва. Сварка ведется по направлению к точке подвода тока. При несоблюдении этого условия дуга второго электрода будет «блуж­дать» вследствие магнитного дутья и шов получится неровным.

Объем жидкой ванны при двухдуговой сварке в 2—4 раза пре­
вышает объем ванны при сварке одной дугой. Поэтому изделие должно находиться в строго горизонтальном положении, так как даже при небольшом наклоне жидкий металл может стекать вдоль шва и тем изменять уровень ванны. Это обстоятельство может быть использовано также для регулирования процесса образования шва в желаемом направлении.

При двухдуговой сварке (рис. 96) в зону плавления можно подавать дополнительную присадочную проволоку и таким обра­зом увеличивать долю присадочного и уменьшать долю основного металла в шве, что особенно важно при сварке металла с повышен­ным содержанием ухудшающих свариваемость элементов — угле­рода, кремния, серы. Переходя из основного металла в металл шва, эти элементы вызывают появление трещин. Применение присадоч­ной проволоки снижает также расход флюса, так как часть тепла сварочной зоны будет расходоваться на плавление проволоки, а не излишнего количества флюса.

Сварка двумя последовательно расположенными дугами может производиться в одну общую или в две отдельные ванны. При­меняемые режимы двухдуговой сварки приводятся в табл. 30.

Для многодуговой сварки применяются специальные сварочные головки, одновременно подающие обычно три проволоки диамет­ром от 2 до 10 мм. Скорость сварки составляет от 20 до 300 м/час, в зависимости от толщины свариваемого металла. Ток на каждом электроде может достигать 1200 а. Конструкция многодуговых головок допускает изменение угла наклона каждой про­волоки, а также их взаимное смещение в поперечном к шву направлении, благодаря чему регулируется процесс формирования шва

При многодуговой сварке можно регулировать химический состав металла шва применением электродных проволок различ­ных марок. Многодуговая сварка требует более сложной кон­струкции автоматических головок.

§ 8. Автоматическая сварка под флюсом трехфазной дугой

Как и при многодуговой сварке, сварка трехфазной дугой под флюсом производится двумя электродами. Один из электродов может быть расположен вертикально, другой наклонно. Под слоем флюса горят три дуги: две между электродами и свариваемым ме­таллом и одна между электродами (рис. 97, а). Вследствие лучшего использования тепла производительность сварки возрастает в 2,5—3 раза. На 1 кг наплавленного металла при сварке трехфазной дугой под флюсом расходуется 2,1 кет ■ ч вместо 2,75—Зквт ■ ч, расходуе­мых при однодуговой сварке под слоем флюса на переменном токе.

Угол между электродами равен около 30°, расстояние между донцами электрода 12 — 16 мм, при длине выступающего из мунд­штука конца электрода 70—100 мм.

Электроды относительно оси шва могут располагаться различ­ным образом, как это показано на рис. 97, б, что позволяет изме­нять форму шва. Электродами, находящимися в положении /, сваривают листы, имеющие одинаковую толщину, нормальный размер нескошенной части и нормальный зазор. Листы различной толщины сваривают электродами в положении II или III, когда один из электродов смещается в сторону более толстого листа. Тонкие листы с нескошенными кромками и увеличенным зазором - сваривают электродами в положении IV. В последнем случае пер­вый слой сваривают только одной дугой, выключив второй элект­род для предупреждения прожога листов.

Трехфазной дугой производят двухстороннюю сварку листов толщиной до 30—35 мм без скоса или с уменьшенным скосом кро­мок. Режимы сварки трехфазной дугой приведены в табл. 31.

§ 9. Автоматическая сварка электрозаклепками

Если от сварного соединения требуется только прочность, то вместо сплошных швов применяются прерывистые или сваренные с помощью электрозаклепок. Способ сварки электрозаклепками разработан инж. С. А. Егоровым. Сварка производится с помощью электрозаклепочника. Схема сварки показана на рис. 98.

В контакты 4 электрозаклепочника вставлен металлический электрод 3, который давлением руки прижимается к верхнему листу 1. Вокруг конца электрода располагается флюсоудерживаю­щая коробочка 2, куда засыпается флюс слоем от 10 до 100 мм, в зависимости от применяемого тока и толщины свариваемого листа. Диаметр электрода может быть до 16 мм. С помощью кнопки 5 и контактора 6 замыкается цепь сварочного трансформатора 7, снаб­женного дросселем 8. Между электродом и металлом возникает дуга 9, которая горит под флюсом до момента ее обрыва. Электрод плавится, а металл проваривается на глубину, определяемую вели­чиной сварочного тока. После сварки одной точки электрозаклепоч - ник переносится на следующую точку шва и процесс повторяется.

С электрозаклепки удаляется излишек флюса и корка шлака, Если толщина верхнего листа более 2 мм, то для ускорения его. проплавления в нем предварительно сверлятся отверстия на 2 — 6 мм больше диаметра электрода. Затем отверстия завариваются электрозаклепками.

Этим способом можно также заваривать отверстия в листах, при-

варивать к листам круглые стержни, шпильки, болты. По сравне­нию с обычной сваркой данный способ обеспечивает меньшее короб­ление изделия и высокую производительность и может применять­ся для сварки в нахлестку листов толщиной до 12 мм. Случаи раз­личного применения этого способа сварки показаны на рис. 99. Режимы сварки электрозаклепками для соединения в нахлестку приведены в табл. 32.

Институтом электросварки им. Е. О. Патона разработан спо­соб многоточечной автоматической сварки под флюсом, схема ко­торого изображена на рис. 100 Группа электродов 1 подключается к проводу 5 через общий контакт — щетку. Электроды предвари­тельно замыкаются (закорачиваются) на изделие 4, для чего кон­такт опускается вниз до соприкосновения электродов с изделием и проскальзывания их в контактах 2. Затем все электроды поднимают­ся вверх или изделие опускается вниз до образования зазора в 1 мм.

Через зазор в 1 мм сварочный ток не проходит, но его может легко пробить ток высокой частоты, для получения которого слу­жит осциллятор* 7. В момент пробоя зазора возникает сварочная

ц

дуга между электродом и металлом. Все концы электродов одно­временно засыпаются флюсом 3. При нажатии пусковой кнопки 11 с помощью катушки 10 включается контактор 9 сварочного транс­форматора 8 с дросселем 6 и осциллятор 7. В дальнейшем сварка точек выполняется последовательно и автоматически, так как при окончании сварки в одной точке происходит обрыв дуги, который служит толчком для возбуждения дуги на следующем электроде. Скорость сварки составляет 40—50 электрозаклепок в минуту. Сва­рочная 60-точечная машина может дать 4500 точек в час, в то вре­мя как при ручной сварке электрозаклепочником производитель-

Осциллятором называется аппарат для получения тока высокого напряжения и высокой частоты, обеспечивающего легкое зажигание и устой­чивое горение дуги переменного тока (см. гл. XVIII).

ность не превышает 300 точек в час. Многоточечные электрозаклепоч - ные машины могут применяться для массовой сварки однотипных узлов с большим количеством точек (в вагоностроении, судострое­нии, при производстве сельскохозяйственных машин и в других подобных производствах).