Сварка при производстве электромонтажных работ

Аргонодуговая сварка

Как уже отмечалось, аргонодуговая сварка яв­ляется наилучшим способом сварки в условиях монтажного производства. Ее следует применять как на загото­вительных производственных базах, так и непосредственно в мон­тажных зонах. С помощью аргонодуговой сварки можно выпол­нять практически вре виды работ при монтаже электроустановок, включай' изготовление температурных компенсаторов (полуавто­матическая сварка не рекомендуется для изготовления компенса­торов).

Пленка окиси удаляется при аргонодуговой сварке не с по­мощью флюсов, а благодаря эффекту катодного распыления. Однако такое разрушение окиси может быть эффективным только при малой толщине окисной пленки. Поэтому перед сваркой тре­буется тщательная очистка свариваемых кромок, присадочных прутков и электродной проволоки.

Очистка необходима также для уменьшения количества окиси, попадающей в швы, так как при сварке происходит только «взла­мывание», но не полное удаление окиси (в противоположность тому, что наблюдается при использовании флюсов, когда окись полностью переводится в легкоплавкий шлак, всплывающий на поверхность сварочной ванны). При аргонодуговой сварке необ­ходимо обеспечить эффективность газовой защиты зоны сварки от воздействия кислорода воздуха, что достигается при соблюде­нии следующих основных условий:

1) расход аргона должен быть не меньшим, чем это указы­вается в таблицах режимов сварки;

2) при сварке на открытом воздухе рабочее место сварщика необходимо защищать от ветра и расход аргона увеличивать про­тив нормального;

3) следует считаться со снижением защитного действия струи аргона вследствие завихрений, которые могут происходить при некоторой конфигурации свариваемых деталей. Для устранения завихрений и создания объемов аргона, охватывающих всю зону сварки, надо применять защитные экраны (рис. 9-13).

Конец электрода во время сварки вольфрамовым электродом не должен выступать из сопла больше чем на 3—5 мм при сварке плоских шин и внешних углов шин коробчатого профиля и на 7 мм для внутренних углов и швов с глубокой разделкой кромок. При полуавтоматической сварке плавящимся электродом вылет

электродной проволоки от края сопла должен составлять 6— 7 мм, что соответствует рекомендованной длине дуги 4—7 мм.

Во всех случаях в конце сварных швов следует, оборвав дугу, еще несколько секунд не отводить горелку от шва для защиты от окисления остывающего металла струей аргона.

Кромки шин и профилей для аргонодуговой сварки подго­товляют в соответствии с табл. 9-8. Кромки после сборки сварных узлов тщательно зачищают стальной проволочной щеткой и обез­жиривают бензином, ацетоном или уайт-спиритом. Присадочные

прутки и электродная проволока тоже должны быть тщательно обезжирены и очищены от окиси. Режимы сварки в нижнем, вертикальном и верхнем (потолочном) положениях приведены в табл. 9-9. Шины толщиной более б мм сваривают с подогревом кромок дугой, осуществляемым за один проход дуги.

До начала сварки, после пуска аргона и регулировки его рас­хода, необходимо разогреть конец вольфрамового электрода, для чего дугу возбуждают на несколько секунд на угольной пла­стинке, формующей шов. Перенесенная затем на свариваемые кромки, дуга возникает без касания к ним электрода благодаря высокочастотному разряду, создаваемому осциллятором. Вольфра­мовым электродом не следует касаться свариваемых кромок, так как это приводит к распылению конца электрода, загрязению шва и нарушению режима сварки. По этой же причине при обрыве дуги в процессе сварки ее надо каждый раз снова возбуждать только на угольном бруске.

Не рекомендуется применять дугу длиной более 8—10 мм, так как при этом, кроме снижения защитного действия аргона, уменьшается глубина проплавления металла и соответственно увеличивается ширина шва. Угловые швы и швы с глубокой разделкой кромок следует сваривать электродом, заточенным на конус.

Подготовка кромок алюминиевых шин при аргонодуговой сварке

Техника сварки несколько отличается при нижних, вертикаль­ных и потолочных швах.

Сварку в нижнем положении выполняют на угольных под­кладках с канавкой под стыком глубиной 2 мм для шин толщиной до 8 мм и 3—4 мм для шин большей толщины. Ее производят «левым» способом, при котором движение горелки и присадочного прутка осуществляется справа налево (рис. 9-14, а) таким обра­зом, чтобы пруток перемещался впереди горелки.

После подогрева кромок дугой (для шин толщиной до 6 мм подогрев не требуется) дугу сосредоточивают в начале шва до полного проплавления шин в этом месте на всю их толщину, что контролируют погружением присадочного прутка до дна сварочной ванны.

После введения присадки в начальную часть шва начинают дви­жение электрода вдоль свариваемых кромок с такой скоростью, чтобы кромки успевали расплавляться. Присадку вводят путем ритмичных окунаний прутка в сварочную ванну с одновременным отведением горелки назад на несколько миллиметров.

Сварку можно выполнять без боковых угольных брусков, формующих торцы шва. В этом случае конечный кратер рекомен­дуется выводить на отрезок алюминиевой шины, уложенный в конце шва.

Вертикальную сварку шин толщиной до 8 мм выполняют снизу вверх (рис. 9-14, б). Присадочный пруток располагают вдоль шва под малым углом к плоскости шин (т. е. присадку вводят сверху, как бы на торец сварного шва). Это умень­шает возможное стекание металла. Заканчивать шов удобно при
расположении горелки над верхними ребрами шин (рис. 9-14, б) так, чтобы дуга была направлена вниз.

Сварку вертикальным швом шин толщиной 8—12 мм выпол­няют двухслойной, т. е. накладывают два валика в разделку кромок. Сварка не отличается от рассмотренной для шин мень­шего сечения, за исключением того, что в данном случае дугу следует перемещать не только поступательно вдоль шва, но и направлять ее попеременно на обе свариваемые кромки. Таким образом, путь конца электрода приобретает вид зигзаго­образной линии.

В случае невозможности исполь­зования формующей угольной под­кладки, обратная сторона шва за­щищается от окисления «подушкой»—• слоем аргона, образующимся при применении экрана (см. рис. 9-13, а) между ним и плоскостью шин.

Техника сварки в верхнем поло­жении (потолочной) (рис. 9-14, г) аналогична технике сварки в ниж­нем положении. Во избежание сте­нания капель металла при верхней сварке предусматривают несколько больший расход аргона и умень­шают силу сварочного тока. С этой же целью сварку выполняют во всех случаях двухслойной и горелку рас­полагают ближе к свариваемым кромкам (короткая дуга).

Полуавтоматическая аргонодуго­вая сварка плавящимся электро­дом наиболее рекомендуется для сварки алюминиевых шин как при заготовке узлов ошиновок и токо­проводов, так и, особенно, в мон­тажных условиях. Этот способ более производителен, чем сварка вбльфрамовым электродом, и допускает возможность свари­вать шины больших толщин. Удобство заключается в том, что сварочная проволока непрерывно и автоматически’ подается к месту сварки, поэтому отпадает необходимость вводить присадку из специального прутка. Это облегчает сварку и освобождает левую руку сварщика: появляется возмож­

ность левой рукой поддерживать стыкуемые детали при сварке.

Для аргонодуговой сварки плавящимся электродом можно использовать полуавтоматы ПРМ-4, ПРМ-5 и ПДГ-302.

Для питания сварочной дуги должны применяться вращаю­щиеся преобразователи или выпрямители, имеющие жесткие внеш­ние характеристики. Для некоторых преобразователей, имеющих падающие характеристики, заводы-изготовители предлагают схемы внутренних переключений, дающие возможность создать жесткие характеристики. Например, в генераторе преобразова­теля ПСО-500 для этого Достаточно отключить последовательную обмотку.

Для сварки алюминиевых шин применяют электродную про­волоку марки СвА5 или СвАКб. Проволоку подготовляют для сварки заблаговременно, как указано в главе третьей, и пере­матывают в резервные кассеты-катушки от полуавтоматов на специальных станках-моталках. Сварку выполняют на обратной полярности тока. Данные о необходимой подготовке кромок шин приведены в табл. 9-8, а режимы сварки —в табл. 9-Ю. При сварке шин толщиной более 20 мм необходимо кромки подогре­вать до 200—250° С посторонним источником теплоты, в частно-

сти специальными многопламенными пропан-бутановыми подо­гревными горелками или угольной дугой. В последнем случае дугу рекомендуется направлять на участок шин не ближе 25— 30 мм от кромок, чтобы не загрязнить их (загрязнение кромок недопустимо по условиям аргонодуговой сварки).

Режимы сварки устанавливаются пробными образцами. Перед сваркой электродную проволоку откусывают кусачками на рас­стоянии 12—15 мм от края сопла и горелку продувают аргоном.

Для начала сварки концом электродной проволоки касаются кромок шин и включают установку нажатием кнопки на рукоятке пистолета. Дугу при сварке необходимо поддерживать длиной 4—7 мм при вылете электродной проволоки из сопла 6—8 мм.

Положение сварочного пистолета и направление его движения при сварке в различных пространственных положениях указаны на рис. 9-15. При сварке дугу, как правило, перемещают только вдоль кромок. Поперечные колебательные движения выполняют только для получения шва большей ширины, чем обычно, в слу­чае если это необходимо по каким-либо причинам, например при выполнении работ по наплавке металла.

Сварщик должен уметь в начале сварки более медленно пере­мещать дугу вдоль кромок, чтобы обеспечить их нагревание и полное проплавление на необходимую толщину. По мере нагре­вания кромок перемещают дугу более быстро. Особенно это отно­сится к выполнению вертикальных, потолочных и горизонтальных швов, когда из-за перегрева возможно стекание (оплывание) ме­талла. В этих случаях сварку необходимо вести с перерывом и уменьшать силу сварочного тока.

При сварке иногда образуется темный налет на участках швов, например при обрыве дуги. Продолжать сварку в этом случае можно только после тщательной зачистки шва. Особенно

это относится к многослойной сварке, когда запрещается нало­жение последующих швов на валик, имеющий указанный налет.

При выполнении на монтаже соединений блоков тяжелой ошиновки встречаются случаи, когда необходимы вертикальные швы. Для этого с успехом можно использовать полуавтоматиче­скую аргонодуговую сварку.

Разделку кромок у шин не выполняют. Шины 2 устанавливают на алюминиевую, остающуюся после сварки подкладку 1 тол­щиной 4—5 мм с зазором 20—30 мм. Этот зазор полезно фикси­ровать с помощью стального распорного вкладыша 4, устанавли­ваемого сверху между кромками шин. Заднюю сторону шва по всей длине формуют алюминиевой подкладкой 3, которая, так же как и нижняя, остается после сварки (рис. 9-16).

Сварку производят со специальным узким соплом (диаметром 12 мм) к сварочному пистолету, так как обычное сопло, которым

снабжается пистолет, не может проникать в достаточно узкий зазор между кромками шин. Устанавливают следующий режим сварки: ток 250 А, скорость подачи проволоки 4,5 м/мин, напря­жение на дуге 18 В, расход аргона около 40 л/мин. Сварку вы­полняют путем постепенного наращивания шва снизу вверх — по существу, наплавляют в зазор между шинами столбик ме­талла высотой, равной ширине шин. Для этого накладывают на нижнюю подкладку несколько параллельных валиков 5 таким образом, чтобы крайние из них приваривались к свариваемым шинам. Дальнейшую наплавку металла производят так, чтобы поверхность наплавляемого металла была под углом 30° к гори­зонтальной плоскости. При таком положении швов удобнее наплавлять металл. Последние (верхние) слои металла наплав­ляют при вертикальном расположении горелки, с подачей про­волоки на торец шва. Продолжительность сварки шин толщиной 30 мм составляет около 6 мин на 100 мм шва.

Работы по горизонтальной, вертикальной и, особенно, пото­лочной сварке значительно упрощаются при использовании им­пульсных приставок (генераторов импульсов), которые присоеди­няются параллельно к источникам питания полуавтоматической аргонодуговой сварки.

Режимы импульсно-дуговой сварки приводятся в табл. 9-11. По технике ведения эта сварка не отличается от сварки без им­пульсных приставок.