Електродугові способи зварювання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

на тему

Електродугові способи зварювання

ЗМІСТ

1. Автоматичне і напівавтоматичне дугове зварювання під флюсом

2. Дугове зварювання в захисних газах

3. Електрошлакове зварювання

Використана література

1. Автоматичне і напівавтоматичне дугове зварювання під флюсом

Суть процесу. При автоматичному і напівавтоматичному зварюванні під флюсом до виробу 7 (рис. 1) подається голий дріт 1 і окремо порошкоподібний флюс 3. Дуга під флюсом горить у газовому пузирі, що утворюється навколо стовпа дуги з парів присадного і основного металів і продуктів дисоціації складових флюсу.

Рис. 1 Схема зварювання під шаром флюсу

Розтоплена частина флюсу 2 оточує газовий пузир і вкриває зварювальну ванну 4 тонким шаром шлаку, цим самим перешкоджаючи стиканню розплавленого присадного і основного металів з киснем і азотом повітря.

Після остигання металу і шлаку останній у вигляді шлакової кірки 5 легко відділяється від наплавленого металу 6. Невикористана частина флюсу відсмоктується з виробу назад у бункер за допомогою флюсовідсмоктуючих пристроїв.

Переваги зварювання під флюсом. Автоматичне зварювання під флюсом у порівнянні з ручним дуговим має такі переваги: у 5--10 раз підвищується продуктивність зварювання, досягається однорідність шва і підвищується якість наплавленого металу; економиться зварювальний дріт у зв'язку із зменшенням втрат металу на угар, розбризкування і відсутністю недогарків; полегшується праця робітника.

Продуктивність зварювання під флюсом підвищується головним чином за рахунок застосування великих струмів. При ручному дуговому зварюванні максимально допустимим є струми до 500--600 а. При більших струмах погіршується формування шва.

При зварюванні під флюсом застосовується струм величиною до 3000--4000 А без погіршення якості металу шва.

3. Флюси для автоматичного зварювання. Флюси повинні забезпечувати постійне горіння дуги, необхідний хімічний склад і механічні властивості наплавленого металу, добре формування зварювального шва і легке відокремлення шлакової кірки з наплавленого металу. За способом виготовлення флюси поділяються на плавлені і керамічні.

Плавлені флюси одержують сплавленням шихти у полуменевих або електричних печах з наступною грануляцією. До складу плавлених флюсів входять тільки шлакоутворюючі компоненти. Так, наприклад, до складу флюсів марок ОСЦ-45 і АН-348, які широко застосовуються для зварювання маловуглецевих і низьколегованих сталей, входять 38--44% 5і0₂, 34--47% МпО, 3,5--9% СаР₂ та інші домішки. Шихтою для одержання цих флюсів служить кварцовий пісок, марганцева руда і плавиковий шпат.

До складу керамічних флюсів, крім шлакоутворюючих компонентів, входять також розкислювачі і різні легуючі елементи. Технологія одержання керамічних флюсів подібна до технології одержання електродної обмазувальної маси, яка наноситься на електроди методом опресовування. З одержаної таким же способом густого замісу маси виготовляють гранульований флюс, який потім просушують і прожарюють.

Керамічні флюси використовують для зварювання деяких марок легованих і високолегованих сталей і для одержання твердих наплавок.

Будова зварювальних автоматів. При автоматичному зварюванні всі рухи зварювального дроту автоматизовані.

Залежно від принципу підтримання постійної довжини дуги зварювальні автомати поділяються на два типи:

1) з автоматичним регулюванням і

2) з саморегулюванням довжини дуги.

При зміні довжини дуги в автоматах першого типу використовують зміни напруги на дузі, а в автоматах другого типу -- зміни струму. В першому випадку автомати обладнують спеціальними пристроями (реле, іонні лампи та ін.), які пов'язані з напругою дуги і з механізмом подачі дроту.

При збільшенні довжини дуги і підвищенні напруги на дузі швидше подається дріт до виробу, що приводить до зменшення довжини дуги.

Автомати з саморегулюванням довжини дуги не мають вказаних пристроїв і тому у них швидкість подачі дроту постійна. В разі зміни довжини дуги вона відновлюється до початкових розмірів за рахунок зміни швидкості плавлення дроту. Для сталого горіння дуги в автоматах цього типу необхідно, щоб певній швидкості плавлення дроту відповідала певна швидкість його подачі. Якщо в процесі зварювання збільшується довжина дуги, то це викликає зменшення сили зварювального струму і зниження швидкості плавлення дроту. Завдяки постійній швидкості подачі дроту довжина дуги знову збільшується до початкових розмірів. При скороченні довжини дуги відбувається зворотне явище: струм і швидкість плавлення зростають і довжина дуги збільшується.

Зварювальні автомати бувають стаціонарними і переносними. Більш поширені переносні зварювальні автомати, які називаються також зварювальними тракторами.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис 2. Зовнішній вигляд зварювального трактора типу ТС-17М-у

На рис. 2 показаний зварювальний трактор типу ТС-17М-у Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона. Трактор має постійну швидкість подачі дроту в процесі зварювання при заданому режимі і призначений для зварювання будь-яких швів у нижньому положенні при силі струму до 1000 А. Основними вузлами трактора є електродвигун 1, візок з ведучими 2 і веденими 3 бігунками, бункер 5 для флюсу, касета 7 для дроту і кнопковий пульт керування 8. Крім того, трактор має джерело струму, магнітний пускач і електровимірювальні прилади 6. Електродвигун трактора з'єднаний з механізмом подачі дроту і механізмом пересування.

Механізм подачі дроту складається з редуктора, приводного і притискного роликів, а механізм пересування -- з редуктора і ведучих бігунків 2. Добором змінних шестерень в редукторах змінюють швидкість подачі дроту в межах 52--403 м/ год. і швидкість пересування автомата, тобто швидкість зварювання, в межах 16--126 м/год. Після встановлення трактора у вихідне положення і натискання кнопки «Вниз-стоп 1» на пульті керування 8 зварювальний дріт з касети 7 подається до стикання з виробом. Потім з бункера 5 до місця зварювання подається флюс і натисканням кнопки «Пуск» автомат включається в роботу.

При зупиненні зварювального трактора спочатку зупиняється електродвигун і при звичайному обриві дуги в кінці шва заварюють кратер. Після цього вимикають всю схему трактора.

Для напрямлення трактора вздовж лінії шва використовують різні напрямні пристрої. В окремих випадках трактор напрямляють вручну за допомогою рукоятки 4, укріпленої на бункері 5.

Будова і призначення шлангового напівавтомата. При напівавтоматичному дуговому зварюванні подача дроту до виробу здійснюється механічним способом, а переміщення дуги, що горить під флюсом,-- вручну. Зварювальний дріт діаметром 1--2 мм подається до виробу по спеціальному шлангу, внаслідок чого напівавтомати називаються шланговими.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.3 Зовнішній вигляд шлангового напівавтомата типу ПШ-5

Шланговий напівавтомат типу ПШ-5 (рис. 3) розроблений Інститутом електрозварювання ім. Є.О. Патона. Напівавтомат має електродвигун 7, касету для дроту 6, механізм подачі дроту 5, спеціальної конструкції шланг 4, воронку / для флюсу, тримач з мундштуком 2 і пускову кнопку 3. Всередині шланга знаходиться спіраль із стального дроту, струмопідвідний гнучкий мідний дріт і два провідники, що з'єднують пускову кнопку 3 з магнітним пускачем.

Напівавтомат постачається джерелом струму і магнітним пускачем. Щоб розпочати зварювання, необхідно за допомогою пускової кнопки і магнітного пускача ввімкнути електродвигун 7 і джерело струму. Флюс на виріб подається з воронки 1.

Більш досконалий напівавтомат типу ПШ-54 має коробку швидкостей, що дозволяє змінювати швидкість подачі дроту без заміни шестірні.

У шлангових напівавтоматах заводу «Електрик» типу ПДШ-500 флюс подається до виробу по шланговому проводу пневматично.

Шланговими напівавтоматами зварюють прямолінійні, кільцеві і криволінійні шви, що недоступні для автоматів.

зварювання дуговий флюс газ електрошлаковий

2. Дугове зварювання в захисних газах

Як захисні гази при дуговому зварюванні застосовують аргон, гелій, вуглекислий газ, азот і водень. Найбільш широко використовують аргон і вуглекислий газ.

Аргон одержують з повітря, де його міститься близько 1%. Транспортують аргон у балонах місткістю 40 л із тиском газу 150 атм. Застосовують його головним чином для зварювання титану, алюмінієвих сплавів і нержавіючих сталей. Вуглекислий газ в 10--15 раз дешевше аргону. В середовищі вуглекислого газу зварюють багато сталей електродом, що плавиться, як вручну, так і напівавтоматичним і автоматичним способами. Зварювання у вуглекислому газі характеризується високою продуктивністю. На відміну від зварювання під шаром флюсу, в даному випадку можна безпосередньо спостерігати за процесом зварювання і зварювати у всіх просторових положеннях.

Щоб знешкодити окислювальну дію вуглекислого газу, як присадний метал при зварюванні низьковуглецевих і низьколегованих сталей використовують зварювальний дріт з підвищеним вмістом марганцю і кремнію (Св-08ГС і Св-ІОГС).

При зварюванні високолегованих сталей застосовують дріт, близький за складом до основного металу. Як джерела струму при зварюванні у вуглекислому газі служать зварювальні генератори постійного струму з жорсткою або зростаючою характеристикою.

3. Електрошлакове зварювання

Суть процесу. При електрошлаковому зварюванні основний і присадний метали розплавляються за рахунок тепла, що виділяється при проходженні електричного струму через розплавлений шлак. Зварювані деталі 7 (рис. 4) завтовшки понад 25--30 мм у даному випадку встановлюють вертикально з зазором в стику від 10 до 30 мм. Величину зазору вибирають залежно від товщини кромок зварюваних деталей.

Зазор з обох боків стику перекривається мідними порожнистими повзунами 4, які переміщуються знизу вверх по виробу разом з автоматом. Мідні повзуни, що охолоджуються всередині проточною водою, перешкоджають витіканню розплавленого металу 3 і рідкого шлаку 5 із зазору і сприяють примусовому формуванню зварного шва 2. Одна або декілька зварювальних дротин 6 подаються всередину зазору вигнутими струмопідвідними мундштуками 8 за допомогою системи подавальних роликів 9. Трубою, що встановлена трохи вище мундштуків 8, в зону зварювання подається флюс 10.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Процес електрошлакового зварювання звичайно розпочинається запалюванням дуги під шаром флюсу. Це здійснюється на приставній стальній або мідній пластині 1, яка в початковий момент прикриває зазор у нижній частині стику. В міру нагромадження певної кількості розплавленого шлаку зварювальні дроти 6 занурюються в шлак 5 і дуговий процес переходить в електрошлаковий, при якому під дією струму, що проходить через розплавлений шлак, відбувається дальше плавлення флюсу, дроту і кромок зварюваних-виробів.

Електрошлакове зварювання характеризується високою якістю шва і продуктивністю, яка перевищує в 5--7 раз продуктивність автоматичного зварювання під флюсом. Воно знаходить широке застосування при виготовленні товстостінних котлів високого тиску, валів гідротурбін, циліндрів пресів, станин прокатних станів перерізом до 900 х 900 мм, каркасів мартенівських печей і багатьох інших виробів великої товщини.

Для електрошлакового зварювання використовують автомати спеціальної конструкції, які притискуються до зварюваних деталей за допомогою механічних або магнітних притискачів. Як джерела струму застосовують зварювальні трансформатори з жорсткою зовнішньою характеристикою, що дають струм великої сили.

Література

1. В.М. Никифоров “Технология металлов и конструкционные материалы”, Ленингр. 1986г.

2. "Справочник молодого электросварщика" Э.С.Каракозов Р.И.Мустафаев, М.ВШ 1992 г., 302 c.

3. Д.Л. Глизманенко. Сварка и резка металлов. Профтехиздат 1985г. 448c.

4. Н.И. Никифоров. Справочник газосварщика и газорезчика. Высшая школа 1999г 239 стр

5. В.Н. Волченко. Сварка и свариваемые материалы. «Металлургия», 1991г -528 c