МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РБ
ГГТУ им. П.О.Сухого
Кафедра «Технология машиностроения»
РЕФЕРАТ
на тему:
«ДУГОВАЯ СВАРКА В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ»
Выполнил студент гр.ТМ-12
Варламов П.С.
Принял преподаватель
Люцко В.А.
Гомель 2003
При сварке в защитном газе электрод, зона дуги и свароч ная ванна защищены струей защитного газа.
В качестве защитных газов применяют инертные газы (аргон и гелий) и активные газы (углекислый газ, азот, водород и др.), иногда — смеси двух газов или более. В нашей стране наиболее распространено применение аргона Аг и углекислого газа СО 2 .
Аргон — бесцветный газ, в 1,38 раза тяжелее воздуха, нерастворим в жидких и твердых металлах. Аргон выпускают высшего и первого сортов, имеющих соот ветственно чистоту 99,992 и 99,987 %. Поставляют и хранят аргон в стальных бал лонах в сжатом газообразном состоянии под давлением 15 МПа.
Углекислый газ бесцветный, со слабым запахом, в 1,52 раза тяжелее воздуха, нерастворим в твердых и жидких металлах. Выпускают углекислый газ сварочный, пищевой и технический, имеющие соответственно чистоту 99,5, 98,5 и 98,0 %. Для сварки газ поставляют и хранят в стальных баллонах в сжиженном состоянии под давлением 7 МПа.
Аргонодуговой сваркой можно сваривать неплавящимся и плавя щимся электродами. Сварку неплавящимся электродом применяют, как правило, при соединении металла толщиной 0,5 — 6 мм; плавя щимся электродом — от 1,5 мм и более. В аргоне неплавящимся вольфрамовым электродом (Т пл = 3370 °С) можно сваривать с рас плавлением только основного металла (толщиной до 3 мм), а при необходимости получения усиления шва или заполнения разделки кромок (толщина более 3 мм) — и присадочного материала (прутка или проволоки).
Сварка в защитных газах
... получила развитие сварка в струе аргона или гелия неплавящимся вольфрамовым электродом и плавящимся электродом. Этим способам сварки присвоена аббревиатура TIG и MIG. TIG (Tungsten Inert Gas) - сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде инертного защитного газа, например так ...
Последний подают в дугу вручную (рис. 5.11, а) или механизмом подачи (рис. 5.11, б).
Сварку неплавящимся электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. В этом случае дуга легко зажигается и горит устойчиво при напряжении 10 — 15 В. При обратной полярности возрастает напряжение дуги, уменьшается устойчивость ее горения и снижается стойкость электрода. Эти особенности дуги обратной полярности делают ее непригодной для непосредственного примене ния в сварочном процессе. Однако дуга обратной полярности обладает одним важным технологическим свойством: при ее действии с поверх ности свариваемого металла удаляются оксиды. Одно из объяснений этого явления заключается в том, что поверхность металла бомбардируется тяжелыми положительными ионами аргона, которые меха нически разрушают пленки оксидов. Процесс удаления оксидов также известен как катодное распыление. Указанные свойства дуги обратной полярности используют при сварке алюминия, магния и их сплавов, применяя для питания дуги переменный ток.
При сварке неплавящимся электродом на переменном токе соче таются преимущества дуги на прямой и обратной полярностях. Однако асимметрия электрических свойств дуги, обусловленная ее меньшей электрической проводимостью при обратной полярности по сравнению с прямой, приводит к ряду нежелательных явлений. В результате выпрямляющей способности дуги появляется постоян ная составляющая тока прямой полярности. В этих условиях дуга горит неустойчиво, ухудшается очистка» поверхности сварочной ванны от тугоплавких оксидов и нарушается процесс формирования шва. Поэтому для питания дуги в аргоне переменным током при-
меняют специальные источники тока. В их схему включают стабили затор горения дуги — электронное устройство, подающее импульс дополнительного напряжения на дугу в полупериод обратной по лярности. Таким образом, обеспечивается устойчивость дуги, по стоянство тока и процесса формирования шва на обеих полярностях тока.
Сварка цветных металлов и сплавов
... и основным металлом. 2.2 Источники питания сварочной дуги Для дуговой сварки используется как постоянный, так и переменный ток. Источниками постоянного тока являются генераторы постоянного тока и сварочные выпрямители — селеновые, германиевые и кремниевые. Генераторы постоянного тока ...
Сварку в аргоне плавящимся электродом выполняют по схеме, приведенной на рис. 5.11,6, г. Нормальное протекание процесса сварки и хорошее качество шва обеспечиваются при высокой плот ности тока (100 А/мм 2 и более).
При невысокой плотности тока имеет место крупнокапельный перенос расплавленного металла с элек трода в сварочную ванну, приводящий к пористости шва, сильному разбрызгиванию расплавленного металла и малому проплавлению основного металла. При высоких плотностях тока перенос рас плавленного металла с электрода становится мелкокапельным или струйным. В условиях действия значительных электромагнитных сил быстродвижущиеся мелкие капли сливаются в сплошную струю. Такой перенос электродного металла обеспечивает глубокое проплавление основного металла, формирование плотного шва с ровной и чистой поверхностью и разбрызгивание в допустимых пределах,
В соответствии с необходимостью применения высоких плотностей тока для сварки плавящимся электродом используют проволоку малого диаметра (0,6 — 3 мм) и большую скорость ее подачи. Такой режим сварки обеспечивается только механизированной подачей проволоки в зону сварки. Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности. В данном случае электрические свойства дуги в значительной степени определяются наличием ионизированных атомов металла электрода в столбе дуги. Поэтому дуга обратной полярности горит устойчиво и обеспечивает нормальное формирова ние шва, в то же время ей соответствуют повышенная скорость рас плавления проволоки и производительность процесса сварки.
Сварку сталей часто выполняют в смеси Аг + 5 % О 2 . Кислород уменьшает поверхностное натяжение расплавленного металла, что способствует снижению критической плотности тока, при которой капельный перенос металла переходит в струйный. Одновременно повышается устойчивость горения дуги при относительно небольших токах, что облегчает сварку металла малой толщины.
Сварку в углекислом газе выполняют только плавящимся элек тродом на повышенных плотностях постоянного тока обратной по лярности (см. рис. 5.И, в, г).
Такой режим обусловлен теми же особенностями переноса электродного металла и формирования шва, которые рассмотрены для сварки плавящимся электродом в аргоне.
При применении СО 2 в качестве защитного газа необходимо учитывать некоторые металлургические особенности процесса сварки, связанные с окислительным действием СО 2 . При высоких темпера турах сварочной дуги СО 2 диссоциирует на оксид углерода СО и кислород О, который, если не принять специальных мер, приводит к окислению свариваемого металла и легирующих элементов. Окисли тельное действие О нейтрализуется введением в проволоку дополнительного количества раскислителей марганца и кремния. Поэтому для сварки в СО 2 углеродистых и низколегированных сталей при меняют сварочную проволоку с повышенным содержанием этих элементов (Св-08ГС, Св-10Г2С и т. д.).
Электродуговая сварка: технология процесса и безопасность труда
... тока. Чем она больше, тем выше температура дуги. При ручной дуговой сварке плавящимся электродом плотность тока ... место занимает процесс сварки. Сваркой называют технологический процесс получения механически ... дуговой промежуток – электропроводным. Длина дуги. Сварку обычно выполняют короткой дугой. При сварке длинной дугой происходит сильное разбрызгивание, окисление капель расплавленного металла, ...
На поверхности шва образуется тонкая шлаковая корка из оксидов раскислителей. Часто применяют смесь СО 2 + 10 % О 2 . Кислород играет ту же роль, что и при до бавке в аргон.
Сварка в атмосфере защитных газов в зависимости от степени механизации процессов подачи присадочной или сварочной прово локи и перемещения сварочной горелки может быть ручной, полу автоматической и автоматической.
По сравнению с ручной сваркой покрытыми электродами и авто матической под флюсом сварка в защитных газах имеет следующие преимущества: высокую степень защиты расплавленного металла от воздействия воздуха; отсутствие на поверхности шва при приме нении аргона оксидов и шлаковых включений; возможность ведения процесса во всех пространственных положениях; возможность визу ального наблюдения за процессом формирования шва и его регули рования; более высокую производительность процесса, чем при руч ной дуговой сварке; относительно низкую стоимость сварки в угле кислом газе.
Области применения сварки в защитных газах охватывают широ кий круг материалов и изделий (узлы летательных аппаратов, эле менты атомных установок, корпуса и трубопроводы химических аппаратов и т. п.).
Аргонодуговую сварку применяют для цветных (алюминия, магния, меди) и тугоплавких (титана, ниобия, ванадия, циркония) металлов и их сплавов, а также легированных и высоко-легированных сталей.
В углекислом газе сваривают конструкции из углеродистой и низколегированной сталей (газо- и нефтепроводы, корпуса судов и т. д.).
Преимущество полуавтоматической сварки в СО 2 с точки зрения ее стоимости и производительности часто приводит к замене ею ручной дуговой сварки покрытыми электродами.
Используемая литература:
Дуговая механизированная сварка в защитных газах
... необходимого для выполнения сварочных работ при дуговой механизированной сварке в защитных газах входят: сборочно-сварочные приспособления; газовая аппаратура; приборы газовой магистрали; сварочный аппарат (полуавтомат). ... поэтому при переходе с ручной сварки оправданным считается уменьшение катетов примерно на 10%. Это объясняется повышенной плотностью тока на 1 мм2 электродной проволоки.Основные ...
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/na-temu-svarka-v-zaschitnom-gaze/
Технология конструкционных материалов для ВУЗов под редакцией А.М.Дальского. Москва «МАШИНОСТРОЕНИЕ» 1985
