Улучшаем формирование сварных швов

В настоящее время в промышленности наибольшее распространение получила сварка в СО2, которая наряду с достоинствами имеет и ряд недостатков, основными из которых являются: повышенное разбрызгивание, достигающее 8…9 и более процентов, неудовлетворительное формирование сварных швов и образование подрезов при повышенной скорости сварки.

Улучшаем формирование сварных швов

Цель даного материала — показать преимущества процесса сварки в СО2 проволокой с покрытием из К2СО3 в сравнении со сваркой обычной очищенной проволокой. Покрытие из К2СО3 на поверхность проволоки наносится в процессе ее очистки из водного раствора с сопутствующим выпариванием воды проходящим по проволоке током. Подводимое к проволоке напряжение находится в пределах 10…18 В, что позволяет нагреть проволоку до ~ 200 °С, при этом проволока не разупрочняется. Расход К2СО3 на 1 тонну проволоки составляет ~ 100 г, а толщина покрытия (2…4)·10–3 мм, в результате чего вся поверхность проволоки приобретает однородный матово-серый цвет. Вследствие длительного охлаждения проволоки в кассете из ее поверхностного слоя удаляется водород и азот, что способствует тому, что сварные швы, сваренные такой проволокой, имеют значительно большую вязкость по сравнению со швами, сваренными этой же проволокой, но без покрытия. Этот эффект можно увеличить, если кассеты с проволокой с покрытием из К2СО3 накрывать теплоизоляционным материалом сразу после снятия со станка очистки проволоки. В связи с тем, что К2СО3 является более активным, чем сода (Na2CO3), проволока в процессе нанесения покрытия дополнительно очищается, что способствует меньшей засоряемости шлангов полуавтоматов. Покрытие достаточно прочно сцепляется с проволокой и процесс сварки не нарушается, даже если перед сваркой по проволоке проводили рукавицей или рукой. Кроме того, это покрытие предохраняет поволоку от образования ржавчины. Так, при хранении под открытым навесом в дождливую погоду на очищенной проволоке марки Св-08Г2С следы ржавчины появляются через 1…2 дня, на проволоке в состоянии поставки — через 7…9 дней, а на проволоке с покрытием из К2СО3 — через 18…19 дней.

Сварка такой проволокой производится на обратной полярности на тех же режимах, что и обычной проволокой, но в некоторых случаях необходимо несколько уменьшить напряжение сварки, что косвенно обеспечивает уменьшение расхода электроэнергии. Длина дуги над поверхностью изделия должна составлять 1…2 мм, это способствует более рациональному использованию энергии, выделяющейся в столбе дуги, так как дуга большей своей частью находится в кратере сварочной ванны и ее тепло в большей степени передается свариваемым деталям. При сварке такой проволокой наблюдается струйный перенос металла с характерным конусом жидкого металла на торце электрода. Разбрызгивание составляет ? 1,5 %. Редкие, очень мелкие брызги легко удаляются с поверхности сварного соединения рукавицей, не оставляя на нем следов. При сварке же обычной проволокой брызги довольно крупных размеров зачастую привариваются к поверхности изделия, что нарушает поверхностный слой металла, нагартованный при прокатке листов или же при протяжке через фильеры в случае сварки профилей и труб, что способствует образованию ржавчины и увеличивает возможность образования трещин в этих местах при эксплуатации сварного соединения.

В результате малой длины дуги над поверхностью изделия и значительного газового потока из ванны, которые хорошо видны в процессе сварки и охватывают электрод, а также препятствуют попаданию паров с изделия в ванну, такая проволока позволяет сваривать изделия, на поверхности которых имеются толстые покрытия, например, покрытие, изготовленное путем напыления алюминия, либо без дополнительных мер, способствующих снижению содержания материала покрытия в металле шва, либо с минимальным их применением. При этом разбрызгивание при сварке минимально, как и при сварке сталей без покрытия, что способствует целостности покрытия вблизи зоны сварного шва. Наличие в столбе дуги калия приводит к расширению столба, что вызывает некоторое увеличение ширины сварного шва и образованию плавного перехода от валика к основному металлу.

При сварке в «лодочку» такой проволокой на скорости 20…90 м/ч поверхность сварного шва на малых и средних скоростях сварки плоская, а на повышенных, начиная с ~ 70 м/ч, слегка выпуклая и с увеличением скорости сварки выпуклость несколько увеличивается. При этом во всем диапазоне скоростей наблюдается плавный переход от сварного шва к основному металлу. А при сварке обычной проволокой во всем диапазоне скоростей сварки наблюдается заметная выпуклость сварного шва, которая с увеличением скорости сварки существенно увеличивается. При этом на скоростях ~ 70 м/ч появляются единичные подрезы, частота появления которых увеличивается с увеличением скорости сварки.

В результате улучшения формирования сварных швов экономится от 10 % проволоки при скорости сварки 20 м/ч, до 30 % проволоки — при скорости сварки 90 м/ч, а на средних скоростях сварки с учетом уменьшения расхода проволоки на разбрызгивание — 20…25 % проволоки. В результате этого уменьшается общий расход электроэнергии, идущей на образование сварного шва, даже с учетом нагрева проволоки в процессе изготовления. Расход электроэнергии на разогрев проволоки в процессе ее изготовления можно считать необходимым для улучшения механических свойств сварных швов, в частности, увеличения вязкости и уменьшения вероятности порообразования и не учитывать в расчете по снижению расхода электроэнергии при использовании проволоки с покрытием из К2СО3, так как такой подогрев может осуществляться и для обычной проволоки без покрытия для улучшения ее эксплуатационных свойств. При нагреве проволоки проходящим через нее током затрачивается меньше электроэнергии, чем при нагреве ее в термопечи, так как не требуется нагревать саму термопечь, как правило, имеющую большую массу для теплоизоляции. Кроме того, достаточно высокая стоимость термопечи и требующаяся достаточно частая замена термоэлементов делает невыгодным применение термопечей по сравнению с предлагаемым способом нагрева проволоки, который также позволяет уменьшить рабочую площадь, требуемую для такой технологической подготовки проволоки.

В связи с меньшей кривизной сварного шва при сварке угловых соединений (не в «лодочку») при одной и той же скорости подачи проволоки увеличивается скорость сварки настолько же процентов, на сколько процентов экономится проволока за счет уменьшения выпуклости сварного шва. Это при сварке на повышенных и средних (близких к повышенным) режимах автоматически, при постоянном катете шва, увеличивает скорость сварки на 15…20 %, что позволяет затрачивать меньше времени и электроэнергии на сварку одних и тех же конструкций в сравнении с очищенной проволокой без покрытия.

При необходимости вместо К2СО3 на поверхность проволоки можно наносить Na2СО3. Эти покрытия можно наносить на поверхность любой сварочной проволоки, например, медной для сварки в азоте, проволоки, выполненной из нержавеющей стали, для сварки в углекислом газе или проволоки с омедненной поверхностю.

Изготовление проволоки с покрытием из К2СО3 возможно на любом станке очистки проволоки после незначительной и недорогостоящей его модернизации. При необходимости рабочие чертежи по модернизации станка очистки проволоки может разработать автор настоящего издания?

ВЫВОД:
Процесс сварки проволокой с покрытием из К2СО3 при сварке в СО2 на обратной полярности позволяет улучшить качество и механические свойства сварных швов и уменьшает расход проволоки на 15…25 % по сравнению со сварной проволокой без покрытия, одновременно увеличивая скорость сварки при одном и том же катете сварочного шва.
Автор: Черный О. М.


Кроме статьи "Улучшаем формирование сварных швов" смотрите также:

Новые технологии в сварке
Сварка полуавтоматом видео
Сварка рам автомобилей
Технология сварки полуавтоматом
Технология сварки аргоном

  Просмотров: 505,   Комментариев: 0    

Добавление комментария

Через вконтакте:

Через сайт nanolife.info:

Ваше Имя:  Ваш E-Mail: 
Полужирный Наклонный текст Подчеркнутый текст Зачеркнутый текст | Выравнивание по левому краю По центру Выравнивание по правому краю | Вставка смайликов Вставка ссылкиВставка защищенной ссылки Выбор цвета | Скрытый текст Вставка цитаты Преобразовать выбранный текст из транслитерации в кириллицу Вставка спойлера
Вопрос:   Сколько будет двaдцaть плюс сто (ответ можно написать цифрами)? Ответ:   

Опрос

Какой сваркой вы чаще пользуетесь?

Другой вид сварки
Дуговая сварка
Плазменная сварка
Газовая сварка
Лазерная сварка
Электрошлаковая сварка

 

Популярное

Неисправности сварочных инверторов чаще всего вызваны либо неграмотной, либо небрежной эксплуатацией, поскольку это достаточно надежные аппараты ...

Подробнее...

Плавящийся электрод для ручной ...

Подробнее...

Большинство современных сварочных аппаратов имеют в своей конструкции блок выпрямительных диодов, что, в свою очередь, обеспечивает ...

Подробнее...

Заболевание, вызванное действием вредных условий труда, классифицируется как профессиональное заболевание. Профессиональное отравление также относятся к профессиональным ...

Подробнее...

Графики, поясняющие процесс сварки постоянным током (б) ...

Подробнее...