Файл: Глебов А.З. Организация труда электросварщиков-полуавтоматчиков.pdf

сварки при повышенной плотности тока проволокой диа­ метрами 1,2; 1,6 и 2 мм на глубину проплавления, ширину шва и высоту технологического выступа пока­ зано на рис. 13.

Если сравнить производительность сварки при повы­ шенной плотности тока с обычно рекомендуемыми ре­ жимами для проволок диаметром 1,2; 1,6; 2,0 мм, сила тока соответственно 180, 320 и 450 А и напряжении на дуге — 23, 32 и 36 В, то производительность наплавки выше в 2,5—4 раза (рис. 14). При такой высокой произ­ водительности наплавки возможно увеличение скорости сварки до 45—70 м/ч, что приводит к уменьшению ос­ новного времени сварки в 2—4 раза. Для обеспечения надежной защиты жидкого металла на больших ско­ ростях сварки необходимо увеличить расход газа и под­ держивать постоянный вылет электрода в рекомендуе­ мых пределах.

Как показывают расчеты, проведенные на Минском автозаводе, полуавтоматическая сварка в углекислом газе при повышенной плотности тока может успешно конкурировать со сваркой под флюсом (рис. 15).

Величина вылета электродной проволоки оказывает существенное влияние на режимы, производительность процесса сварки и параметры швов. Повышение эффек­ тивности процесса сварки можно получить за счет уве­ личения вылета электрода при увеличении плотности тока. Сравнительно небольшое увеличение вылета элек­ трода при высоких плотностях тока приводит к значи­ тельному его подогреву до попадания в зону дуги, благодаря чему увеличивается скорость расплавления проволоки при той же величине силы тока. Однако уве­ личение вылета электрода приводит к уменьшению глу­ бины проплавления и увеличению "технологического выступа по сравнению со сваркой при обычном вылете (рис. 16, а ) . Поэтому сварку при увеличенном вылете электрода можно рекомендовать в тех случаях, когда нужно получить большие объемы наплавленного метал­ ла, например, при многопроходной сварке в разделку и при наплавке.

С изменением длины вылета электрода сила тока уменьшается при постоянной скорости сварки и неиз­ менном напряжении. Это имеет большое значение при полуавтоматической сварке, так как дает возможность изменять величину силы тока за счет изменения вылета

37

"в пределах устойчивого горения дуги и в известных пре­ делах регулировать соотношение между количеством 'расплавленного электродного и количеством основного металла. Этот прием может применяться при заварке кратеров и сварке стыков с завышенными зазорами. " При сварке проволокой диаметром 1,6—2 мм с удлинен­ ным вылетом электрода напряжение в сварочной цепи повышается только на 10—15%, а коэффициент наплав­ ки возрастает на 50—100% [Ю]. Следовательно, расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла будет ниже на 20—35%. Объяснить это можно тем, что к. п. д. нагрева вылета электрода протекающим через него то­ ком значительно выше, чем к. п. д.

нагрева торца электрода свароч­ ной дуги. Зависимость коэффици­ ента наплавки и силы тока дуги от величины вылета показана на рис 17.

Предварительный подогрев вылета электродной про­ волоки уменьшает размер капель и способствует умень­ шению разбрызгивания (см. рис. 16, б).

Нагрев вылета электрода возможен от постороннего источника, например переменным током от низковольт-

ного трансформатора или по специальной схеме от сварочного генератора [53].

Институтом электросварки им. Е. О. Патона раз­ работаны специальные устройства [42] и технология для сварки с увеличенным вылетом электрода. Устройство (рис. 18) состоит из токоподводящей 1 и изолирующей 2 частей, 'которые могут быть установлены на полуавтома­ тическую и автоматическую горелки. Для изолирования

Диаметр и длину керамических трубок выбирают по диаметру электрода и длине его вылета, последнюю определяют из условий устойчивого возбуждения и го­ рения дуги, а также хорошего формирования шва.

Для сварки с удлиненным вылетом электродной про­ волоки применяют серийные горелки с несложной мо­ дернизацией, которая заключается в замене сменного наконечника малой длины специальным наконечником (рис. 18, б), обеспечивающим надежное направление движения проволоки и постоянство вылета.

Производительность процесса при сварке с увеличен­ ным вылетом электрода на режимах, приведенных в табл. 4, выше на 40—70%, чем при сварке с нормаль­ ным вылетом.

Формирование и качество швов получаются наи­ лучшими при сварке «углом вперед» и увеличенном рас­ ходе углекислого газа (до 15—20 л/мин).

Основными затруднениями при внедрении сварки с повышенным вылетом электрода являются ненадежное возбуждение дуги, неравномерное плавление проволоки и значительные колебания тока.

Одним из возможных способов интенсификации по­ луавтоматической сварки является использование про­ волоки больших диаметров, так как с увеличением диа­ метра проволоки увеличивается часовая производитель­ ность наплавки (см. рис. 14), улучшается формирование швов, уменьшается ее стоимость. Для сварки в вер­ тикальном положении эффективно применение проволо-' •ки диаметром 1,4, а в нижнем — 2,5—2,7 мм. Внедрение

нинская кузница», получить экономический эффект бо­ лее 300 р. на один полуавтомат.

39

Т а б л и ц а 4

Режимы сварки при увеличенном вылете электрода

Применение проволоки диаметром 2,5—2,7 мм для сварки сталей средних и больших толщин в нижнем по­ ложении на стационарных постах позволяет уменьшить разбрызгивание металла и повысить производительность сварки, используя большую силу тока, чем при сварке проволокой диаметром 1,6—2 мм. В связи с большой жесткостью проволоки диаметром 2,5—2,7 мм можно производить сварку обычными держателями при повы­ шенных вылетах, что также увеличивает производитель­ ность сварки.

В табл. 5 приведены рекомендуемые режимы сварки проволокой диаметром 2,5 мм нахлесточных и тавровых

40

* Ток постоянный, полярность обратная, расход С 0 2 8—20 л / м и н .

соединений. При сварке на указанных режимах швы имеют хороший внешний вид с плавным переходом к основному металлу. Разбрызгивание электродного ме­ талла невелико и составляет при силе тока 220—360 А 4—8%, а при 500—700 А 2—6%. Наибольшее разбрыз­ гивание металла наблюдается при силе тока 380—500 А; оно равно 8—12%.

Уменьшение объема наплавляемого металла за счет

с повышенной плотностью тока необходимо учитывать увеличение глубины проплавления основного металла. Так, односторонние стыковые соединения при толщине металла до 16 мм могут успешно свариваться проволо­ кой диаметром 2 мм на режимах с повышенной плот­ ностью тока без разделки кромок, а двусторонние — до

и глубиной проплавления основного металла, при пере­ ходе иа полуавтоматическую сварку можно уменьшить

41