Файл: Котвицкий, А. Д. Сварка в среде защитных газов учебное пособие.pdf

ся срок службы электрода, облегчается выполнение стыковых и угловых швов.

При автоматической сварке на постоянном токе пря­ мой полярности обеспечивается более высокая скорость процесса и чистота поверхности шва. Ориентировочные режимы сварки магниевых сплавов неплавящнмся элек­ тродом даны в табл. 39.

Т а б л и ц а 39

Ориентировочные режимы сварки магниевых сплавов неплавящимся электродом

(соединение встык без разделки кромок)

Б качестве присадки применяют прутки того же со­ става, что и основной металл. Применение полосок, на­ резанных из листового металла, не рекомендуется.

Хромовое покрытие с поверхности сплава удаляют раствором следующего состава: хромовый ангидрид Сг03 200 г, нитрат соды NaN03 30 г, фтористый кальций СаБя 5 г, вода НгО 10 см 3.

Процесс очистки поверхности перед сваркой проводят в такой последовательности: обезжиривание в течение 5 мин в 5%-ном растворе едкого натра при 65°С, про­ мывка в горячей воде при 50° С, промывка в холодной воде с протиркой чистыми салфетками в ванне; травле­ ние в течение 2 мин в щелочном растворе, промывка в горячей воде, промывка в холодной воде с протиркой чи­ стыми салфетками в ванне.

Сварка углеродистых и низколегированных сталей

. Аргоно-дуговую сварку деталей из углеродистых ста­ лей производят только при толщине менее 1 мм, а к

128

швам предъявляются особенно высокие требования. Сварку выполняют неплавящимся электродом на посто­ янном токе прямой полярности. Швы более высокого ка­ чества получаются у спокойных сталей.

Швы кипящих сталей получаются пористыми. Пори­ стость уменьшают применением кремний-марганцови- стой сварочной проволоки СвЮГС, при этом сварку ведут в один проход, лоскольку второй и последующие прохо­ ды вызовут пористость.

Из низколегированных чаще сваривают сталь ЗОХГСА. Тонколистовые конструкции из нее сваривают на постоянном токе прямой полярности вручную или на переменном токе автоматически.

При сварке стали ЗОХГСА применяют сварочную про­ волоку с меньшим содержанием углерода при наличии тех же легирующих элементов, что и в основном металле (Св18ХГСА, Св18ХМА и Св06Х19Н9Т). Низшие сорта аргона использовать не рекомендуется, так как сталь ЗОХГСА содержит кремний, марганец, хром, железо, обладающие большим сродством к кислороду. При свар­ ке сталей под слоем металла образуется «блуждающая» капля шлака, который состоит в основном из 40% окиси кремния и 60% железа. В этих местах возможно появле­ ние свищей. Повышенная чистота аргона частично избав­ ляет от таких «блуждающих» шлаковых включений.

Использовать технический аргон можно с дополни­ тельной очисткой от кислорода, углекислого газа и вла­ ги. При этом наличие в нем азота не оказывает вредного влияния на свойства металла шва.

Г л а в а V

ТЕХНОЛОГИЯ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В СРЕДЕ АКТИВНЫХ ГАЗОВ

§ 18. СВАРКА В СРЕДЕ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

О б щ и е с в е д е н и я . Сущность дуговой сварки в среде углекислого газа заключается в том, что электри­ ческая дуга горит в среде активного газа, обладающего окислительными свойствами. Углекислый газ оттесняет от зоны дуги воздух, хотя сам оказывает на металл оки­ слительное воздействие за счет образования атомарного кислорода

С 02^ С 0 + 0 .

Металл шва надежно защищается от азота и кислоро­ да воздуха, но атомарный кислород, выделяющийся при разложении углекислого газа, окисляет металл.

Насыщение металла азотом и кислородом оказывает на шов вредное воздействие, однако процесс раскисления осуществить проще, чем связывание азота. Для этого применяют проволоку с повышенным содержанием элё- ментов-раскислителей — кремния и марганца.

Таким образом, в процессе сварки в среде углекисло­ го газа происходит сложный обмен элементами: углекис­ лый газ защищает дугу от воздействия азота и кислоро­ да воздуха, при этом в результате разложения углекис­ лого газа на угарный газ и атомарный кислород последний оказывает окислительное воздействие на металл, но взаимодействует с раскислителями (кремни­ ем и марганцем) — соединяется с ними и в виде шлака всплывает на поверхность расплавленного металла, засты­ вая в виде тонкой шлаковой корки. Таким образом, окислы выносятся на поверхность металла, что является защитой его от воздействия кислорода.

S i - j - 0 2= S i 0 2;

Mn-J-Oo—M »02;

2FeO-|- Si—2Fe-j- Si02; 2F eO +M n =2F e + MnOs.

Так основной металл освобождается от кислорода и окислов.

Углекислый газ по плотности близок к аргону (гелии 0,1785, аргон 1,7839, углекислый газ 1,9768). Теплофизи­ ческие свойства углекислого газа и других газов даны в табл. 41.

Таблица 41

углекислого газа близка к единице (рис. 37).

Основной причиной пористости при сварке в среде углекислого газа является влажная углекислота. Заво­ ды-изготовители углекислоты одновременно с баллона­ ми, содержащими чистую углекислоту, выпускают и углекислоту с.примесью до 5% влаги. Иногда в баллонах набирается до 200 г воды. Применение такой углекисло­ ты вызывает поры и ведет к снижению пластических свойств металла шва.

Дефекты в швах появляются чаще в начале и конце эксплуатации баллона. Это объясняется тем, что после заполнения баллона газ, находящийся в верхней части баллона над поверхностью жидкой углекислоты, содер­

132

жит наибольшее количество примесей (азота, кислорода, влаги). Только что доставленный баллон, в котором угле­ кислый газ перемешан с влагой, допускает испарение влаги, находящейся на поверхности. Поэтому необходи­ мо дать баллону отстояться. Жидкая влага тяжелее углекислоты и постепенно оседает на дно. Продув бал­

Сварка в более чис­ том углекислом газе обеспечивает повышение пластиче­

ских показателей металла шва: относительное удлинение увеличивается на 4—7%, а ударная вязкость на 1 —

3кГ • м/см2.

§19. ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА СВАРКИ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

ПРОЦЕССА И СВОЙСТВА ШВОВ

К о э ф ф и ц и е н т ы н а п л а в к и и р а с п л а в л е - н и я. Производительность процесса сварки в углекис­ лом газе, как и других способов сварки плавящиеся электродом, характеризуется количеством наплавленного электродного металла и расплавленного основногоме­ талла. Производительность процесса наплавки оцениват ется коэффициентом наплавки ,аи(г/А-ч) и коэффициен­ том расплавления электродного металла ар‘(г/А-'ч), ко­ торые определяют соответственно по формулам (количество металла в граммах током в 1А за 1 ч):

133