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

Т а б л и ц а 56

Влияние защиты шва на механические свойства

наплавке металла массой до 2 кг производительность в сравнении с ручной наплавкой возрастает в 2—2,5 раза, а при наплавках металла массой 15—20 кг производи­ тельность увеличивается в пять и более раз.

При наплавочных работах по исправлению брака стального литья при использовании проволоки Св08Г2С плотнось валиков более высокая, чем при наплавке про­ волокой Св08. Сварка велась на режимах: ток 240 А, напряжение 38 В, скорость подачи проволоки 245 м/ч, проволока Св08Г2С диаметром 2 мм. Получены удовлет­ ворительные результаты по химическому составу и проч­ ности наплавленного металла (табл. 57).

Большая экономия получена при исправлении дефек­ тов чугунного дитья. Во избежание отбеливания чугуна СЧ 15—32 в зоне сплавления процесс ведут с замедлен­ ным охлаждением сварочной ванны. Сварку выполняли на режимах: подача проволоки 283 м/ч, ток 350 А, на­ пряжение 30—35 В.

179

Т а б л и ц а 57

Механические свойства металла, наплавленного в среде водяного пара

Способ полуавтоматической заварки чугунного литья по сравнению с заваркой монель-металлом занимает в 3—4 раза меньше времени, а проволока Св08 по сравне­ нию с монель-металлом в 20 раз дешевле.

Применяется вибродуговая наплавка с защитой дуги водяным паром и дополнительным охлаждением жид­ костью наплавляемой детали. Режимы наплавки: напря­ жение дуги 23—24 В, скорость подачи проволоки 100 м/ч, скорость наплавки 35—40 м/ч.

количества тепла. Эти металлы режутся кислородной струей. Этот способ называют «кислородной резкой» или «резкой методом сжигания металла» в полости реза. Все остальные металлы можно резать методом выплав­ ления металла из полости реза. Для этого необходим источник тепла с достаточно высокой температурой. К резке методом сжигания металла относятся кислородная

икислородофлюсовая резка.

Кметоду выплавления металла из полости реза отно­ сятся газопламенная, электродуговая, воздушно-дуговая,

плазменная резка и др. Для них характерно то, что ме­ талл плавится и удаляется из полости реза. Эти способы применимы для любого металла. Особого внимания за-

180

служивает плазменная сварка и резка металлов, которая характерна применением высокотемпературной плазмен­ ной струи.

П л а з м о й называется вещество в состоянии силь­ но ионизированного (электропроводного) газа. При рез­ ке температура плазмы составляет 10 000—20 000° С. В результате продувки столба электрической дуги газом интенсивно образуется плазма. Плазменная струя — это поток плазмы, полученной в результате продувки среды (газа или жидкости) сквозь столб горящей в го­ релке электрической дуги и выходящей из отверстия сопла. Проникающая плазменная дуга — это дуга, воз­ буждаемая на обрабатываемом металлическом объекте и стабилизированная соосным интенсивным потоком плазмы, обеспечивающим ее особо активное плавящее действие и удаление расплавленного металла.

Сущность создания плазменной струи заключается в том, что вытянутую электрическую дугу продувают газом, благодаря чему она сжимается и приобретает большую скорость в сопле ограниченного диаметра определенной высоты.

Как правило, наиболее целесообразна в энергетиче­ ском отношении электрическая дуга постоянного тока прямой полярности. При высокой температуре плазмен­ ной струн подвергаются резке любые металлы и неметал­ лы. Особый интерес для техники представляют плазмооб­ разующий газ аргон как инертный газ, не взаимодейст­ вующий с. электродом, и смесь аргона с водородом. Кроме того, применимы любые рабочие неактивные сре­ ды: аргон, азот, их смеси с водородом, допустимы амми­ ак, гелий; химически активные к обрабатываемому металлу среды: кислород или воздух в смеси с азотом, до­ пустима вода; двухатомные газы, которые, диссоциируя в дуге и рекомбинируя впоследствии на поверхности реза, обусловливают благоприятное распределение энергии, в особенности при резке металла значительной толщины.

Рабочую среду выбирают с учетом технико-экономи­ ческой целесообразности применения в зависимости от свойств обрабатываемого металла и возможности обеспе­ чения стабильности работы электродов. При резке сталей применяют химически активные газы, обеспечивающие наименьшее значение погонной энергии (удельная линей­ ная) и наименьшие затраты на электроэнергию. Наибо­ лее целесообразные газовые среды при плазменной резке

181

различных металлов прййеДены в табл. 58, а Допустимые толщины металла — в табл. 59.

Когда тепловой мощности плазменной струп не хвата­ ет на резку данной толщины металла, вступает в действие водород, атомы которого соединяются в молекулы и от­ дают ранее поглощенное тепло. Таким образом повыша-

Т а б л и ц а 58

Рабочие среды для плазменно-дуговой резки

Рабочая среда

сталь

Условные обозначения рабочеП среды: И---- рекомендуемая, 0 —допусти­ мая, ------не рекомендуемая.

Т а б л и ц а 59

Допустимые толщины (мм) металла при плазменно-дуговой резке с различным рабочим напряжением

ется температура и мощность плазменной струи, благо­ даря чему становится возможным прорезать добавочную толщину металла. Особенно это заметно при резке алю­ миниевых сплавов. Режимы резки в среде плазмообра­ зующего газа азота в смеси с водородом приведены в табл. 60.'

Резку плазменной струей осуществляют вручную го­ релками типа ИМЕТ, УДР-2-58 (рис. 51) и др. или авто­ матическими установками (рис. 52).

182

Т а б л и ц а 60

Скорость реза регулируют изменением величины ра­ бочего тока дуги (регулировка источником питания). Чем выше скорость резки, тем больше скос кромок реза. При достижении максимума скорости прекращается про­ резание листа металла.

Скорость резки быстро падает при увеличении толщи­ ны металла. При этом увеличивается ширина реза. При ручной резке равномерное ведение процесса обеспечива­ ется при скорости 2 м/мин.

В качестве электрода используют вольфрамовые стержни повышенной стойкости (например, лантанированные). Малой активностью к активным газам (напри­ мер, воздуху) обладают электроды гафниевые и цирко­ ниевые. На этой основе работают установки типа АВПР, предназначенные для резки в воздушной плазме (Инсти­ тут электросварки имени Е. О. Патона).

П л а з м е н н а я с в а р к а , н а п л а в к а и н а п ы ­ л е н и е м е т а л л о в . Получают развитие плазменно­ дуговые методы сварки, наплавки и напыления тугоплав­ кими порошками, в частности микроплазменная сварка тонколистовых металлов. Микроплазмой осуществляют сварку тонколистового алюминия толщиной 0,2—1,5 мм на токах от 10 до 100 А. В качестве плазмообразующего газа применяют аргон чистотой 99,6%, в качестве защит­ ного газа— гелий. Сварку ведут на переменном токе, что

183