Проволока для электрошлаковой сварки

Обновлено: 19.05.2024

Электрошлаковая сварка относится к термическому классу и является видом сварки плавления. Источник нагрева – теплота, выделяющаяся при прохождении энергоносителя в шлаковой ванне.

Рабочий процесс протекает в вертикальной плоскости и заключается в прохождении сварочной цепи электрического тока по электроду, основному металлу и жидкому шлаку. Происходит расплавление основного металла, присадочного материала за счет тепла от нагретой шлаковой ванны.

Классифицируют электрошлаковую сварку по виду, числу электродов и наличию колебаний электрода.

ГОСТы

Требования, технические условия, типы соединений и другая информация, относящаяся к электрошлаковой сварке, содержится в ГОСТах, обязательных для выполнения. Некоторые стандарты:

Процессы сварки: ГОСТ 30482-97 – правила технологического процесса проведения работ проволочным электродом или плавящимся мундштуком низколегированных и углеродистых сталей.
Сварочные материалы: ГОСТ 9087-81, ГОСТ 30756-2001 – технические условия на флюсы сварочные плавленые для электрошлаковой сварки и технологий.
Сварные соединения: ГОСТ 15164-78 – типы, элементы, размеры.

Где применяется

Основная область применения – тяжелое машиностроение.

соединение толстостенных листов и деталей (бронекорпусов кораблей, валов гидравлических турбин, станин мощных прессов и прокатных станов, брони танков, барабанов котлов высокого давления);
сварка металлов, имеющих разный химический состав;
сооружение кожухов домен;
производство сварно-кованых и сварно-литых конструкций;
изготовление металлургического оборудования, толстостенных цилиндров.

Метод также применяют для сварки металла небольшой толщины (14-30 мм), например, монтажных стыков корпусов судов на стапеле.

Способы сваривания

Методы электрошлаковой сварки зависят от типа применяемых электродов и подразделяются:

С помощью электродных проволок

Процесс выполняется с применением проволочного электрода с диаметром сечения 2-3 мм без поперечных колебаний.

Скорость подачи проволоки в шлаковую ванну должна быть постоянной. Метод применяется при сварке металла толщиной до 50 мм.

Для сваривания металла большей толщины используется несколько электродных проволок. Электроды перемещаются возвратно-поступательным способом в перпендикулярном направлении к продольной оси свариваемого шва.

Использование электродов большого сечения

Применяют стержни и пластины круглого, квадратного или другого сечения. Размеры и количество электродов зависят от размеров соединяемых деталей, формы и величины завариваемых отверстий и полостей.

Способ преимущественно используется при большой толщине свариваемых элементов и высоте шва до 1 м.

Пластинчатый электрод по мере его оплавления опускается в шлаковую ванну, глубина которой составляет 20-25 мм. Образование шва происходит в результате соединения расплавления основного металла с расплавленным материалом пластин.

Применение плавящегося мундштука

Метод соединяет в себе сварку электродными проволоками и электродов большого сечения. В зазор между соединяемыми деталями устанавливается неподвижно стальная пластина (мундштук). Она имеет трубки или пазы, через которые пропускаются электродные проволоки.

Мундштук в процессе сварки остается неподвижным. В шлаковую ванну подаются электродные проволоки, которые расплавляются и заполняют зазор между соединяемыми элементами. Одновременно с проволокой происходит оплавление той части мундштука, которая находится в шлаковой ванне.

Механизм электрошлаковой сварки

Размер мундштука и количество проволок выбираются в соответствии с размерами свариваемых деталей. Этот метод применяют при соединении элементов со сложным сечением и небольшой высотой швов. Плавящийся мундштук изготавливают с сечением такой же формы, как у соединяемых частей.

Технология сварки

Свариваемые детали устанавливают вертикально, оставляя достаточный зазор между кромками. Формирование металла шва происходит принудительно. В зону сварки подается проволочный электрод или стальная пластина (стержень) и флюс. Между проволокой и металлом в начале процесса горит дуга. После образования достаточного слоя жидкого флюса (шлаковой ванны) дуга гаснет, и прохождение электрического тока происходит только через флюс. Выделяющееся тепло способствует дальнейшему расплавлению флюса, проволочного электрода и кромок свариваемых материалов. Расплавленный металл образует сварочную ванну, стекая на дно шлаковой ванны.

Сварочная головка вместе с медными ползунами-кристаллизаторами перемещается по соединяемым деталям снизу вверх, удерживая их. Ползуны, формующие металл шва, охлаждаются через каналы, по которым циркулирует вода. Цель – обеспечение нормального формирования шва и предотвращение вытекания из плавильного пространства жидкого шлака и металла. По мере заполнения зазора пластины ползуна перемещаются вверх. Металл ванны охлаждается, происходит кристаллизация и образование сварного шва по всей высоте кромок соединяемых материалов.

Оборудование

Метод требует применения оборудования – сварочных аппаратов автоматического и полуавтоматического типа, станков и установок.

Сварочные материалы и оборудование

При электрошлаковой сварке и наплавке в качестве электродного металла применяют проволоку, пластины, плавящиеся мундштуки, трубы и ленты. Как правило, используют проволоку сплошного сечения диаметром 3 мм, но можно применять проволоку и других диаметров (1-2 мм или 5-6 мм).

Химический состав электродного металла выбирают в соответствии с основным металлом и требованиями к служебным характеристикам металла шва. Для сварки углеродистых конструкционных сталей применяют электродные проволоки Св-08ГА, Св-10Г2, Св-08ГС по ГОСТ 2246-70. Перечисленные и большинство других электродных проволок содержат углерода значительно меньше, чем основной металл. Поэтому требуемые прочностные свойства металла шва достигаются легированием его марганцем, кремнием, хромом или другими элементами, имеющимися в проволоке. Такое легирование легко осуществимо и широко применяется при электрошлаковой сварке конструкционных сталей с содержанием до 0,30-0,35% С. В качестве примера в табл. 6.4 приведены рекомендуемые марки сварочных проволок для электрошлаковой сварки некоторых углеродистых и низколегированных конструкционных сталей.

При сварке сталей с более высоким содержанием углерода, а также сталей, подвергаемых специальной термообработке для повышения их прочностных характеристик, такое разнородное по химическому составу соединение представляет определенные трудности при выборе режимов термообработки и других технологических операций. Поэтому лучшим вариантом электрошлаковой сварки считается такой, когда металл шва и основной металл близки по химическому составу и механическим свойствам. Такая однородность сварного соединения обеспечивает наилучшие условия как для изготовления сварного изделия, так и его эксплуатации.

Наиболее просто это достигается применением в качестве электродного металла пластин или стержней, по химическому составу аналогичных основному металлу.

При сварке плавящимся мундштуком материал для его изготовления тоже должен приближаться по своему химическому составу к составу основного металла. Иногда плавящиеся мундштуки изготовляют набором трубок из низкоуглеродистой стали. В таком случае металл шва легируют, применяя проволоку соответствующих марок.

Особо следует отметить дополнительные возможности легирования металла шва, которые открывает способ электрошлаковой сварки. Благодаря большой хорошо перемешивающейся ванне расплавленного металла, которая сравнительно медленно кристаллизуется, появляется возможность в ряде случаев вести сварку несколькими электродами, значительно отличающимися друг от друга по химическому составу, и получать наплавленный металл усредненного состава. При этом, пользуясь сравнительно небольшим набором электродных и присадочных материалов, можно получать много различных вариантов химического состава металла шва.

Наплавочные работы, где требуется значительное легирование наплавленного металла, можно выполнять с применением порошковой проволоки, ленты из высоколегированных сплавов или спеченные электроды другой формы, прессованные и спеченные из порошков различных металлов.

При электрошлаковой сварке и наплавке иногда применяют дополнительно присадочные металлические материалы, подаваемые в шлаковую ванну без тока. Это могут быть проволоки (порошковая или сплошного сечения), пластины, стержни, крупка, дробь из сварочной проволоки, чугунная дробь, лигатура и др. Они расплавляются за счет теплоты в шлаке и затем попадают в металлическую ванну, участвуя в образовании шва или наплавленного слоя. Такой метод электрошлаковой сварки или наплавки применяют с целью повышения ее производительности и качества наплавленного металла или придания ему особых свойств.

При электрошлаковой сварке возможно дополнительное легирование металла шва через покрытие плавящегося мундштука.

Автор: Администрация

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Техника и способы электрошлаковой сварки

рата А-645 100-150 мм, для аппаратов А-741 и А-1374 400-500 мм. При сварке однотипных швов нерасплавляемая часть может быть использована многократно.

Число электродных проволок и толщину плавящегося мундштука находят с учетом следующих условий.

1. Провар свариваемых кромок должен быть равномерным. Чем больше электродов, тем более равномерный можно получить провар. Минимальное расстояние между электродами должно быть 50-60 мм. При увеличении толщины мундштука это расстояние можно увеличить.

2. С увеличением числа электродов критическую скорость подачи электродной проволоки можно уменьшить. Чем большее число электродных проволок подается, тем большую допустимую скорость сварки можно получить, избегая опасности кристаллизационных трещин.

3. С увеличением числа электродных проволок техника сварки усложняется. Число электродных проволок ограничивается также конструктивной особенностью имеющегося сварочного оборудования.

При заданной толщине свариваемого металла число электродов можно найти из соотношения

Значение п округляют до единицы и, подставляя снова в формулу, определяют расстояние между осями электродов d. Ниже даны оптимальные значения d в зависимости от толщины

мундштука б_М и максимальные значения d, допускаемые в исключительных случаях (мм):

Наиболее широкое распространение в промышленности получили мундштуки толщиной 5 и 10 мм.

Рекомендуемую скорость сварки в зависимости от толщины свариваемого металла можно найти по кривой 1 (рис. 8.18).

Полученное значение скорости подачи электрода не должно превышать критического значения, величина которого лежит при сварке металла толщиной более 100-150 мм в пределах 100 - 140 м/ч.

Плавящийся мундштук надежно ограждают от кромки свариваемого металла с помощью специальных изоляторов. Материал изоляторов должен быть таким, чтобы попадая в шлаковую ванну, он не оказывал вредного влияния на металл шва и на шлаковую ванну и не снижал устойчивость электрошлакового процесса. Изоляторы должны быть прочными на сжатие и дешевыми.

В качестве изоляторов можно применять тампоны или мешочки из стеклоткани, заполненные стекловатой или шлаковатой, а также пробки в виде металлических пластин, обернутых несколькими слоями стеклоткани, пропитанными жидким стеклом (см. рис. 8.17). Диаметр мешочков должен быть в пределах

25-30 мм. В некоторых случаях можно использовать в качестве изоляторов мешочки из обычной ткани, наполненные флюсом.

Лучшие изоляторы изготовляют штамповкой из смеси порошкообразного флюса и жидкого стекла, взятого в количестве 10 - 12% массы порошка, -так называемые таблетки. В процессе изготовления флюсовой таблетки в нее впрессовывают проволоку диаметром 3-4 мм и длиной 80-100 мм. После этого таблетки прокаливают при температуре 600-700° С.

Опыт показывает, что масса изоляторов должна быть 15-25 г. Их нужно располагать в зазоре таким образом, чтобы объем шлака, получаемый при одновременном их расплавлении, не превышал 15-20% объема шлаковой ванны. Практически на каждые 100 - 150 мм толщины свариваемого металла необходимо ставить два изолятора (друг против друга, по обе стороны мундштука). Расстояние между рядами изоляторов по высоте стыка должно быть 200-250 мм.

Существуют два способа установки изоляторов: путем заклинивания их между мундштуком и кромками свариваемого изделия и путем крепления их на мундштуке (см. рис. 8.17). Второй способ крепления предпочтительнее.

Отсутствие механизмов вертикального и возвратно-поступательного перемещения значительно упрощает технику сварки и сварочную аппаратуру.

Для электрошлаковой сварки плавящимся мундштуком применяют малогабаритные однофазные аппараты типа А-645 (максимальная толщина свариваемого металла S_шах = 700 мм), А-1304 (S_max = 400 мм).

При сварке металла больших толщин одновременно используют несколько аппаратов. Число аппаратов, как правило, кратно числу фаз питающего трансформатора. Кроме портативных аппаратов для сварки плавящимся мундштуком используют многоэлектродные стационарные аппараты А-741 и А-1374, рассчитанные на подачу 18 электродных проволок. В аппарате А-1374 предусмотрено дублирование (всего 36 проволок). Сварочные аппараты стационарного типа монтируют на портальных установках. Этими аппаратами можно сваривать металл толщиной до 2500 мм.

В качестве источников питания служат сварочные трансформаторы ТШС-3000-3, ТШС-1000-3, ТШП-10-1 и ТРМК-3000-1. При питании от трехфазного трансформатора используют три изолированных друг от друга плавящихся мундштука.

Кроме многоканальных мундштуков сплошного сечения применяют мундштуки, состоящие из набора отдельных пластин, с одним каналом для подачи электродной проволоки. Такие мундштуки обычно используют при сварке прямолинейных швов большой протяженности на стационарных многоэлектродных аппара

тах А-741 и А-1374, их удобно крепить вручную, в то время как многоканальные мундштуки громоздки и тяжелы.

После приварки мундштука к кронштейну (см. рис. 8.17) со дна кармана удаляют деревянные клинья и брус, служившие упором для мундштука при его установке. Нижний торец плавящегося мундштука должен находиться на расстоянии 40-50 мм от дна кармана. Далее каналы мундштука соединяют с механизмом подачи проволоки с помощью трубок переходного тракта. При отсутствии переходного узла в конструкции сварочного аппарата, например А-645, механизм подачи соединяют с мундштуком каналами, изготовленными из спирали (см. рис. 8.17). Для прочности вдоль спирали приваривают проволоку диаметром 4-5 мм. Спирали должны быть изогнуты плавно. Расстояние от плавящегося мундштука до аппарата должно быть не менее 500-700 мм. Оно увеличивается с увеличением расстояния между крайними электродами.

Спирали крепят к аппарату с помощью резьбового соединения (к концу спиралей приваривают наконечники - трубки с резьбой) либо струбциной токопровода. В этом случае их приваривают вверху к стальной пластине (см. рис. 8.17). К мундштуку спирали крепят сваркой. Возможно, однако, и механическое крепление.

Перед подключением сварочных кабелей проверяют изоляцию всей системы путем касания мундштука держателем для ручной дуговой сварки. Электродную проволоку вводят в канал мундштука вручную, чтобы убедиться в отсутствии значительного сопротивления прохождению ее по каналу. Пропустив проволоку до дна кармана, ее поднимают затем до уровня нижнего торца мундштука. Далее на дно кармана засыпают стальной порошок или стружку, и закрывают зазор формирующими устройствами. Места неплотного прилегания их к поверхности свариваемого изделия замазывают глиной.

Удобнее всего формировать шов медными водоохлаждаемыми накладками. Однако они затрудняют измерение глубины шлаковой ванны и контроль положения мундштука в зазоре при сварке. Поэтому часто комбинируют охлаждаемую накладку, устанавливаемую с одной стороны стыка, с ползуном, перемещаемым с другой стороны стыка, или с переставляемыми короткими накладками.

В случае применения сплошных накладок с обеих сторон стыка контроль глубины шлаковой ванны проводят по объему засыпаемого флюса и на слух (ванна должна слегка клокотать).

Требуемый объем флюса A_F определяют из выражения:

Глубину шлаковой ванны h_s при расчете принимают 4 см. Во время сварки она не должна быть более 5 см.

Разновидности электрошлаковой сварки

Так как выделение теплоты в шлаковой ванне происходит главным образом в области электрода, максимальная толщина металла, свариваемого одной проволокой, обычно ограничена 60 мм. При больших толщинах целесообразно использовать несколько проволок – обычно кратно трем – числу фаз источника питания. При необходимости проволокам придают колебания поперек зазора для его лучшего заполнения. Сила сварочного тока на одну проволоку составляет I_св = 200–600А, напряжения сварки – 26–44В; скорость подачи проволоки – V_п = 100–400 м/ч.

Рисунок. Многоэлектродная электрошлаковая сварка

Электрошлаковый процесс устойчиво протекает при плотностях тока на порядок ниже, чем дуговой, – около 0,1 А/мм 2 . Поэтому сечение электрода может быть увеличено и проволока заменена пластинчатым электродом, что позволяет повысить производительность процесса сварки.

Рисунок. Электрошлаковая сварка пластинчатым электродом

При сложной конфигурации изделия возможна сварка плавящимся мундштуком, который представляет собой пластинчатый электрод, повторяющий форму свариваемых кромок.

Рисунок. Электрошлаковая сварка плавящимся мундштуком

Так как между плавящимся мундштуком и изделием имеется зазор, для его заполнения в сварочную ванну дополнительно через мундштук подается проволока.

Области применения электрошлаковой сварки

Основным преимуществом электрошлаковой сварки является возможность сварки за один проход деталей практически любой толщины. Сварка производится без разделки кромок, поэтому ее экономичность повышается с ростом толщины свариваемого металла. Экономически целесообразно применять ее уже начиная с 40 мм, но чаще всего она используется для сварки толщин 100–500 мм.

Электрошлаковая сварка применяется при изготовлении массивных станин, валов мощных турбин, толстостенных котлов и барабанов. Ее применение вносит коренные изменения в технологию производства крупногабаритных изделий. Появляется возможность замены крупных литых или кованых деталей сварно-литыми или сварно-коваными из более мелких поковок или отливок.

Недостатками электрошлаковой сварки является повышенная зона термического влияния, вызванная медленным нагревом и охлаждением металла. Это часто приводит к образованию неблагоприятных, крупнозернистых структур и требует термообработки для получения необходимых свойств сварного соединения.

Вопрос 47

Флюсы (назначения, классификация, применение).
Сварочные флюсы применяют при автоматической и механизированной дуговой сварке под флюсом, при ручной дуговой сварке чугуна и цветных металлов. Они представляют собой сыпучее зернистое вещество, которое при расплавлении образует жидкий шлак, защищающий металл сварного шва от азота и кислорода воздуха.
Кроме того, назначение флюсов следующее:
• обеспечение устойчивого горения дуги;
• раскисление сварочной ванны и получение плотных швов без пор и шлаковых включений;
• легирование металла шва;
• уменьшение потерь электродного металла на угар и разбрызгивание;
• улучшение формирования шва;
• сохранение теплоты в зоне сварки, вследствие чего химические реакции между жидким металлом и шлаком проходят более полно.
По способу изготовления флюсы делят на:
• плавленые;
• неплавленые.
Плавленые флюсы изготовляют сплавлением флюсовой шихты определенного состава в электрических или пламенных печах с последующей ее грануляцией до получения крупинок (зерен) требуемого размера.
По строению зерен плавленые флюсы разделяют на:
• стекловидные;
• пемзовидные.
Стекловидный флюс представляет собой прозрачные зерна с острыми гранями, окрашенными в зависимости от состава флюса в различные цвета. Для его получения жидкий расплав флюса при 1200-1250°С тонкой струей сливают в бак с холодной проточной водой. Расплав быстро затвердевает и растрескивается на мелкие зерна.
Пемзовидный флюс представляет собой зерна пенистого материала также различных оттенков. При выливании в воду жидкого расплава флюса, нагретого до 1550-1600°С, пары воды вспенивают расплавленную массу, образуя пемзовидный флюс.
Плавленые флюсы (ГОСТ 9087-81), применяемые при автоматической и механизированной дуговой и электрошлаковой сварке и наплавке стали, выпускают 21 марки.
Размер зерен флюса - от 0,25 до 4 мм. Флюсы - стекловидный с размером зерен не более 2,5 мм и пемзовидный с размером зерен не более 4 мм – предназначены для автоматической сварки проволокой диаметром не менее 3 мм. Стекловидный флюс с размером зерен не более 1,6 мм предназначен для автоматической и механизированной сварки проволокой диаметром не более 3 мм.
Флюс упаковывают в бумажные мешки или другую тару, обеспечивающую его сохранность при транспортировании. Масса одного упаковочного места должна быть не более 50 кг.
Плавленые флюсы различных марок имеют разные области применения. Например: АН-17М, АН-43, АН-47 - для дуговой сварки и наплавки углеродистых низколегированных сталей.
Кроме плавленых широко применяют и неплавленые (керамические) флюсы, получаемые скреплением частиц флюсовой шихты без их расплавления. Они представляют собой механическую смесь тонкоизмельченных природных минералов, ферросплавов и силикатов, сцементированных жидким стеклом и гранулированных на крупинки определенных размеров. Каждое зерно (крупинка) керамического флюса состоит из прочно соединенных мелких частичек и содержит все компоненты флюса в определенном соотношении.
Керамические флюсы различных марок имеют определенные области применения, например:
АНК-35 и АНК-36 используют для сварки углеродистых сталей;
АНК-47 и АНК-48 - для сварки низколегированных сталей;
АНК-45 - для сварки высоколегированных сталей;
АНК-18, АНК-19 и АНК-40 - при наплавочных работах;
АНК-3 служит добавкой (в количестве 5-15%), применяемой в смеси с плавлеными флюсами АН-348А, ОСЦ-45, АН-60 и другими для повышения стойкости швов против образования пор. Наиболее распространенным видом флюса является вещество бура.
Керамические флюсы гигроскопичны, поэтому хранить их следует в герметически закрывающейся упаковке. Ввиду небольшой прочности зерен транспортировать керамический флюс рекомендуется в жесткой таре - металлических банках или картонных барабанах.

Вопрос 2. Способы газовой сварки (назначение, техника выполнения).
В практике различают два способа ручной газовой сварки: правый и левый.
Левым способом газовой сварки (рис. 40, а) называется такой способ, при котором сварку ведут справа налево, сварочное пламя направляют на еще несваренные кромки металла, а присадочную проволоку перемещают впереди пламени.
Левый способ наиболее распространен и применяется при сварке тонких и легкоплавких металлов. При левом способе сварки кромки основного металла предварительно подогревают, что обеспечивает хорошее перемешивание сварочной ванны. При этом способе сварщик хорошо видит свариваемый шов, поэтому внешний вид шва получается лучше, чем при правом способе.
Правый способ сварки (рис. 40, 6) - это такой способ, когда сварку выполняют слева направо, сварочное пламя направляют на сваренный участок шва, а присадочную проволоку перемещают вслед за горелкой.
Мундштуком горелки при правом способе выполняют незначительные поперечные колебания.
Так как при правом способе пламя направлено на сваренный шов, то обеспечивается лучшая защита сварочной ванны от кислорода и азота воздуха и замедленное охлаждение металла шва в процессе кристаллизации. Качество шва при правом способе выше, чем при левом. Теплота пламени рассеивается меньше, чем при левом способе.
Поэтому при правом способе сварки угол разделки шва делается не 90°, а 60-70°, что уменьшает количество наплавляемого металла и коробление изделия.
Правый способ экономичнее левого, производительность сварки при правом способе на 20-25% выше, а расход газов на 15-20% меньше, чем при левом.
Правый способ целесообразно применять при сварке деталей толщиной более 5 мм и при сварке метал лов с большой теплопроводностью. При сварке металла толщиной до 3 мм более производителен левый способ.

Рис. 40. Способы сварки: а - левый; б - правый

Мощность сварочной горелки для стали при правом способе выбирается из расчета ацетилена 120-150 дм 3 /ч, а при левом - 100-130 дм 3 /ч на 1 мм толщины свариваемого металла.
Диаметр присадочной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки.
При левом способе сварки диаметр присадочной проволоки d=S/2+1 мм, а при правом d=S/2 мм, где S - толщина свариваемого металла, мм.

3. Задача. Нужно, используя газовую сварку, соединить трубы диаметром 45 мм, толщиной стенки 3 мм. Назовите диаметр проволоки, количество слоев сварки.
Трубы сваривают в один слой поворотным способом, левым способом, так как он применяется при сварке металла толщиной до 5 мм, диаметр проволоки 2,5 мм.

Вопрос 48

Неплавящийся электрод или совсем не плавится в процессе дуговой сварки, или, если и плавится, то незначительно, и его материал не принимает существенного участия в образовании наплавленного металла и сварного шва.

Сварка ненлавящимся угольным электродом является старейшим способом дуговой сварки, первым изобретением Н. Н. Бенардоса. Известно несколько видов неплавящихся электродов, пригодных для использования в дуговой сварке. Угольные электроды представляют собой стержни из электротехнического угля, изготовляемого прессованием порошкообразной смеси из кокса и сажи, замешанных на каменноугольной смоле. После прессования стержни длительно обжигают в специальных печах без доступа воздуха. Они матово-черного цвета, твердые.

Длительным обжигом при очень высоких температурах уголь может быть превращен в кристаллическую разновидность — графит. Электроды из графита значительно лучше угольных, у графита выше электро- и теплопроводность, и он окисляется на воздухе медленнее, чем уголь, поэтому во всех случаях графитные электроды, производимые нашей промышленностью, следует предпочитать угольным. Графит темно-серого цвета с металлическим отблеском, мягок, оставляет следы на бумаге, как мягкий карандаш.

Уголь или графит — это единственный настоящий неплавящийся электрод. Уголь может быть расплавлен только при очень высоком давлении; под атмосферным давлением при нагревании До температуры 4800° С уголь не плавится, и испаряясь, переходит из твердого состояния непосредственно в газообразное. Проводились многократные опыты создания неплавящихся электродов из тугоплавких соединений, например карбидов; пока такие опыты не дали существенных результатов. Широко применяются электроды из вольфрама, самого тугоплавкого металла; темпе-Ратура его плавления 3370 °С, кипения — около 6000 °С.

Неплавящийся электрод может быть создан из такого легкоплавкого металла, как медь (температура плавления 1080 °С). В данном случае используется высокая теплопроводность меди. Медный стержень диаметром 15—20 мм с концом, заточенным на конус, может служить неплавящимся катодом дуги на токах до 15—20 а. Незначительное местное оплавление электрода далее не распространяется; охлаждаемый проточной водой он стоек на токах до 50—60 а. Совершенно исключительную стойкость в дуге, горящей на воздухе, имеет водоохлаждаемый медный электрод, снабженный на рабочем конце вставкой из металла циркония; здесь возможны токи до 300—600 а, дающие совершенно незначительный износ электрода. Цирконий не является особенно тугоплавким металлом (температура плавления 1930 °С, кипения 2900 °С); возможно, что его исключительная стойкость в качестве водоохлаждаемого катода дуги объясняется образованием поверхностной пленки окислов и нитридов циркония, защищающей электрод от воздействия воздуха и достаточно электропроводной для прохождения тока дуги.

Неплавящийся электрод применяется для сварки в основном металлов малых толщин, менее 1 мм, на воздухе без особой защиты и в различных защитных газах, а также для резки металлов, пайки, термообработки. Неплавящийся электрод широко используется в плазмотронах и горелках для получения плазмы для сварки и других целей.

Рис. 1. Сварка угольной дугой

Неплавящиеся электродные стержни изготовляются дз чистого вольфрама, из вольфрама с присадками окислов тория, лантана или иттрия, электротехнического угля и прессованного графита.

Вольфрам — тугоплавкий металл (температура плавления 3410 °С), имеет достаточно высокую электропроводность и теплопроводность. При сварке вольфрамовым электродом на постоянном токе применяется прямая полярность.

Для электродов применяют стержни следующих марок: ЭВЧ — электродный вольфрам чистый; ЭВЛ-10 и ЭВД-20 — электродный вольфрам с присадкой 1—2% окиси лантана; ЭВТ-15 —- электродный вольфрам с окисыо тория; ЭВИ-30 — электродный вольфрам с 1,5—2% окиси иттрия. Присадки к вольфраму понижают потенциал ионизации и способствуют устойчивому гор нию дуги, а также позволяют увеличивать плотность тока на электроде. Для избежания окисления вольфрамового электрода сварка производится в инертном газе. Диаметр вольфрамовых электродов составляет 2—10 мм в зависимости от силы сварочного тока.

Вопрос 49

В зависимости от длины сварные швы разделяют на:

· короткие до 300 мм;

· средние от 300 до 1000 мм;

· длинные более 1000 мм

Рис. 67. Классификация сварных швов по длине (24)

Короткиешвы выполняют сваркой на проход (а), от начало до конца.

Швы средней длинысваривают либо от середины к краям, либо так называемыми обратно-ступенчатым способом ( б, в).

Швы большой длины (г) сваривают обратно-ступенчатым способом, от середины к краям.

Обратно ступенчатый способ заключается в том, что весь шов разбивают на участки. Длина участка выбирается в пределах 100 – 300мм в зависимости от толщины метла и жесткости свариваемой конструкции.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.

© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Читайте также: