Перейти к содержимому

  • Вебсварка в социальных сетях

Фотография

F.A.Q. по ТИГ


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 25

#1 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 28 Ноябрь 2014 17:25

*
Популярное сообщение!

Сущность процесса сварки ТИГ
 

Полное наименование этого процесса сварки таково: Ручная дуговая сварка в инертном газе вольфрамовым электродом (ДСТУ 3761.3-98 "Сварка и родственные процессы. Часть 3 Сварка металлов: соединения и швы, технология, материалы и оборудование. Термины и определения").

 

Схема и сущность процесса сварки ТИГ показана на рисунке ниже.

scheme_tig.jpg?itok=tzyuysMz

Кромки свариваемого изделия и присадочный металл расплавляются дугой, горящей между неплавящимся вольфрамовым электродом и изделием. При этом используется электрод либо из чистого, либо из активированного вольфрама. При необходимости в сварочную ванну добавляется присадочный металл. По мере перемещения дуги расплавленный (жидкий) металл сварочной ванны затвердевает (то есть кристаллизируется), образуя сварной шов, соединяющий кромки деталей. Сварное соединение образуется либо только за счет расплавленного основного металла, либо за счет, как основного металла, так и металла присадочной проволоки. Дуга, сварочная ванна, торцы вольфрамового электрода и присадочной проволоки, а также остывающий шов защищены от воздействия окружающей среды инертным газом (аргоном или гелием), подаваемым в зону сварки горелкой. Сварка выполняется либо постоянным током прямой полярности, когда плюсовая клемма источника питания подключается к изделию, а минусовая – к горелке, либо переменным током (при сварке алюминия).

 

Область применения сварки ТИГ

Этот способ сварки широко применяется в химической, теплоэнергетической, нефтеперерабатывающей, авиационно-космической, пищевой, автомобилестроительной и других отраслях промышленности для сварки практически всех металлов и сплавов: углеродистых, конструкционных и нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов, титана, никеля, меди, латуней, кремнистых бронз, а так же разнородных металлов и сплавов; наплавка одних металлов на другие.

 

Сварочный источник питания

Сварочный источник питания обеспечивает сварочную дугу электрической энергией. В качестве источника питания при сварке ТИГ используются:
- сварочные трансформаторы – при сварке на переменном токе;
- сварочные выпрямители и генераторы – при сварке на постоянном токе;
- универсальные источники питания, обеспечивающие, как сварку переменным, так и постоянным током.
Источники питания для сварки ТИГ должны иметь крутопадающую внешнюю вольт-амперную характеристику.Такая характеристика обеспечивает постоянство заданного значения тока сварки при нарушениях длины дуги, например, из-за колебаний руки сварщика.

 

Пример универсального инвертерного аппарата AC/DC Итальянской фирмы INE:

 

апп.jpg P5160408.jpg

P5160411.jpg P5160412.jpg

P5160414.jpg

 

Аппарат Miller Maxistar постоянного тока DC:

 

mil1.JPG mil2.JPG

 

Аппарат ESAB постоянного тока DC:

 

esab_caddy_tig_1500i_3_medium.jpeg

 

Аппарат ESAB универсальный AC/DC:

 

origotig3000iacdc_2.jpg

 

Аппарат универсальный тип - "Китаец обыкновенный":

 

invertornaya_argonodugovaya_ustanovka_tig_163_ac_dc_2.jpg TIG_219.259.319_P_AC.DC.jpg

 

 

Сварочная горелка

 

Основным назначением горелки для дуговой сварки ТИГ является жесткое фиксирование вольфрамового электрода (W-электрода) в требуемом положении, подвода к нему электрического тока и равномерного распределения потока защитного газа вокруг сварочной ванны. Она состоит из корпуса (ручки) и головки покрытой изолирующим материалом. Обычно, в рукоятку горелки встроена кнопка управления для включения и выключения тока сварки и защитного газа. Некоторые современные горелки имеют кнопку управления током в процессе сварки. Цанга позволяет жестко закрепить W-электрод в горелке; для этого необходимо закрутить тыльный колпачок до отказа. Обычно, тыльный колпачок достаточно длинный, чтобы вместить в себя всю длину электрода, как это показано на рисунке. Но для работы в стесненных условиях горелки могут снабжаться и короткими колпачками.
Горелки для сварки ТИГ разработаны самых разных конструкций и размеров в зависимости от максимального требуемого тока, а также от условий ее применения. Размер горелки также влияет на то, как горелка будет нагреваться и охлаждаться при сварке. Конструкция некоторых горелок предполагает их охлаждение потоком защитного газа (это так называемые, горелки воздушного охлаждения). Горелки также отводят тепло в окружающее пространство. Имеются также горелки с водяным охлаждением. Они, обычно, предназначаются для использования на повышенных токах сварки. Горелки ТИГ с водяным охлаждением, как правило, имеют меньшие размеры, чем горелки воздушного охлаждения для тех же токов сварки.

 


 
Типы сварочных горелок и их внешний вид:

  

 

Газовое сопло. Функцией газового сопла является направлять защитный газ в зону сварки с тем, чтобы он замещал окружающий воздух. Газовое сопло крепится к горелке ТИГ на резьбе, что, в случае необходимости, облегчает его замену. Они обычно изготавливаются из керамического материала для того, чтобы противостоять интенсивному нагреву.

 
Вид "стандартных" газовых сопел:
 
 
керамика стандарт.jpg
 
 
 Все комплектующие к газовым горелкам показанные на фото выше, различаются размерами. Например для электрода ф1,6мм. необходимо применять цангу и цангодержатель именно для 1,6мм. Соответственно для 2,4мм применяются цанги и цангодержатели ф2,4мм, для ф3,2мм - 3,2мм соответственно.

Возможно применение цангодержателя большего размерного ряда. Например для цанги+электрода ф1,6мм можно поставить цангодержатель ф3,2мм, но это ухудшит тепловой контакт цанга-цангодержатель, что теоретически должно усилить нагрев цанги и ускорение её выхода из строя.

 

не забыть выложить фотки жженных цанг.... 

 

Газовые линзы. Другим типом сопел являются сопла со встроенными газовыми линзами, в которых поток газа проходит через металлическую решетку, что придает ему большую ламинарность, обеспечивающую более надежную защиту, так как такой поток более устойчив к воздействиям поперечных воздушных потоков и действует на большее расстояние. Преимуществом сопла, обеспечивающего ламинарный поток газа, заключается в том, что можно устанавливать больший вылет электрода, что дает сварщику лучший обзор сварочной ванны. Газовые линзы также снижают расход газа.
 

линз1.JPG линз2.JPG

линз3.JPG TIG-Consumable-KIT-Large-Diameter-Alumina-Nozzle-Gas-Lens-Collet-Bodies-Fit-TIG-Welding-Torch-PTA.jpg

 

Фотографии прочих цанг и керамики:

IMG_5014.JPG P3161494_изменить размер.JPG

P3161495_изменить размер.JPG P8051111_изменить размер.JPG

P8051111_изменить размер.JPG P8051112_изменить размер.JPG

P8051113_изменить размер.JPG

 

Разница в потоке при исп. простой керамики и газовой линзы

 

                     Обычное сопло                           Сопло с газовой линзой 

 

tig_nogaslinza.jpg?itok=3-8cf7qltig_gaslinza.jpg?itok=0uC7VVRc
 

 

 

 

tig_graf.jpg?itok=K18nA3f5
При импульсном режиме сварки устанавливаются два уровня тока: ток импульса и ток базы. Значение тока базы выбирается из условия поддержания горения дуги. Плавление основного металла осуществляется током импульса, в то время как во время паузы сварочная ванна остывает (вплоть до полной кристаллизации в зависимости от параметров импульсного режима). Длительности импульса и паузы могут регулироваться.
tig_impuls.jpg?itok=gcneMIMU
При импульсной сварке шов выглядит, как ряд наложенных друг на друга сварных точек, причем степень их перекрытия зависит от скорости сварки.
weld_joint.jpg?itok=rEhcF1yf
Основные параметры режима ручной сварки ТИГ
К основным параметрам режима сварки ТИГ относятся:
- тип вольфрамового электрода;
- диаметр электрода;
- тип защитного газа;
- сила тока сварки (Iсв);
- напряжение на дуге (Uд);
- скорость сварки (Vсв).

 

 

Защитные газы

Защитный газ выполняет несколько функций. Одна из них заключается в том, чтобы вытеснять собой из зоны сварки окружающий воздух и, тем самым, исключить его контакт со сварочной ванной и раскаленным вольфрамовым электродом. Он также выполняет важную роль в обеспечении прохождения тока и передаче тепла через дугу. При сварке ТИГ используются два инертных газа: аргон (Ar) и гелий (He), из которых первый газ используется чаще. Они оба могут быть смешаны друг с другом, или каждый из них с другим газом, который обладает восстановительной способностью, т.е. вступает в связь с кислородом. При сварке ТИГ в качестве газов с восстановительной способностью используются два газа, водород (H2) и азот (N2). Выбор типа защитного газа зависит от типа материала, подлежащего сварке.

 

 

 

Электроды

 

Внешний вид вольфрамовых электродов:

 

вольф1.JPG вольф2.JPG  

вольфрам.jpg

 

Неплавящиеся вольфрамовые электроды для дуговой сварки в защитных газах изготавливаются 4-х типов (согласно ГОСТ 23949-80):

ЭВЧ – чистый вольфрам без специальных добавок;
ЭВЛ – вольфрам с добавкой окиси лантана (1,1 – 1,4%);
ЭВИ – вольфрам с добавкой окиси иттрия (1,5 – 3,5%);
ЭВТ – вольфрам с добавкой двуокиси тория (1,5 – 2%).

 

Род тока и полярность влияют, прежде всего, на форму провара. Эта зависимость условно представлена на рисунке.

tig_polyar.jpg?itok=HDQSSRz3
А - постоянный ток прямая полярность; Б - постоянный ток обратная полярность; В - переменный ток;

В процессе сварки происходит затупление электрода и, как следствие, уменьшение глубины провара. Затачивать конец электрода для сварки переменном током рекомендуется в виде сферы, а для сварки постоянным током – в виде конуса. Угол конуса должен быть 28 - 30°, длина конической части должна составлять 2 – 3 диаметров электрода. Конус после заточки должен быть притуплен, диаметр притупления должен быть от 0,2 до 0,5 мм.

image60.jpg?itok=Ut_y7qmR

 

 

Процесс заточки электрода показан на рисунке ниже. При заточке электрода могут использоваться переносные аппараты, или стационарные со специальными направляющими для электрода или без них.

 

Пример машинки для заточки электрода:

 

маш1.JPG маш2.JPG

 

Заточка W-электрода

tig_zatochka.jpg?itok=BcxFZJSa

tig_riski.jpg?itok=nToQobPV

 

 

 


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 02 Декабрь 2014 14:58

  • 36




#2 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 28 Ноябрь 2014 18:01

*
Популярное сообщение!

Влияние полярности тока на процесс сварки тиг

 

Полярность тока сварки существенным образом сказывается на характере протекания процесса дуговой сварки в инертном газе вольфрамовым электродом. В отличии от сварки плавящимся электродом (к которой относится сварка ММА и МИГ/МАГ) при сварке неплавящимся электродом в защитной среде инертного газа различия в характере процесса сварки на обратной и прямой полярности носят противоположный характер.

Так при использовании обратной полярности процесс сварки ТИГ характеризуется следующими особенностями:

- сниженный ввод тепла в изделие и повышенный в электрод (поэтому при сварке на обратной полярности неплавящийся электрод должен быть большего диаметра при одном и том же токе; в противном случае он будет перегреваться и быстро разрушится);
- зона расплавления основного металла широкая, но неглубокая;
- наблюдается эффект катодной чистки поверхности основного металла, когда под действием потока положительных ионов происходит разрушение окисной и нитридной пленок (так называемое катодное распыление), что улучшает сплавление кромок и формирование шва.

В то время как при сварке на прямой полярности наблюдается:

- повышенный ввод тепла в изделие и сниженный в электрод;
- зона расплавления основного металла узкая, но глубокая.

tig_pryampol.jpg?itok=iWg728Yytig_obrpol.jpg?itok=_khl4avW

Как и в случае сварки ММА и МИГ/МАГ, различия свойств дуги при прямой и обратной полярности при сварке ТИГ связаны с несимметричностью выделения энергии на катоде и аноде. Эта несимметричность, в свою очередь, определяется разностью в значениях падения напряжения в анодной и катодной областях дуги. В условиях сварки неплавящимся электродом катодное падение напряжения значительно ниже анодного падения напряжения, поэтому тепла на катоде выделяется меньше, чем на аноде.

Ниже приведен примерный объем выделения тепла на различных участках дуги применительно к сварке ТИГ при токе сварки 100 А и при использовании прямой полярности (как произведение падения напряжения в соответствующей области дуги на ток сварки):

- в катодной области: 4 В х 100 А = 0,4 кВт на длине ≈ 0,0001 мм
- в столбе дуги: 5 В х 100 А = 0,5 кВт на длине ≈ 5 мм
- в анодной области: 10 В х 100 А = 1,0 кВт на длине ≈ 0,001 мм.

В связи с тем, что при сварке на прямой полярности наблюдается повышенный ввод тепла в изделие и сниженный в электрод, при сварке на постоянном токе используют прямую полярность. При этом, благодаря тому, что тепло выделяется, в основном, в анодной области, плавятся только те участки основного металла, на которые направляется дуга, т.е. где оказывается размещенным анод.

Основные международные обозначения, относящиеся к сварке ТИГ

TIG - Такое сокращение названия этого процесса принято в Европе. TIG - Tungsten Inert Gas (tungsten – вольфрам на английском языке).

WIG - Так принято для краткости называть этот процесс в Германии. WIG – Wolfram-Inertgasschweiβen (wolfram – вольфрам на немецком языке).

TIG-DC - способ ТИГ на постоянном токе (DC - direct current - постоянный ток на английском языке).

TIG-AC - способ ТИГ на переменном токе (AC – alternating current – переменный ток на английском языке).

TIG-HF - способ ТИГ с системой бесконтактного возбуждения дуги высоковольтным и высокочастотным разрядом; HF - high frequency – высокая частота на английском языке.

image66.jpg?itok=GpmPsloT
Установка длины дугового промежутка image67.jpg?itok=4Vvy7nQA
Высокочастотный разряд image68.jpg?itok=rTTRtgCF
Зарождение и развитие дуги image69.jpg?itok=k5xHvU9m
Формирование рабочей дуги

При этом используется осциллятор, который вырабатывает кратковременный импульс напряжения, обеспечивающий пробой и последовательное развитие искрового разряда вплоть до дугового. Благодаря высокой частоте и малой мощности осциллятора высокое напряжение неопасно для человека. Высокочастотный поджиг обеспечивает самое высокое качество сварного шва, так как при нем не происходит контакта вольфрамового электрода с изделием, и, поэтому, исключается попадание частичек вольфрама в сварочную ванну. При таком поджиге также не происходит разрушения торца вольфрамового электрода. Однако, применение осцилляторов может приводить к выходу из строя устройств чувствительных к электромагнитному воздействию.

TIG-Contact или SCRATCH START - способ ТИГ с контактным возбуждением дуги касанием вольфрамового электрода изделия ("чирканьем" торца вольфрамового электрода по поверхности изделия, наподобие того, как это делается при сварке покрытыми электродами). При этом способе зажигания дуги возможно попадание частичек вольфрама в сварочную ванну, а также имеет место разрушение торца вольфрамового электрода, так как в момент контакта электрода с изделием протекает ток короткого замыкания.

TIG-LIFT ARC (TIG-LIFT IGNITION, LIFTIG) - способ ТИГ с контактным возбуждением дуги когда в момент короткого замыкания протекает заблаговременно сниженный ток.

image71.jpg?itok=or1bG7Ie

Касание электрода

image70.jpg?itok=3aMQpReX

Зарождение малоамперной дуги

image72.jpg?itok=lzgkc20F

Формирование рабочей дуги

Этот способ зажигания дуги, хотя и не исключает контакта электрода с изделием, не имеет недостатков предыдущего способа, так как в момент КЗ протекает заблаговременно сниженный ток.

Настройка параметров сварки ТИГ

На рисунке ниже показана последовательность определения и регулировки параметров сварки ТИГ.

tig_nastr.jpg?itok=OT542Tz4

 

 

Техника сварки ТИГ

 

При сварке ТИГ боковой угол горелки должен всегда поддерживаться равным 90 градусам. Горелку следует держать под углом В то время как угол наклона горелки к поверхности изделия в направлении обратном сварке должен составлять 70 … 80 градусов. Присадка подается по мере перемещения горелки под углом от 15 до 30° к основному металлу.

tig_direction.jpg?itok=kHRGq7Wjtig_angle.jpg?itok=XytjlaEW

Сварка ТИГ выполняется "углом вперед" (т.е. горелка наклонена в сторону формирующегося сварного шва) с регулярной подачей присадки мелкими шагами. При сварке очень важно, чтобы конец присадочной проволоки не выводился из зоны газовой защиты; в противном случае, будучи расплавленным или нагретым, он окислится от контакта с окружающим воздухом. Любая степень окисления или загрязнения присадочной проволоки неизбежно вызовет загрязнение сварочной ванны. Поэтому очень важно, чтобы сварщик использовал присадочные прудки чистые грязи, смазки или влаги. Обычно грязь и смазка попадает на присадочный металл с грязных рукавиц. Поэтому, непосредственно перед сваркой, очень желательно обрабатывать прутки, например, ацетоном. Смазка и влага, как на присадочном прутке, так и на основном металле могут вызвать серьезные дефекты сварного шва, такие как пористость, водородное растрескивание и др.

 

Особенности сварки алюминия и алюминиевых сплавов

 

При сварке ТИГ большинства металлов используется постоянный ток прямой полярности. Однако эти условия сварки неприемлемы, когда речь идет об алюминии и магнии. Обусловлено это наличием на поверхности этих металлов прочной и тугоплавкой окисной пленки. Алюминий характеризуется высокой химической активностью. Он легко вступает во взаимодействие с кислородом воздуха, т.е. окисляется. При этом образуется тонкая плотная пленка из оксида алюминия (Al2O3). Своей высокой коррозионной стойкостью алюминий обязан именно этой пленке. Температура плавления чистого алюминия – 660 ºС, а температура плавления окиси алюминия более чем в три раза выше – 2030 ºС. Окись алюминия – это керамический материал, твердый и не электропроводный. При расплавлении алюминия он растекается крупными каплями удерживаемыми от слияния окисной пленкой. В случае если фрагменты пленки окажутся в закристаллизовавшемся металле шва, то его механические свойства ухудшаться. Таким образом, для того чтобы сварить вместе две алюминиевые детали, прежде всего, необходимо эту окисную пленку разрушить. Это можно выполнить:

- механически (однако, это практически невозможно, так как из-за высокой химической активности алюминия он тут же вступает в связь с кислородом, и новый слой окиси алюминия начинает образовываться. Причем, в условиях дуговой сварки при высокой температуре окисление алюминия и образование окисной пленки происходит еще более интенсивно);
- химической обработкой (довольно сложно и трудоемко);
- сваркой на обратной полярности;
- сваркой на переменном токе.

tig_al.jpg?itok=V67Xxp5r

При подключении электрода к отрицательному полюсу (сварка на прямой полярности) изделию будет передаваться значительное количество тепла, однако пленка разрушаться не будет. Если полярность изменить и подключить электрод к положительному полюсу (сварка на обратной полярности), то тепла изделию будет передаваться меньше, однако, как только будет возбуждена дуга, окисная пленка начнет разрушаться (происходит, так называемая катодная очистка).

tig_al1.jpg?itok=DYu4EjHwtig_al2.jpg?itok=fKbNomNr

Существует две теории, объясняющие механизм разрушения окисной пленки на обратной полярности.

Катодное пятно, перемещаясь по поверхности сварочной ванны, приводит к испарению окислов алюминия, при этом эмиссия электронов с активных катодных пятен отталкивает фрагменты окисной пленки к краям сварочной ванны, где они формируют тонкие полоски.

Поток ионов обладает достаточной кинетической энергией, чтобы при столкновении с поверхностью катода разрушать окисную пленку (аналогичный эффект имеет место при пескоструйной обработке). В пользу этой теории говорит тот факт, что чистящий эффект выше при использовании инертных газов с более высоким атомарным весом (аргон)

Однако наряду с этим положительным явлением будут наблюдаться такие отрицательные последствия сварки на обратной полярности как перегрев электрода, на котором будет выделяться слишком много тепла (вызывая его перегрев), и низкое проплавление основного металла. Решением этих проблем является сварка на переменном токе. Комбинация прямой и обратной полярности позволяет использовать преимущества обоих полярностей; мы получаем и необходимое тепловложение (т.е. проплавление основного металла) в полупериоды прямой полярности и очистку поверхности от окиси алюминия (в полупериоды обратной полярности). Сварка на переменном токе этой частотой является идеальным процессом соединения всех типов алюминиевых и магниевых сплавов.

tig_pol.jpg?itok=7GmxPOj9

 

Достоинства и недостатки процесса ручной сварки ТИГ

 

По сравнению с другими способами сварки (ММА, МИГ/МАГ, сварка под флюсом) сварка ТИГ характеризуется следующими преимуществами:

- позволяет получить сварные швы высокого качества применительно к практически всем металлам и сплавам (включая трудносвариваемые и разнородные, например алюминий со сталью);
- обеспечивается хороший визуальный контроль сварочной ванны и дуги;
- благодаря отсутствию переноса металла через дугу не имеет места разбрызгивание металла;
- практически не требуется обработка поверхности шва после сварки;
- как и в случае сварочных процессов МИГ/МАГ и ММА сварку ТИГ можно выполнять во всех пространственных положениях;
- также как и в случае сварки МИГ/МАГ при сварке ТИГ нет шлака, а это означает, что не бывает шлаковых включений в металл шва.

К недостаткам этого способа сварки можно отнести низкую производительность, сложность и высокую стоимость источника питания (по сравнению со сваркой плавящимся электродом).

 

Охрана здоровья и охрана труда применительно к процессу сварки TIG

 

Ниже изложены некоторые дополнительные меры предосторожности относительно сварки ТИГ. На первый взгляд этот способ сварки представляется наименее опасным, так как, либо дымов вообще не видно, либо они выделяются в очень небольшом объеме. Но нельзя обманываться, считая, что при этом способе сварки вообще не выделяются опасные вещества. Они выделяются и могут попадать во вдыхаемый воздух. Концентрация опасных веществ зависит от силы тока сварки, от типа стали (нелегированная, низколегированная или высоколегированная) и от степени очистки поверхности основного металла от, например, масла, используемого при резке металла или от антикоррозионных покрытий.

 

Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 28 Ноябрь 2014 20:31

  • 31

#3 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 28 Ноябрь 2014 20:26

*
Популярное сообщение!

Защитные газы и их влияние на технологические свойства дуги

 

В качестве защитных газов при дуговой сварке плавлением ТИГ применяют инертные газы. Защитный газ выбирают с учетом способа сварки, свойств свариваемого металла, а также требований, предъявляемых к сварным швам.

 

Инертные газы

 

 

Инертными называют газы, не способные к химическим реакциям и практически не растворимые в металлах. Поэтому их целесообразно применять при сварке химически активных металлов и сплавов на их основе (алюминий, алюминиевые и магниевые сплавы, легированные стали различных марок). При сварке ТИГ используются такие инертные газы как аргон (Ar), гелий (He) и их смеси.

 

Аргон - наиболее часто применяемый инертный газ. Он тяжелее воздуха и не образует с ним взрывчатых смесей. Благодаря низкому потенциалу ионизации этот газ обеспечивает высокую стабильность горения дуги. Однако, в тоже время, низкий потенциал ионизации является причиной и низкого напряжения на дуге, что снижает тепловую мощность дуги. Будучи тяжелее воздуха, аргон обеспечивает хорошую газовую защиту сварочной ванны (но только в нижнем положении сварки). Однако он может накапливаться в слабопроветриваемых помещениях у пола. При этом снижается содержание кислорода в воздухе, что может вызвать кислородную недостаточность и удушье у электросварщика. В местах возможного накопления аргона необходимо контролировать содержание кислорода в воздухе приборами автоматического или ручного действия с устройством для дистанционного отбора проб воздуха. Объемная доля кислорода в воздухе должна быть не менее 19%.

Аргон выпускается согласно ГОСТ 10157-79 двух сортов: высшего и первого. Высший сорт рекомендуется использовать при сварке ответственных металлоконструкций из активных и редких металлов и сплавов, цветных металлов. Аргон первого сорта применяют для сварки сталей и чистого алюминия.

 

Гелий - бесцветный, неядовитый, негорючий и невзрывоопасный газ. Значительно легче воздуха и аргона, что понижает эффективность защиту сварочной ванны при сварке в нижнем положении, но способствует лучшей защите при сварке в потолочном положении. Гелий используется реже, чем аргон, из-за дефицитности и высокой стоимости. Однако, из-за высокого потенциала ионизации, при одном и том же значении тока дуга в гелии выделяет в 1,5-2 раза больше энергии, чем в аргоне. Это способствует более глубокому проплавлению металла и значительно повышает скорость сварки. Для сварки используется гелий трех сортов: марок А, Б и В (по ТУ 51-689-75). Применяют его в основном при сварке химически чистых и активных материалов и сплавов, а также сплавов на основе алюминия и магния.

Часто используются смеси аргона и гелия, причем оптимальным составом считается смесь, содержащая 35-40% аргона и 60-65% гелия. В смеси в полной мере реализуются преимущества обоих газов: аргон обеспечивает стабильность горения дуги, гелий – высокую степень проплавления.

При сварке меди используется азот, так как он к ней химически нейтрален, т.е. не образует с ней никаких химических соединений и в ней не растворяется.

 

Вспомогательные газы

 

Азот - бесцветный газ, без запаха, не горит и не поддерживает горение. В сварочном производстве азот находит ограниченное применение. Азот не растворяется в расплавленной меди и не взаимодействует с ней, и поэтому может быть использован при сварке меди в качестве защитного газа. По отношению к большинству других металлов азот является активным газом, часто вредным, и его концентрацию в зоне плавления стремятся ограничить. Азот также применяется при плазменной резке и как компонент газовой смеси при сварке аустенитной нержавеющей стали.

 

Водород - не имеет цвета, запаха и является горючим газом. Водород редко используют в в качестве защитного газа. Так как смеси водорода с воздухом или кислородом взрывоопасны, при работе с ним необходимо соблюдать правила пожарной безопасности и специальные правила техники безопасности. При работе с водородом необходимо следить за герметичностью всех соединений, т.к. он образовывает с воздухом взрывчатые смеси в широких пределах.

 

 

Смеси защитных газов

 

Иногда является целесообразным употребление газовых смесей. За счет добавок активных газов к инертным удается повысить устойчивость дуги, увеличить глубину проплавления, улучшить формирование шва, уменьшить разбрызгивание, повысить плотность металла шва, улучшить перенос металла в дуге, повысить производительность сварки. Существенное значение при выборе состава защитного газа имеют экономические соображения.

 

Смесь аргона и гелия. Газовые смеси гелий-аргон применяются в основном для сварки цветных металлов: алюминий, медь, никелевых и магниевых сплавов, а также химически активных металлов. Оптимальным является соотношение 35 - 40% аргона и 60 - 65% гелия. Так в полной мере реализуются преимущества обоих газов: аргон обеспечивает стабильность дуги, гелий - высокую глубину проплавления.

 

 


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 28 Ноябрь 2014 20:26

  • 26

#4 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 28 Ноябрь 2014 22:19

*
Популярное сообщение!

ОСОБЕННОСТИ АРГОНОДУГОВОЙ (ТIG) СВАРКИ

 

T1G из термина АРГОНОДУГОВОЙ (TIG) сварки представляет собой сокращение "вольфрам - инертный газ (Tungsten Inert Gas)". Под Аргонодуговой сваркой подразумевается дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа, не реагирующего ни на какое другое вещество, причем между "вольфрамовым электродом" и основным металлом образуется дуговой разряд, в силу тепла которого происходит плавление основного металла.

Вольфрам представляет собой металл, который применяется в изготовлении нити накала лампы и пр. Температура его плавления -приблизительно 3400°С, то есть гораздо выше, чем в случае железа. В среде высокотемпературной дуги вольфрам по свойству не поддается плавлению длительное время.

В качестве инертного газа, в общем, применяют аргон, свойство которого регламентируется стандартом JIS K1105 (аргон), Гелий применяют изредка и только тогда, когда свойство газа гелия необходимо, так как в нашей стране гелий стоит очень дорого (в несколько раз больше, чем аргон).

На рис. 1.1 представлен принцип Аргонодуговой сварки. Между вольфрамовым электродом и основным металлом зажигается дуга, инертный газ, вытекающий по соплу из окружения вольфрамового электрода, защищает электрод, дугу и ванну расплавленного металла. Вытекающий по соплу газ называется "защитным газом" и защищает по своей функции расплавленный металл от вредного влияния от попадающего кислорода, азота и пр. из атмосферного воздуха и защищает вольфрамовый электрод от окисления и износа.

Вольфрамовый электрод, который не плавится называется неплавящимся электродом и применяется в качестве электрода только для формирования дуги, кроме случаев с тонкостенными листами, когда требуется только расплавление основного металла, и не требуется добавление присадочного металла для дополнения сварного шва. Присадочный металл подают сбоку от дуги и к краю расплавленной ванны вручную или подающим автоматом.

1.1.jpg

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ

При Аргонодуговой сварке в связи с тем, что электрод не подвергается плавлению, дуга легко стабилизируется и поэтому качественно можно сваривать углеродистую сталь, легированную сталь, алюминий, титан, никель. магний, медь и прочие металлы. Причиной такого свойства служат следующие достоинства.

(1)    Инертный газ изолирует дугу и ванну расплавленного металла полностью от атмосферы,  не позволяет  попадание  кислорода,  азота,  водорода  и другого газа или примесей в металл шва, и как следствие формируется качественный  сварной   шов  с  высокими химическими и физическими свойствами.

(2)    Можно поддерживать стабильную дугу, начиная с области слабых токов порядка несколько ампера и кончая областью сильных токов порядка несколько   сотен   ампера,   что   позволяет   находить   широкомасштабное применение сварки, начиная со сверхтонкого листа и кончая толстым листом.

(3)    Электрод используется только для обеспечения зоны сварки теплотой и присадочный   металл добавляется  отдельно, так  что  можно управлять количеством присадочного металла и тепловложением отдельно, исключая ограничения положением сварки и формой соединения.

(4)    Можно четко наблюдать дугу и ванну расплавленного металла, и ванна расплавленного металла спокойна, что облегчает формирование обратного валика.

(5)   Не нужно использовать флюс, что позволяет, в общем, производить чистую сварку, почти не образуя дыма, кроме как при сварке специальных металлов и сплавов.

Внешний вид сварных швов красив так как во время сварки не образуется шлак и нет брызг. Следовательно после сварки не нужно проводить работу по их устранению.

С другой стороны можно перечислить следующие недостатки;

(1)   По сравнению с дуговой сваркой в среде углекислого rasa и другой сваркой плавящимся электродом производительность сварки низкая.

(2)    Аргон    и   вольфрамовый   электрод   стоят   сравнительно   дорого,   что поднимает себестоимость.

(3)    Применяют защитный газ, и поэтому сварка зависит от такого фактора как ветер).

 

ПОЛЯРНЫЙ ЭФФЕКТ И ЭФФЕКТ ОЧИСТКИ

Когда дуга горит между двумя электродами с помощью источника питания постоянного тока, получается напряжение дуги, как представлено на рис. 1.2. Электрод, подсоединенный к плюсовой стороне источника питания, называется анодом, электрод, подсоединенный к минусовой стороне, называется катодом, и зона между анодом и катодом называется столбом дуги.

2.2.jpg

Напряжение дуги выражается суммой резкого падения напряжения вблизи анода/катода и падения столба дуги, пропорционального длине столба дуги. Температура столба дуги, хотя зависит от силы тока и вида окружающего газа, составляет приблизительно 5 000 - 20 000°С.

При Аргонодуговой сварке сварочной машиной постоянного тока в зависимости от вольфрамового электрода на катоде (основного металла на аноде) или основною металла на катоде (вольфрамового электрода на аноде) луга, глубина прославления основного металла и величина износа электрода бывают разными.

Чтобы различать эти две полярности, как представлено на рис. 1.3 (а), в случае, когда вольфрамовый электрод присоединен к минусовой клемме источника питания (вольфрамовый электрод на катоде), полярность называется "отрицательной полярностью электрода". Наоборот, как представлено на рис. 1.3 (б), в случае, когда вольфрамовый электрод присоединен к плюсовой клемме (вольфрамовый электрод па аноде), называется "положительной полярностью электрода".

1.3.jpg

Кроме того, по другому методу обозначения отрицательная полярность электрода может называться "прямой полярностью" или "SP (Straight Polarity)", положительная полярность электрода может называться "обратной полярностью" или "RP (Reverse Polarity)". Однако эти методы обозначения, основанные на потоке электрона, являются противоположными потоку тока, что может легко вызвать ошибку. Поэтому в последнее время обычно применяется обозначение "отрицательная полярность электрода" и "положительная полярность электрода"

Заимствуя английские прописные буквы, отрицательная полярность электрода обозначается буквами EN (Electrode Negative), положительная полярность электрода - ЕР (Еlectrode Positive).

При отрицательной полярности электрода, в которой вольфрамовый электрод присоединяется к минусовой клемме, термоэлектроны, когда вылетают от служащего катодом вольфрамового электрода, захватывают энергию, необходимую для эмиссии, так что электрод не подвергается перегреву. В результате этого износ электрода не значителен, и можно подводить относительно сильный ток к тонкому электроду. Кроме того, концентричность дуги хороша, что позволяет получать узкий валик с глубоким проплавлением. Это характерная особенность сварки так что при обычной Аргонодуговой сварке применяется "отрицательная полярность электрода".

С другой стороны, при положительной полярности электрода, в которой вольфрамовый электрод подсоединяется к плюсовой клемме, служащий анодом вольфрамовый электрод склонен подвергаться перегреву, изнашивается больше, так что необходимо использовать более толстый электрод, чем в случае отрицательной полярности электрода. Кроме того, концентричность дуги неудовлетворительная и получается широкий валик с мелким проплавлением. Так что эта полярность применяется очень редко в специальных случаях.

Однако "положительная полярность -электрода" обладает немаловажной функцией устранения окисей с поверхности основного металла. То есть, отрицательно наряженные электроны вылетают от катодных пятен на поверхности основного металла к столбу дуги, но, одновременно, вокруг1 него сталкиваются положительно заряженные катионы защитного газа. Этим сталкиванием разрушается оксидная пленка.

Катодные пятна склонны формироваться в местах, где имеются окиси, и передвигаются .за окисями, в результате чего окиси вокруг дуги устраняются полностью. Это явление называется "эффектом очистки" дуги и относится к необходимому условию для сварки алюминиевого сплава или магниевого сплава, на которых формируются поверхностные окиси.

Вышеизложенные характеристики двух полярностей оформлены таблицей 1.1.

 

табл.jpg

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ ДУГИ В АРГОНЕ НА

ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

 

При Аргонодуговой сварке с использованием источника питания переменного тока полярность тока меняется через каждую полуволну, так что получается характеристика, являющаяся сочетанием характеристики отрицательной полярности электрода с характеристикой положительной полярности электрода, как показано на рис. 1.4. Полуволны отрицательной полярности  электрода  не  имеют  эффект  очистки,   но  выявляет  эффект охлаждения в связи с эмиссией термоэлектрона. Наоборот, полуволны положительной полярности электрода не имеют эффекта охлаждения, но выявляют эффект очистки столкновением катионов.

При аргонодуговой сварке на переменном токе электрод и основной металл становятся или анод (плюс) или катод (минус) поочередно, так что электрод перегревается больше, чем при отрицательной полярности электрода, но меньше, чем при положительной полярности электрода, что способствует использованию относительно сильного тока.

В связи с тем, что полуволны положительной полярности электрода имеют эффект очистки, для сварки алюминиевого сплава и магниевого сплава, требующей устранение оксидной пленки с поверхности основного металла, применяется переменный ток.

Некоторые последние типы установок Аргонодуговой сварки на переменном токе снабжены функцией изменения пропорции времен между отрицательной полярностью электрода и положительной полярностью электрода. Это изменение пропорции времен приводит к изменению эффекта очистки. Чем меньше длительность времени положительной полярности электрода (чем больше длительность времени отрицательной полярности электрода), тем меньше становиться ширина зоны очистки, как представлена рис. 1.5.

Не говоря уже о случае, когда вносятся изменения в пропорцию времен положительной полярности электрода и отрицательной полярности электрода, как изложено выше, даже если пропорция времен равномерна, степени трудности горения дуги отличаются в зависимости от полярности. Следовательно, ток в в полуволне положительной полярности электрода и ток в в полуволне отрицательной полярности электрода не становятся равными.

1.4.jpg


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 28 Ноябрь 2014 22:40

  • 20

#5 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 29 Ноябрь 2014 19:42

*
Популярное сообщение!

1.5.jpg
 
Как представлено на рис. 1.6, в периодах положительной полярности электрода дуга не склонна гореть, напряжение дуги высоко и сварочный ток слаб. Наоборот, в периодах отрицательной полярности электрода дуга склонна гореть, напряжение дуги низко и сварочный ток силен. В результате этого ток положительной полярности электрода и ток отрицательной полярности электрода становятся асимметричными относительно оси абсцисс нулевого уровня. Эта форма волн тока представляется как сложение формы волн переменного тока, симметричной относительно оси абсцисс нулевого уровня, и постоянной составляющей IDC. следовательно, называется неуравновешенным током с включением постоянной составляющей (IDC). Эта тенденция к несимметричности особенно значительна и случае основного металла из алюминиевого сплава.
 
1.6.jpg
 
Если в сварочном токе содержится постоянная составляющая, в 1-ной цепи сварочной машины течет сильный ток. Если так и оставить. Этот сильный ток не только повлечет за собой перегрев сварочного трансформатора, но и окажет вредное влияние на допустимый ток сварочного кабеля и вольфрамового электрода, на качество эффекта очистки и на стабильность дуги.
Так как на обычных сварочных машинах определяется номинальный ток, коэффициент использования на номинальном токе и т.д. с учетом наличия постоянной составляющей, не требуются специальные меры, поскольку сварочная машина используется в пределах ее технических условий. Однако при сварке алюминиевого сплава и т.д. с использованием обычной сварочной машины в сочетании с нижеприведенной установкой Аргонодуговой сварки, требуется обращать внимание на постоянную составляющую.
Хотя простейшим и безопасным методом подавления постоянной составляющей является ограничение используемого тока сварочной машины на 50 - 70% или ниже номинального тока, в некоторых случаях постоянная составляющая устраняется методом, представленным на рис. 1.7. Кроме того, бывают батарейный метод, метод с использованием выпрямителя и т.д., которые в настоящее время почти не используются.

УСТАНОВКИ АРГОНОДУГОВОЙ СВАРКИ


2-1 КОНФИГУРАЦИЯ УСТАНОВОК АРГОНОДУГОВОИ СВАРКИ


В общем, установки Аргонодуговой сварки состоят из (1) сварочного источника питания, (2) блока управления, содержащего в себе схему генерации высокой частоты, схему управления последовательностью, схему управления защитным газом, реле давления и т.д., (3) сварочной горелки и (4) принадлежностей, содержащих в себе кабели, шланги, регулятор давления газа с расходомером и т.д.
Существует два типа блока управления: моноблочного исполнения со сварочным источником питания и отдельного от него исполнения. Обычно в большинстве случаев сварочные машины аргонодуговой сварки моноблочного исполнения с встроенным блоком управления и снабжены разнообразными функциями, поддерживающими автоматизацию Аргонодуговой сварки.
Конфигурация сварочного источника питания с встроенным блоком управления представлена па рис. 2,1, а конфигурация с отделенным блоком управления - на рис. 2.2. В случае типа с отделенным блоком управления число кабелей между сварочным источником питания и блоком управления будет больше.
 

2-2     СВАРОЧНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

 
2-2-1   Внешние     характеристики     сварочного     источника      питания аргонодуговой сварки
Источники питания, используемые для Аргонодуговой сварки, бывают разными, а также их классификация варьируется в зависимости от ее критерия. Например, если классифицировать по форме волны, можно подразделять источники питания на:

ü  источник питания постоянного тока,

ü  источник питания переменного тока,

ü  универсальный источник питания.

ü  источник питания для импульсно-дуговой сварки

Если классифицировать по методу управления током, можно подразделять на:

ü  источник питания с подвижным сердечником,

ü  источник питания с тиристорным управлением,

ü  источник питания с транзисторным управлением.

 

ü  источник питания с инверторным управлением.


2.1.png

2.2.png


Однако в любом источнике питания внешняя характеристика, показывающая отношение между выходным током и напряжением, является падающей характеристикой или характеристикой при постоянном токе, как представлено на рис. 2.3.
 
2.3.jpg
 
Эти характеристики располагают преимуществом, что при изменении напряжения дуги, то есть длины дуги, сварочный ток меняется лишь незначительно, так что колебание длины дуги вследствие дрожи руки и пр. не так часто будет оказывать вредное влияние на результат сварки.
 
2-2-2 Источники питания постоянного тока
Источники питания постоянного тока подразделяются па источники питания с тиристорным управлением и источники питания с магнитным усилителем (с насыщенным реактором), однако в настоящее время в большинстве случаев применяются источники питания с тиристорным управлением.
Источники питания с тиристорным управлением, конфигурация которых представлена на рис. 2.4, не только преобразовывают переменный ток от сети в постоянный ток с помощью тиристора, но и регулируют выходной ток, так что позволяют регулировать сварочный ток с помощью ручки легко и непрерывно. Кроме того, работник может регулировать ток рукояткой, установленной на ручном пульте у себя.
На рис. 2.5 представлен пример источников питания постоянного тока с тиристорным управлением. Эти источники питания не только включают в себя блок управления, но и обладают функцией регулировки дугового кратера, функцией таймера активного пятна дуги и т.д.
 
2-2-3 Источники питания переменного тока
Как источники питания переменного тока, кроме источников питания, специализированных на Аргонодуговую сварку, обычно используются источники   питания   переменного   тока   для   дуговой   сварки   покрытым электродом, как представлено на рис. 2.6. Эти источники питания не включают в себя блок управления, так что используются в сочетании с блоком управления отделенного типа.
Регулировка сварочного тока осуществляется поворотом регулировочной рукоятки, которая расположена па лицевой стороне источника питания и приводит подвижный сердечник в перемещение, как представлено на рис. 2.7. следовательно, не позволяет работнику выполнять регулировку у себя так, как на источнике питания с тиристорным управлением.
 
2.4.png
2.7.png
 
2-2-4 Универсальные источники питания
Под универсальными источниками питания подразумеваются источники питания, 1 единица которых позволяет совместное применение переменного тока и постоянного тока. Имеются система сочетания источника питания переменного тока с подвижным сердечником с выпрямителем и система тиристорного управления. В большинстве случаев обе системы включают в себя схему управления и схему генерации высокой частоты, которые необходимы для Аргонодуговой сварки, и обладают не только функцией Аргонодуговой сварки, но и функцией дуговой сварки покрытым электродом.
В универсальных источниках питания, принцип которых представлен на рис. 2.8, выходные клеммы, используемые при переменном токе и при постоянном токе, отличаются друг от друга, Однако, как представлено на рис. 2.9, имеются только две выходных клеммы источника питания и переключение между ними осуществляется внутри источника питания.
 

2.9.png


2-2-5 Источники питания импульсно-дуговой сварки
Под импульсно-дуговой сваркой подразумевается сварка, при которой силе тока придают изменение по определенным периодам, как представлено на рис. 2.10, и используют источник питания импульсно-дуговой сварки. Импульсно-дуговая сварка может быть произведена на постоянном токе и на переменном токе, и в случае переменного тока амплитуда меняется, как представлено на рис. 2.11.


2.11.png
 
Кроме 4-ого, по частоте импульсно-дуговая сварка подразделяется на следующие 3 вида;
(1) Импульс низкой частоты (несколько Гц или менее),
(2) Импульс средней частоты (несколько десятков Гц - несколько сотен Гц),
(3) Импульс высокой частоты (несколько сотен Гц или более).
На рис. 2.12 представлен пример источника питания низкочастотной импульсно-дуговой сварки. При этом источником питания является универсальный источник питания с тиристорным управлением, который позволяет низкочастотную имнульсно-дуговую сварку на постоянном токе и на переменном токе.
В большинстве случаев управление током в источниках питания средне -высокочастотной импульсно-дуговой сварки относится к транзисторному управлению, пример их конфигурации представлен на рис 2.13.
 
2-2-6 Источники питании с инверторным управлением
За новейшие типы источника Аргонодуговой сварки принимают источники питания с инверторным управлением. Эти источники питания представляют собой разновидность источников питания с транзисторным управлением, и обладают такой особенностью, как высокой частотой управления и к тому же управление выходом осуществляется на 1-ой цепи сварочного трансформатора.
 
2.14.png
 
Данные источники питания, конфигурация которых представлена на рис. 2,14, выпрямят переменный ток от сети, преобразуют его в постоянный ток, а затем сформирует инвертором высокочастотный переменный ток и, снова выпрямив его, произведут сварку на переменном токе. В отличие от традиционных источников питания управление током осуществляется на 1-ой цепи сварочного трансформатора. Кроме того, за счет использования высокочастотного трансформатора источники питания обеспечены компактностью и легковесностью, в связи с тем, что частота управления высока, их работоспособность управления током намного улучшается по сравнению с традиционными машинами.
Далее, бывают источники питания переменного тока, в которых на выходную клемму, представленную на рис. 2.14, еще установлен инвертор вторичной цепи, чтобы выходной постоянный ток еще раз был преобразован на переменный. Такие источники питания могут дать дуге гореть на переменном токе с прямоугольной формой волны с любой пропорцией полярностей без приложения напряжения высокой частоты.
 
На рис. 2.15 представлен пример источников питания с инвсрторным управлением. По сравнению с традиционными источниками питания с тиристорным управлением эти источники питания легче в 1/5 раза и по объему меньше в 1/4 раза. Однако он включает в себя не только блок управления Аргонодуговой сварки, но и функцию средне-и низкочастотной импульсно-дуговой сварки и Т.Д.
 
 
 
 
 
 
 
 

2-3     БЛОКИ УПРАВЛЕНИЯ TIG СВАРКОЙ

 
 
Пример панели управления универсального инвертерного аппарата AC/DC Итальянской фирмы INE:
 
ine.jpg
 
Пример панелей от других источников, скачанные с инета:
 
1.jpg
2.jpg
3.jpg
4.jpg
5.jpg
6.jpg

Блоки (панели) управления установками для сварки ТИГ могут быть, как очень простыми, так и очень сложными с различными функциями. Самый простой блок управления позволяет регулировать только ток сварки. В то время как расход защитного газа настраивается регулятором, вмонтированном в горелку ТИГ. Современные блоки управления позволяют включать защитный газ до зажигания дуги и продолжать его подачу некоторое время после выключение тока сварки. Последнее обеспечивает защиту вольфрамового электрода и остывающей сварочной ванны от воздействия окружающего воздуха. Блоки управления установками для сварки ТИГ могут также обеспечивать контроль нарастания и снижения тока сварки, а также импульсный режим сварки (пульсацию тока). Регулирование времени плавного нарастания тока до номинального уровня при зажигании дуги предохраняет вольфрамовый электрод от разрушения и попадания частичек вольфрама в сварной шов. Регулирование времени плавного снижения тока при окончании сварки предотвращает образование кратера и пористости.
2-3-1  Схема генерации высоких частот
При Аргонодуговой сварке вольфрамовые электроды используются как неплавящиеся электроды, так что обычно зажигание дуги осуществляется, не приводя электрод в контакт с основным металлом для защиты электрода oт износа. В связи с этим применяется система, в которой к промежутку между электродом и основным металлом прилагается высокое напряжение высокой частоты, иод наведением которого зажигается дуга.
При сварке на постоянном токе, если зажечь дугу, сварочный ток принимает постоянное значение а также дуга приобретает стабильность, так что приложение напряжения высокой частоты осуществляется только при зажигании. Однако при сварке на переменном токе, поскольку повторное зажигание затрудняется при переходе синусоидального переменного тока к положительной полярности электрода, в процессе сварки требуется постоянное приложение напряжения высокой частоты. Однако в случае переменного тока с прямоугольной формой волны в инверторном управлении полярность чередуется мгновенно, что позволяет легкое повторное зажигание, поэтому не требуется приложение напряжения высокой частоты.
Генерация напряжения высокой частоты осуществляется методом искрового промежутка, обычный пример которого представлен на рис 2.16. (а) показывает метод, в котором питание к схеме высокой частоты осуществляется с первичной цепи сварочного источника питания, а (б) показывает метод, в котором питание осуществляется с вторичной цепи. Метод  (б)   больше  применяется   к  сварке  на  переменном   токе,   которая постоянно   нуждается   в   приложении   напряжения   высокой   частоты,   и позволяет понизить радиопомехи  из-за  высокой  частоты  по сравнению с методом (а).
 
2.16.png
2-3-2 Схема управления защитным газом
При зажигании дуги, в случае недостаточной защиты зоны сварки, дуга горит нестабильно и происходит интенсивный износ электрода, поэтому начинают подавать защитный газ за 0,1 - 0,5 сек до запуска дуги. Это действие называется подачей защитного газа до зажигания дуги.
Кроме того, если выключают защитный газ одновременно с прекращением дуги, вольфрамовый электрод и ванна расплавленного металла, находящиеся в раскаленном состоянии, подвергаются значительному окислению, что приводит к износу электрода, сварочному дефекту и прочим неисправностям, Чтобы предотвратить это, необходимо продолжать подавать защитный газ в течение 5-30 сек, пока электрод и ванна расплавленного металла не остывают достаточно.
Эти два действия контролирует схема, состоящая из электромагнитных клапанов и таймеров.
 
2-3-3 Реле давления охлаждающей воды
В случае использования горелок водяного охлаждения вследствие нехватки подачи охлаждающей воды, ее прекращения и т.д. горелка может перегореть. Чтобы предотвратить это, сконструирована схема управления, которая при снижении давления охлаждающей воды ниже заданного значения прекращает горение дуги с помощью реле давления.
При этом следует обращать внимание на то, что эта схема бессильна перед нехваткой подачи, вызванной засорением корпуса горелки или шланга охлаждающей воды.
 
2-3-4 Схема управления последовательностью
Как изложено выше, в качестве схемы управления для Аргонодуговой сварки существуют схема генерации высокой частоты, схема управления защитным газом и т.д., которые осуществляют ряд действий;

(1)   Нажатием выключателя горелки начнется подаваться защитный газ. будет   приложено   напряжение   высокой   частоты,   под   наведением которого зажжет дуга.

(2)   В случае сварки на постоянном токе после зажигания дуги напряжение высокой частоты автоматически прекращается, но в случае сварки на переменном  токе  приложение   высокой   частоты продолжается   и   в процессе сварки.

(3)   Повторным   нажатием   выключателя   горелки   дуга   прекратится,   но защитный газ будет подаваться в течение несколько секунд.

Управление      этими      действиями      осуществляет      схема      управления последовательностью.
2.17.png
 
На рис. 2.17 представлена последовательность основных действий Аргонодуговой сварки. Кроме этого, в зависимости от производимых работ имеются разновидные последовательности, но в любом случае управление действиями осуществляется путем операции выключателя горелки.

Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 02 Декабрь 2014 12:33

  • 17

#6 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 01 Декабрь 2014 16:11

*
Популярное сообщение!

Сварочная горелка

 
Основным назначением горелки для дуговой сварки ТИГ является жесткое фиксирование вольфрамового электрода (W-электрода) в требуемом положении, подвода к нему электрического тока и равномерного распределения потока защитного газа вокруг сварочной ванны. Она состоит из корпуса (ручки) и головки покрытой изолирующим материалом. Обычно, в рукоятку горелки встроена кнопка управления для включения и выключения тока сварки и защитного газа. Некоторые современные горелки имеют кнопку управления током в процессе сварки. Цанга позволяет жестко закрепить W-электрод в горелке; для этого необходимо закрутить тыльный колпачок до отказа. Обычно, тыльный колпачок достаточно длинный, чтобы вместить в себя всю длину электрода, как это показано на рисунке. Но для работы в стесненных условиях горелки могут снабжаться и короткими колпачками.
Горелки для сварки ТИГ разработаны самых разных конструкций и размеров в зависимости от максимального требуемого тока, а также от условий ее применения. Размер горелки также влияет на то, как горелка будет нагреваться и охлаждаться при сварке. Конструкция некоторых горелок предполагает их охлаждение потоком защитного газа (это так называемые, горелки воздушного охлаждения). Горелки также отводят тепло в окружающее пространство. Имеются также горелки с водяным охлаждением. Они, обычно, предназначаются для использования на повышенных токах сварки. Горелки ТИГ с водяным охлаждением, как правило, имеют меньшие размеры, чем горелки воздушного охлаждения для тех же токов сварки.
 

 

 
01.jpg02.jpg
03.JPG04.JPG
05.JPG06.JPG
07.jpg08.jpg
09.jpg010.jpg
011.jpg012.jpg
013.jpg014.jpg
015.jpg016.jpg
017.jpg


С другой стороны, по методам охлаждения горелки подразделяются на горелки водяного охлаждения и горелки воздушного охлаждения. Горелки водяного охлаждения, теплостойкость которых увеличивается за счет водяного охлаждения сварочного кабеля, держателя электрода и сопла, находят применение при сварке на сильном токе. Горелки воздушного охлаждения, не располагающие контуром охлаждающей воды, просты по конструкции и превосходны по управляемости благодаря компактности и легковесности, но ограничены рабочим током примерно до 200 А. Конструкция горелки воздушного охлаждения представлена на рис. 2.20.
 
 

2-4-2 Горелки дли полуавтоматический сварки

Под горелками для полуавтоматической сварки подразумеваются горелки, операция которых осуществляется вручную, но добавление присадочного металла автоматизировано. Пример представлен на рис. 2.21.
При использовании эти горелки должны быть комбинированы с устройством подачи проволоки, которое представлено на рис. 2.22. и устройством управления подачи проволоки, которое представлено на рис. 2.23. и позволяют получить равномерные валики легче по сравнению с ручной сваркой благодаря стабильному добавлению присадочного металла.
Если эта горелка установлена на тележку или прикреплена к стенду горелки и комбинирована с поворотным столом, то легко получается автомат Аргонодуговой сварки.
 
2.20.png
 



2-4-3  Прочие горелки

Кроме горелок для ручной сварки и полуавтоматической сварки, находят применение разнообразные горелки, специализированные в зависимости от назначения; например, горелки для сварки на сильном токе, сопло которых охлаждается водой непосредственно, как представлено на рис. 2.24. горелки с двойной зашитой, в которой защитный газ подается двойственно для улучшения защитного эффекта, горелки, специализированные для точечной дуговой сварки, и прочие специализированные горелки.
 
2.22.png
2.24.png



2-5    ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ

 
2-5-1   Регуляторы давления газа с расходомером
Аргон, который применяется в Аргонодуговой сварке в качестве защитного газа, обычно хранят в сосуде высокого давления порядка 15 МПа (150 кгс/см2) при температуре 35°С.
Регуляторы давления предназначены для того, чтобы снизить давления сжатого газа до уровня, подходящего к сварке, порядка 0,15 MПa (1.5 кгс/см2), а расходомеры предназначены для установки расхода защитного газа, подходящего к сварке.
Обычно в большинстве случаев регулятор и расходомер конструируются заодно, как представлено на рис. 2.25. Заданный расход защитного газа устанавливается, смотря на деление, выгравированное на расходомере, и плавучую отметку, перемещающуюся вертикально в зависимости от расхода газа, и открывая или закрывая клапана регулировки расхода.
 
2-5-2 Устройства циркуляции охлаждающей воды
Водяное охлаждение горелки для Аргонодуговой сварки осуществляется методом с использованием водопроводной воды или методом с использованием устройства циркуляции охлаждающей воды, как представлено на рис .2, 26.
Устройства циркуляции охлаждающей воды находят применение в следующих случаях;

(1)   Невозможно использовать водопроводную воду.

(2)   В связи с плохим качеством воды водяной канал горелки может легко засориться из-за накипи или т.п..

(3)   В связи с низким давлением воды или колебанием давления воды не получается количество воды в подходящем объеме.

(4)   Место производства работы перемещается часто, например, при сварке на разных объектах.

 
2.26.png


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 02 Декабрь 2014 12:57

  • 13

#7 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 02 Декабрь 2014 12:56

ПОДГОТОВКА К СВАРОЧНЫМ РАБОТАМ

 

3-1     ПОДГОТОВКА СВАРОЧНЫХ УСТАНОВОК

 

3-1-1  Выбор полярности

При выполнении Аргонодуговой сварки, прежде всего, нужно выбрать сварочный источник питания и его полярность, которые подходят к материалу свариваемых деталей.

Обычно для сварки алюминиевого сплава, магниевого сплава и т.д., в которых должна быть устранена оксидная пленка с поверхности основного металла за счет эффекта очистки дуги, или для сварки, в которой не предпочитают глубокое проплавление основного металла, применяется переменный ток. А в случае других металлов, как правило, применяется постоянный ток с отрицательной полярностью электрода. Постоянный ток с положительной полярностью электрода, как правило, почти не применяется. В табл. 3.1 приведены выборы источника питания и полярности относительно типичных материалов.

 

3-1-2  Коэффициент использования сварочных источников и горелок

Для сварочных источников питания и горелок устанавливаются номинальный ток и коэффициент использования на номинальном токе, соответственно. Номинальный ток означает максимальный ток, который можно использовать для сварки, а коэффициент использования на номинальном токе означает, сколько минут можно продолжать сварку в течение 10 минут при выполнении сварки на номинальном токе.

Например, это означает, что при выполнении сварки па токе 300 А с использованием источника питания с номинальным током 300 А и коэффициентом использования на номинальном токе 40% после 4-минутной сварки нужно приостановить сварку на 6 минут, иначе сварочный источник питания может перегореть.

 

3.1.png

 

Однако     коэффициент     использования     (допустимый     коэффициент использование) при сварке на токе ниже номинала;

fr1.png

Например, если с использованием источника питания с вышеуказанным номиналом осуществляют сварку на 200 А, то получается;

fr2.png

Так что можно использовать источник питания 9 минут непрерывно. Далее, находим верхний предел сварочного тока, на котором можно использовать источник питания длительное время непрерывно:

fr3.png

Так что при сварке на токе порядка 190 А источник питания не перегорит, даже если используется длительное время непрерывно.

Однако в случае импульсного тока за рабочий ток должно принимать не арифметическое среднее пикового тока и базового тока, а среднеквадратическое значение этих двух.

Выше дано разъяснение коэффициенту использования, беря для примера сварочный источник питания, но такое же соображение подходит и к сварочным горелкам. При этом следует обращать внимание на то. что коэффициент использования горелок на поминальном токе при сварке переменным током устанавливается ниже, чем при сварке постоянным током.

 


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 02 Декабрь 2014 14:55

  • 9

#8 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 02 Декабрь 2014 15:17

3-1-3  Соединение сварочных установок

Работы по соединению сварочных установок монтаж проводов входной цепи (1-ой цепи) и заземление должно исполнять лицо, ответственное за электротехнические работы.

Соединение кабелей между сварочной горелкой, основным металлом и т.д. выходной цепи (2-ой цепи) и выходными клеммами, соединение защитного газа и охлаждающей воды, соединение управляющих кабелей и т.д. должен исполнять сварщик.

В выходной цепи протекает сильный ток, так что необходимо не только использовать шланговые кабели (регламентируется стандартом J1S С3404 сварочные кабели), оплетка которых не повреждена, по и надежно затянуть соединительные участки клемм и изолировать участки, где обнажено заряженное тело, например, намотав на них изоляционную лету. Кроме тот, если в выходной цепи используются кабели с малой площадью поперечного сечения, будет увеличиваться тепловыделение, что может привести к повреждению кабеля или поражению электрическим током, поэтому необходимо использовать шланговые кабели, площадь поперечного сечения которых подходит к сварочному току. Следует выбирать кабели так. чтобы на 1 мм площади поперечного сечения приходилось примерно 5 А при номинального токе, основываясь на табл. 3.2.

Для установки сварочного источника питания следует выбрать помещение, защищенное от воздействия дождевой воды и прямых солнечных лучей, с пониженной влажностью и пылью.

 

Табл. 3.2 Критерий выбора шланговых кабелей

Номинальный ток, А

100

200

300

500

Шланговый кабель, мм2

22

38

60

100

 

Соединительные участки защитного газа и охлаждающей воды необходимо затягивать надежно  во избежание утечки,  шланги  закреплять хомутами. В случае, когда используется устройство циркуляции охлаждающей воды в холодной местности зимой, необходимо принимать меры по предотвращению замерзания, такие как применение антифриза, слив воды при окончании работ и т.д.

Управляющие кабель и пр. нужно закреплять, затянув гайки разъемов. Категорически запрещается использовать их, вставив и не закрепив. На рис. 3.1 показаны и представлены меры предупреждения к работе по соединению.

3.11.png

 

3-1-4 Обращение с газовыми баллонами

Аргон, относящийся к инертному газу, не взрывается, но требует тщательного внимательного обращения, так как заряжен в баллон под высоким давлением порядка 15 MПa.

Ниже перечислены основные меры предосторожности при обращении;

·         Что  касается  газовых  баллонов,  то  непременно  принять  меры   по предотвращению перевертывания, например, поставить их на стенд.

·         Не ронять газовые баллоны и исключить возможность нанесения по ним ударов.

·         При      открытии      вентиля,      обратить      выпускное      отверстие      в противоположную работнику сторону, открыть вентиль с помощью специальной  рукоятки или  гаечного  ключа.  Ни  в  коем  случае  не открывать   вентиль,   нанося   по   нему  удары   гаечным  ключом   или тяжелым предметом.

·         Перед установкой регулятора давления, открыть и закрыть вентиль 1 -2  раза,  поворачивая его порядка на   1/4 оборота,  и  продуть возле наконечника    от    пыли,    одновременно    убедившись    в    отсутствии неисправностей.

·         Осуществлять открытие и закрытие вентиля плавно.

Кроме того, при установке регулятора давления на газовый баллон, если затяжка была недостаточной или прокладка была повреждена, то происходит утечка газа, которая не только приведет к потере газа, но и окажет вредное влияние на защитный эффект, так что нужно убедиться в отсутствии утечки газа .

 

3-1-5 Обращение со схемой генерации высокой частоты

При Аргонодуговой сварке, чтобы зажигать дугу бесконтактно, используется схема генерации высокой частоты, и. как правило, применяется метод искрового промежутка, по которому высокая частота формируется в зазоре между двумя электродами, как представлено на рис. 3.2

Характеристика высокой частоты сильно зависит от этого промежутка. Чем меньше будет промежуток, тем слабее станет сила, но тем чаще станет количество раз генерации. И наоборот, чем больше будет промежуток, тем сильнее станет сила, но тем меньше станет число раза генерации. В общем, как подходящий промежуток устанавливают приблизительно 1 мм.

В случае сварки на постоянном токе, поскольку высокая частота используется только при зажигании дуги, можно устанавливать относительно большой промежуток и использовать повышенную силу высокой частоты. Однако в случае сварки на синусоидальном переменном токе, поскольку высокая частота используется постоянно, нецелесообразно устанавливать слишком большой промежуток. При большом промежутке количество раз генерации уменьшается что может привести к обрыву полуволны сварочного тока.

Поскольку характеристика высокой частоты зависит от промежутка. необходимо держать поверхность электрода чистой. Когда заметна шероховатость поверхности электрода, нужно полировать ее мелкозернистой наждачной бумагой и повторно регулировать промежуток на подходящее значение с помощью толщиномера и т.д. При этом очень важно убедиться в том, что два электрода расположены параллельно. Поскольку к схеме генерации высокой частоты прилагается высокое напряжение порядка несколько тысяч вольт, при регулировке промежутка непременно убедиться в отключении управляющего питания и принять меры, чтобы ошибочное прикосновение к выключателю не привело к включению электропитания.

3.2.png

Кроме того, поскольку высокая частота но своей характеристике снижает свои параметры по мере удлинения сварочного кабеля, не желательно использовать слишком длинный сварочный кабель. Степень снижения параметров частоты варьируется в зависимости от конфигурации и расположения горелки и пр., поэтому нельзя сказать однозначно, но за предел принимают 10 - 20 м.

 

3-1-6  Радиопомехи из-за высокой частоты

При использовании высокой частоты нужно уделять внимание радиопомехам.

Высокая частота, которая генерируется в схеме генерации высокой частоты методом искрового промежутка и используется для Аргонодуговой сварки, не постоянная и имеет широкую полосу частот (0,5 - 20 МГц). Что касается распространения высокой частоты, то оно происходит не только от сварочной горелки и ее кабеля в воздух, но и от входного кабеля (трассы кабеля), а также происходит переизлучение вследствие индукции, как представлено на рис. 3.3.

Сварка на постоянном токе, в которой генерация высокой частоты происходит при зажигании дуги в короткий промежуток времени и дуга прекращается по мере горения, не оказывает на практике такого вредного влияния. Однако в случае сварки на переменном токе для устойчивой генерации высокая частота формируется постоянно и после горения дуги. Если среди высоких частот, состоящих из разных полос частот, полоса относительно сильных частот совпадает с частотой радиоприемника, телевизора или радиостанции, может произойти шум. в крайнем случае, неспособность     к    приему     или     прочие     радиопомехи.     Кроме    того, расположенные    вблизи    роботы    и    прочие    аппараты    с    электронным управлением могут совершать ошибочные действия.

3.3.png

Хотя в установках Аргонодуговой сварки предусмотрены многообразные изобретения для ослабления радиопомех, вызываемых высокой частотой, радиоприемник, телевизор, робот и прочие аппараты, имеющие электронное управление и расположенные крайне близко к рабочему месту, во многих случаях неизбежно подвергаются влиянию радиопомех.

Если при установке или обращении со сварочными установками TIG обращать внимание на следующие пункты, то можно сократить помехи от высокой частоты в значительной степени;

Ø  В   схеме   генерации   высокой   частоты   не   устанавливать   искровой промежуток больше, чем необходимо.

Ø  По возможности укоротить сварочный кабель и положить его так, чтобы он соприкасался с землей.

Ø  Поскольку      высокая       частота      экранируется      железо-бетонной конструкцией, если рабочее место установлено внутри железо-бетонной конструкции, высокая частота не проникает наружу.


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 02 Декабрь 2014 15:28

  • 8

#9 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 06 Декабрь 2014 14:19

*
Популярное сообщение!

3-2-1  Формы кромок

Формы сварочных соединений определяются на основе назначения изделия, материала основного металла или толщины стенки листов. Соединения. подлежащие Аргонодуговой сварке, подразделяются на стыковое соединение, тавровое соединение, соединение внахлестку, угловое соединение, соединение с отбортовкой двух кромок и пр. Типичные примеры представлены в табл. 3.3. В случае среднестенных и толстостенных листов для обеспечения эффективности и качества сварки применяются разные формы кромок в зависимости от назначения и толщины стенок.

 

razd.jpg

 

Сварка TIG применяется для среднестенных и толстостенных листов. когда требуется высокое качество сварных швов, листы поддаются сварке с трудом, необходим обратный валик первого слоя и т.д. Обработка кромок, как правило, подлежит машинной обработке. U-образная разделка кромок. двусторонняя симметричная «рюмкообразная» разделка кромок и т.д. получаются только машинной обработкой.

Каждый конструктивный элемент именуется, как представлено на рис. 3.4. и. прежде чем приступать к сварке, необходимо проверить точность значений этих элементов. Если значения угла скоса кромок, притупления кромки или зазора в вершине разделки становятся или больше, чем следует, или меньше, то может произойти не только сварочный дефект, но и брак всего сварного шва. Так что неточные размеры подлежат по необходимости поправке.

В случае тонкостенных листов стыковое соединение осуществляется без разделки кромок, тавровое соединение - без разделки кромок с двусторонним угловым сварным швом. Форма самой кромки проста, но припуски на зазор в вершине разделки и смещения значительно меньше, чем в случае среднестишых и толстостенных листов.

 

3-2-2 Очистка кромки

Если выполняют сварку, оставляя на поверхностях кромок и на близких к кромкам поверхностях основного металла прилипшее на них масло, ржавчину, окалину и краску, то может произойти возникновение сварочных дефектов, таких как раковины и трещины. Следовательно, перед сваркой необходимо удалить масло, ржавчину, окалину и краску полностью.

3.4.jpg

Масло и т.п. не удаляется полностью путем вытирания ветошью, так что рекомендуется промывать ацетоном или т.п.

Ржавчина, окалина и т.п. удаляется с помощью ручной шлифовальной машины или проволочной щетки. Когда в качестве основного металла используется нержавеющая сталь, использование стальной проволочной щетки будет вызывать рассеивание стальной пыли с проволоки . что может привести к коррозии, так что нужно использовать проволочную щетку из нержавеющей стали.

При сварке с обратным валиком, обращать внимание на очистку стороны, подлежащей сварке и на очистку обратной стороны.

Грязь на поверхности присадочного металла так же. как грязь на поверхностях кромок, может быть причиной сварочного дефекта, поэтому нельзя забывать очищать их. Следует избегать прикосновений к присадочному металлу голыми руками или грязными перчатками.

В частности, в случае сварки алюминия или алюминиевого сплава влага, на поверхности присадочного металла, может привести к образованию раковин, так что следует присадочный металл не только держать сухим в процессе сварки, но и после использования укладывать в сосуд и хранить в сухом месте.

 

3-2-3 Сварка прихватками

В случае простого соединения тонкостенных листов могут пропускать сварку прихватками, непосредственно выполняя основную сварку с помощью приспособления и т.п.. однако, как правило, выполняют сварку прихватками внутри кромок, па обратной стороне или в зоне углового сварочного шва.

Ток, применяемый для сварки прихватками, составляет порядка 80% тока основной сварки, к тому же сварка прихватками относится к прерывистой сварке, в которой длина одного валика равна примерно несколько десятков миллиметра. Так что. если сварка прихватками недостаточна, в процессе основной сварке могут произойти трещины, смещение, изменение зазора в вершине разделки, и прочие сварочные дефекты, что окажет большое влияние на размеры, форму, точность и работоспособность изделий. Следовательно, производить сварку прихватками внимательно так же, что и основную сварку.

В случае кромки, имеющей зазор в вершине разделки, желательно при сварке прихватками добавлять присадочный металл.

При сварке прихватками стыковых соединений тонкостенных листов и т.н., если, наклоняя горелку в значительной степени, как представлено на рис. 3.5. приводят сопло в прикосновение к основному металлу и после зажигания дуги поднимают горелку, то сдвиг от прицеленного местоположения не так часто происходит и работа может быть произведена эффективно.

 

3.5.jpg

 

После  окончания  сварки  прихватками  немаловажное  значение  имеет контроль   качества   для   того   чтобы   убедиться   в   отсутствии   трещин, несплавления или прочих сварочных дефектов, чрезмерного смещения, и в правильности зазора в вершине разделки.

Если имеется трещины или другие сварочные дефекты, то эти дефекты так и будут оставаться и после основной сварки. Следовательно, необходимо удалить дефекты с помощью ручной шлифовальной машины и т.п. полностью, и повторно выполнить сварку прихватками

Если смещение или зазор в вершине разделки выходит из допустимых пределов, также нужно поправить их до получения правильных значений и выполнить повторную сварку.

3-3    ЗАЩИТНЫЙ ГАЗ И ВЛИЯНИЕ ВЕТРА

 

3-3-1 Защитный эффект

В случае Аргонодуговой сварки, если дуга и ванна расплавленного металла не защищены защитным газом, не получится качественного результата сварки.

Если удлинить вылет электрода из сопла, расстояние между соплом и основным металлом будет увеличено, и защитный газ будет склонен захватывать воздух. Так что следует уменьшить вылет электрода и установить сопло как можно ближе к основному металлу.

Однако, наоборот, если сопло установлено слишком близко к основному металлу, то сопло будет подвергаться перегреву и повреждению, и зона сварки будет видна плохо. Судя по обоим факторам, то есть по защитному эффекту и обрабатываемости, рекомендуется устанавливать вылет электрода из сопла на 1,5-2 раза больше диаметра электрода.

Диаметр сопла также является фактором, оказывающим большое влияние на защитный эффект. Сопло с слишком малым диаметром не справляется с достаточной защитой целой зоны сварки, а, наоборот сопло с слишком большим диаметром влечет за собой увеличение расхода газа для получения надлежащего защитного эффекта, что не экономично. Обычно рекомендуегся установить диаметр сопла на 2 - 3 раза больше ширины валика. Однако в случае алюминиевого справа, титанового сплава и т.п., которые при высокой температуре подвергаются окислению или азотированию, рекомендуегся использовать сопло с большим диаметром.

При правильном расстоянии между соплом и основным металлом и правильном значении диаметра сопла, недостач очная затяжка сопла допускает всасывание воздуха через место с ослабленной затяжкой, так что необходимо убедиться в том, что сопло затянуто достаточно.

 

3-3-2 Расход защитного газа

Слишком малый расход защитного газа, естественно, понижает способность к защите. Однако слишком большой расход будет приводить к беспорядочному потоку защитного газа. В результате этого защитный газ будет склонным захватывать воздух, что также будет понижать способность к защите.  Это означает, что существует подходящий расход газа, который зависит от диаметра каждого сопла. Кроме того, диаметр сопла должен быть увеличен по мере увеличения сварочного тока. Все это диктует определенное отношение между сварочным током, диаметром сопла и расходом газа, пример которого приведен в табл. 3.4. В случае сварки на переменном токе используется сопло, диаметр которого больше, чем в случае сварки на постоянном токе, следовательно, и расход газа также нужно увеличивать.

 

3.4.4.png

 

Кроме того, при одинаковом диаметре сопла и расходе газа, если формы сварочного соединения отличаются друг от друга, также отличается и способность к защите. Как представлено на рис. 3.6, если за критерий примем расход газа при стыковом соединении без разделки кромок, при сварке в разделку кромок и сварке угловых швов толстостенных листов защитный газ склонен накапливается в зоне сварки, так что можно уменьшить расход газа. Однако в случае угловых соединений, наоборот, защитный газ улетучивается легко, так что нужно увеличивать расход защитною газа.

 

3.6.jpg

 

3-3-3 Влияние ветра

Если в зону сварки дует ветер, защитный газ. подающийся из сопла, будет    выбрасываться    и    захватывать   воздух.    что   может    привести   к образованию раковин и прочих сварочных дефектов. Даже слабый ветер оказывает вредное влияние на способность к защите.

На рис 3.7 представлено отношение скорости ветра с расходом газа, необходимым для получения хорошей способности к защите в случае, когда в зону сварки дуст боковой ветер. Видно, что по мере увеличения скорости ветра нужно увеличивать расход газа. Однако увеличивать расход газа - это не экономично, к тому же, если ветер еще сильнее, настает момент когда увеличивать расход газа бесполезно, так что обычно пределом скорости ветра считается 2 м/сек.

Следовательно, даже когда летом жарко, не желательно выполнять сварку в непосредственной близости от вентилятора. Опыт диктует, что тихий ветер, который может гнуть только табачный дым. не оказывает вредного влияния на сварку.

 

3.7.jpg

 

При сварочных работах на открытом воздухе, когда дует сильный ветер, необходимо ставить ограждение, окружать место палаткой или применять другие меры для защиты от ветра.

3-4    СВЕТОМАСКИРОВКА И ПРОВЕТРИВАНИЕ

 

3-4-1   Выбор фильтровальных щитков

Дуга в Аргонодуговой сварке представляет собой открытую дугу, в которой плотность тока высока, сила света больше, чем в сварке покрытым электродом, в частности, количество ультрафиолетовых лучей велико. Когда глаза воспринимают большое количество ультрафиолетовых лучей, даже если непосредственно после этого не появляется субъективный симптом, через несколько часов может появиться симптом и боль в глазах. Кроме того, луга излучает инфракрасные лучи, которые, воздействуя длительное время на глаза, также могут причинить травму.

Следовательно. необходимо смотреть в зону сварки через фильтровальный щиток, который не пропускает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, тем самым защищая глаза, и пропуская только подходящие видимые лучи. При производстве сварочных работ необходимо использовать средства светомаскировки для индивидуальной защиты. Эти средства светомаскировки для индивидуальной защиты регламентируют стандарты JIS 18141 (средства светомаскировки для индивидуальной защиты) и JIS T8142 (маски сварщика).

Если степень светомаскировки фильтровального щитка слишком велика, то затруднительно наблюдать зону сварки, так что следует выбрать щиток с подходящей степенью светомаскировки в зависимости от сварочного тока, как приведено в табл. 3.5.

 

Табл. 3.5 Выбор степени светомаскировки (JISTH141 - 1980)

 

 

Сварочный ток, А           Номер степени светомаскировки

не более 100                                       9 или 10

от 100 до 300                                   11 или 12

от 300 до 500                                  13 или 14

не менее 500                                  15 или 16

 

Вредные лучи от дуги оказывают влияние не только на самого сварщика, но и на окружающих работников, так что следует уделять внимание, тому чтобы лучи от дуги не проникали наружу, и по необходимости ставить вокруг ограждение, завесу светомаскировки или т.п.

Кроме того, нужно обращать внимание на то, что если вокруг рабочего места имеется белая стена или блестящий предмет, например, из алюминиевого сплава, могут произойти нерегулярные отражения лучей от дуги, лучи могут попасть в глаза и привести к .

3-4-2 Защита кожи

Сварка представляет собой процесс, сопровождающийся высокой теплотой, так что. необходимо защищаться от тепла дуги, одеваясь в огнестойкую спецодежду, кожаные перчатки, передник и прочие средства индивидуальной защиты. Открытые участки кожи также необходимо защищать от лучей дуги.

Глаза и кожа могут пострадать от световых лучей дуги. Чем больше сварочный ток и чем дольше его непрерывное действие, тем серьезнее проявляется травматизм.

Чтобы защитить кожу от световых лучей и тепла дуги работник должен застегнуть пуговицы спецодежды правильно, использовать маску сварщика-передник, перчатки, бахилы и прочие средства индивидуальной защиты. В частности   чтобы   защитить   шею   от   лучей   сварки   нужно   обмотать   ее  полотенцем  .шарфом  и т.д.  Кожаные  перчатки сварщика регламентирует стандарт JIS T8113 (кожаные защитные перчатки для сварщика)

Кроме того, непосредственно после сварки электрод и основной металл обладают высокой температурой. Поэтому следует соблюдать правила техники безопасности во избежание ожога.

 

3-4-3  Проветривание

Хотя сам аргон, используемый при Аргонодутовой сварке, безвреден и безопасен, если производят сварку определенное время в месте с плохим проветриванием, в баке или ограниченном пространстве, аргон, который тяжелее чем воздух, может накопиться и, вытеснить кислород и тем самым удушающе воздействовать на работника.

Кроме того при сварке образуются окиси азота, озон, твердые металлические частицы, пыль. Может произойти испарение краски и растворителя, оставшихся на изделии. Все эти вещества относятся к вредным веществам которые по возможности не следует вдыхать.

Следовательно, следует не только постоянно стараться проветривать с использованием вытяжного устройства или вентилятора, но и стараться использовать противопылевой респиратор и прочие средства для индивидуальной защиты. Противопылевые респираторы регламентируют стандарты JIS 18151 (противопылевые респираторы) и JIS 18I53 (респираторы с питанием воздуха).

Однако слишком сильная вентиляция или проветривание может привести к нарушению защитных свойств защитного газа и тем самым помешать получить качественный результат сварки, так что следует обращать внимание и на защиту зоны сварки от ветра.


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 06 Декабрь 2014 14:20

  • 14

#10 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 07 Декабрь 2014 18:22

ГЛАВА 4

ИНСТРУКЦИЯ ПО ИСПОЛНЕНИЮ РАБОТ

 

4-1     ДЕЙСТВИЕ СВАРОЧНЫХ УСТАНОВОК

 

4-1-1  Операция выключателей горелки

В случае Аргонодуговой сварки зажигание и прекращение дуги осуществляют за счет включения и отключения выключателя горелки. При этом различают 2 основных метода.

Первый метод относится к самому основному действию, как показано на рис. 4.1; дуга зажигается при включении выключателя горелки и так остается горящей, пока выключатель горелки остается включенным. При отключении выключателя горелки прекращается и дуга. Этот метод операции обычно называется «без самоблокировки» и применяется при сварке прихватками, коротких сварных швах и т.д.

Другой метод представлен на рис. 4.2; также при включении выключателя горелки зажигается дуга, которая продолжает гореть даже при отключении выключателя горелки. Дута прекращается только тогда, когда повторно включен выключатель горелки. Этот метод операции называется «с самоблокировкой» и применяется при длинных сварных швах, нижеприведенном программном управлении и т.д.

 

4.1.jpg

 

Управление кратером также осуществляется операцией «с самоблокировкой», где при повторном нажатии на выключатель горелки сварочный ток переходит в ток заварки кратера, при отключении выключателя горелки прекратится дуга. Операция «без самоблокировки» не справляется с этой операцией.

Стандартные способы держания сварочной горелки TIG представлены на рис. 4.3. Если удерживать горелку такими способами то можно справляться как с плавным перемещением горелки так и с отключением и включением выключателя горелки.

4.3.jpg

Однако, если, обращать излишнее внимание способам удержания горелки.и из за этого принимать неудобное рабочее положение, то вопреки ожиданиям получится неплавный ход горелки. Так что, следует держать горелку применительно к рабочей обстановке.

 

4-1-2 Последовательность действий

Хотя традиционные источники питания с подвижным сердечником справлялись только с простым управлением, например, переключением в конце сварки со сварочного (дежурного) тока на заданный ток заварки кратера, последние сварочные источники питания TIG с тиристорным управлением или инверторном управлением могут осуществлять программное управление, которое изменяет ток в соответствии с различными схемами.

На рис. 4.4 представлена основная схема программного управления сваркой на постоянном токе. При включении выключателя горелки начинает подаваться защитный газ. защищающий заранее зону сварку, по истечению заданного времени подачи защитного газа до зажигания дуги подается напряжение высокой частоты. Под наведением высокой частоты зажжется дуга,  и  высокая  частота прекратится  автоматически.  Ток  в этот  период называется стартовым током и устанавливается на более низкое значение, чем ток для основной сварки, что полезно для подтверждения стартового положения или предотвращения прожога в случае сварки тонкостенных листов.

 

4.4..jpg

 

Далее, после отключения выключателя горелки ток увеличится постепенно, и достигнет сварочного (дежурного) тока. Это действие называется восходящим наклоном, и длительность этого действия называется временем восходящего наклона. После окончания этого восходящего наклона, если установлен импульсный режим, сварочный ток увеличивается и уменьшается между пиковым током и базовым током с заданным периодом, который определяют пиковое время и базовое время. Если не применяется импульсный режим, базовый ток служит сварочным током.

При достижении конечной точки сварки повторным включением выключателя горелки ток постепенно уменьшится и перейдет в ток заварки кратера. Это действие называется нисходящим наклоном, и длительность этого действия называется временем нисходящего наклона. После окончания нисходящего наклона, когда кратер обработан током заварки кратера, отключением выключателя горелки прекратится и дуга.

Однако и после прекращения дуги, пока не застынет зона кратера, электрод и т.д. в достаточной мере, защитный газ продолжает подаваться и прекратится по истечения времени подачи защитного газа после прекращения дуги. Подходящее время подачи защитного газа после прекращения дуги, хотя варьируется в зависимости от материала свариваемого металла, сварочного тока и т.п.. можно устанавливать, как приведено в табл. 4.1. Кроме того, так как подача защитного газа после прекращения дуги осуществляется для защиты  электрода и зоны кратера,  нельзя отводить горелку   сразу после прекращения дуги, а отводить ее только после завершения подачи защитного газа, после прекращения дуги.

Таким образом, каждый раз при необходимости изменяют ток. за счет чего переход форм валика в начале шва. соединениях между валиками и т.д. становится плавным, и можно предотвратить непровар, прожог и прочие сварочные дефекты, как показано на рис. 4.5 или 4.6. Такое управление необходимо, в частности, при круговой сварке и пр., в которой начало шва и кратер накладываются друг на друга.

 

4.11.jpg

 

Кроме того, различают ряд схем программного управления током, примеры которых представлены на рис. 4.7 и 4.8. 

 

4.5..jpg

 

В случае рис. 4.7 особенность заключается в следующем; когда ток уменьшается нисходящим наклоном и достигает тока заварки кратера, дуга прекращается автоматически. Хотя форма кратера определяется током заварки кратера и временем нисходящего наклона, в любом случае до прекращения дуги схема держит свою постоянность и получается равномерная обработка кратеров.

В случае 4.8 включением и отключением выключателя горелки можно повторять вышеприведенную основную схему (рис. 4.4) бесконечно. Поэтому в случае тонкостенных листов и большого зазора в вершине разделки можно осуществлять изменение сварочного тока легко, что полезно для предотвращения прожога. В этом случае нельзя прекратить дугу включением или отключением выключателя горелки, а прекращают только резким отводом горелки. 

 

4.7..jpg

 

 

 

 


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 09 Декабрь 2014 16:22

  • 8

#11 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 09 Декабрь 2014 16:22

4-1-3 Точечная дуговая сварка

Точечная дуговая сварка относится к методу сварки, при котором, как представлено на рис. 4.9, зафиксировав положение горелки, формируют дугу с одной стороны расположенных один под другим листов и тем самым осуществляют расплавление и соединение. Этот метод находит основное применение к конструкционной стали, нержавеющей стали и т.д. Хотя в последнее время он применяется и к алюминиевому сплаву, вопросы по равномерной свариваемости, внешнему виду и т.д. остаются открытыми.

Точечная дуговая сварка также осуществляется под программным управлением и типичный пример последовательности ее действий приведен на рис. 4.10. При включении выключателя горелки начинает подаваться защитный газ и по истечении заданного времени от подачи защитного газа до зажигания дуги под наведением напряжения высокой частоты зажжется дуга. Обнаружив горение дуги, таймер начнет отсчет, и дута прекратится по истечению заданного времени установки дуги. При этом даже если не истекло время установки дуги, можно прекратить дугу отключением выключателя горелки. Однако, как представлено на рис. 4.11. бывает последовательность действий,   в   которой,   после   зажигания  дуги  невозможно  прекратить  ее действие, пока не истечет заданное время, даже когда отключен выключатель горелки. Следовательно, необходимо заранее установить, какая последовательность действий применена к используемой сварочной установке.

 

4.9..jpg

 

Как представлено на рис. 4.12. в некоторых случаях к точечной дуговой сварке добавляют восходящий наклон, нисходящий наклон и т.д. с тем. чтобы был получен более качественный результат сварки и более красивый внешний вид.

Для точечной дуговой сварки можно использовать не только специализированные горелки, как представлено на рис. 4.9. но и стандартные горелки для ручной Аргонодуговой сварки, установив на них переходники сопла, сделанные из изоляционного материала, и медные сопла для точечной дуговой сварки, как представлено на рис. 4.13.

4.13..jpg

 

Обычно при точечной дуговой сварке не используется присадочный металл, поэтому в местах сварки листы, расположенные внахлест должны прилегать дрм к другу плотно. В большинстве случаев точечная дуговая сварка применяется к тонкостенным листам, так что достаточно только сильно прижимать горелку к ним. Однако если листы не прилегают плотно, рекомендуется использовать подходящий кондуктор применительно к соединению. Горелку должны держать вертикально, приложив конец сопла полной окружностью плотно к основному металлу. Так же. как в случае обычной сварки, следует обращать внимание на очистку основного металла. В табл. 4.2 приведен режим сварки нержавеющей стали как пример режима исполнения точечной дуговой сварки. Кроме того, в случае точечной дуговой сварки рекомендуется сделать угол конца электрода больше чем обычно, чтобы получить хороший результат сварки.

 

4.2..jpg

 

 

 

 


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 09 Декабрь 2014 16:26

  • 8

#12 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 10 Декабрь 2014 15:49

*
Популярное сообщение!

4-2     ЗАЖИГАНИЕ ДУГИ

 

4-2-1  Метод высокой частоты - HF поджиг

Как правило, в случае Аргонодуговой сварки при зажигании дуги применяют метод совместного употребления высокой частоты. Когда приближают электрод к основному металлу и нажимают выключатель горелки, прилагается напряжение высокой частоты, под наведением которого подается ток между электродом и основным металлом, и зажигается дуга. В случае сварки на постоянном токе после зажигания дуги напряжение высокой частоты прекращается, но в случае сварки на переменном токе приложение напряжения высокой частоты продолжается и в процессе горения дуги, чтобы предотвратить обрыв полуволны дуги.

В случае постоянного тока с отрицательной полярностью электрода, в процессе сварки электрод держится в накаленном состоянии, так что термоэлектронная эмиссия осуществляется легко и дуга поддерживается устойчиво. Однако в момент зажигания дуги электрод еще не накалился, так что термоэлектроны не вылетают. Однако даже при низкой температуре окиси испускают термоэлектроны легко, так что при зажигании дуги на конце электрода в местах, имеющих окиси, формируются катодные пятна и горит дуга. При этом, поскольку электрод относится к отрицательной полярности, подвергается столкновению катионов, и окиси разрушаются. По мере исчезновения окисей катодные пятна, находящие новые окиси, перемещаются по поверхности электрода. Поскольку окиси разрушаются один за другим, в конечном итоге дуга перемещается вверх по поверхности электрода.

Если это состояние продолжится долго, как показано на рис. 4.14. дуга будет сильно удлинена и будет подниматься напряжение дуги выше предела, в котором сварочный источник может поддерживать дугу, и в конечном итоге дуга прекратится. Если на ходу температура электрода поднимется и электрод будет в накаленном состоянии, дуга будет возращена на конец электрода и горение дуги будет стабилизировано.

 

4.14..jpg

 

Чем ниже сварочный ток и чем чаще повторяется зажигание дуги, тем чаще появляется явление неустойчивости дуги при ее зажигании. Кроме того, эта тенденция особенно сильна, когда электроды сделаны из чистого вольфрама, так что желательно использовать вольфрамовые электроды, включающие в себя окись тория (ThO2). окись церия (Се2О3). окись лантана (Lа2О3). окись иттрия (Y2O3) или прочие окиси.

В случае сварки на переменном токе, поскольку полярность меняется по каждому полупериоду, влезание катодных пятен будет сдержано и, в общем, ситуация по зажиганию дуги лучше, чем в случае постоянного тока с отрицательной полярностью электрода. Однако даже в случае сварки на переменном токе, если электрод остывает, не исключена ситуация тою. что, на полуволне положительной полярности электрода горит дуга, на полуволне отрицательной полярности электрода не горит дуга.

Когда конец электрода держится в накаленном состоянии, дуга горит устойчиво. Поэтому желательно заранее зажечь дугу на другом листс.накалить электрод, прекратить горение дуги немедленно переместить электрод в начальную точку сварки и зажечь дугу., Дуга зажигается стабильно и можно предотвратить прожог, несплавление и т.п. на начальной точке сварки.

Кроме того, на рис. 4.15 представлен другой вариант для разрешения проблемы; на основном металле на расстоянии 10 - 20 мм от края зажигают дугу, после начала горения дуги немедленно возвращают горелку в начальную точку сварки и начинают основную сварку.

 

4.15..jpg

 

4-2-2   Контактный метод зажигания дуги

Когда сила высокой частоты уменьшается по ходу длинного кабеля горелки и высокочастотный разряд, необходимый для зажигания дуги, не происходит, или высокая частота создает радиопомехи находящемуся вблизи роботу, сварочному автомату или прочим аппаратам с электронным управлением, не допускается зажигание дуги методом совместного употребления высокой частоты.

В таком случае применяется контактный метод зажигания дуги (или царапающий метод зажигания дуги), в котором зажигают дугу за счет легкого прикосновения электрода к основному металлу.

В связи с тем. что электрод и основной металл касаются друг друга, существует возможность приплавления основного металла к электроду, интенсивного износа электрода, который происходит при зажигании дуги, и прочие недостатки. Однако некоторые последние источники питания с тиристорным управлением и пр. могут замедлять износ электрода, происходящий при зажигании дуги, в значительной степени за счет установки тока, отличающегося от сварочного (дежурного) тока и протекающего при зажигании дуги. Следовательно, этот метод зажигания дуги применяется к последним сварочным автоматам, производящим работы на постоянном токе с отрицательной полярностью электрода, пользуясь следующими достоинствами;

ü     Можно   предотвратить   явление   неустойчивости,   которое   склонно происходить в методе совместного употребления высокой частоты при зажигании дуги.

ü     Поскольку   не   генерируется   высокая   частота,   можно   исключить возможность возникновения радиопомех.

На рис. 4.16 представлен пример касательного метода зажигания дуги, который применяется в сварочных автоматах. После включения выключателя горелки до зажигания дуги к промежутку между электродом и основным металлом прилагается напряжение холостого тока порядка 80 - 90 В. Сварочный автомат, обнаружив это напряжение, опускает горелку. При касании электродом основного металла это напряжение понижается резко к уровню порядка несколько вольт. После обнаружения понижения напряжения в течение несколько миллисекунд (несколько тысячных секунд) начнется отвод горелки вверх, при достижении напряжения дуги, соответствующего заданной длине дуги, остановится подъем горелки и начнется сварка.

 

4.16..jpg

 

В случае автоматической сварки механизм вертикального перемещения горелки управляется электрическим приводом, так что получается устойчивое зажигание дуги. Однако в случае ручной сварки при применении контактного метода зажигании, чтобы замедлить износ электрода при зажигании дуги, следует обращать внимание на следующие пункты;

Прежде всего, если устанавливают стартовый ток на слишком большое значение, при горении дуги происходит расплавление, износ и пр. конца электрода, как показано на рис. 4.17. Желательно устанавливать стартовый ток как можно меньше, однако, если ток слишком мал. то получается неустойчивая дуга, так что обычно употребляет значение тока порядка 20 -30 А.

 

4.17..jpg

 

Кроме того, если приводить электрод в прикосновение к основному металлу после включения выключателя горелки. отвод горелки осуществляется с опозданием, что будет ускорять износ электрода. Так что следует сначала привести электрод в прикосновение к основному металлу, а затем включать выключатель горелки. Едва конец электрода приобрел накаленное состояние, как нужно отвести горелку. Если отводить горелку после завершения накала, будет ускорен износ электрода.

Если перед контактом электрода и основного металла, сопло горелки приводят в соприкосновение с основным металлом, как показано на рис. 4.18, и пользуясь полученной точкой прикосновения в качестве опоры, осуществляют контакт электрода и основного металла и потом отводят электрод от металла, то в этом случае операция зажигания дуги будет облегчаться.


4-3     МАТЕРИАЛ И ФОРМА ЭЛЕКТРОДОВ

 

4-3-1  Виды электродов

Вольфрамовые электроды для Аргонодуговой сварки подразделяются на вольфрамовые электроды и вольфрамовые электроды с окисью. Их вид, химический состав, размеры и допуски, качество и т.д. регламентирует стандарт JIS Z3233 (вольфрамовые электроды для Аргонодуговой сварки). Кроме того, как приведено в табл. 4.3. установлены опознавательные цвета, так что можно различать вид электрода по цвету его конца.

Чистые вольфрамовые электроды в основном используются для сварки на переменном токе, а вольфрамовые электроды с окисью - и для сварки на постоянном токе и для сварки на переменном токе. Если не включается окись, зажигание дуги на постоянном токе с отрицательной полярностью электрода осуществляется с трудом, так что в случае сварки на постоянном токе почти не используются чистые вольфрамовые электроды.

 

4.30.jpg

 

В случае сварки на переменном токе в полуволне положительной полярности электрода конец электрода подвергается разогреву, и поэтому в полуволне отрицательной полярности электрода дуга горит стабильно. Кроме того, чистые вольфрамовые электроды, которые справляются с меньшей генерацией постоянной составляющей, чем вольфрамовые электроды с окисью, чаще применяются для сварки переменного тока.

В случае постоянного тока с отрицательной полярностью немаловажное значение имеет способность к зажиганию дуги, так что, в общем, используют вольфрамовые электроды с окисью. Как приведено в табл. 4.3. в настоящее время стандарт JIS регламентирует 7 видов электродов, среди которых последние 4 вида добавлены в последние годы. Кроме этого, также продаются и вольфрамовые электроды с окисью иттрия (W+1 - 2% Y2O3), которые еще не регламентированы.

 

4-3-2  Сварочный ток и диаметр -электрода

Когда сварочный ток слаб, использование электрода с большим диаметром приведет к блужданию и неустойчивости дуги, а использование электрода с слишком малым диаметром приведет к интенсивному износу электрода, так что следует выбрать диаметр электрода применительно к сварочному току. Кроме того, при одинаковом сварочном токе, если полярность отличается друг от друга, подходящий диаметр электрода также отличается. В табл. 4.4 приведен диапазон подходящего тока по диаметрам электрода и по полярностям, соответственно.

Верхний предел подходящего тока уменьшается в последовательности постоянного тока с отрицательной полярностью электрода, переменного тока и постоянного тока с положительной полярностью электрода. Если примем постоянный ток с отрицательной полярностью электрода за критерий,; в случае переменного тока верхний предел падает порядка до 70 - 80%, в случае постоянного тока с положительной полярностью электрода падает резко порядка до 10%. В случае чистых вольфрамовых электродов по сравнению с вольфрамовыми электродами с окисью тория подходящий диапазон переходит па 30% вниз.

 

440..jpg  elektr.jpg

 

Кроме того, допустимый ток вольфрамовых электродов варьируется не только по диаметру и полярности, но и по длине вылета электрода из цанги. Если   примем   ток.   на   котором   электрод   поддается   расплавлению,   за максимально допустимый ток. то получается отношение длины вылета электрода с максимально допустимым током, как представлено на рис. 4.19. По мере увеличения длины вылета электрода надает максимально допустимый ток. Это объясняется тем. что выделение резистивного тепла электрода увеличивается, сопровождая подъем температуры. Следовательно, если с точки зрения технологичности неизбежно удлинение вылета электрода, желательно выбрать электрод с немного большим диаметром.

 

4.19.jpg

 

4-3-3 Форма конца электродов

Концентрированность дуги, проплавление, внешний вид сварного шва и т.д. в значительной степени зависят от формы конца вольфрамового электрода. На рис. 4.20 представлена разница формы дуги по углам конца электрода при сварочном токе 50 А. В случае угла конца электрода 45° дуга сосредоточена и получается хорошая форма дуги, а в случае угла конца 90° по наружной окружности дуги появляется другая слабая дуга и тем самым сосредоточенность дуги ухудшается. Чем слабее сварочный ток. тем значительнее эта тенденция.

Кроме того, как показано на рис. 4.21. если к концу электрода приплавился основной металл или присадочный металл, конец электрода изменил форму или износ электрода резко ускорен, также ухудшится сосредоточенность дуги, произойдет уменьшение глубины проплавления или ухудшение внешнего вида сварного шва.

Подходящая форма конца электрода зависит от применяемого сварочного тока, полярности и т.д., но, в общем, принимается форма, как показано на рис. 4.22.

В случае постоянного тока с отрицательной полярностью электрода, при слабом сварочном токе заостряется конец электрода, как показана в п. (а), и увеличивается угол конца электрода по мере возрастания сварочного тока. При силе тока 250 А и более заострение конца вызовут расплавление конца электрода, так что следует с самого начала слегка притупить конец, как показано в п. (б). По мере возрастания тока блуждание дуги уменьшается и износ ускоряется, так что при большом токе 500 Л и более желательно придать концу сферическую форму, как показано в п. (в).

 

4.20..jpg

 

4.22..jpg

 

В случае переменного тока или постоянного тока с положительной полярностью электрода, в связи с большим износом электрода применяют форму (в). Примснять форму (а) или (б) можно, однако конец электрода быстро округляется, так что эффективно с самого начала придать концу форму, покачанную (в). В случае сварки на переменном токе сосредоточенность дуги не так хороша и к тому же износ электрода большой, так что не нужно обращать внимание на форму конца так, как в случае постоянного тока с отрицательной полярностью электрода.

 

4.23.jpg

 

Форму конца электрода можно обрабатывать на обычной настольной шлифовальной машине, но желательно использовать специализированную шлифовальную машину для электрода, как представлено на рис. 4.23.

 


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 26 Ноябрь 2015 06:04

  • 11

#13 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 12 Декабрь 2014 15:02

4-4     МЕТОД ВЫБОРА РЕЖИМА СВАРКИ

 

4-4-1  О сварочном токе

Хотя режимы сварки различаются материалом и толщиной стенки основного металла, формой сварного соединения, уровнем квалификации работников и пр., в случае Аргонодуговой сварки можно перечислить 3 главных фактора, а именно сварочный ток. напряжение дуги и скорость сварки.

Сварочный ток устанавливают рукояткой или ручкой, установленной на корпусе сварочного источника питания, ручкой на ручном пульте управления или другим типом регулятора тока. На регуляторе тока обозначен ориентир силы тока, но тем не менее желательно зажечь дугу заранее на другом листе и удостовериться о состоянии дуги. 13 случае сварочного источника питания с встроенным амперметром можно устанавливать или подтверждать силу тока легко, смотря на указатель амперметра, однако в случае источника питания без амперметра следует как можно быстрее понять состояние дуги, зависящее от силы тока, по опыту как можно скорее. В случае источника питания без амперметра можно измерять сварочный ток следующим образом. Различаются методы в переменном токе и в постоянном токе.

В случае сварки па переменном токе удобно использовать амперметр зажимного типа. Этот амперметр оснащен кольцом для захватывания сварочного кабеля. Открывают это кольцо, заводят кабель в кольцо, снова закрывают кольцо, а затем ведут сварку, в процессе которой можно измерять сварочный ток. Имеются и амперметры такого же типа для постоянного тока, но не находят широкого применения.

В случае сварки на постоянном токе подключают к сварочному кабелю шунт, выход шунта вводят в амперметр и тем самым ведут измерение. Шунт генерирует микронапряжение, пропорциональное силе тока.

 

4.24.jpg

 

Зависимость формы валика от сварочного тока представлена на рис. 4.24. Отсюда видно, что по мере возрастания сварочного тока возрастает ширина валика и глубина проплавления. Чтобы различить подходящий сварочный ток, можно ориентироваться на то, что через 2-3 секунды после горения дуги образуется ванна расплавленного металла диаметром 3-5 мм. Если образованная ванна расплавленного металла меньше чем это значение, можно предположить,   что   установленный   сварочный   ток   слишком   слаб.   Если образованная   ванна   расплавленного  металла  больше,   чем   это   значение, сварочный ток слишком большой.

 

4-4-2  О напряжении дуги

Напряжение дуги изменяется с изменением длины дуги, как показано на рис. 4.25. Чем длиннее становится дуга, тем выше становится напряжение дуги. Зависимость формы валика от напряжения дуги (или длины дуги) можно представить, как показано на рис. 4.26. Когда напряжение дуги низко (при короткой дуге), получается форма валика с узкой шириной и глубинным проплавлением. При возрастании напряжения дуги (при длинной дуге), ширина валика увеличивается и проплавление становится мельче. Дальнейшее увеличение напряжения дуги влечет за собой чрезмерное рассеяние тепловложения в основной металл, так что ширина валика становится узкой, проплавление становится еще мельче и, наконец, основной метал не будет поддаваться расплавлению. При обычной сварке длина дуги составляет примерно 2-4 мм.

Кроме того, напряжение дуги изменяется в зависимости от сварочного тока и вида защитного газа, пример чего представлен на рис. 4.27. Имеется свойство того, что в зоне сварочного тока не менее 100 А по мере возрастания тока увеличивается напряжение дуги, в зоне 100 А и менее по мере уменьшения тока возрастает напряжение дуги

 

4.26.jpg

4.27.jpg

 

При одинаковом сварочном токе и длине дуги напряжение дуги различается по виду защитного газа. По сравнению с аргоном гелий имеет склонность к захвату тепла от столба дуги и уходу с места, столько же велико его воздействие охлаждения дуги. Когда воздействие охлаждение велико, чтобы компенсировать его, требуется питание более мощной электроэнергии, так что при одинаковом сварочном токе и длине дуги напряжение дуги возрастает. То есть, если применять гелий в качестве защитного газа, по сравнению с аргоном ширина валика становиться больше, проплавление -глубже.

 

4-4-3 О скорости сварки

Форма валика изменяется и за счет изменения скорости сварки, то есть по мере возрастания скорости, ширина валика уменьшается и проплавление становится мельче, как показано на рис. 4.28. Слишком высокая скорость сварки повлечет за собой подрез, неоднородность валика или прочие дефекты сварочного шва. Эти дефекты сварочного шва могут появиться еще быстрее по мере возрастания сварочного тока.

Кроме того, следует обращать внимание на то, что при ручной сварке неравномерность скорости перемещения горелки повлечет за собой неоднородность валика, непровар и прочие дефекты.

При Аргонодуговой сварке скорость сварки составляет, в общем, примерно 50 - 500 мм/мин.

 

4.28.jpg


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 18 Февраль 2015 18:11

  • 7

#14 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 18 Декабрь 2014 07:19

4-4-4 Колебательное движение

Под колебательным движением подразумевается перемещение дути по определенной схеме периодически. Колебательное движение осуществляют при сварке с разделкой кромок, сварке угловым швом с большим катетом, в результате чего получаются сварочные швы с большой шириной.

За счет колебания дуги тепло дуги рассеивается вокруг валика, сплавляемость валика и основного металла улучшается и тем самым можно предотвратить возникновение дефектов на поверхностях разделанной кромки, на краях лицевой поверхности шва и т.п. Кроме того, в случае вертикальной или поперечной сварки, если создают большое количество расплавленного металла в один прием, происходит вытекание части металла сварочной ванны под действием силы тяжести. Так что, создавая за счет колебательного движения валик с большой шириной и гонкой толщиной и давая расплавленному металлу затвердеть быстро, можно предотвратить вытекание части металла сварочной ванны.

На рис. 4.29 представлены основные схемы колебательною движения, среди которых (с) - (с) применяются к дуговой сварке в среде углекислого газа, сварке металлическим электродом в среде газа, дуговой сварке покрытым электродом и т.д., но к Аргонодуговой сварке почти не применяется.

При Аргонодуговой сварке обычно применяются схемы (а) и (b); (а) применяется при малой необходимости увеличения амплитуды колебания. (b) применяется при необходимости увеличения амплитуды колебания. Кроме того, на точках поворота колебательного движения, как правило, для полного расплавления основного металла перемещение дуги временно приостанавливают.

 

4.29.jpg

 

4-4-5 Влияние пространственного положения сварки

Обрабатываемость намного зависит от пространственного положения сварки, такого как нижняя сварка, вертикальная сварка и верхняя сварка.

Нижнюю сварку ведут, наклоняя горелку в сторон) валика углом 5-15° (углом вперед 5 - 15°). как представлено на рис. 4.30 (а). При обычной сварке передний конец дуги и передний конец ванны расплавленного металла идут вперед почти одновременно, так что относительно легко наблюдать сварной шов. Кроме того, не нужно учитывать вытекание расплавленного металла под действием силы тяжести, так что можно вести сварку на сильном токе, который сопровождается возрастанием ванны расплавленного металла, или на низкой скорости.

Вертикальную сварку снизу-вверх ведут под углом вперед 5 - 10°, как представлено на рис. 4.30 (б). Расплавленный металл из-за силы тяжести склонен к провисанию, движение переднего конца дуги склонно опережать движение переднего конца ванны расплавленного металла, так что нужно замедлять скорость сварки по сравнению с нижней сваркой. Поскольку дуга опережает ванну расплавленного металла, проплавление углубляется, но валик имеет склонность к выпуклости вследствие провисания расплавленного металла. Если можно контролировать провисание расплавленного металла, качество шва получается удовлетворительным.

Вертикальную сварку сверху-вниз ведут, наклоняя горелку к направлению перемещения горелки углом 10 - 15° (углом назад 10 - 15°), предотвращая провисание расплавленного металла, как покачано на рис. 4.30 (в). При большой ванне расплавленного металла происходит вытекание расплавленного металла, так что значительно увеличивать сварочный ток нельзя. Движение ванны расплавленного металла склонно опережать движение дуги, так что нужно относительно прибавить скорость сварки. Валик плосок, проплавление мелко. Поверхность обратного валика склонна к вогнутости.

4.30-.jpg

Верхнюю сварку ведут под углом 5 - 10° вперед, как покачано на рис. 4.30 (г). Расплавленный металл за счет своего поверхностного притяжения притягивается к основному металлу и не падает, но тем не менее, если ванна расплавленного металла становится слишком большой, сила тяжести будет превышать поверхностное натяжение и происходит вытекание расплавленного металла. Рекомендуется вести сварку, установив сварочный ток на относительно малую силу и немного снизив скорость сварки, чтобы движение переднего конца ванны расплавленного металла опережало движение переднею конца дуги. Проплавление мелко, валик немного приобретает выпуклость, обратной валик склонен к вогнутости так же, что и в вертикальной сварке сверху-вниз. Во многих случаях верхнюю сварку ведут, принимая неудобное положение, и при этом склонно происходить вытекание части металла сварочной ванны, так что, в общем, обрабатываемость очень плоха.

В случае поперечной сварки, как показано па рис. 4.30 (д). верхний край валика склонен к провисанию и валик склонен приобретать форму с вогнутым верхним краем и выпуклым нижним краем (висячий валик). Так что сварку ведут, наклоняя горелку вниз углом 10 - 15° и тем самым сдерживая провисание расплавленного металла. Хотя невозможно создать большую ванну расплавленного металла как при нижней сварке, обрабатываемость относительно хороша.

Основные характеристики при каждом пространственном положении сварки приведены в табл. 4.5. При этом нужно обращать внимание на то. что. если свариваемый участок наклоняется, даже нижняя сварка по своему свойству приближается к вертикальной сварке снизу-вверх или сверху-вниз в зависимости от того, наклон относится к восходящим или исходящим.

Сварка TIG, в которой сварочный ток и величина добавления присадочного металла поддаются отдельной установке, но сравнению с дуговой сваркой в среде углекислого газа, дуговой сваркой покрытым электродом и прочими видами сварки плавящимся электродом имеет широкий диапазон устанавливаемого сварочного тока и широкий диапазон подбора режима в каждом пространственном положении сварки.


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 18 Декабрь 2014 07:19

  • 9

#15 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 17 Январь 2015 17:05

*
Популярное сообщение!

4-5     ПРИБАВКА ПРИСАДОЧНОГО МЕТАЛЛА

 

4-5-1   Выбор присадочного прутка

Присадочный материал, используемый при ручной сварке, называется присадочным прутком и представляет собой пруток наружным диаметром 0,8 - 5 мм и длиной 1 м. Диаметр определяется силой сварочного тока, полярности и т.п.. материал определяется маркой основного металла. Обычно используют присадочный пруток из того же материала, что и основной металл. Если диаметр присадочного прутка слишком мал, как представлено на рис. 4,31, до достижения ванны расплавленного металла присадочный пруток будет подвергаться расплавлению в силу тепла дуги и кататься круглой каплей по поверхности основного металла. Наоборот, если диаметр присадочного прутка слишком велик, расплавление будет неустойчивым, так как температура ванны расплавленного металла может резко упасть, что может повлечь за собой дефекты.

Диаметр присадочного прутка определяют в зависимости от сварочного тока и других факторов режима сварки, так что нельзя сказать однозначно, но в случае диаметра присадочного прутка для сварки угловым швом можно ориентироваться на следующую формулу.

4.31.jpg

 

В случае стыковой сварки подходит более тонкий присадочный пруток, чем в случае сварки угловым швом, так что следует использовать пруток диаметром меньше, чем вычисленный по вышеприведенной формуле.

 

4-5-2  Метод подачи присадочного прутка

Лучшие сварные швы получаются, когда расплавляют присадочный пруток косвенно за счет тепла ванны расплавленного металла, а не посредственно за счет тепла дуги. Следовательно, как представлено на рис. 4.32, следует добавлять присадочный пруток, наклоняя его под углом примерно 15 - 20° и ориентируясь на то. чтобы конец прутка находился в ванне расплавленного металла от ее края на расстоянии 1/3 длины ванны. Держат присадочный пруток соприкасающимся с ванной расплавленного металла, так чтобы конец прутка не подвергался расплавлению отдельно от ванны расплавленного металла,

В случае ручной сварки, как правило подают конец присадочного прутка на короткое время к ванне расплавленного металла, когда конец прутка расплавляется и одна капля расплавленного металла растворяется в ванне расплавленного металла, немедленно отводят присадочный пруток, и, когда добавленная капля растворилась в ванне расплавленного металла полностью, снова добавляют присадочный пруток. И затем снова повторяют. Однако, при отводе присадочного прутка, если отводят его до атмосферного воздуха, то конец прутка, который еще в расплавленном состоянии, подвергается окислению. Следовательно, следует отводить пруток не больше, чем необходимо, и обращать внимание, на то чтобы конец присадочного прутка не выходил за среду защитного газа .

4.32.jpg

Кроме того, можно подавать присадочный пруток непрерывно, не отводя его, однако при этом нужно обращать внимание на то, чтобы не чрезмерно охлаждать ванну расплавленного металла.

В случае горизонтальной сварки угловым швом присадочный пруток подают, как представлено па рис. 4.33. Когда сопло касается основного металла, обрабатываемость будет падать и ванна расплавленного металла будет видна плохо, так что, удлинив вылет электрода немного больше, чем в случае стыковой сварки, держа дугу короткой, проводят сварку, так чтобы тепло дуги распространялось в пропорции 40% на верхний лист и 60% на нижний лист.

На рис. 4.34, и 4.35 представлены методы подачи присадочного прутка при вертикальной сварке снизу-вверх и поперечной сварке. Присадочный пруток подают сверху и в зависимости от ширины валика и т.п. придают ему поперечное колебание. Добавку присадочного прутка с колебательным движением производят, как представлено на рис. 4.36. временно приостанавливая перемещение горелки на краях лицевой поверхности шва, а затем, повторно перемещая ее в обратную сторону так, чтобы добавленная капля расплавленного металла рассеялась полностью.

Если начинают сварку с края основного металла, подают присадочный пруток в момент, когда край основного металла расплавился теплом дуги, и в момент, когда поверхность ванны расплавленного металла немного поднялась, обрывают дугу, переместив горелку с края вперед на 1 - 2 мм. и снова зажигают дугу и продолжают сварку.

В случае, если сварку производят до края основного металла, в положении за 1 - 2 мм до края, включая и отключая дугу, добавляют присадочный пруток немного больше чем обычно, и, отведя горелку к себе, обрывают дугу.

4.33.jpg


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 18 Февраль 2015 18:11

  • 11

#16 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 17 Январь 2015 17:09

*
Популярное сообщение!

4-5-3 Полуавтоматическая Аргонодуговая сварка

В случае ручной сварки одной рукой управляют сварочной горелкой, другой рукой подают присадочный пруток, поэтому работникам требуется достаточно высокий уровень квалификации. И длина оперируемого присадочного прутка ограничена по длине, так что невозможна непрерывная сварка длинномерных деталей.

В случае полуавтоматической Аргонодуговой сварки с использованием устройства подачи проволоки, намотанная на барабане проволока подается автоматически,    так    что    можно    исключать    требование    на    уровень квалификации по добавлению присадочного металла и ограничение длиной прутка.

На горелку для полуавтоматической Аргонодуговой сварки установлен механизм подачи (добавления) проволоки, как показано на рис. 4.37. так что можно подавать присадочный металл в нужное положение. Кроме того, с учетом обрабатываемости можно устанавливать направление подачи присадочного металла в любое положение вокруг горелки в пределах примерно 240°.

4.37.jpg

Количество добавления присадочного металла регулируется блоком управления подачи проволоки, типичный метод добавления на котором представлен на рис. 4.38. На п. (а) представлен метод непрерывной подачи проволоки па постоянной скорости, который применяется, когда требуется сварка на сильном токе или большой объем наплавки. На п. (б) представлен метод прерывистой подачи проволоки, который позволяет устанавливать длительность времени подачи проволоки и длительность времени остановки отдельно и применительно к конкретной работе, и применяется к сварке на слабом токе, сварке алюминия и т.д. На п. (в) представлен метод, который применяется в сочетании с источником питания импульсно-дуговой сварки. Подача проволоки производится синхронно с пиковым током и останавливается при базовом токе. Данный метод применяется к сварочному соединению листов, отличающихся друг от друга толщиной стенки, соединению инородных металлов, вертикальной сварке, поперечной сварке и т.д.

Если в качестве выключателя горелки используют спаренный выключатель, представленный на рис. 4.39. можно производить управление подачей проволоки, как представлено на рис. 4.40. На п. (а) представлен метод, по которому скорость подачи проволоки переключается на 2 этапах. Нажатием управляющего выключателя величина подачи уменьшает (или увеличивает) и его опусканием восстанавливают исходное состояние. Каждый из 2 этапов скорости подачи проволоки устанавливают ручкой на устройстве управления. На п. (б) представлен метод, по которому подачу проволоки останавливают нажатием управляющего выключателя, на п. (в) представлен метод, по которому подачу проволоки осуществляют только в течение, когда управляющий выключатель остается нажатым. Все эти методы относится к методу прерывистой подачи проволоки, но их преимущество заключается в том, что в отличие от представленного на рис. 4.38 (б) метода, по которому подача и остановка производятся по постоянному циклу, можно менять длительность времени подачи и длительность времени остановки произвольно.

4.40.jpg

Все эти (а) - (в) относятся к функции тонкой настройки величины подачи проволоки применительно к обстановке сварки. Однако, если использовать полуавтоматическую горелку пистолетного типа, на которой выключателем горелки служит спусковой крючок, как показано на рис. 4.41. величину подачи проволоки можно регулировать без спаренного выключателя степенью нажатия спускового крючка.

4.41.jpg

К функциям, требуемым при начале и окончании сварки, можно перечислить управление задержкой подачи, управление подачи для кратера, управление подачи проволоки, общие черты которых представлены на рис. 4.42 и 4.43. Управление задержкой подачи представляет собой функцию для предотвращения непровара, прожога и т.д.. которые склонны происходить при начале сварки, и применяется, чтобы начинать подачу проволоки через определенное время после начала основной сварки. Управление подачей для кратера представляет собой функцию установки скорости подачи проволоки и длительности времени подачи при заварке кратера на подходящие значения. Управление подачи проволоки представляет собой функцию отвода проволоки для того, чтобы при окончании сварки предотвратить наплавку проволоки на основной металл.


Сообщение отредактировал Sakhalin_Cat: 18 Февраль 2015 18:11

  • 10

#17 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 18 Февраль 2015 18:09

4-6    ОБРАТНЫЙ ВАЛИК

 

4-6-1   Приспособление-подкладка

При сварке тонкостенных листов применяется метод исполнения работ, по которому одним проходом сваркой с лицевой поверхности основного металла и на обратной поверхности формируется валик. Валик, который формируется на обратной поверхности основного металла, называется обратным валиком. В процессе сварки невозможно наблюдать ход формирования этого обратного валика, так что для получения хорошего результата сварки требуется достаточно высокий уровень навыков. Однако Аргонодуговая сварка позволяет формировать обратный валик легче, чем другой метод сварки, так что часто применяется не только при сварке тонкостенных листов, но и для первого слоя многослойной сварки.

Чтобы сформировать обратный валик, нужно расплавить основной металл достаточно до обратной поверхности. Однако расплавленный металл держится за счет поверхностного притяжения, так что, если ванна расплавленного металла становится слишком большой, поверхностное притяжение не может держать ванну расплавленного металла, происходит вытекание части расплавленного металла и в ванне будут пробиты поры. Чтобы предотвратить это вытекание части расплавленного металла, используется приспособление-подкладка, представленная на рис. 4.44.

Обычно подкладка изготавливается из меди, у которой удельная теплопроводность высока.  Пользуясь охлаждающим действием подкладки, сдерживают возрастание ширины обратного валика, вызываемое чрезмерным тепловложением, одновременно предотвращают приплавление подкладки к обратному валику и уменьшают деформацию, вызываемую сварочным теплом. В случае сварки тонкостенных листов приспособления-подкладки часто служат и приспособлениями-ограничителями сварного соединения.

Форма паза подкладки также является одним из важных факторов обратного валика, и варьируется в зависимости от толщины стенки и т.д. При установке формы следует ориентироваться на глубину (D) 0.5 - 2 мм и ширину (W) 2-6 мм. Если формируют обратный валик на сварочном соединении с плотно прилегающими кромками в вершине разделки шва. не устанавливая зазора, будет потерян выход газа, выделяемого из расплавленного металла, и этот газ устремится к поверхности валика, что может привести к образованию раковин или поверхностных раковин.

В угловом соединении и соединении с отбортовкой двух кромок также часто применяется приспособление-подкладка, пример которых представлен на рис. 4.45. Кроме того, в случае обратного валика для толстостенных листов или крупных конструкций и т.д. в качестве материала подкладки могут быть применены твердый флюс, стеклянная лента с флюсом и т.д.. как представлено на рис. 4.46. 

 

4.46.jpg

 

4-6-2 Защита обратной поверхности

Поскольку    обратный   валик   относится   к   затвердевшему   состоянию расплавленного  металла,   в  случае  нержавеющей  стали,  титана  и   прочих металлов, склонных к окислению при высокой температуре, необходимо обеспечить обратный валик защитой. В некоторых случаях газовая защита обратного валика называется обратной защитой

Например, в случае нержавеющей стали, если формируют обратный валик без защиты обратной стороны, окисление происходит на значительную  глубину обратного валика, как показано на рис. 4.47 (а) и с первого взгляда виден некачественный внешний вид обратного валика. На рис. 4.47 (б) показан пример с защитой обратной стороны. Обратный валик защищен за счет газовой защиты и показывает свой качественный внешний вид.

 

4.47.jpg

 

Для защиты обратной поверхности обычно с использованием подкладки, пример которой представлен на рис. 4.48. подают аргон на обратную поверхность зоны сварки через выхлопные сопла этой подкладки. Если расход аргона слишком велик, то аргон может захватить воздух и тем самым понизить эффект защиты, так что нельзя подавать аргон больше, чем необходимо.

При сварке труб с малым внутренним диаметром использовать подкладку невозможно, так что защиту с внутренней стороны осуществляют, как показано на рис. 4.49. В этом случае необходимо предусмотреть не только вход защитного газа, но и его выход, чтобы был получен сквозной поток защитного газа.

Таким образом, чтобы обеспечить обратную поверхность полной защитой, нужно сложное оборудование и увеличение расхода газа. С другой стороны, в некоторых случаях невозможно обеспечивать обратную поверхность защитой из-за ограничения формой сварного соединения или т.д., так что на предприятиях продаются покрытые присадочные прутки для Аргонодуговой сварки, поверхность которых покрыта флюсом, и присадочные прутки с флюсом, которые включают в себя флюс. С использованием этих присадочных прутков обратные валики защищаются шлаком и получается хороший результат.

 

4-6-3  Формирование обратного валика

При стыковой сварке тонкостенных листов без подкладки формы валика подразделяются, как представлено на рис. 4.50. В зоне (а) из-за нехватки тепловложения   расплавление  не  распространяется  до  обратной   стороны основного металла и обратный валик не формируется. В зоне (б) не полностью, но все-таки формируется обратный валик, однако велико обжатие ванны расплавленного металла давлением дуги в силу высокой скорости и сильного тока сварки, и в результате чего образуется подрез. В зоне (в) из-за чрезмерного тепловложения расплавленный металл вытекает и в ванне расплавленного металла пробивается пора. Следовательно, чтобы получить качественный обратный валик, (смотри) зону (г), сварку производят на слабом токе и низкой скорости.

 

4.49.jpg

 

Кроме того, по мере возрастания зазора в вершине разделки или смещения подходящая к сварке зона уменьшается и, если превышен допустимый предел, сварка сама становится невозможной. Допустимый предел зазора в вершине разделки и смешения не больше, чем 1/2 толщины стенки. В случае использовании приспособления-подкладки, если устанавливают зазор в вершине разделки, можно формировать обратный валик легче, чем при стыковке участков притупления кромок друг к другу.

 

4.50.jpg

 

Выполняя сварку, работник сам почти не может непосредственно наблюдать ход формирования обратного валика, однако, если приобрел опыт в определенной степени, может сам предположительно судить о ходе формирования обратного валика, наблюдая за состоянием ванны расплавленного металла.

Например, можно наблюдать следующие явления;

Ø     Пока расплавление не распространяется до обратной  поверхности основного металла, ванна расплавленного металла выглядит немного выпуклой в силу теплового расширения.

Ø     Когда   расплавление   достигло   обратной    поверхности   основного металла   и   формируется   обратный   валик,   расплавленный   металл протекает    к    обратной    стороне,    так    что    поверхность    ванны расплавленного металла выглядит немного вогнутой.

Ø     Когда обратный валик формируется устойчиво, ванна расплавленного металла выглядит относительно прозрачной и ее размер почти не изменяется.

Ø     Когда     обратный     валик     не     формируется     нормально,     ванна расплавленного металла резко теряет свое прозрачное ощущение и выглядит немного черноватой. Размер ванны расплавленного металла уменьшается.

Ø     Непосредственно       перед       возникновением       прожога.       Ванна расплавленного металла выглядит так, как будто резко увеличила свое прозрачное ощущение, и размер ванны расплавленного металла также увеличивается.

Следовательно, следует сначала расплавить поверхности притупления кромки до обратной стороны, приостанавливая горелку на начальной точке сварки, и. суля по поведению и состоянию ванны расплавленного металла, убедиться в формировании обратного валика, а затем переместить горелку, обращая внимание, на постоянность размера ванны расплавленного металла.

Даже когда на начальной точке сварки успели сформировать правильный обратный валик, если затем скорость сварки становиться слишком большой или малой, то дальше или не формируется обратный валик или происходит прожог. Так что следует по возможности приобрести навыки в перемещении горелки на равномерной скорости. Кроме того, изменение длины дуги также оказывает влияние па формирование обратного валика, так что следует обучаться, чтобы по возможности уменьшить дрожь руки. Форма конца вольфрамового электрода также оказывает влияние, так что следует полировать электрод, форма которого изменилась вследствие износа, заблаговременно.

 


  • 7

#18 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 19 Февраль 2015 21:14

4-7     ИМПУЛЬСНО-ДУГОВАЯ СВАРКА

 

4-7-1  Дуговая сварка на низкочастотном импульсе

Под дуговой сваркой на низкочастотном импульсе подразумевается сварка с управлением тепловложепия к основному металлу за счет периодического изменения сварочного тока частотой не больше чем несколько герц для того, чтобы предотвратить прожог, который может случиться при наложении первого слоя шва, провисание валика в вертикальной и поперечной сварке.

В период пикового тока подвергают основной металл расплавлению, в период базового тока дают расплавленному металлу затвердеть и дальше повторяют эти действия периодически. Следовательно, в крайнем случае сварку ведут, накладывая швы точечной дуговой сваркой, как представлено на рис. 4.51. Поскольку длительность формирования ванны расплавленного металла соответствует пиковому времени, а длительность затвердевания - базовому времени, естественно, импульсному периоду имеются пределы, которые составляют 0,1 -5 Гц.

 

4.51.jpg

 

На рис. 4.52 представлен пример сварного шва в дуговой сварке на низкочастотном импульсе. Образуется волнистый узор синхронно с периодом импульса и получается весьма однородный вид шва. Под действием пикового тока дуга расширяется, ширина шва возрастает, однако по мере изменения тока глубина проплавления становится или глубокой или мелкой, так что дуговая сварка на низкочастотном импульсе не подходит к высокоскоростной сварке.

 

4.52.jpg

 

В случае соединения инородных материалов, например, нержавеющей стали с мягкой сталью, соединения элементов с разной толщиной стенки, теплопроводность каждого элемента отличается друг от друга, так что при сварке на постоянном токе требуется довольно высокий уровень навыков. Если к таким соединениям применяют дуговую сварку на низкочастотном импульсе, основной металл расплавляется сосредоточенно при пиковом токе и тем самым не склонен подвергаться влиянию теплопроводности. Поэтому при не очень высоком уровне навыков получается хороший результат сварки без большого труда. На рис 4.53 представлен пример результата стыкового соединения нержавеющих элементов, толщины стенки которых отличаются друг от друга.

Кроме того в случае дуговой сварки на низкочастотном импульсе для управления расплавлением и затвердеванием основного металла можно устанавливать пиковый ток время и базовый ток/время отдельно, что способствует управлению обратным валиком и предотвращению провисания валика, и позволяет установку режима применительно к форме соединения, пространственному положению сварки и пр. На рис. 4.54 представлен пример шва во всестороннем пространственном положении сварки горизонтальных неповоротных труб. При этом сварка выполнена непрерывно, применительно к положению сварки переключая 6 режимов низкочастотного импульса.

Можно перечислить другие особенности дуговой сварки на низкочастотном импульсе следующим образом;

ü     Расплавление и затвердевание основного металла повторяются, так что при большом зазоре в вершине разделки, смещении и пр. прожог не склонен происходить, что способствует исполнению сварки.

ü     Благодаря     воздействию     импульсного     тока     устойчивость     и направленность    дуги    повышаются,    что    облегчает    добавление присадочного материала. В частности, в случае сварки угловым швом можно   использовать   присадочный   материал   немного   большего диаметра, что приносит больший эффект.

ü     Будет облегчено управление тепловложением, что приносит большой эффект   в   предотвращении   несплавления,   непровара,   раковин   и прочих дефектов.

ü      Будет    расширен    диапазон    подходящего    режима    сварки,    что уменьшает   зависимость   от   навыков   работников   и   физической усталости работника.

 

4.53.jpg

 

Кроме того в. случае дуговой сварки на низкочастотном импульсе, как изложено выше в п. 4.5.3. сочетав ее с полуавтоматической горелкой для Аргонодуговой сварки, практикуется повышение обрабатываемости за счет изменения объема добавления присадочного материала в синхронизации с формой волны импульсного тока.

 

4-7-2 Дуговая сварка на среднечастотном импульсе

Под духовой сваркой на среднечастотном импульсе подразумевается сварка, в которой за счет периодического изменения сварочного тока частотой от несколько десятков до несколько сот герц повышены направленность и сосредоточенность дуги для улучшения обрабатываемости. В связи с тем. что частота импульса велика, но сравнению с дуговой сваркой на низкочастотном импульсе не появляется ярко волнистый узор и отсутствует эффект управления тепловложением.

По мере увеличения частоты импульса повышаются направленность и сосредоточенность дуги, но глубина проплавления проявляет тенденцию к уменьшению. Однако при добавлении присадочного металла ванна расплавленного металла не склонна к волнению, можно использовать присадочный металл большего диаметра по сравнению со сваркой па постоянном токе. Данный метод сварки не склонен подвергаться влиянию от сварки прихватками, даже при сильном токе увеличивает давление не так значительно, поэтому глубина ванны расплавленного металла относительно мала, что облегчает исполнение сварочных работ.

Как пример дуговой сварки на среднечастотном импульсе на рис. 4.55 показан результат стыкового соединения нержавеющих листов особо тонкой стенки. Хотя толщина стенки равна 0,4 мм, получается правильный обратный валик.

 

4.55.jpg

Кроме того, в полосе частоты импульсов 10 - 25 Гц вибрация ванны расплавленного металла и форма волны импульсного тока могут синхронизироваться друг с другом удачно и принести крайне однородный внешний вид сварного шва. Однако мерцание дуговых лучей, сопровождающее изменение тока, значительно заслоняет обзор, и к тому же ошибка в установке режима импульса, скорости сварки и пр. может привести к подрезу и пр. Поэтому данная полоса частоты импульсов применяется не так часто.

 

4-7-3   Дуговая сварка на высокочастотном импульсе

Под дуговой сваркой па высокочастотном импульсе подразумевается сварка, в которой частота импульсов повышена еще больше с целью еще большего повышения направленности и сосредоточенности дуги и придания ванне расплавленного металла высокочастотную вибрацию. Как правило, частота импульсов составляет примерно 10-25 кГц, однако в случае частоты не более 17 кГц издается высокий режущий звук дуги.

Изменение тока высокой частоты придает ванне расплавленного металла высокочастотную вибрацию, что приводит к смешиванию расплавленного металла и образованию аэрационных пузырьков и считается полезным для придания металлу мелкозернистой структуры, предотвращения образования раковин и пр.

Дуга на слабом токе также значительно превосходит по сосредоточенности, даже при сварочном токе в среднем 1 А получается устойчивость дуги, что позволяет сваривать листы с особо тонкими стенками порядка 0,05 мм. Однако дуговая сварка на высокочастотном импульсе склонна подвергаться влиянию от длины сварочного кабеля, ее источник питания стоит очень дорого. Поэтому применение этого метода сварки ограничено единичными случаями.

Отношение частоты импульсов с основными сварочными характеристиками приведено в табл. 4.6. В таблице границей низкочастотных импульсов и среднечастотных импульсов служит 5 Гц, а границей среднечастотных импульсов и высокочастотных импульсов служит 500 Гц. Но эти границы принимаются не так строго.

 

4.56.jpg


  • 7

#19 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 22 Февраль 2015 15:26

*
Популярное сообщение!

4-8    ДЕФЕКТЫ СВАРОЧНОГО ШВА И ИХ ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ

 

4-8-1  Трещины

Трещины образуются при затвердевании или застывании зоны сварки, и подразделяются по своему образованию на холодные трещины и горячие трещины.

Холодные трещины возникают после застывания зоны сварки до относительно низкой температуры (порядка 200°С и ниже). Причиной считаются 3 фактора, а именно водород, проникший в зону сварки, завязывающая сила, воспринятая зоной сварки, и затвердевание сваренного металла или участка, находящегося под влиянием тепла. Трещины могут возникнуть, спустя несколько часов до нескольких дней после окончания сварки в 'зависимости от материала и других условий. Потому что до возникновения трещин нужно время для того, чтобы проникший в зону сварки водород перемещался внутри зоны сварки и накопился в количестве, необходимом для возникновения трещин.

Имеются разновидности формы трещины, на рис. 4.56 представлены примеры, называемые трещиной в корне шва, внешней продольной трещиной на границе шва, подвалковой трещиной, каждый.

Чтобы предотвратить холодные трещины следует;

(1) Очистить разделанные кромки тщательно от масла, ржавчины, капель конденсата и пр. и тем самым по возможности устранить причину попадания водорода в тону сварки,

(2) Чтобы  ускорить  выделение проникшего  в  зону сварки  водорода. нужно   поддерживать    высокую   температуру    перед    наложением последующего слоя путем подогрева,

(3) Правильно   подобрав    форму    разделки    кромок,   режим    сварки, зажимное   приспособление  и   подкладку,  избежать  возникновения чрезмерной завязывающей силы, резкого застывания с последующим затвердеванием металлической структуры.

 

4.561.jpg

 

Горячие трещины возникают в процессе сварки или непосредственно после сварки, когда зона сварки имеет температуру (порядка 300°С и более) и появляются при затвердевании расплавленного металла. Так что они могут быть названы трещинами от затвердевания. Считается, что непосредственно перед завершением затвердевания расплавленного металла в межзеренной границе в середине валика и в окружении валика остается малая масса расплавленного металла в виде пленки. Если к этому расплавленному металлу приложится сила, сопровождающая тепловую деформацию, он не выдержит деформацию по причине своей незначительной массы, пробьется отверстие, которое перерастет в трещину от затвердевания. Следовательно, на возникновение трещин значительное влияние оказывают химический состав зоны сварки, включение примесей и пр.

На рис. 4.57 представлены примеры, называемые по форме трещины грушеобразной трещиной в шве, продольной трещиной в шве, трещиной в кратере.

Чтобы предотвратить горячие трещины следует:

(1) Подобрать  форму  разделки   кромок   и   режим   сварки,   чтобы   не получилась форма  поперечного сечения  шва,  узкая  и длинная  в направлении проплавления. То есть установить отношение «глубина проплавления/ширина шва» на небольшое значение.

(2) Так как трещины склонны возникать, когда количество фосфора (Р), серы (S) и пр. велико, следует по возможности уменьшать примеси в основном   металле   и   присадочном   металле.   А   далее,   подбирать присадочный металл, марка которого подходит к основному металлу.

(3) В  зоне  кратера  производить  правильную  заделку  кратера  путем управления нисходящим потоком тока и пр.

 

4.57.jpg

 

4-8-2  Раковины

Раковинами называют полости, которые образованы по причине того, что газ, проникший в расплавленный металл и не успевший выйти из него, перекрыт в расплавленном металле. В частности, раскрытые на поверхности шва раковины называются поверхностными раковинами.

Раковины в основном состоят из водорода и кислорода, а в зависимости от ситуации также из аргона, использованного в качестве защитного газа. Кроме  того,   по  сравнению  с  другими   металлами  алюминий  склонен   к образованию раковин по причине того, что масса водорода в затвердевшем металле значительно меньше, чем в расплавленном металле, и в процессе застывания выделяется большая масса водорода. Чтобы полностью устранить эти раковины, требуется наиболее тщательное внимание.

4.58.jpg

Чтобы предотвратить раковины следует;

  1. Удалить с участка разделки кромок грязь, ржавчину, влагу и обратить внимание на очистку,
  2. Так   как   попавшая   на   присадочный   металл   влага  также  может привести к возникновению раковин, обращать тщательное внимание на просушивание. В частности, при сварке алюминия в зависимости от ситуации необходимо удалить оксидную пленку с поверхности присадочного металла.
  3. Обращая  внимание на расход защитного газа,  защиту от ветра, очистку   сопла   и  т.д.,   предотвратить  захват   воздуха   вследствие неполной защиты. Также, не удлинять дугу больше, чем необходимо.

4-8-3 Несплавление

Отсутствие сплавления между наплавленным металлом и основным металлом или между наплавленными металлами каждого прохода, как показано на рис. 4.59, называется несплавлением. В случае нержавеющей стали, алюминиевого сплава и пр.. на поверхности шва образуются окиси с высокой температурой плавления и, если при наложении следующего слоя шва расплавленный металл опережает дугу и дуга прямо не попадает на поверхность шва, эта оксидная пленка не подвергается плавлению, остается, и может вызвать несплавление.

Чтобы предотвратить несплавление следует:

(1) Тщательно очистить поверхность разделки кромок и поверхность шва.

(2) Подобрать  режим  сварки,  обеспечивающий  достаточную  глубину проплавления,   и,   в   частности,   обращать   внимание   на   полное проплавление краев лицевой поверхности предыдущего слоя шва

 

4-8-4 Непровар

Непроваром называется состояние, когда части разделок кромок, в частности, поверхности притупления кромок, не проплавляются. Как показано на рис. 4.60. непровар склонен возникать, когда угол скоса кромок мал или притупление кромок слишком велико.

Чтобы предотвратить непровар следует:

(1) Подобрать правильную форму и размеры разделки кромок. В частности, обращать внимание на то, чтобы угол скоса кромок не стал слишком малым и притупление кромок не стало слишком большим,

(2) По возможности укоротить дугу и уменьшить напряжение дуги.

(3) Подобрать режим сварки, с целью получения достаточною тепловложения для сварки, увеличивая сварочный ток, убавляя скорость сварки и т.д.

4.59.jpg

4-8-5 Подрезы и наплывы

Когда основной металл по краям лицевой поверхности шва подвергается слишком интенсивному расплавлению, появляется впадина в виде паза, которая называется подрезом. Как покачано на рис. 4.61 подрезы склонны возникать на верхних краях лицевой поверхности шва при горизонтальной сварке угловым швом. Значительные или острые подрезы убавляют прочность соединений, так что следует по возможность предотвратить их возникновение.

Чтобы предотвратить подрезы следует;

(1) Не увеличивать сварочный ток больше, чем необходимо,

(2) Избегать слишком большой скорости сварки.

(3) Поддерживать   правильное   положение   угла   наклона   горелки,   и правильную длину дуги.

Наплывами называется состояние того, что основной металл по краям лицевой поверхности шва не подвергается расплавлению, и металл шва натекает на основной металл, как показано на рис. 4.62. Наплывы представляют собой противостоящее подрезам явление, которое возникает, когда объем добавления присадочного металла слишком велик, скорость сварки слишком мала и пр.

4.61.jpg

4-8-6 Беспорядочность валика

В  случае дуговой сварки  на низкочастотном  импульсе и  пр.,  когда установлена слишком большой скорость, получается прерывистый валик, как показано на рис. 4.63 (а). Если по сравнению со сварочным током скорость сварки слишком велика, длина дуги слишком велика и т.д.. как показано на рис. 4.63 (б), появляются нерегулярные впадины и не образуется однородный валик. При импульсно-дуговой сварке, когда установлена слишком большая разница между пиковым током и базовым током, также может возникнуть этот надвигающийся валик.

4.63.jpg

Так что, следует избегать увеличения скорости сварки, удлинения дуги, и т.д. больше, чем необходимо. Кроме того, при импульсно-дуговой сварке не следует устанавливать чрезмерно большую силу тока, для большего увеличения эффекта.

 

4-8-7 Вольфрамовые включения

Вольфрамовыми включением называется явление того, что в процессе сварки конец вольфрамового электрода вытекает в расплавленном виде или прикосновение конца вольфрамового электрода к расплавленному металлу приводит к попаданию вольфрама в металл шва. Следует обращать внимание на то. что участки с вольфрамовыми включениями затвердевают крайне интенсивно и повлекут за собой трещины.

Следует уделять внимание тому, чтобы использовать электроды правильного диаметра применительно к сварочному току, поддерживать правильную подачу защитного газа для предотвращения быстрого износа электрода, перемещать электрод, избегая прикосновения электрода к ванне расплавленною металла.

 

4-8-8 Сварочная деформации

Из-за вкладываемого дугой тепла, зоны сварки и околошовные зоны подвергаются растяжению и усадке и после окончания сварки, как представлено на рис. 4.64, возникают (а) поперечная усадка, образуемая в направлении, перпендикулярном сварному шву, (б) продольная усадка, образуемая в направлении линии сплавления, (в) деформация продольного изгиба, образуемая в направлении сварного шва. (г) угловая деформация, представляющаяся собой перелом вдоль сварного шва. (д) поворотная деформации, при которой зазор в вершине разделки становится уже или шире по мере продвижения сварки, (е) вертикальная деформация, образуемая в случае тонкостенных листов в волнистом виде.

Сварная деформация понижает точность отделанных изделий, портит качественный вил и оказывает вредное влияние на прочность, жесткость и т.д. конструкций, так что следует по возможности уменьшить ее возникновение.

4.64.jpg

Чтобы сдержать сварную деформацию, следует

1)    Предположив усадку и деформацию от сварки, заранее предусмотреть припуски на усадку или придать обратную деформацию,

2)    Чтобы уменьшить суммарное тепловложение сварки, подбирать разделки кромок малого поперечного сечения. Предпочитать Х-образную разделку кромок или двухстороннюю симметричную «рюмкообразную» разделку кромок V-образной  разделке  кромок,  подбирать  более узкий  зазор  в вершине разделки,

3)    Чтобы по возможности уменьшить неоднородность зазоров в вершине разделки,   смещение   и   т.д..   повышать   точность   элементов,   заранее проверять форму разделки кромок и использовать сборочное зажимное приспособление, а затем производить сварку прихватками.

4)    Составить технологическую последовательность сварки, чтобы уменьшить сварную деформацию.

 

4-8-9 Магнитное дутье

В некоторых случаях в силу магнитного действия тока дуга изгибается в определенном   направлении   и   направленность   и  сосредоточенность  дуги становятся неустойчивыми, в результате чего шов получается извилистым, ширина шва становится уже, проплавление - мельче. Это явление называется магнитным дутьем, четко появляется при сварке стали на постоянном токе, в частности, склонно возникать при сварке угловым швом, соединениях с глубокой разделкой кромок и т.д. При сварке на переменном токе магнитное дутье почти не возникает, но при сварке на постоянном токе возникает даже в случае, когда основной металл представляет собой нержавеющую сталь, которая не поддается намагничиванию.

Возникновение магнитного дутья различается в зависимости от положения подсоединения сварочного кабеля к основному металлу, угла наклона горелки, ширине основного металла и т.д. Например, как показано на рис. 4.65 (а), если сварочный кабель подсоединен слева, дуга гнется направо; как показано на (b), если сварочные кабели подсоединены с обеих сторон, магнитное дутье не появляется. Однако, как показано на (с) и (d), даже когда сварочные кабели подсоединены с обеих сторон, если наклоняют горелку, дуга изгибается в противоположном   наклону   горелки   направлении.   В   случае   наклонения горелки, как показано на (е), рекомендуется подсоединить сварочный кабель к краю основного металла с противоположной наклону горелки стороны.

4.65.jpg

Кроме того, как показано на рис. 4.66, в случае сварки края основного металла, дуга склонна изгибаться к центру основного металла. Во многих случаях можно предотвратить это явление, подсоединив еще один сварочный кабель в место, где начинает появляться магнитное дутье.

4.66.jpg

Чтобы сдержать магнитное дутье следует;

(1) Изменять   положение  подсоединения   сварочного   кабеля   к  основному металлу.

(2) Подсоединять сварочный кабель на два места основного металла или более.

(3) Изменять угла наклона горелки.

Кроме  того,   в   некоторых  случаях  с   помощью  электромагнита  или

магнита исправляют магнитное дутье принудительно.

 

 


  • 11

#20 Sakhalin_Cat

Sakhalin_Cat

    Banned

  • Участник
  • Cообщений: 1 761
  • Город:Южно-Сахалинск

Отправлено 10 Апрель 2015 18:02

4-9     НЕРАЗРУШАЮЩИЕ ИСПЫТАНИЯ ЗОНЫ СВАРКИ

 

4-9-1  Вид неразрушающих испытаний

Чтобы убедиться в том, что сварные швы удовлетворяют заранее установленным эксплуатационным качествам с учетом цели использования, рабочих условий, рабочей среды и т.д., производят различные испытания и по их результатам судят о приемке сварных швов.

Внешний осмотр, производимый визуально, позволяет обнаружить дефекты, раскрытые на поверхности с относительно большими размерами, но не позволяет обнаружить внутренние дефекты, мелкие поверхностные дефекты и пр. Разрушающие испытания, при которых разрушают, деформируют, химически обрабатывают и т.д. сварные швы, позволяют подробно проверить внутренние дефекты, мелкие дефекты и прочие характеристики сварных швов, но не могут быть применены к действующим изделиям.

Неразрушающие испытания позволяют проверить внутренние дефекты, мелкие дефекты и пр. сварных швов, не нарушая форму, размеры и эксплуатационные качества изделий, и в основном находят применение следующие 4 вида;

(1) Рентгенодефектоскоиия (RT)

(2) Ультразвуковая дефектоскопия (UT)

(3) Магнитопорошковая дефектоскопия (МТ)

(4) Капиллярная дефектоскопия (РТ)

Среди этих 4 видов испытаний для обнаружения внутренних дефектов применяются ренттенодефектоскопия и ультразвуковая дефектоскопия, для обнаружения поверхностных дефектов применяются магнитопорошковая дефектоскопия и капиллярная дефектоскопия.

 

4-9-2  Рентгенодефектоскопия

Рентгенодефектоскопия, находящая широкое применение в качестве неразрушающих испытаний сварных швов, представляет собой метод обнаружения, в основном, внутренних дефектов с помощью рентгеновских лучей или гамма-лучей, как показано на рис. 4.67.

Когда облучают сварной шов рентгеновскими лучами от источника рентгеновского излучения, рентгеновские лучи, прошедшие через сварной шов, засвечивают рентгеновскую пленку, расположенную на задней стороне исследуемого объекта. Если сварной шов обладает раковинами, трещинами и прочими полостями или шлаком и прочими инородными включениями, рентгеновские лучи не затухают так, как проходят через нормальные части, и засвечивают пленку интенсивно. В результате этого при проявлении одни участки, обладающие дефектами, темнеют, и тем самым можно обнаруживать размеры, формы и положения дефектов.

Этот метол испытания позволяет оставлять результаты испытаний в виде пленок, так что обладает способностью к регистрации и сохранению, и находит частое применение в разных областях. В связи с тем, что используются радиоактивные лучи, вредные для организма, этим методом испытания могут заниматься только те, кто прошел государственный экзамен.

4.67.png

4-9-3 Ультразвуковая дефектоскопия

Ультразвуковые волны по своему свойству распространяются внутри твердого тела или жидкости прямолинейно и отражаются, если на пути волн встречаются дефекты или прочие инородные предметы. Ультразвуковая дефектоскопия пользуется этим свойством для проверки сварных швов на наличие внутренних дефектов.

Метод испытаний в основном подразделяется на два, а именно на вертикальный метод дефектоскопии и угловой метод дефектоскопии. На рис. 4.68 представлена вертикальная дефектоскопия. Как показана на (а), приводят щуп со встроенным осциллятором в контакт с поверхностью исследуемого объекта и посылают внутрь последнего ультразвуковые импульсы. В нормальных участках ультразвуковые импульсы отражаются от донной поверхности и воспринимаются щупом как эха донной поверхности. Однако, если во внутренности имеются дефекты, то ультразвуковые импульсы отражаются от них и превращаются в эха дефекта. В результате щуп воспринимает эхо дефектов и эхо донной поверхности.

Нa ультразвуковых дефектоскопах для индикации используются приемные телевизионные трубки, которые при наличии внутреннего дефекта отображают его в виде формы, как показано на (б). Поскольку скорость распространения ультразвуковых импульсов постоянна, по местоположениям эха дефекта можно определить глубину дефекта (Wj), по местоположениям эха донной поверхности - толщину стенки (Wь).

Этот метод дефектоскопии дает ультразвуковым импульсам проникать в исследуемый объект перпендикулярно к нему, так что подходит к обнаружению дефектов, параллельных его поверхности, и находит применение к сварным швам таврового соединения и углового соединения.

4.69.png

На рис. 4.69 представлен угловой метод дефектоскопии, при котором ультразвуковые импульсы проходят наклонно. Поскольку распространяются наклонно, после отражения от донной поверхности ультразвуковые импульсы не возвращаются в щуп, и не появляется эхо донной поверхности. Необходимо вычислять местоположения возникновения дефекта, основываясь на угле падения, угле преломления (О) и расстоянии до точки возникновения эха дефекта (Wj). Данный метод дефектоскопии в основном применяется к сварным швам стыковой сварки с разделкой кромок.

 

4-9-4 Maгнитопорошковая дефектоскопия

Если намагнитить магнитное тело, которое обладает трещиной или другим дефектом   близко к поверхности исследуемого объекта, как показано на рис. 4.70 магнитный пучок внутри исследуемого объекта обходит дефекты, которые имеют большое сопротивление, и частично превращается в поток рассеяния.

Если, заранее осыпав поверхность исследуемого объекта тонким однородным слоем магнитного порошка (железного порошка или пр.), намагничивают исследуемый объект, магнитный порошок сосредоточенно всасывается к местам, где появляется пучок рассеяния, что позволяет обнаружить дефекты и определить их местоположения. Этот метод испытания называется магнитопорошковой дефектоскопией, и при использовании магнитного порошка, цвет которого четко контрастирует с цветом поверхности исследуемого объекта, позволяет обнаружить мелкие дефекты, которые обнаружить невозможно невооруженным глазом.

4.70.png

Как показано на рис. 4.71, для генерации магнитного поля применяется (а) межполюсный метод или (б) метод со щупами. Исследуемые объекты ограничены стальным или прочими ферромагнитными материалами. Этот метод не применяется к нержавеющей стали, алюминиевому сплаву и прочим материалам, которые не поддаются намагничиванию.

4.71.png

Этот    метод    испытания    обладает    высокой    чувствительностью    к обнаружению дефектов, расположенных на. и близко к поверхности. Но он не эффективен для обнаружения внутренних дефектов, на которых пучок рассеяния не склонен к генерации, и во многих случаях применяется для обнаружения дефектов на поверхности разделки кромок, поверхности, подвергшейся дуговой строжке или устранению дефектов для восстановления.

 

4-9-5 Капиллярная дефектоскопия

Как показано на рис. 4.72, (а) дают проникающей жидкости красного цвета проникнуть в выходящие на поверхность дефекты, (б) потом удаляют избыток проникающей жидкости с поверхности, промывают ее, (в) наносят проявляющую жидкость белого цвета, в результате (г) проникшая в дефекты жидкость выходит на поверхность и образовывает индикаторные узлы красного цвета на белом фоне. Поскольку индикаторные узлы появляются красного цвета, контрастного с белым фоном, и шириной больше, чем у фактических дефектов, можно обнаруживать мелкие дефекты, которые не поддаются обнаружению невооруженным глазом. Этот метод испытания называется капиллярной дефектоскопией.

Имеется метод по такому же принципу, но при этом в качестве проникающей жидкость используют флуоресцентный состав, индикаторные узлы наблюдают с помощью ультрафиолетового света. Этот метод называется флуоресцентной капиллярной дефектоскопией.

Капиллярная дефектоскопия применяется с такой же целью, что и магнитопорошковая дефектоскопия, но позволяет обнаружить только выходящие на поверхность исследуемого объекта дефекты. Однако то, что исследуемое тело не обязательно должно быть магнитным телом, и простота метода испытания позволяют применять этот метод часто.

4.72.png

 


  • 2



Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей

Модератор темы

Наверх