Дуговая сварка в защитном газе - это сварка, при которой дуга и расплавленный металл, находятся в защитном газе, подаваемом в зону сварки с помощью специальных устройств.
При дуговой сварке плавящимся электродом в среде инертных (МИГ) и активных (МАГ) газов происходят следующие процессы: нагрев и плавление основного и присадочного металла осуществляются теплом от электрической дуги между электродом и изделием.
Электрошлаковая сварка. При электрошлаковой сварке источником нагрева служит тепло, выделяющееся в ванне расплавленного флюса при прохождении через него тока от электродной проволоки к изделию. Источник питания при электрошлаковой сварке может иметь любую характеристику. Способы электрошлаковой сварки и наплавки - сварка с применением проволочных электродов, плавящихся мундштуков, электродов большого сечения и ленточных электродов
Для сварки низкоуглеродистых и углеродистых сталей применяют окислительные флюсы, нейтральные флюсы - для сварки высоколегированных сталей, алюминия, титана и других активных металлов. Особенностью термического цикла электрошлаковой сварки по сравнению с другими видами сварки плавлением является высокая инерционность процесса нагрева и малая скорость охлаждения кристаллизующейся сварочной ванны.
Контактная сварка бывает: точечная, шовная, рельефная, стыковая оплавлением и стыковая сопротивлением. Стыковая сварка оплавлением от сварки сопротивлением отличается оплавлением кромок деталей перед осадкой. При соединении стержней существенно отличающихся по сечению целесообразно применять стыковую сварку оплавлением. При точечной контактной сварке предпочтительнее такая схема: нагрев металла до плавления с образованием литого ядра с последующей проковкой.
Контактной сваркой сваривают, в основном, детали из углеродистой стали, медь сваривать невозможно из-за ее большой теплопроводности и малого контактного сопротивления.
Для контактной сварки применяются однофазные источники питания переменного тока трехфазные с выпрямлением, конденсаторные. Режимы сварки определяются усилием сжатия и осадки, св. током, напряжением сети, длительностью цикла сварки, размерами и свойствами материалов. При контактной сварке пластическое деформирование свариваемых деталей обязательно для всех деталей. Для сохранения прочности электродов и электрических характеристик электрода применяют систему охлаждения.
В процессе сварки наблюдается шунтирование тока - это протекание тока вне зоны сварки. При различных методах сварки плотность тока на контактной поверхности деталей изменяется, характер выделения тепла в зоне сварки неравномерен. Максимальное количество тепла при сварке выделяется в контакте между деталями. Качественное св. соединение можно получить, если различие толщин металла не более 25%.
При пайке металл находится в твердом состоянии. Пайка без применения флюса возможна в случае применения самофлюсующихся припоев. Припои по температуре плавления подразделяются на особолегкоплавкие, легкоплавкие, среднеплавкие, высокоплавкие.
Оборудование сварочного поста
По сравнению с другими источниками питания сварочный трансформатор обладает наибольшим КПД (коэффициент полезного действия). Устойчивость горения дуги переменного тока повышается включением в цепь дополнительного индуктивного сопротивления.
Последовательное включение в заземляющий проводник нескольких сварочных аппаратов невозможно. Для повышения напряжения несколько источников подключают последовательно. Дроссель в источнике подключают для уменьшения разбрызгивания металла при сварке в защитных газах плавящимся электродом. Динамические свойства источников – это их способность быстро реагировать на изменения, происходящие в св. дуге.
Мощность сварочной дуги определяется напряжением и током.
Сварочные деформации.
Н апряжения при сварке возникают в результате следующих физических явлений: литейная усадка металла при сварке, неравномерный нагрев в процессе сварки, изменение объема металла, вызванного изменением структуры металла при сварке.
Концентрации напряжений в св. соединениях вызываются дефектами в сварных соединениях и швах: подрезами, чрезмерным усилением сварных швов, раковинами, шлаковыми включениями, трещинами, непроварами и др. Наиболее высокая концентрация напряжений по концам шва.
Сборка и сварка деталей и узлов в закрепленном состоянии в приспособлениях значительно уменьшает деформации. Ребра жесткости в сварных балках устанавливают для повышения местной устойчивости.Сварные конструкции в результате появления упругопластических деформаций в сварных соединениях могут изменять свои размеры и претерпеть общие деформации.
Деформации могут быть продольные и поперечные, деформации изгиба, скручивания и потери устойчивости. В результате продольных и поперечных деформаций происходит сокращение элементов по длине и ширине.
Для уменьшения деформаций конструкций из аустенитных сталей увеличивают скорость сварки, снижают св. ток и напряжение, вылет электрода минимальный, дуга короткая.
При конструировании изделия для более равномерного распределения усилий в шве длину фланговых швов ограничивают; прочность лобового нахлесточного шва рассчитывают на срез.
Термическая правка основана на явлениях перераспределения напряжений в связи с изменением механических свойств металла. Эффект применения проковки и прокатки для снятия остаточных напряжений состоит в релаксации напряжений за счет создания пластических деформаций