Механизированная сварка и наплавка в среде защитных газов

Другим способом защиты расплавленного ме­талла при сварке от кислорода и азота воздуха является приме­нение защитных газов. Наибольшее применение при ремонте ав­томобилей получили автоматические и полуавтоматические сварка и наплавка в среде углекислого газа и аргонно-дуговая сварка.

Автоматическую наплавку в среде углекислого газа применяют при восстановлении изношенных поверхностей деталей. Для этой цели обычно используют сварочные автоматы А-580М, применяе­мые при наплавке под флюсом, но на них устанавливают специаль­ный мундштук с горелкой для подачи защитного газа.

Режим наплавки определяется теми же параметрами, что и при наплавке под флюсом, хотя имеются и некоторые отличия.

Схема наплавки в среде углекислого газа:

1 -мундштук: 2-электродная проволока; 3 - горелка;

4 - наконечник; 5 - сопло горелки; 6 - электрическая дуга; 7 - сва­рочная ванна; 8 - наплавленный металл; 9 - наплавленная деталь

Диаметр электродной проволоки рекомендуется применять 0,8...2 мм, не более. Сила свароч­ного тока устанавливается в за­висимости от диаметра электро­да в пределах 70...220 А при на­пряжении дуги 18...22 В. Ско­рость наплавки может быть зна­чительно повышена по сравне­нию с наплавкой под флюсом до 80... 100 м/ч. Расход углекислого газа устанавливается в пределах 8... 15 л/мин в зависимости от сила тока.

Наплавка в среде углекислого газа по сравнению с автоматической наплавкой под флюсом имеет следующие преимущества:

- меньший нагрев деталей;

-возможность сварки и наплавки при любом пространственном закреплении детали;

-более высокую производительность процесса по площади покрытия в единицу времени (на 20 – 30%);

-возможность наплавки деталей диаметром менее 40 мм;

- отсутствие трудоемкой операции по удалению шлаковой корки.

К числу недостатков этого способа наплавки следует отнести:

-повышенное разбрызгивание металла,

-необходимость применения легированной электродной проволоки для получения наплавленного металла с требуемыми свойствами.

Аргонно-дуговая сварка.

Одним из вариантов сварки в среде защитных газов является аргонно-дуговая сварка,

Сварка деталей из алюминия и его сплавов затрудняется по следующим причинам:

-очень плохая сплавляемость металла из-за образования на его поверхности тугоплавкой оксидной пленки АL₂О_з;

-при нагреве до 400...450°С алюминий очень сильно теряет

свою прочность и деталь может разрушиться от легкого удара или от действия собственной массы;

-металл не имеет пластического состояния и при нагреве сразу переходит из твердого в жидкое состояние;

-коэффициент линейного расширения в 2, а теплопровод­ность в 3 раза больше, чем у стали, что способствует появлению значительных остаточных деформаций в свариваемых деталях;

-большая растворимость в расплавленном алюминии водо­рода способствует образованию пор.

Методы сварки:

- дуговая сварка (выполняют угольными или плавящимися электродами);

- аргонно-дуговая сварка (выполняют неплавящимся вольф­рамовым электродом).

-газовая сварка с применением специальных флюсов.

- сварка с механическим удалением оксидной пленки.

При этом способе сварки электрическая дуга горит между неплавящимся вольфрамовым электродом и деталью. В зону сварки подается защитный газ - аргон, который, окружая сва­рочную дугу, создает зону сосредоточенного нагрева детали.

Присадочный материал вводится в сварочную дугу в виде про­волоки так же, как при газовой сварке. Аргон надежно защищает расплавленный металл от окисления кислородом воздуха. В качестве неплавящегося электрода используют прутки лантанированного вольфрама диаметром 4-10 мм. Величину то­ка устанавливают в зависимости от диаметра электрода в преде­лах 100-500 А.

Наплав­ленный металл получается плотным, без пор и раковин.

Преимущества аргонно-дуговой сварки;

- высокое качество сварочного шва (отсутствие пор и раковин);

- высокая производи­тельность процесса (в 3...4 раза выше, чем при газовой сварке);

- небольшая зона термического влияния;

- снижение потерь энер­гии дуги на световое излучение, т.к. аргон задерживает ультра­фиолетовые лучи.

Недостатки аргонно-дуговой сварки: высокая стоимость процес­са (в 3 раза дороже, чем при газовой сварке) и дефицитность аргона.

Несмотря на указанные недостатки, аргонно-дуговая сварка нашла широкое применение при сварке деталей из алюминиевых сплавов и титана.