0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварка горизонтальных швов полуавтоматом

Импульсная сварка полуавтоматом — что это? Руководство по импульсной сварке

Импульсная сварка полуавтоматом

Введение

Достоинства импульсной сварки

  • Сниженное образование дыма и разбрызгивание металла. При этом в сварочный шов попадает только наплавленный металл, что позволяет снизить расходы материалов и увеличить эффективность сварки. В результате снижается время на доработку шва, а рабочая зона остается чистой, без дыма.
  • Экономия присадочного материала. При импульсной MIG-сварке достигается оптимальная скорость подачи присадочной проволоки определенного сечения.
  • Сниженное тепловложение. За счет контролируемого тепловложения исключается деформация свариваемого металла, его прожиг, улучшается внешний вид и качество сварочного соединения. Данная особенность важна при MIG-сварке металлов и сплавов, которые чувствительны к тепловложению.
  • Качественный сварочный шов. Благодаря контролируемому тепловложению, высокой стабильности сварочного цикла, сниженному разбрызгиванию металла, достигается качественный шов с плотным формированием и правильным охватом корня шва.
  • Высокая производительность. При импульсной MIG-сварке достигается быстрый процесс наплавки и сварки металлов. Универсальность метода, его простота в освоении позволяют начинающим сварщикам в кратчайшие сроки освоить процесс импульсной сварки полуавтоматом.

Что такое импульсная сварка полуавтоматом

Импульсная MIG-сварка – это неконтактный способ переноса металла из присадочной проволоки в сварочный шов. В результате исключается прямой контакт проволоки со сварочной ванной. В рабочем цикле происходит кратковременное изменение величины высокочастотного тока в момент импульса. Благодаря этому снижается тепловложение и образование брызг.

При каждом импульсе создается капля расплавленного металла на кончике проволоки, затем происходит отрыв капли металла, и она вталкивается в сварочную ванну. Капля перемещается в шов (ванную) через сварочную дугу. На каждый пульс по одной капле.

В режиме импульсной MIG-сварки величина тока снижается, когда не нужна дополнительная энергия, что позволяет остыть заготовке. Период «остывания» дает возможность использовать импульсный процесс для сварки тонкостенных и листовых материалов.

Отличие импульсной сварки от других способов переноса металла

  1. Перенос капли металла короткими замыканиями. Прямой контакт присадочной проволоки с обрабатываемым металлом вызывает короткое замыкание на конце электрода. Такой метод проходит при низких температурах, обеспечивая хорошее качество сплавления металлов. Сварка используется для изделий разного сечения во всех пространственных положениях. Достигается контролируемая сварочная ванна с быстрым затвердением. Недостатки такого способа сварки: низкая производительность, интенсивное разбрызгивание металла и ограниченная скорость подачи присадочного материала.
  2. Крупнокапельный перенос металла. Это способ с неконтролируемыми короткими замыканиями. При этом происходит отделение больших сварочных капель от присадочного материала. Такой метод сварки используется для горизонтальных и нижних швов, где требуется большое тепловложение. Преимущества метода: высокая скорость подачи присадочного материала и возможность выполнять сварку на высоких токах. Недостатки: сильное разбрызгивание металла и искажение сварочной ванны, из-за чего ухудшается качество шва. Наблюдается большой расход присадочной проволоки и некрасивый внешний вид сварочного соединения.
  3. Струйный перенос металла – мелкокапельный перенос металла. Достоинства: красивый внешний вид сварочного соединения, большая глубина провара, небольшое разбрызгивание металла и высокая производительность цикла сварки и наплавки. Недостатки: вероятность прожига металла, большое тепловложение, сварка возможна только в горизонтальном положении.

Подключение и настройка

  • Нужно обеспечить надежное заземляющее соединение. В период импульса возникают высокие токи, поэтому должен быть надежный контакт с заземлением.
  • Необходимо проверить правильность подключения всех кабелей.
  • Рекомендуется использовать силовые кабели длиной до 15 метров, чтобы сократить величину индуктивности. При сматывании кабелей большой длины увеличивается индуктивность, которая сглаживает импульсы.
  • Не рекомендуется наматывать кабели вокруг токопроводящих предметов для повышения эффективности импульсной сварки.

Настройка формы волны импульса очень важна при импульсной сварке. К каждому полуавтомату MIG с импульсным режимом идет руководство по эксплуатации и настройке, где подробно описан процесс настройки инверторного аппарата. Правильная настройка импульсного режима MIG-сварки позволяет добиться качественного провара и красивой формы шва.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка в защитных газах

Техника автоматической сварки в углекислом газе различных соединений металла толщиной более 2,0 мм аналогична технике сварки под флюсом. Техника полуавтоматической сварки в углекислом газе почти аналогична технике ручной дуговой сварки.

Перед началом сварки необходимо включить газ и проверить его расход, выждать несколько секунд, чтобы полностью вышел воздух из шлангов, и обдуть место сварки углекислым газом. Несоблюдение этих условий приводит к образованию пор в начале шва.

В момент окончания процесса сварки прекращают продвижение дуги, выключают подачу проволоки и сварочный ток, задерживают на секунду-две мундштук над кратером, чтобы защитить металл сварочной ванны от окисления, а затем удаляют держатель от места сварки. Прекращать процесс сварки растягиванием дуги не рекомендуется.

Перед прекращением процесса сварки рекомендуется заполнить кратер шва металлом. Заполнение металлом кратера (заварка кратера) особенно необходимо при сварке проволокой диаметром более 1,2 мм, так как в незаполненном кратере в данном случае после затвердевания металла образуются надрывы (горячие трещины). Большинство таких трещин можно устранить про- плавлением при выполнении последующего слоя шва, причем в кратере последующих слоев шва трещины не образуются.

Трещины глубиной более 3 мм при наложении последующего слоя часто не удается устранить, и они остаются в шве в виде единичных надрывов.

Экспериментально установлено, что трещины не образуются в кратере, если в момент обрыва дуги уменьшить до минимума сварочный ток и соответственно скорость подачи электродной проволоки.

При этом кратер полностью заваривается. Лучшие результаты получаются, если перед обрывом дуги сварочный ток и соответственно скорость подачи электродной проволоки уменьшаются постепенно.

Разработан полуавтомат для сварки металла в углекислом газе, обеспечивающий заварку кратера в конце шва, что устраняет образование трещин в нем. В конце сварки специальной кнопкой полуавтомат переключается на заварку кратера.

При использовании обычных полуавтоматов прекращать процесс сварки необходимо на выводной планке (особенно при сварке ответственных изделий).

Стыковые соединения в нижнем положении сваривают полуавтоматом при наклоне электрода от 5 до 20° углом вперед или (реже) углом назад. Тавровые соединения, расположенные не «в лодочку», сваривают с таким же наклоном электрода в направлении сварки и с наклоном его поперек шва под углом 40—50° к горизонту. При этом электрод направляют либо точно в угол, или несколько смещают на 1—1,5 мм на горизонтальную полку (рис. 111).

Рис. 111. Положение наконечника полуавтомата и приемы перемещения электрода при сварке в углекислом газе в нижнем положении.

Тонкий металл в нижнем положении сваривают при равномерном поступательном перемещении электрода (без поперечных колебаний) за исключением мест, имеющих зазоры. Соединения с зазорами сваривают поперечными колебаниями конца электрода.

При сварке в нижнем положении стыковых соединений большой толщины с V-образной разделкой кромок первый слой (корень) шва выполняют равномерным поступательным или возвратно-поступательным перемещением электрода.

Средние слои многослойного шва выполняют при перемещении электрода по вытянутой спирали, а верхние слои — змейкой. Шаг перемещений и амплитуда поперечных колебаний электрода принимаются в зависимости от ширины разделки. Перемещение электрода змейкой может выполняться так, как показано на рис. 1ll, а также в противоположном направлении (вперед, затем назад и снова вперед).

Нахлесточные соединения из металла толщиной до 1,5 мм сваривают электродом в вертикальном положении, перемещая дугу по кромке верхнего листа. При толщине свариваемого металла от 2 мм и более наклон электрода и смещение дуги должны быть такими же, как и при сварке тавровых соединений.

Соединения различного типа во всех пространственных положениях можно сваривать в углекислом газе проволокой диаметром 0,5—1,2 мм. Опытные сварщики выполняют вертикальные и горизонтальные швы больших сечений проволокой диаметром до 1,6 мм.

Сварка во всех пространственных положениях, отличных от нижнего, выполняется обычно на пониженном напряжении (17—19 В). Лишь опытные сварщики при сварке вертикальных швов повышают напряжение дуги до 20—22В.

Полуавтоматическую сварку тонколистового металла в вертикальном положении, а также вертикальные угловые швы с катетом до 5—6 мм выполняют сверху вниз. В начале процесса сварки электрод располагают перпендикулярно свариваемым кромкам, чтобы обеспечить хороший провар начала шва.

После образования сварочной ванны электрод несколько наклоняют ниже горизонтали на угол 10—15°. При этом давление дуги способствует удержанию жидкого металла сварочной ванны от стекания.

Сварка тонколистового металла в горизонтальном положении по технике выполнения аналогична сварке в вертикальном положении. После возбуждения дуги электрод располагают ниже горизонтали для удержания металла сварочной ванны от стекания.

В потолочном положении швы сваривают на пониженном сварочном токе и напряжении дуги при несколько увеличенном расходе углекислого газа. Для лучшего удержания жидкого металла от стекания электрод устанавливают с небольшим углом наклона назад. Если необходимо получить широкий валик шва, электроду сообщают поперечные колебания.

Первый слой шва стыковых прямолинейных соединений с V-образной разделкой и угловые швы с катетом до 6 мм в вертикальном положении выполняются полуавтоматом А-547р проволокой диаметром 1,2 мм сверху вниз без поперечных колебаний на режиме: сварочный ток 190—200А, напряжение дуги 21—22В.

Второй и последующие слои шва стыковых соединений, а также угловые швы с катетом более 6 мм в вертикальном положении выполняют, перемещая дугу снизу вверх с поперечными колебаниями конца проволоки на режиме: сварочный ток 150—160 А, напряжение 20—21В.

Проволокой малых диаметров (1,0—1,2 мм) можно сваривать в углекислом газе кольцевые стыковые соединения без подкладок, обеспечивая при этом полный провар без прожогов (рис. 112).

Читать еще:  Полный провар шва что это?

Рис. 112. Макроструктура шва стыкового соединения, выполненного в углекислом газе проволокой диаметром 1 мм при сварке сверху вниз.

При массовом производстве однотипные изделия с кольцевыми стыками можно сваривать автоматом (причем автомат должен быть неподвижен, а изделие — вращаться с заданной скоростью).

Кромки при таком способе сварки должны быть точеными, разделка их V-образной без притупления. Зазор в стыке не должен превышать 0,8 мм, а несовпадение кромок должно быть не более 1 мм.

Первый слой (корень) шва выполняется при горизонтальном положении проволоки (или под углом до 30° к горизонту) диаметром 1 мм на режиме: сварочный ток 180—190А, напряжение дуги 20—22В, скорость сварки 30м/ч.

Изделие должно вращаться так, чтобы сварка выполнялась в положении сверху вниз (рис. 113). Второй и последующие слои шва выполняются проволокой диаметром 2 мм, расположенной вертикально в верху стыка.

Рис. 113. Схема расположения электрода при автоматической сварке в углекислом газе поворотных кольцевых стыков: сбоку — электрод диаметром 1 мм (сварка корня соединения), вверху — электрод диаметром 2 мм (выполнение последующих слоев шва): стрелкой указано направление вращения свариваемого изделия.

Неповоротные кольцевые стыки сваривают полуавтоматом. Например, монтажные стыки труб газопроводов с V-образной разделкой кромок сваривают в углекислом газе полуавтоматом А-547р в два слоя проволокой диаметром 1,2 мм.

При этом требования к точности сборки стыков менее жесткие, чем при автоматической сварке поворотных стыков. Первый слой шва выполняют сверху вниз без поперечных колебаний электрода на режиме: сварочный ток 190—200А, напряжение дуги 21—22В. Второй слой сваривают при перемещении дуги снизу вверх с поперечными колебаниями электрода змейкой на режиме: сварочный ток 150—160А, напряжение дуги 20—21В.

В последнее время разработана и освоена на производстве техника полуавтоматической сварки в углекислом газе толстостенных кольцевых неповоротных стыков без подкладных колец.

Рекомендуемая форма разделки кромок и последовательность наложения слоев шва показаны на рис. 114. Стык сваривается в горизонтальном положении. Корень Шва выполняется полуавтоматом А-547р проволокой диаметром 1 мм при равномерно поступательном перемещении дуги.

Режим сварки: сварочный ток 180—200А, напряжение дуги 20—22В. Последующие слои шва выполняют полуавтоматом А-537 проволокой диаметром 1,6 мм при сварочном токе 300—320А и напряжении дуги 28—30В. При таком режиме сварки разделку соединения заполняют неполностью.

Облицовочные слои шва с небольшим усилием выполняют на пониженном режиме до полного заполнения разделки. Сварочный ток должен составлять 220—240А, напряжение дуги 26—28В. Во всех случаях дуга питается от источника постоянного тока с жесткой внешней характеристикой.

Для предотвращения разбрызгивания электродного металла и забрызгивания свариваемых кромок, а также для поддержания стабильности процесса сварки рекомендуется в сварочную цепь последовательно включать дроссель РСТЭ-24 или пользоваться специальными сварочными выпрямителями с индуктивностью в сварочной цепи.

Рис. 114. Форма разделки кромок (а) и порядок выполнения слоев шва (б) при полуавтоматической сварке в углекислом газе стыковых толстостенных соединений в горизонтальном положении.

Сварка горизонтальных швов

Сварка горизонтальных швов : сварка одиночных валиков на вертикальной поверхности .

При выполнении данной операции жидкий металл стремится вниз, что приводит к смещению вершины шва в нижнюю часть. Во избежание наплывов сварка производится узкими валиками, без поперечных колебаний. Рекомендуемая ширина валика — 1-2 диаметра с покрытием — достигается определенной скоростью сварки. Сварочный ток необходимо подобрать максимально допустимый для толщины металла и при отсутствии подреза в верхней части шва. Наклон электрода по отношению к вертикальной плоскости необходимо выдерживать 80°-90° (рис. 1 а).

Другие страницы по теме Сварка горизонтальных швов :

При этом дуга горит с максимальной глубиной проплавления основного металла. Уменьшается до минимума влияние «козырька», искусственно создаваемое при сварке электродом под углом, меньшим 80°. Необходимая ширина и усиление валика достигается скоростью сварки, длиной дуги и колебательными движениями вдоль направления сварки (чуть вперед и назад). Наклон электрода по отношению к направлению сварки важно выдерживать в зависимости от поведения шлака (рис. 1б), большая часть которого стекает в нижнюю часть шва, что позволяет выдерживать угол наклона электрода близким к 90°, а иногда производить сварку «углом вперед».

Рисунок 1. Сварка горизонтальных швов : необходимый угол наклона .

Наплавка на вертикальной плоскости .

Каждый выполненный валик при наплавке является как бы полочкой для последующего. Центром дуги (электрода) следует проходить по верхней границе шва с такой скоростью, чтобы нижняя часть жидкой ванны проходила по вершине или чуть не доходила до вершины предыдущего валика (рис. 2 а).

Наплавка ведется снизу вверх. Последний валик (рис. 2 б) рекомендуется варить на сварочном токе ниже на 10-20 А при том же диаметре электрода или использовать электрод меньшего диаметра, подобрав соответствующий сварочный ток.

Наплавка на вертикальной плоскости позволяет применять производительный метод «сварка по шлаку», но требует высокой квалификации и большого опыта сварщика.

Сварка стыковых соединений в горизонтальном положении 1-й — корневой валик выполняется без поперечных колебательных движений короткой дугой. Угол наклона электрода необходимо выдерживать 80°±5° (рис.3) в зависимости от проплавления верхней кромки разделки. Угол наклона электрода по отношению к направлению сварки все в той же зависимости. Шлак частично стекает вниз, а часть в зазор, что и позволяет варить под прямым углом. В зависимости от проплавления в зазор, выдерживать сварку «углом вперед» — когда необходимо уменьшить проплав, и «углом назад» — когда необходимо большее проплавление корня шва. Сварочный ток минимальный или средний. При замене электрода необходимо следовать рекомендациям, описанным для сварки в нижнем положении. Длина дуги — в зависимости от зазора. Короткой дугой можно пользоваться в случаях, необходимых для большего проплавления. Средней дугой — когда зазор достаточный для хорошего проплавления обратной стороны корня шва. Зажигание на застывшем кратере горизонтальных швов производить сверху по диагонали кратера вниз («в зазор») (рис. 4). Соединение чешуйки в таком случае получается ровным или с минимальным переладом. Скорость прохода от начала зажигания и до зазора должна быть чуть быстрее, чем скорость сварки. Скорость сварки выдерживать такой, чтобы валик формировался «нормальным» без подреза в верхней части и без наплыва в нижней его части.

Рисунок 3 .Рисунок 4 .

Второй слой выполняется в один проход, на более высоком токе (среднем) и, если позволяет ширина первого валика, применить электрод большего диаметра. Сварку производить «углом назад». Скорость сварки выбрать такой, чтобы сварочная ванна оплавляла и соединяла электродным металлом обе кромки.

Следующий слой, 3-й, выполняется по двум вариантам:

1) (рис. 5а), если второй валик сформирован с площадкой, то 3-м валиком лучше заполнить «лодочку» между верхней кромкой разделки и вторым валиком. Сварку производить «углом назад»;

2) (рис. 5б), если второй валик «нормальный», то третий слой необходимо выполнить в два валика. 3-ий валик выполнить с усилением между нижней кромкой разделки и вторым валиком таким образом, чтобы расстояние между верхней кромкой и выполняемым валиком оставалось не менее диаметра электрода с покрытием (рис. 5в). Четвертый валик выполнить в зависимости от полноты третьего валика и от расстояния между верхней кромкой и вершиной третьего валика.

Сварка горизонтальных швов

: выполнение третьего слоя.

Рисунок 6. Сварка горизонтальных швов : поперечное манипулирование электродом .

При S > диаметра электрода с покрытием сварку производить с поперечным манипулированием электродом, как показано на рис. 6б, Поперечные колебательные движения между верхней кромкой и третьим валиком позволяют сформировать нормальный валик. Это единственный случай при горизонтальной сварке, когда возможно производить поперечные колебания. Поверхностные силы натяжения верхней кромки удерживают жидкий металл шва от отекания вниз, что позволяет варить более широкий валик. В обоих случаях скорость сварки выбрать такой, чтобы нижняя часть жидкой ванны соединялась с вершиной третьего валика без нависания, а в верхней части не было подреза на кромке разделки.

Последующие слои выполнять с той же техникой сварки, что и третий слой, используя нижнюю кромку разделки как площадку, что позволяет вести сварку на среднем и максимальном сварочном токе.

Заполняя разделку, особое внимание необходимо обратить на верхнюю кромку, где более всего возможно образование дефектов. Перед сваркой последнего верхнего валика в каждом слое нужна тщательная зачистка от брызг, шлака, нагара. Наклон электрода при сварке последнего валика показан на рис. 6в. При заполнении разделки нижняя кромка заполняется быстрей, верх отстает. Чтобы подровнять заполнение разделки, следует валик (20) (рис. 7) выполнить так, чтобы оставить площадку на нижнем валике (19) для последующего слоя, который начинается валиком 23. Облицовочный слой варится узкими валиками, в виде наплавки. Последний верхний валик (27) выполняется на сварочном токе на 10-20 А меньше, чем предыдущие валики. При Х-образной разделке при подготовке и сварке обратной стороны использовать все приемы, описанные выше.

Как правильно варить полуавтоматом. Окончание

  • Читайте также: Как правильно варить полуавтоматом

Национальная энциклопедия строительства ProfiDom.com.ua завершает рассказ о методологии сварки полуавтоматом — MIG/MAG

Режимы сварки

Даже, профессионалы перед свариванием какой-либо конструкции или детали, выполняют несколько пробных швов на материалах такого же типа. Цель проб — установить оптимальные настройки для стабильного горения дуги и температурного режима, соответствующего толщине свариваемых деталей.

Читать еще:  Какие бывают швы в сварке?

Для настройки сварочного режима предусмотрено два регулятора: V — напряжение и А — скорость подачи проволоки и соответствующий ей сварочный ток. Также имеется тумблер переключения скоростного режима: проволокой 0,8 мм и менее следует варить на увеличенной скорости, более толстой — на пониженной. Некоторые аппараты имеют третий регулятор индуктивной составляющей тока, он предназначен для настройки профиля сварочного шва.

Пробная настройка выполняется непосредственно возле аппарата, при этом регуляторы должны быть изначально повёрнуты в крайнее левое положение. После розжига дуги, необходимо постепенно увеличивать скорость подачи и напряжение для достижения соответствующего сварочного режима. При глубине шва до 2 мм и ширине до 4 мм, оптимально варить цикличным замыканием. Скорость нужно увеличивать до тех пор, пока редкие щелчки не сменятся стабильным треском с частотой около 20 Гц. Если при этом слышны пропуски, следует немного повысить напряжение, если же метал сильно разбрызгивается — снизить.

В случаях, когда в сварочной ванной скапливается избыток металла, следует снизить скорость подачи или ускорить движение горелки, но только если это позволяет температурный режим. Чтобы увеличить скорость плавления, сопло горелки нужно вести ближе к детали. Если требуется наложить заполняющий шов толщиной более 2 мм или шириной от 5–7 мм, сварка ведётся распылением, для чего напряжение нужно поднять практически до максимума.

Скорость подачи при этом повышается от нуля до того момента, когда аппарат начнёт варить в цикличном режиме, а затем снижается до приемлемого удобства ведения сварочного шва в соответствии с его шириной и глубиной.

Настройка индуктивности выполняется после того, как режим сварки будет стабильно настроен. Повышение индуктивности приводит к увеличению температуры дуги, из-за чего валик шва растекается сильнее и становится более пологим, однако при этом прогревается только верхний слой материала. При низкой индуктивности нагрев осуществляется вглубь шва, однако валик при этом более выпуклый. Индуктивность нужно настраивать с тем учётом, чтобы края валика расплавлялись и мягко сопрягались с прилегающими поверхностями.

Пространственное положение шва

Преимущества полуавтоматической сварки наиболее ярко проявляются при сварке объёмных конструкций, где необходимо периодически изменять положение шва. При этом, производится минимальная корректировка настроек, в большинстве же случаев дополнительных манипуляций не требуется. Тем не менее техника выполнения швов имеет специфические отличия.

Начинающим сварщикам следует учиться основам сварки полуавтоматом в нижнем положении шва. Горелка удерживается под углом в 60°, проволока должна быть направлена в сторону шва. При этом, крайне важно постоянно поддерживать расстояние от поверхности до сопла около 5–10 мм. Поднимая горелку вертикально можно добиться повышения температуры и регулировать пологость валика без изменения настроек аппарата.

Скорость ведения горелки должна быть постоянной и при этом коррелировать со скоростью подачи проволоки так, чтобы проволока всё время находилась в передней части кратера и поддерживалась одинаковая толщина на всей протяженности шва, при этом расплавленный металл должен застывать волнообразными наростами в 10–15 мм от сварочной ванны.

После освоения швов в нижнем положении, можно переходить к горизонтальному. Горелка при этом удерживается под 45° к поверхности и направляется вверх под углом в 15–20° от вертикали чтобы компенсировать текучесть металла. Горелка ведётся носиком вперед от себя, проволока удерживается на переднем краю кратера. Скорость подачи проволоки и ведения шва рекомендуется немного снизить для более качественного контроля над сварочной ванной.

Вертикальные швы выполняют подобной техникой сварки, но, при этом, сопло нужно удерживать параллельно шву под наклоном к поверхности в 45°, проволока направляется к центру сварочного кратера. Движение горелки осуществляется сверху вниз, оно должно быть достаточно быстрым чтобы обогнать стекающую каплю металла. Потолочные швы варить ненамного сложнее, но гораздо менее удобно. Горелку нужно вести носиком вперёд, проволока направляется на передний кран ванны и стык перед ней. Потолочный шов выполняется достаточно тонким чтобы не допустить стекание расплавленного металла вниз.

Коренные, заполняющие и косметические швы

В заключение следует рассказать о разнице сварки полуавтоматом деталей разной толщины. Практический максимум толщины шва при работе с любительскими аппаратами — 1,5..2,5 мм при толщине проволоки до 0,6–1 мм. Выполнение более глубоких сварочных швов следует выполнять в несколько этапов.

Детали толщиной в 1,5 мм и менее не сваривают сплошным швом чтобы не допустить коробления металла при нагреве. Шов состоит из точек диаметром 3–4 мм, что соответствует удержанию кнопки на горелке около 1 секунды, расположенных с шагом от 10 до 25 мм. Детали до 4 мм варят с двух сторон: сначала их позиционируют с зазором около 0,5 мм и проводят обычный сварной шов с лицевой стороны в режиме цикличного замыкания. После этого немного поднимают напряжение и выполняют провар с изнанки, оставляя тонкий пологий валик шва.

Сваривание деталей толщиной 6 мм или более требует основательной подготовки: сначала кромки подтачивают для плотного прилегания, затем с лицевой стороны снимают крутую фаску под 30°, оставляя на дне шва прямой участок кромки от 1 до 2 мм. Перед свариванием детали должны быть надёжно обездвижены с образованием зазора в 0,5–2 мм в зависимости от толщины, для чего их можно временно соединить между собой пластинами на ребро с тыльной стороны.

Первый этап — выполнение коренного шва. Его варят в режиме цикличного замыкания, добиваясь чтобы шов заполнил дно стыка до того уровня, где начинается скос фаски. Далее, аппарат переводят в режим сварки распылением и заполняют шов на всю глубину в несколько проходов.

При этом, обязательно нужно следить, чтобы края стыка тщательно разогревались, о чём свидетельствуют цвета побежалости на поверхности металла в прилегающей области. После завершения коренного шва и между проходами заполняющего шва дно стыка необходимо обязательно зачищать металлической щёткой, а лучше — абразивным диском.

Когда стык между деталями будет заполнен почти заподлицо с поверхностью, его накрывают косметическим швом. Скорость подачи при этом немного снижается, а сварка ведётся широким фронтом — около 8–15 мм в зависимости от толщины детали.

Проволока при этом ведётся из стороны в сторону по переднему краю сварочной ванны, скорость колебаний должна быть настолько высокой, чтобы оба края поддерживались в разогретом состоянии, при этом наплывы металла на шве получаются достаточно мелкими. Горелка при этом ведётся к себе, носик направлен в переднюю часть ванны. Края косметического шва должны быть качественно оплавлены для сцепления с поверхностью металла, высота валика — не более 1,5–2 мм.

Способы сварки вертикальных швов

Сварные швы классифицируют по множеству параметров. Главными характеризующими признаками являются тип соединения и положение в пространстве. По типу соединения их делят на стыковые и угловые.

Располагаться в пространстве они могут строго горизонтально (нижние), вертикально или под углом к горизонту. Сварка нижнего шва самая простая. В этом режиме легче всего контролировать состояние сварочной ванны, а значит и качество соединения.

При выполнении прочих швов, в том числе вертикальных, требуется определенный навык и необходимо знать методы сваривания металлов и их сплавов в том или ином положении.

Электрошлаковый метод

Электрошлаковой сваркой можно варить детали практически любой толщины. Соединение происходит за один проход, независимо от толщины металла. Это ее функциональная особенность.

Причем сварка вертикальных швов при этом способе получается лучше всего опять-таки из-за принципа используемого метода. Благодаря однопроходной сварке происходит экономия электроэнергии и расходных материалов, производительность увеличивается на порядок. Сварка вертикальных стыков резервуаров получается высокого качества.

При электрошлаковой сварке, в области между кромками стыков заготовок и медными пластинами, возникает ванна из жидкого шлака. Процесс сваривания можно описать так:

  • после погружения в шлаковую ванну электрода, сварочный ток проходит через нее и нагревает до такой температуры, что начинают плавиться кромки деталей и сам электрод;
  • расплав образует сварочную ванну, после остывания которой происходит кристаллизация и образование сварного соединения;
  • по мере остывания шва электрод с медными пластинами, образующими замкнутую область сварочной ванны, поднимается.

Так, за один проход производят вертикальную сварку швов любой толщины. Жидкий шлак, как более легкий компонент все время находится сверху, защищая шов от воздействия атмосферного кислорода. После завершения процесса сваривания, остывший шлак постукивают молотком и удаляют.

Электродуговой метод

Перед началом любой сварки необходимо подготовить соединяемые области. В зависимости от толщины металла, типа соединения, производится его подготовка, разделываются кромки деталей в соответствии с требованиями стандартов.

Затем с помощью специальных фиксаторов или других приспособлений их закрепляют. Для предотвращения температурных деформаций, детали через определенное расстояние приваривают друг к другу поперечными швами, так называемыми прихватками.

Они обеспечивают надежную фиксацию изделий относительно друг друга.

При сваривании дуговой электросваркой вертикальных стыков изделий, расплавленный металл под действием гравитации перемещается вниз. Переход жидкого сплава электрода в сварочную ванну происходит капельным путем.

Чтобы капли не отрывались, а перетекали плавно, применяют короткую электрическую дугу. Иногда, удается даже касаться концом электрода свариваемого изделия, чтобы предотвратить его прилипание к заготовке.

Читать еще:  Как лучше варить вертикальный шов?

Вертикальный шов варится двумя способами: сверху-вниз или снизу-вверх.

Снизу-вверх

При технологии «снизу-вверх» первоначально сварочная ванна находится внизу. Расплавленный металл поступает в нее сверху. Чтобы жидкий металл не проливался, сварочный электрод устанавливается под углом к плоскости вертикального сварного шва.

Его плавящийся конец находится выше другого конца, закрепленного в держателе. Таким образом, он как бы поддерживает сварочную ванну, не дает расплескаться металлу.

Нижние слои будут кристаллизироваться, и становиться своеобразной подставкой для новой ванны. Так осуществляется ручной дуговой способ создания вертикального шва.

При любом способе необходимо поддерживать сварочный ток таким, чтобы кристаллизация ванны происходила быстрее, чем плавление электрода и кромок. Это достигается за счет короткой дуги и образования малых капель жидкого металла.

Сверху вниз

При сваривании вертикальных стыков методом сверху вниз электрод так же располагается концом вверх. Край сварочной ванны поддерживается электрической дугой и электродом.

Задача заключается в опережающем расплавлении нижнего края ванны с одновременным ее удержанием. Верхний край должен успевать кристаллизоваться из-за отсутствия поступления теплоты от расплавленного электрода.

Если расплескивание все же происходит, то нужно увеличить сварочный ток и увеличить скорость перемещения электрода вниз. Желательно также увеличить ширину шва.

Вертикальный сварочный шов инвертором получается лучше, чем при использовании обычного аппарата. Это связано с более стабильной сварочной дугой.

Применение полуавтомата

Сварку вертикальных швов полуавтоматом или инверторным аппаратом ведут, используя несколько сварочных технологий. Выбор способа зависит от толщины стенок изделий, зазора между стыками, формы кромок.

Треугольная траектория

Технология сварки «треугольником» используется, если необходимо соединить изделия толщиной до 2 мм. При этом способе требуется наибольшее притупление кромок.

Технология может применяться при сварке углового шва в вертикальном положении или резервуаров. Сварка ведется снизу вверх, поэтому расплавленный металл располагается поверх остывшего сплава.

Стекающий шлак не препятствует проплавлению кромок, так как стекает уже по отвердевшему металлу. Сначала формируют полочку в нижней части стыка. Перемещая электрод к одному из краев, производят расплавление кромок и заполнение сварочной ванны.

Затем электрод перемещается к другому краю, и процесс повторяется. Форма ванны при этом выглядит как треугольник, отсюда и название технологии. Рекомендуемая толщина электрода составляет 3 мм при сварочном токе 80-100 ампер.

Траектория в виде елки и лесенки

При сварке изделий имеющих зазор 2-3 мм помогает технология «елочка». В данном способе приходится применять сложные движения концом электрода.

Процесс сварки вертикального шва начинается от одной из кромок, из глубины зазора.

Из толщи металла электрод как бы вытягивается, при этом наплавляя металл на плоскость кромки. Затем он опять возвращается вглубь будущего шва, и наплавка производится по другой стороне зазора.

Постепенно вертикальная щель заполняется, образуя прочное соединение. Процесс повторяют до тех пор, пока расплавленным металлом не заполнится весь зазор. Главная задача заключается в недопущении образования чрезмерного проплавления кромок и появления подтеков металла.

Технология «лестница» используется для сваривания вертикальных швов с наибольшими зазорами, когда кромки вовсе не притуплялись. Электрод движется от одной соединяемой кромки к другой, поднимаясь на минимальное расстояние вверх.

Движения зигзагообразные, при этом на кромках происходит краткая остановка для проплавления металла. Технология позволяет сваривать изделия толщиной до четырех миллиметров.

Полуавтоматическая сварка

Полуавтоматическая сварка — механизированная дуговая сварка металлическим плавящимся электродом (проволокой) в среде защитных газов. Способ также известен как MIG/MAG сварка. В зависимости от типа используемого защитного газа различают сварку в инертных газах (MIG) и активных (MAG). В качестве активных газов преимущественно используют сварку в среде углекислого газа. В отличии от ручной дуговой сварки покрытыми электродами при механизированной сварке подача электрода в зону сварки выполняется с помощью механизмов, а сварщик перемещает горелку вдоль оси шва и выполняет колебательные движения электродом по необходимости.

Рис. 1. 1 – горелка, 2 – сопло, 3 – токоподводящий наконечник, 4 – электродная проволока, 5 – дуга, 6 – шов, 7 – ванна, 8 – основной металл, 9 – капля металла, 10 – газовая защита.

Сущность метода и общие принципы полуавтоматической сварки

Механизированная сварка, как и другие виды дуговой сварки, осуществляет за счет большей тепловой энергии сварочной дуги сконцентрированной в месте ее горения. Температура дуги больше температуры плавления металлов, поэтому под ее воздействием кромки сварного изделия плавятся, образуя сварочную ванну из жидкого металла. Дуги при этом горит между основным металлом и сварочной проволокой, которая выполняет функции подвода дуги к зоне сварки и является присадочным металлом для заполнения зазора между кромками.

Сварочная проволока с кассеты непрерывно подается в зону сварки при помощи подающего механизма, который проталкивает ее по каналу в рукаве к соплу сварочной горелки.

Сварочная дуга, расплавленный металл, конец сварочной проволоки, околошовная зона находятся под защитой газа, выходящего с горелки. Для получения более качественного шва, иногда выполняют подачу защитного газа дополнительно с обратной стороны шва.

В отличии от ручной сварки, отсутствие покрытых электродов позволяет механизировать процесс или полностью автоматизировать.

Оборудование для полуавтоматической сварки

В комплект оборудования для механизированной сварки входят источник питания сварочной дуги, подающий механизм, газовое оборудование, горелка. Для повышения производительности и избежания перегрева горелки при серийном производстве могут использоваться системы охлаждения.

Источники питания сварочной дуги

Для сварки в среде защитных газов изготавливают источники питания с жесткими внешними вольт-амперными характеристиками. Сварка производится на источниках постоянного тока — сварочные выпрямители, преобразователи, инверторы или специальные установки, содержащие в себе источник питания и подающий механизм, а также блок управления. Источники питания переменного тока практически не используются.

Многопостовые источники питания

Для организации работы в цехах на производстве со стационарными сварочными постами целесообразно использовать многопостовые источники питания. Для этих целей можно использовать преобразователи и выпрямители. Существует две схемы организации многопостовой сварки.

Первая схема используется когда сварка производиться одинаковыми режимами на каждом посте с частыми замыканиями сварочной цепи (возбуждение дуги). При такой схеме в цепь каждого сварочного поста включают дроссель, который способствует снижению влияния постов друг на друга при одновременной работе.

Вторая схема может быть использована для регулирования режимов сварки индивидуально на каждом посте с минимальным влиянием постов друг на друга. В таком случае напряжение холостого хода многопостового источника питания устанавливают на максимум, а снижение силы тока (регулирование) выполняется с помощью балластного реостата на каждом посте.

Механизмы подачи проволоки

Механизмы подачи проволоки используются для стабильной подачи проволоки и регулирования скорости подачи в сварочную горелку. Обычно подающий механизм состоит из электродвигателя, редуктора, тормозящего устройства, подающих и прижимных роликов, а также кассеты с проволокой. Существуют различные варианты исполнения подающих механизмов — закрытого и открытого типа.

В зависимости от числа роликов различают двухроликовые и четырехроликовые подающие механизмы. Последние более надежные и рекомендуется использовать для проволоки большего сечения или при сварке порошковой проволокой.

Для увеличения радиуса проведения сварочных работ и обеспечения стабильной подачи сварочной проволоки могут применяться промежуточные механизмы подачи. Это позволяет увеличить зону проведения сварочных работ от 10 до 20 метров. Промежуточные механизмы синхронизируются с основным что позволяет значительно удалятся от источника питания или полуавтомата и газового оборудования.

Механизмы подачи проволоки

Механизмы подачи проволоки используются для стабильной подачи проволоки и регулирования скорости подачи в сварочную горелку. Обычно подающий механизм состоит из электродвигателя, редуктора, тормозящего устройства, подающих и прижимных роликов, а также кассеты с проволокой. Существуют различные варианты исполнения подающих механизмов — закрытого и открытого типа.

В зависимости от числа роликов различают двухроликовые и четырехроликовые подающие механизмы. Последние более надежные и рекомендуется использовать для проволоки большего сечения или при сварке порошковой проволокой.

Для увеличения радиуса проведения сварочных работ и обеспечения стабильной подачи сварочной проволоки могут применяться промежуточные механизмы подачи. Это позволяет увеличить зону проведения сварочных работ от 10 до 20 метров. Промежуточные механизмы синхронизируются с основным что позволяет значительно удалятся от источника питания или полуавтомата и газового оборудования.

Сварочные полуавтоматы

Сварочные полуавтоматы — специальные установки для механизированной сварки в среде защитных газов содержащие в себе источник питания, подающий механизм, горелку и блок управления процессом. Дополнительно полуавтомат может иметь дистанционный пульт управления, включать схемы позволяющие выполнять сварку в импульсно-дуговом режиме и т.д.

Сегодня чаще используется схема сварки от сварочного полуавтомата, чем источник питания + подающий механизм.

Сварочная горелка

Выполняет несколько функций, среди которых: направление проволоки в зону сварки, подвод тока к сварочной проволоке, подача защитного газа, управление процессом при помощи кнопки управления. Все это возможно благодаря использованию специального шланга внутри которого находится сразу несколько элементов — сварочные кабеля, управляющие провода, спиралеобразный канал для направления проволоки, трубка для подачи газа, а иногда и для подачи воды.

Газовое оборудование для полуавтоматической сварки

В состав газового оборудования для сварки полуавтоматом входят: баллон, редуктор, ротаметр, подогреватель, осушитель, смеситель газов, рукава (шланги).

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector