Меню

Сила сварочного тока при автоматической сварке

Что влияет на выбор сварочного тока

При выполнении сварочных работ, качество получаемого соединения зависит в первую очередь от того, насколько правильно выбран режим сварки. Основным регулируемым параметром процесса или главной режимной характеристикой является электрический ток, который называют сварочным током.

Сила тока при сварке зависит главным образом от параметров заготовки, которую предстоит варить и от некоторых других факторов.

Основные понятия

Сварочный ток, кроме своего абсолютного значения, выражаемого в амперах, характеризуется постоянством или периодическим изменением во времени величины и направления.

В первом случае ток называется постоянным. Его источниками являются сварочные выпрямители, автономные сварочные генераторы, а также современные аппараты для сварки, использующие инверторные технологии.

Если направление и (или) величина тока меняются во времени, то его называют переменным. Источниками переменного сварочного тока служат понижающие трансформаторы, первичная обмотка которых включается в сеть переменного тока 220 или 380 вольт.

На выбор параметров сварки, то есть ее режима, влияют следующие факторы, тесно между собой связанные:

  • толщина свариваемой заготовки;
  • вид металла или сплава, который предстоит варить;
  • диаметр применяемого электрода;
  • расположение и характер шва.

Выбираемый токовый режим работы сварочного аппарата определяет величину энергии электрической дуги. Чем больше значение этого параметра, тем больше тепла выделяется при горении дуги, а значит, более интенсивно и глубоко плавится заготовка и применяемый электрод.

Отсюда становится понятным, что чем толще и массивней свариваемый металл, тем большее значение тока должно быть установлено при его сварке. Кроме этого, существует прямая зависимость между толщиной заготовки, токовым режимом и диаметром электрода при ручной дуговой сварке.

Зависимость от толщины электрода

Нормативная литература по сварочному делу содержит много таблиц, позволяющих выбрать требуемый диаметр электрода и значение сварочного тока для сваривания заготовок определённой толщины.

При увеличении тока сварки, увеличивается скорость плавления, как заготовки, так и материала электрода, это определяет прямую зависимость между сварочным током и диаметром электрода.

Например, если электродом, имеющим диаметр 2мм, рекомендуется сваривать металл толщиной 2 – 3 мм, выбирая при этом сварочный ток в диапазоне 40 – 80 ампер, то для электродов диаметром 5 – 6 мм указывается токовая величина 220 – 320 ампер при сварке металла 10 – 24 мм.

Стоит упомянуть ещё об одной характеристике сварочного процесса, связанной с диаметром используемого электрода. Речь идет о плотности тока сварки, определяемой отношением сварочного тока к площади поперечного сечения электрической дуги и измеряемой в амперах на миллиметр квадратный (А/мм2).

Этот параметр играет важную роль в формировании сварного шва. С увеличением диаметра электрода, плотность падает при неизменных токовых настройках аппарата.

Это обусловлено тем, что электрод с диаметром большего размера создает более толстую дугу, имеющую большее значение площади. Показатель плотности зависит также от длины электрической дуги.

При увеличении разрядного промежутка между электродом и заготовкой, дуга вытягивается, становясь тоньше, уменьшая площадь поперечного сечения разряда. При этом уменьшается температура, создаваемая дугой, замедляется процесс переноса вещества электрическим разрядом.

При дальнейшем увеличении зазора, процесс начинает терять стабильность, поверхность сварочной ванны становится неровной, и в итоге дуговой разряд гаснет. Таким образом, в относительно небольших пределах, энергию сварочного процесса можно регулировать путем изменения длины дуги.

Что касается сварки полуавтоматом, роль электрода здесь играет специальная проволока для сварки, диаметр которой также выбирается по таблицам, в зависимости от характеристик свариваемого металла и его толщины.

Практическое определение

Опытному сварщику не составит труда правильно выбрать режим сварки, если известны размеры заготовок и характеристики металла, из которого они изготовлены. При необходимости можно обратиться к одной из технологических таблиц.

Необходимо обращать внимание на рекомендации, прилагаемые к самим электродам и сварочному аппарату в инструкции. Существуют также эмпирические формулы, по которым можно произвести расчёт сварочного тока.

Для электродов, имеющих диаметр менее 4 мм или более 6 мм, иногда применяют следующую формулу:

В этой формуле I – сварочный ток, выраженный в Амперах, d – диаметр электрода в миллиметрах.

Для выбора сварочного тока при использовании электродов, имеющих диаметр менее 3 мм, и работе в самом простом нижнем положении, можно применить соотношение:

при диаметре 3-4 мм формула меняется на:

Расчетное значение на практике корректируют. Обычно происходит изменение в меньшую сторону на 10-15%.

Расположение и характер шва

Оптимальная величина тока сварки зависит от пространственной ориентации свариваемого соединения и положения, из которого производится сварка, а также от того, скошены ли кромки свариваемых деталей и под каким углом. Понятнее станет, если рассмотреть примеры.

При сваривании горизонтального шва в положении сверху, значение тока можно установить более высокое, чем при сварке вертикальных или горизонтальных потолочных швов в положении снизу.

Это объясняется тем, что сварочная ванна горизонтального, свариваемого сверху шва более устойчива и не склонна к растеканию. Повышенное значение тока в этом случае обеспечивает более глубокий провар заготовок, следовательно, более прочное сплавление по всей толщине детали.

Наименьший ток должен быть выбран при сварке потолочных швов снизу. В этом случае жидкий металл под воздействием силы тяжести стремится оторваться от шва и упасть, чему до определённого момента препятствуют лишь силы поверхностного натяжения расплавленного металла.

Это обстоятельство предъявляет более высокие требования к квалификации сварщика, которому в процессе выполнения работы необходимо тщательно следить за жидкой массой сварочной ванны, предотвращая вытекание из неё металла.

Следует заметить, что опытный сварщик может регулировать этот процесс, не уменьшая значение тока, а увеличивая скорость перемещения электрода вдоль шва, что кстати, уменьшает затраты времени на выполнение работы.

Подготовленные к сварке торцевые поверхности деталей путём их скашивания, требуют несколько уменьшить величину тока сварки, так как неподготовленные кромки необходимо проваривать гораздо глубже, чем предварительно снятые. Однако и в этом случае, при наличии опыта, выбор требуемого режима может быть осуществлен изменением скорости сварочного процесса.

Некоторые нюансы при выборе сварочного тока вносит тип покрытия применяемых электродов, но влияние этого фактора существенно ниже перечисленных ранее.

Какое влияние имеет полярность

При сварке инвертором, или классическим аппаратом постоянного тока, выбор режима сварки связан с полярностью. Прямой полярностью принято называть схему, при которой сварочный электрод подключен к минусовой клемме аппарата, свариваемая деталь соединяется при этом с плюсом.

Особенностью сварочного процесса при прямой полярности является то, что плавление материала электрода происходит более интенсивно, чем плавление заготовки. Объясняется это следующим образом.

Несмотря на то, что условное направление протекания электрического тока принято от плюса к минусу, реальный физический процесс представляет собой движение отрицательно заряженных частиц – электронов, от минуса к плюсу.

Благодаря этому, при такой полярности происходит быстрый расход материала электрода. Использование прямой полярности целесообразно в случае относительно тонких заготовок, либо если к массивному элементу приваривается тонкая деталь.

При подключении электрода к плюсу, а заготовки соответственно, к минусу, получаем полярность, которую называют обратной. При таком включении интенсивней плавится заготовка, что определяет преимущество его применения при сваривании более толстых деталей.

Поскольку каждая металлическая заготовка и сварочный аппарат имеет свои особенности, выбор оптимального значение тока зависит от опытности сварщика. Тем же, кто только учится варить, необходимо ориентироваться на расчетные и табличные значения.

Источник

Режимы полуавтоматической сварки

Содержание:

  1. Суть полуавтоматической сварки
  2. Основные параметры
  3. Таблицы
  4. Главные особенности полуавтоматической сварки
  5. Плюсы и минусы
  6. Интересное видео

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов считается востребованным методом, которые обладает простой технологией. Он подходит для обработки разных металлов, при помощи него можно получить прочное и качественное сварное соединение, которое способно прослужить длительное время.

Существуют разные режимы сварки полуавтоматом в среде защитных газов, и чтобы их подобрать, была создана специальная таблица с отображением требуемых параметров. И перед тем как приступать к сварочному процессу требуется рассмотреть его основные особенности, потому что они будут оказывать влияние на итоговый результат.

Фото: полуавтоматическая сварка

Суть полуавтоматической сварки

Перед тем как рассмотреть основные режимы полуавтоматической сварки стоит разобраться, что представляет собой данная технология. Во время проведения процесса проволока подается с определенной скоростью. Она синхронизирована со скоростными показателями ее плавления.

Читайте также:  Действие магнитного поля по проводнику с током

Главная отличительная сторона полуавтоматических приборов состоит в том, что они работают в среде защитных газов. Сварочная технология может производиться инертной среде (аргон) и активной среде (углекислый газ). В первой ситуации процесс называется MIG (metal inert gas), а во втором — MAG (metal active gas).

Газовые смеси обеспечивают изолирование области нагревания и плавления от оксидов из воздуха. Они подаются через канал, который находится на рукаве вместе с трубкой. Рукав соединяет корпус сварочного полуавтоматического оборудования с горелкой. А вот регулирование всех процессов производится кнопкой «Пуск/Стоп», которая находится на горелке.

Стоит отметить! Если сравнивать полуавтоматическую сварку с оборудованием для ручной технологии, покрытой электродами, то она дополняется электрическим механизмом для подачи сварочной проволоки и газобаллонной аппаратурой. Именно это повышает производительность процесса и улучшает качество сварных соединений.

Основные параметры

Чтобы точно выбрать режимы полуавтоматической сварки стоит понимать из чего они должны состоять. Существуют определенные критерии и настройки сварочного оборудования, зная которые сварщик сможет провести все правильно.

Диаметр и марка проволоки

Перед тем как приступать к работам стоит разобраться с тем, какой должен быть правильный диаметр проволоки. Его показатель колеблется от 0,5 до 3 мм. Расчет режимов сварки в защитных газах обязательно должен проводиться с учетом этого показателя.

Но все же чтобы подобрать правильный диаметр проволоки стоит учитывать следующие нюансы:

  1. Диаметр присадочного материала стоит подбирать в соответствии с толщиной свариваемого металлического изделия.
  2. Стоит учитывать, что каждый диаметр имеет определенные характеристики. К примеру, во время использования проволоки с небольшим диаметром многие сварщики отмечают, что наблюдается устойчивое горение дуги и небольшое разбрызгивание металла.
  3. При применении проволоки с большим диаметром всегда необходимо повышать силу тока.
  4. Важно учитывать марку используемой проволоки. А именно металл, из которого выполнена проволока, а также компоненты, входящих в состав.
  5. Для сваривания изделий из низкоуглеродистой или низколегированной стали стоит применять проволоки с добавлением раскислителей. В состав должны входить такие компоненты, как кремний и марганец.
  6. Для обработки легированной или высоколегированной стали в среде защитных газов стоит применять проволоку, выполненную из того же металла, что и деталь, которая будет подвергаться свариванию.

Какой бы ни был использован режим газовой сварки, стоит подобрать необходимый диаметр присадочной проволоки. Это влияет на прочность соединения.

Сила, полярность и род сварочного тока

Параметры сварки полуавтомат включают правильную настройку тока, который применяется во время сваривания и обработки металлических изделий. В стандартном полуавтоматическом приборе можно самостоятельно отрегулировать показатели силы, полярности и рода сварочного тока. Но все же каждый обладает определенными критериями.

К примеру, если повысить показатели силы тока, то при проведении сварочного процесса повысится глубина провара. Сила тока увеличивается в соответствии с диаметром электрода. Кроме этого не стоит забывать про особенности металла, который применяется для сваривания.

Обязательно нужно учитывать свойства полярности и рода тока. Обычно полуавтоматический сварочный процесс осуществляется с применением защитных газов, но при этом требуется подобрать необходимые показатели постоянного тока и обратной полярности. Прямая полярность применяется в редких случаях, данные параметры сварки полуавтоматом не способны предоставить стойкое горение дуги, они ухудшают сварное соединение. Однако имеются исключения, переменный ток часто используют при работе с изделиями из алюминия.

Многие неопытные сварщики часто забывают про важный параметр — напряжение сварочной дуги. А ведь этот показатель оказывает основное влияние на степень глубины провара металла и габариты сварного шва. Не нужно устанавливать слишком высокое напряжение, это приведет к тому, что во время сварочного процесса расплавленный металл будет сильно разбрызгиваться, а в соединении появятся поры. Газовые смеси мне смогут в достаточной мере обеспечить защиту сварочной ванны. Если вы хотите правильно настроить напряжение дуги стоит ориентироваться на показатели силы тока.

Скоростные показатели подачи проволоки

Выполняя расчет режима сварки в углекислом газе, стоит учесть скорость подачи проволоки. Этот показатель оказывает огромное влияние на сварочный шов.

К главным особенностям скорости полуавтоматического сварочного процесса относятся:

  • скоростные показатели подачи проволоки регулируются в соответствии с ГОСТами;
  • этот показатель можно подобрать самостоятельно, но при этом стоит опираться на особенности металлической структуры, ее толщину;
  • толстый металл требуется варить быстрее, а соединение должно быть тонким;
  • при осуществлении сварки не стоит придаваться спешке, иначе электрод выйдет из области защитных газовых смесей, и это приведет к его окислению под воздействием кислорода;
  • слишком медленная скорость приводит к тому, что в итоге образуется непрочный шов с пористой структурой.

Отходящие газы

Режимы сварки полуавтоматом предполагают использование газовых смесей, которые обеспечивают максимальную защиту сварочной зоны от окисления кислородом. Технология указывает, что могут применять разные газы. Но на практике часто применяется углекислый газ по ГОСТу 8050-85. К основному критерию выбора данного продукта относится его низкая стоимость и доступность. Он поставляется в баллонах.

Обязательно нужно знать какое давление в углекислотном баллоне для сварки. Показатель рабочего давления составляет 60-70 кгс/см2. На поверхности присутствует надпись с желтой окраской «Углекислота».

Какое давление углекислоты должно быть при сварке полуавтоматом можно узнать из таблицы ниже:

Также рабочее давление углекислоты при сварке полуавтоматом можно найти в специальной документации и в ГОСТах сварочных полуавтоматических приборов, которые предназначены для сварки с использованием защитных газовых смесей.

Помимо углекислоты для сварки полуавтоматом применяются другие газовые смеси, которые обладают характерными особенностями:

  • аргон. Он используется достаточно часто. Но все же его в основном применяют при проведении аргонодугового сварочного процесса. Он является инертным газом, поэтому подходит для сваривания химически активных и тугоплавких металлов;
  • гелий. Это инертный газ, который часто используется при проведении полуавтоматической сварочной технологии. Он обеспечивает получение прочных и широких сварных швов;
  • различные смеси из аргона, гелия и углекислоты.

Особенности наклона электрода

Рассматривая режимы полуавтоматической сварки среде защитных газов, стоит изучить важные критерии угла наклона электрода. Частое нарушение, которое совершают новички — это удерживание электрода при сварке так, как они хотят. Но это считается грубейшей ошибкой.

Важно! Угол наклона электрода оказывает огромное влияние на глубину провара металлической структуры. Также от этого показателя зависит качество полученного сварного соединения.

Существует два вида наклона электрода — углом назад и углом вперед. При этом каждое положение обладает положительными и негативными особенностями. Во время сваривания углом вперед электрод ведется под углом от 30 ° до 60 °. При соблюдении этого положения стоит быть готовым к тому, что расплавленная обмазка будет сверху образовывать покрытие из шлака.

При положении вперед электрод движется после сварочной ванночки, он ее защищает от проникновения вредных газовых смесей. Определенное количество шлака, попадающее впереди соединения, будет откладываться с двух сторон стыка. Если будет выделяться много шлака, то наклон уменьшается.

При удерживании электрода углом назад сварочная зона видна хуже, зато намного лучше прослеживается состояние кромок. Также наблюдается небольшая глубина провара.

Обратите внимание! Для тонких металлов рекомендуется удерживать электродом под наклоном вперед, это положение считается наиболее подходящим. А вот углом назад можно сваривать металлические изделия с любой толщиной.

Таблицы

Чтобы правильно выбрать и установить режимы полуавтоматической сварки в углекислом газе стоит внимательно рассмотреть все важные параметры технологии. Особенно это относится к новичкам, потому что опытные мастера способны с ходу определить правильные режимы сварки в углекислом газе. А вот для начинающих были разработаны специальные таблицы с содержанием основных критериев полуавтоматических сварных работ.

Ниже имеется таблица настройки полуавтомата для сварки. Ее стоит применять для стыкового шва в нижнем пространственном положении и для сварочной технологии изделий низколегированного и низкоуглеродистого металла. Важное условие сварки — использование защитного газа и тока с обратной полярностью.

Фото: таблица настройки полуавтомата для сварки

Таблица режимов сварки полуавтоматом с параметрами, которые подходят для поворотно-стыковых швов. Во время сварочного процесса рекомендуется использовать различные защитные газовые смеси.

Фото: таблица режимов сварки для поворотно стыковых швов

Сварочная таблица для полуавтомата с параметрами, которые подходят для образования нахлесточного соединения. Во время сварки применяется защитный газ и ток с обратной полярностью.

Читайте также:  Как сила тока зависит от напряжения что является графиком зависимости силы тока от напряжения

Фото: сварочная таблица для полуавтомата

Ниже в таблице имеются рекомендуемые настройки, которые стоит использовать при проведении сваривания изделий из углеродистой стали в вертикальном положении в пространстве. Во время технологии используется ток с обратной полярностью, смеси из защитных газов.

Фото: таблица для сваривания изделий из углеродистой стали

Таблица сварочных токов и других важных параметров для полуавтомата с подходящими режимами сварочного процесса с использование углекислого газа методом «точка». Ее рекомендуется использовать при работе с углеродистыми сталями.

Фото: таблица сварочных токов для полуавтомата

Главные особенности полуавтоматической сварки

Важно знать не только режимы газовой сварки и их правильный выбор, но и основные особенности проведения сваривания изделий из нержавеющей стали при помощи полуавтоматического оборудования. От этого будет зависеть итоговый результат и прочность соединений.

Среди главных особенностей полуавтоматического сваривания элементов из нержавейки можно выделить:

  1. При проведении сварки рекомендуется использовать ток с обратной полярностью.
  2. Электроды должны удерживаться с соблюдением угла наклона. Если не будут выполняться основные правила, к примеру, если электрод будет больше отклоняться вперед, то соединение будет широким, а глубина проваривания небольшой. Этот способ наклона стоит использовать для тонких металлов.
  3. Самый большой вылет проволоки должен быть не больше 12 мм.
  4. Давление углекислоты при сварке нержавейки полуавтоматом должно быть такое же, как и при сваривании других металлов. Рабочий расход должен быть не больше 12 м3 в минуту, но не меньше 6 м3 в минуту. Если не будут соблюдаться данные условия, то качество шва сильно ухудшится.
  5. При сварке обязательно нужно использовать осушитель. В качестве него применяется медный купорос, который предварительно прогревается при 200 градусов на протяжении 20 минут.
  6. Чтобы защититься от брызг раскаленного расплавленного металла рекомендуется использовать водные растворы с содержанием мела.
  7. Если вы хотите получить отличное соединение при сварке электродом стоит водить плавно, без колебаний.
  8. При сваривании от края обрабатываемого изделия стоит отступать не меньше 5 см.

Плюсы и минусы

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов имеет положительные и негативные качества. Среди плюсов стоит выделить:

  • технология обладает высокой производительностью;
  • она позволяет получить отличное сварное соединение. Правильная регулировка сварочного полуавтомата обеспечивает рациональный ввод легирующих элементов и раскислителей через проволоку;
  • не требуется применять флюсы и покрытия. Это значит, что нет необходимости очищать сварную зону от шлака;
  • высокая эффективность;
  • подходит для работы с разными сталями и металлами.

Но имеются некоторые минусы:

  • аппаратура обладает сложным устройством, для ее настройки требуется иметь навыки и знания;
  • требуется защита при работе на открытых площадках;
  • дополнительные затраты на защиту для глаз.

Проведение полуавтоматической сварочной технологии требует соблюдения важных режимов, от которых зависит качество и прочность соединения. Каждый сварщик должен знать диаметр проволоки, силу тока, полярность, виды защитных газов, а также какое давление углекислого газа должно применяться при сварке полуавтоматом. Для облегчения задачи были разработаны специальные таблицы с точными параметрами сварки полуавтоматом.

Интересное видео

Источник

Расчет режимов автоматической сварки

Расчет силы сварочного тока, А

где, Iсв – сила сварочного тока, А;

dпр – диаметр сварочной проволоки;

a – плотность тока, принимается равной a≥40-50А/мм 2 , при сварке для более глубокого проплавления.

Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока (флюс ПФК-56с) приведены в таблице 2.4.1:

Таблица 2.7.1-Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока

Сила сварочного тока, А 180-300 300-400 500-600 600-700 700-850 850-1000
Напряжение дуги, В 32-34 34-36 36-40 38-40 40-42 41-43

2) Скорость подачи сварочной проволоки, м/ч

где, αр – коэффициент расплавления сварочной проволоки, г/Ач для переменного тока определяется по формуле :

Iсв – сила сварочного тока, А;

dпр – диаметр сварочной проволоки, мм;

ρ – плотность металла г/см 3 , (для стали ст3=7,8г/см 3 );

3) Скорость сварки, м/ч

где, αн – коэффициент наплавки, г/Ач;

Коэффициент наплавки для постоянного тока αр рассчитывается по формуле:

Iсв – сила сварочного тока, А;

Fβ – площадь поперечного сечения одного валика, см 2 , принимаем равным 0,4см 2 ;

ρ – плотность металла г/см 3 , (для стали 09Г2С=7,8г/см 3 );-

Масса наплавленного металла, г

где, Vн – объем наплавленного металла, см 3 ;

ρ – плотность металла г/см 3 , (для стали 09Г2С=7,8г/см 3 );

Выполним расчёт общей массы наплавленного металла на корпусные швы Lшва=31,8 м

5) Объем наплавленного металла, см 3

где, Fн – площадь наплавленной поверхности, см 2 ;

h- высота наплавленного слоя, мм;

Расход сварочной проволоки, г

где, Gн – масса наплавленного металла, г;

ψ – коэффициент металла на угар и разбрызгивание, принимается равным 0,02-0,03;

7) Расход флюса, г/пог. м

где Uд – напряжение на дуге, В, берем из таблицы 2.4.1- Зависимость напряжения дуги от силы тока;

св – скорость сварки, м/ч;

Выполним расчёт общей массы флюса

Время горения дуги, ч

где Gн – масса наплавленного металла, г;

Iсв – сила сварочного тока, А;

где, αн – коэффициент наплавки, г/Ач;

Полное время сварки, ч

где, t – время горения дуги, ч;

Kп – коэффициент использования сварочного поста, принимается равным 0,6-0,7;

10) Расход электроэнергии, кВт/ч

где, Uд – напряжение на дуге, В;

Iсв – сила сварочного тока, А;

η – КПД источника питания, при переменном токе принимается 0,8-0,9;

W – мощность источника питания, работающего на холостом ходе, кВт×ч, на переменном токе принимаем равным 0,2-0,4кВт;

T – полное время сварки, ч;

t – время горения дуги, ч;

A = ×2,35×0,3×(3,92-2,35) = 51,31 кВт×ч.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1Последовательность изготовления конструкции

Дать характеристику изделию (конструкции) согласно типового задания предприятия, на котором студент проходил производственную практику. Указать назначение изделия, условия его работы на предприятии.

Технологический процесс изготовления конструкции представляет собой последовательность переходов в операциях, производимых для получения изделия. Технологический процесс составляется в соответствии с технологической картой, то есть последовательного изготовления узлов и конструкций в целом. технологическая карта представляет собой следующую последовательность:

1. Очистка металла

6. Подготовка кромок

Рассмотрим технологическую последовательность на примере изготовления простого узла: урна.

Для выполнения работы необходимо произвести подготовку металла под сварку согласно технологической карте, для этого на заготовительном участке его подвергают первоначальной обработке. В подготовительную работу входят следующие операции: правка, очистка, разметка, резка, подготовка кромок.

1. Очистка поверхности металла от загрязнений, масел, ржавчины производится на гидравлических дробе-пескоструйных и дробе-пескометных установках (или металлической щеткой). Также металл очищают стальными вращающимися щетками, шлифовальными кругами, пламенем сварочной горелки, травлением в растворе кислот и щелочей.

2. Прокат поступающий с завода-изготовителя может иметь неровности и искривления. Прокат правят в холодном состоянии на правильных станках (или вручную на правильном стенде). Правку тонколистового металла проводят в холодном состоянии на листоправильных вальцах или прессах, толстолистового металла — в горячем состоянии вручную на правильных плитах.

3. Разметка производится путем нанесения на металл конфигурации заготовки с припуском. Припуск — это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработке. Для разметки применяются разметочные столы или плиты необходимых размеров. При ручной разметке перенос размеров с чертежа на металл в натураль­ную величину осуществляется при помощи рулетки, чертилки, металлической линейки и угольника. Разметка производится с соблюдением экономии металла.

4. Резка выполняется кислородными резаками по намеченной линии контура детали вручную или газорезательными машинами специального назначения. Резка на механических станках более-производительна и дает высокое качество реза. Для механической прямолинейной резки листового металла применяют гильятиновые пресс-ножницы, для резки профильного проката применяют прокатные пресс-ножницы.

5. Штамповка заготовок проводится в холодном или горячем состоянии. Стальные листы толщиной до 6. 8 мм штампуют в хо­лодную. Для металла толщиной 8. 10 мм применяют штамповку с предварительным подогревом.

6. Заготовки зачищаются для удаления заусенцев с кромок деталей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков после кислородной резки. Для зачистки мелких деталей используют стационарные установки с наждачными кругами. Крупногабаритные детали зачищают переносными пневматическими или электрическими шлифмашинками. Кромки очищают стальными вращающимися щетками, шлифовальными кругами, пламенем сварочной горелки.

Подготовку свариваемых кромок деталей большой толщины выполняют кислородной резкой или обработкой на строгальных или фрезерных станках. Подготовка кромок производится в зависимости от толщины металла, при толщине более 4 мм. производится V, X, K-образный скос кромок.

Читайте также:  Принцип работы автомата защиты по току

7. С помощью роликовых вальцов изготавливаются обечайки для сварки различных емкостей цилиндрической формы.

8. Для подготовки тонколистового металла используются кромкогибочные прессы или специальные станки. Гибку деталей и заготовок проводят на металлогибочных вальцах

9. Сборка и прихватка.

Сборка является ответственной операцией в технологическом процессе изготовления конструкций. При сборке важно обеспе­чить точность пригонки и совпадения кромок свариваемых эле­ментов. При сборке могут использоваться сборочно — сварочные приспособления. Точность сборки указывается на чертеже и в технических условиях, для проверки точности сборки использу­ются шаблоны, щупы, измерители швов. Применяются три мето­да сборки и сварки конструкций:

1) Сборка узла а целом с последующей сваркой — изготавливают простые узлы.

2) Последовательная сборка и сварка путем наращивания эле­ментов — способ малопроизводителен.

3) Поузловая сборка и сварка с последующей сборкой и сваркой конструкций из этих узлов — наиболее прогрессивен.

В процессе сборки детали скрепляются короткими, однослой­ными швами, называемыми прихватками. Выполняют их элек­тродами того же типа, что и сварку данного изделия. Длина при­хватки берется от 20 до 120 мм, расстояние между прихватками 200 — 500 мм, перед наложением основного шва с прихваток уда­ляется шлак.

При сборке важное выдержать необходимый зазор и требуемое совмещение кромок.

Первый узел – сборка и прихватка

Выставляется задняя стенка позиция №2 и левая боковина позиция №5. Сборку производится согласно чертежа, с соблюдением точности при­гонки и совпадения кромок. Расставляются прихватки электродом УОНИ 13/55, d эл. = 3 мм, I св = 115 А. Длина прихваток 20 мм, через каждые 210мм.

Второй узел — сборка и прихватка.

Выставляются согласно чертежа перед­няя стенка позиция №3 и правая боковина позиция №4. Сварка производится как в узле №1

Третий узел — сборка узлов и сварка.

Согласно чертежа производится сборка и выполнение прихваток первого и вто­рого узла. При сборке соблюдаются точность пригонки, подгоняются узлы, выверяются диагонали. Затем произ­водится сварка коробки. Чтобы избе­жать деформации и напряжения соблюдаются меры по их предупреж­дению:

1) расставляются прихватки

2) соблюдается порядок наложения швов.

Швы производятся угловые, без скоса кромок. Кромки совпадают, зазор выставляется 0+2, ширина шва 8 ± 4, усиление 0,5 +1,5 — 0,5. Электродом производятся колебательные движения, в конце заваривается кратер.

Четвертый узел — сборка и сварка узла.

Согласно чертежа устанавливается третий узел. На днище позиции №1 вымеряются углы, центр и расставляются прихватки, очищаются от шлака и производится сварка с соблюдением мер по предупреждению напряжений и деформаций — соблюдается порядок наложения швов, Соеди­нения тавровые, шов выполняется согласно чер­тежа.

Шов 1, 3, 4 выполняются по ГОСТ 5264 — 80 — Т1 ∆3.

Шов №2 согласно ГОСТ 11534 — 75 — Т5 ∆3.

При выполнении этих швов целесообразнее конструкцию устанавливать в удобное положение и швы распола­гать «в лодочку». Детали на столе устанавливаются под углом 45°, с наклоном в 10°, чтобы предотвратить затекание жидкого металла впереди электрода. Дуга горит устойчиво при опирании покрытия электрода на свариваемые кромки изделия. В конце заваривается кратер.

Общий вид изделия

2.2Контроль изготовленной конструкции

В процессе изготовления сварной конструкции необходимо обеспечить требования к сварному шву и качество изделия. Контроль качества изготавливаемой конструкции производится с целью выявления дефектов сварного шва, дефектных участков швов и околошовной зоны. Контроль осуществляется различными методами неразрушающего и разрушающего контроля.

В этом разделе необходимо дать краткое описание контролю внешним осмотром и любому из неразрушающих методов

Внешний осмотр позволяет выявить следующие дефекты:

1. отклонения от геометрических размеров шва – усиление, ширина шва, чешуйчатость.

4. шлаковые включения

5. незаплавленный кратер

7. брызги металла

8. незаваренный корень шва

Внутренние дефекты выявляются рентгенографическими методами, ультразвуковой дефектоскопией, испытанием на герметичность. Этими методами выявляются:

Источник



Выбор режимов автоматической сварки под слоем флюса. Отличие параметров сварки низкоуглеродистых сталей, меди и титана

Выбор режима автоматической сварки под слоем флюса зависит от наименования основного металла, его толщины и формы разделки кромок. Выделяют 4 основных регулируемых параметра:

Также имеются дополнительные параметры, влияющие на определение режима сварки:

  • состав (марка) и физико-химические свойства используемого флюса;
  • вылет проволоки из токоподводящего наконечника;
  • угол наклонения электрода к оси шва.

Порядок расчета режимов

В конструкторской документации задаются толщина свариваемых деталей, тип и форма разделки сварных швов по ГОСТ для соответствующих видов металла и его марок. Технология выполнения работ определяет параметры режима сварки и операции по подготовке свариваемых комок.

Используются следующие формулы для расчета параметров сварки:

Q=(I * U * 60) * к / V, где:

  • Q – удельная тепловая энергия (кДж/мм);
  • I – сварочный ток (А);
  • U – напряжение на дуге (В);
  • V – скорость сварки (мм/мин.);
  • к – коэффициент полезного тепловложения (для сварки под флюсом К = 0,9).

Коэффициент формы сечения шва рекомендуется в диапазоне 1…1,5. F=S / h, где:

  • S – ширина шва;
  • h – глубина проплавления.

Режимы автоматической сварки различных металлов под слоем флюса

Рекомендуемые (ориентировочные) режимы стыковых соединений.

медь М1
титан ВТ 1-0
сталь Ст. 20

Табличные режимы сварки являются ориентировочными. Точные параметры режима определяются при сварке опытных соединений на контрольных планках. Это особенно актуально для автоматической сварки под флюсом, так как зона плавления не поддается визуальному контролю во время ведения процесса.

Сварочный ток (I)

Сила тока в сварочной дуге оказывает существенное влияние на глубину провара. Выбор этого параметра зависит от вида металла, его толщины и формы разделки свариваемых кромок.

Полярность тока влияет на перераспределение тепловой энергии между плавящимся электродом и основным металлом. Прямая полярность применяется для увеличения доли наплавляемого металла в металле шва, но отрицательно влияет на устойчивость горения дуги и разбрызгивание сварочной ванны.

Как правило, для сварки под флюсом большинства металлов (за исключением алюминия) применяется подключение сварочного источника с обратной полярностью.

Скорость сварки (V)

Выбор оптимальной скорости сварки обеспечивает правильную форму сечения шва, влияет на время нахождения ванны в жидком виде и протекание тепловых и металлургических процессов при сварке. Оказывает обратное влияние на тепловые вложения и погонную энергию.

Изменение скорости сварки приводит к изменению коэффициента формы сечения сварного шва, его глубины и ширины.

Напряжение сварочного тока (U)

Увеличение напряжения ведет к увеличению контактного пятна сварочной дуги на поверхности металла и, соответственно, к увеличению ширины шва. При низком напряжении формируется вогнутый валик без усиления и образуются подрезы по линии сплавления. Повышенное напряжение приводит к образованию высокого усиления шва с узкой зоной проплавления.

Диаметр электрода (проволоки), (∅)

При установленном токе существует обратно пропорциональная зависимость плотности тока от диаметра проволоки.

Чем меньше диаметр электрода, тем выше плотность тока. С повышением плотности тока коэффициент формы шва стремится к уменьшению.

сварка под флюсом

Примерная стоимость проволоки для автоматической сварки под своем флюса на Яндекс.маркет

Влияние дополнительных настроек режима сварки на шов

Для правильного формирования сварного шва необходимо соблюдать соответствие параметров процесса сварки конструкции сварного соединения. Важность правильной настройки особенно актуальна для сварки химически активных при высоких температурах металлов и сплавов. Не следует пренебрегать опытными работами при настройке режима.

Влияние параметров дуги

Напряжение сварочной дуги растет при увеличении ее длины. Это оказывает влияние на образование дугового разряда и стабильность процесса горения.

Повышенное напряжение ведет к росту контактного пятна на поверхности металла и расширению шва.

Влияние угла наклона электрода

Позиционирование электрода относительно поверхности детали оказывает влияние на глубину провара и размеры сварочной ванны. Обычно применяют перпендикулярное расположение электрода к плоскости сварки.

Влияние вылета электрода из токоподающего наконечника

Увеличение вылета приводит к дополнительному нагреву сварочной проволоки, её ускоренному расплавлению и повышению доли электродного металла в металле сварного шва. Оптимальный вылет электродной проволоки в зависимости от ее диаметра указан в таблице.

Диаметр проволоки, мм 2-2,5 3-4 5
Вылет из наконечника, мм 14-16 17-19 20-22

Источник