Электрическая дуговая сварка на полуавтоматах

Контрольно-курсовая работа

на тему:

"Электрическая дуговая сварка на полуавтоматах"

Содержание

Введение

Устройство полуавтомата

Технология полуавтоматической сварки

Требования безопасности при полуавтоматической сварке

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Сварка - это один из ведущих технологических процессов обработки металлов. Большие преимущества сварки обеспечили её широкое применение в народном хозяйстве. С помощью сварки осуществляется производство судов, турбин, котлов, самолётов, мостов, реакторов и других необходимых конструкций.

Сваркой называется технологический процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве, или пластическом деформировании, или совместным действием того и другого.

У истоков создания электродуговой сварки стояли выдающиеся русские ученые: В.В. Петров, Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов, прославившие Россию крупнейшими изобретениями второй половины XIX в..

Рис. 3. Схема опытов В.В. Петрова

Василию Владимировичу Петрову принадлежит честь открытия электродугового разряда. В 1802 г., через три года после создания итальянским физиком А. Вольта нового источника, способного давать электрическую энергию в результате химических реакций, профессор петербургской Медико-хирургической академии В.В. Петров построил самый крупный для того времени источник тока - батарею из 4200 пар медных и цинковых кружков, проложенных бумагой, смоченной водным раствором нашатыря. К ее медному полюсу он присоединил первоначально медную, а затем стальную проволоку с конусной шляпкой, к цинковому полюсу - стальную осургученную проволоку, на острие которой иногда надевал древесный уголек (рис.3). Открытие В.В. Петрова значительно опередило свое время. До практического применения электрической дуги для сварки и резки металлов потребовалось около 80 лет. Это объясняется тем, что к моменту открытия дугового разряда электротехника только начинала создаваться, а электротехнической промышленности вообще не было. Прежде всего, не было приемлемых источников тока для питания дуги, достаточно мощных и не сложных в эксплуатации. Также отсутствовала необходимая электрическая аппаратура: выключатели, регуляторы, измерительные приборы, электрические провода, кабели.

Надо было появиться на свет другому русскому умельцу-самородку, Николаю Николаевичу Бенардосу, который на основании электрической дуги и достижений мировой электротехники создал принципиально новый способ сварки и резки металлов - электродуговой.

Н.Н. Бенардос сделал большое количество оригинальных изобретений, многие из которых не потеряли значения и сейчас.

Большое количество изобретений сделал он и в области электротехники. И самым важным из них, принесшим ему мировую славу, явился разработанный им в 1882 г. способ электродуговой сварки (рис. 4).

Для практического использования изобретения Н.Н. Бенардос детально разработал различные приспособления и отдельные технологические приемы.

Отметим лишь некоторые из них:

· разработаны типы сварных соединений (встык, внахлестку, заклепками и т.д.), применяемые и в настоящее время;

· применен скос кромок при сварке металлов значительных толщин;

· предложена отбортовка кромок при сварке тонких листов;

· определена необходимость создания зазора между свариваемыми частями, величина которого зависит от толщины соединяемых изделий;

· применены флюсы при сварке сталей и меди;

· предложены трубчатые электроды;

· создана гамма электрододержателей для дуговой сварки;

· предложено приспособление для сварки листов вертикальным швом с его принудительным формированием;

· разработан способ изготовления спиральношовных труб;

· предложено устройство для сварки косвенной дугой;

· отработана система питания, включающая генератор постоянного тока и параллельно присоединенную батарею электрических аккумуляторов;

· разработана установка для дуговой сварки с автоматическим регулированием дуги.

Рис. 4. Принципиальная схема сварки угольным электродом

В 90-х гг. XIX в. дуговая сварка успешно применяется в России и за рубежом.

Почти одновременно с Н.Н. Бенардосом работал другой крупнейший изобретатель - Н.Г. Славянов, много сделавший для развития дуговой сварки. Обладая глубокими знаниями по металлургии и электротехнике, Н.Г. Славянов разработал способ дуговой сварки металлическим плавящимся электродом с защитой сварочной ванны флюсом и первый в мире механизм для полуавтоматической подачи электродного прутка в зону сварки - "электроплавильник" (рис. 5). Ввиду значительных размеров ванны сварка выполнялась только в нижнем положении.

При этом способе сварки коэффициент полезного использования дуги значительно возрастает. Замена угольного электрода металлическим позволила исключить науглероживание металла, что также повысило качество сварных соединений. Н.Г. Славянов отказывается от громоздкой аккумуляторной батареи Бенардоса, применяет разработанную им динамо-машину на 1000 А и, таким образом, создает первый в мире сварочный генератор. http://www.svarkainfo.ru/rus/lib/history/h1/

Рис. 5. Схема поста для наплавки зубьев шестерен по проекту Н.Г. Славянова:

1 - сварочный генератор; 2 - свариваемый предмет; 3 - электрод; 4 - полуавтомат.

Существует много видов сварки, мы рассмотрим электродуговую сварку на полуавтоматах.

Устройство полуавтомата

В сварочном автомате механизированы две основные операции процесса сварки - подача сварочной проволоки в зону дуги и перемещение дуги по линии шва; в полуавтомате механизирована лишь одна операция - подача электродной проволоки в дугу, а перемещение дуги для образования шва производится сварщиком вручную (рис. 135).

Автоматическая подача проволоки с катушки 1 осуществляется подающим механизмом 2, состоящим из электродвигателя М переменного или постоянного тока, коробки скоростей ведущего 6 и прижимного ролика 7. Проволока 5 подается роликами с постоянной заданной скоростью через внутренний канал гибкого шланга 3, держатель 4 и наконечник 8. Сварщик держит горелку и вручную перемещает ее по шву.

Одной из основных частей полуавтомата является шланг 3. состоящий из проволочной спирали с оплеткой и резиновой оболочкой, по внутреннему каналу которой проходит электродная проволока. Сварочный ток, защитный газ и охлаждающая вода подводятся отдельно. В комбинированных шлангах кроме электродной проволоки в одной оболочке проходят токоподводящий провод, провода цепи управления, защитный газ и охлаждающая вода. Комбинированный гибкий шланг имеет большую массу, сварщику трудно управлять им. Современные полуавтоматы снабжаются автономными шлангами, например полуавтомат А-825 и др.

Длина шланга составляет не более 3,5 м. На горелке находится кнопка включения подающего механизма.

Подача электродной проволоки вперед и назад осуществляется переключением пакетного переключателя.

В полуавтоматах для сварки в защитном газе одновременно с пуском электродвигателя срабатывает реле для автоматического включения газового клапана. При этом начинается подача электродной проволоки и газа. При размыкании сварочной цепи реле обесточивается и размыкает свои контакты. Подача электродной проволоки и газа прекращается.

Электродвигатель для подачи сварочной проволоки подключается чаще всего к источнику питания сварочного тока или к сети через понижающий трансформатор 380/36 B.

Полуавтоматы подразделяют по назначению на: стационарные, где в одном корпусе смонтированы все части аппарата вместе с источником питания; передвижные, где механизм подачи и катушка с проволокой размещены на тележке; переносные, где механизм подачи и катушка с проволокой максимально облегчены; ранцевого типа - для сварки в условиях монтажа и специализированные - для выполнения определенных операций.

Расположение подающего механизма

Для полуавтоматической сварки применяются шланговые полуавтоматы толкающего типа (рис. 135) и тянущего типа (рис. 136).

Тип полуавтомата определяется местом расположения электродвигателя.

Сопротивление прохождению проволоки зависит от количества изгибов шланга, его длины и материала трудящихся поверхностей проволоки и канала.

Это сопротивление при работе полуавтомата меняется, что ведет к нарушению равномерности подачи проволоки и стабильности процесса сварки. Сопротивление проталкиванию проволоки может настолько

Рис.136. Схема шлангового полуавтомата тянущего типа:

1-подающие ролики, 2-держатель горелки, 3-катушки с проволокой, 4-шланг, М-электродвигатель механизма протягивания.

увеличиться, что двигатель механизма подачи остановится или начнется пробуксовка проволоки в подающих роликах. Для порошковых проволок из алюминия и титана, имеющих повышенный коэффициент трения, сопротивление проталкиванию намного больше, чем для стальных проволок сплошного сечения. Поэтому для снижения сопротивления проталкиванию применяют спирали, изготовленные из материалов с малым коэффициентом трения или обычные спирали, смазанные нейтральной смазкой (например, дисульфидом молибдена, снижающим сопротивление проталкиванию в 1,5-2 раза). Применение спиралей из бронзы снижает сопротивление в 2-3 раза по сравнению со сталью, а в трубках из фторопласта - в 6-10 раз. Для мягких проволок из алюминия и его сплавов или порошковой проволоки с высоким коэффициентом трения (за счет неровностей поверхности проволоки), а также для проволок малого диаметра (менее 0,8 мм), способных сминаться в канале, полуавтоматы толкающего типа неприменимы.

В этих случаях применяют полуавтоматы тянущего типа, механизм подачи которых расположен в горелке. Однако длина шлангов этих полуавтоматов ограничивается малой мощностью электродвигателя (до 100 Вт) и не превышает 1 м. Более длинные шланги требуют увеличенной мощности и массы двигателей, а, следовательно, большой массы горелки.

В полуавтоматах со шлангами более 5 м применяются механизмы подачи тянуще-толкающего типа, в которых имеется толкающий механизм с двигателем М₁, расположенный рядом с катушкой электродной проволоки, и тянущий механизм с двигателем М₂, расположенный в горелке. Это значительно утяжеляет горелку, но устраняет неравномерность подачи проволоки в зону сварки.

Особенности конструкции полуавтоматов

В настоящее время широкое применение получили полуавтоматы для сварки в защитных газах А-547У, А-929С, А-537У, А-537Р, А-1230 и др. Технические данные некоторых шланговых полуавтоматов даны в табл. 50.

Рис. 137. Общая схема установки полуавтомата А-547У для сварки в защитном газе: 1 - пульт управления, 2 - источник питания дуги и электромотора полуавтомата, 3 - баллон с газом, 4-электроподогреватель газа, 3-осушитель газа, 6-редуктор, 7-расходомер, 8-горелка, 9-шланг для подачи проволоки, 10-чемодан с подающим механизмом и катушкой для проволоки, 11 -сварочный провод, 12-кнопка "Пуск" для подачи напряжения от источника питания для дуги и мотора полуавтомата, находящаяся на щитке сварщика.

Технические данные некоторых шланговых полуавтоматов

Полуав-томат	Защита зоны сварки	Диаметр сварочной проволокимм	Сварочный ток при ПВ = 65°<„, А	Скорость подачи проволоки, м/ч	га, м	Масса меха-низма пода чи, кг	Тип
	Полу	автоматы толкающего типа
А-547У	Углекислый газ	0,8-1,2	200	100-250	1,2 2,5	6	Переносный
А-1230М		0,8-1,2	315	140-670	3,0	11	"
ПДГ-301		0,8-1,2	300	180-720	3,0	6	"
ПДГ-302	Углекислый газ-	0,8-2,0	300	180-720	3.0	5	Ранцевый
ПДГ-304		0,8-1,6	300	180-720	3,0	7	"
А-537У		1,6-2,0	520	80-600	3,5	25	Переносный
А-1035М	Углекислый газ и флюс или порошковая проволока	1,6-3,5	540	58-580	3,5	25,5	Пере- движной
А-765	Без защиты	1,6-2,0	450	58-580	3,5	- 52
А-1114М	То же	1,6-2,0	500	106-428	2,5	10,5	Переносный

Полуавтоматы шпулечного типа

ПШП-31 Углекислый газ и 0,4-0,8 120 300-1000 - 0.8

аргонПДА-180-2 Аргон 1,0-1,2 180 180-660 - 0.95

Полуавтоматы тянущего типа

ПШП-10 Аргон 1,0-2,5 300 160-650 1.7

Полуавтоматы тянуще-толкающего типа

ПДА-300 Аргон 1,6-2,0 300 120-420 10.4

Полуавтомат А-547У позволяет сваривать сталь толщиной 0,8 мм и выше и угловые швы с катетом 1-7 мм в различных пространственных положениях. Он состоит (рис. 137) из легкого чемодана с подающим механизмом и катушкой для проволоки и пульта управления, смонтированного вместе с источником питания. Подача проволоки плавно регулируется изменением скорости электродвигателя постоянного тока и сменой подающих роликов. Особенностью полуавтомата является питание электродвигателя и других цепей управления (подогреватель газа, контактор) от источника сварочного тока (рис. 138).

Рис. 138. Электрическая схема полуавтомата А-547У: КC-контактор силовой, Р-реостат для регулирования скорости подачи проволоки, , К_д2-постоянные сопротивления, ПГ-электроподогреватель газа, ВК-выключатель всей аппаратуры полуавтомата, "Пуск"- кнопка на щитке сварщика, ОВ-обмотка возбуждения мотора

Перед началом сварки выключателем ВК производится подключение всей аппаратуры полуавтомата. После нажатия кнопки "Пуск", расположенной на щитке сварщика, замыкается цепь катушки силового контактора, срабатывает контактор и на горелку, подается сварочное напряжение источника питания; одновременно включается двигатель механизма подачи проволоки, и она начинает подаваться в зону дуги. Процесс сварки продолжается, пока замкнута кнопка "Пуск". При отпускании кнопки "Пуск" процесс сварки прекращается.

Полуавтомат А-547У снабжается легкой горелкой для сварочной проволоки 0,8-1,0 мм (рис. 139) массой 120 г, со шлангом длиной 1,2 м и тяжелой горелкой - для проволоки 1,2-1,4 мм. Газ подводится по отдельной трубке, присоединенной к штуцеру.

Вылет электродной проволоки (расстояние между точкой подвода сварочного тока к проволоке и изделием) обычно равняется :

Диаметр проволоки, мм 0.5 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0

Вылет, мм 5-8 6-12 7-13 8-15 13-20 15-25

Рис. 139. Горелка легкого типа полуавтомата А-547У:1 -сопло, 2-токоподвод, 3-отверстия выхода газа, 4-спираль, 5-ручка, 6-подвод газа, 7-зажим держателя, 8-токоподводящая оплетка, 9-шланг для подачи проволоки и сварочного тока.

Если вылет сварочной проволоки больше указанного, то увеличивается разбрызгивание электродного металла и нарушается процесс сварки; если вылет меньше, то подгорает наконечник.

Сварка в различных положениях шва в пространстве производится на разных режимах. При переходе от нижних к вертикальным швам режим (напряжение и скорость подачи проволоки) следует уменьшать. Частое изменение режима сварки вручную отрывает сварщика и занимает много времени, поэтому некоторые полуавтоматы комплектуются устройствами для дистанционного управления режимом сварки. Устройство для дистанционного переключения режима делает полуавтомат удобным и для операций начала и окончания сварки.

К двухрежимным относится шланговый полуавтомат А-929С. В процессе работы переключение режимов производится нажатием кнопки, расположенной на горелке полуавтомата.

Полуавтомат ПДПГ-500 для сварки в углекислом газе проволокой диаметром от 0,8 до 2 мм комплектуется так же, как полуавтомат Д-547У. Полуавтомат снабжается двумя сварочными горелками: легкого типа, охлаждаемой защитным газом и предназначенной для сварки на токах до 150 А, и тяжелого типа - охлаждаемой водой, для сварки на токах до 500 А.

Серийно выпускаются универсальные полуавтоматы А-765, А-1035М, А-1197П и др.

Электрокинематическая схема полуавтомата А-765 для сварки порошковой проволокой представлена на рис. 140.

Рис. 140. Электрокинематическая схема шлангового полуавтомата А-765:/-ролик прижимной, 2-ролик ведущий, 3, 4-червячные колеса, 5 -сменные шестерни, Пр1 - предохранитель, ТП - трансформатор понижающий, К1 - кнопка пусковая для наладочных операций, К2-кнопка пусковая при сварке, Р-промежуточное реле, ПП-пакетный переключатель, РШ1 -штепсельная розетка, ШР1 - штепсельный разъем. М-электродвигатель.

Для лучшей подачи порошковой проволоки, обладающей малой жесткостью, механизм подачи снабжен двумя парами подающих роликов, что позволяет снизить давление на проволоку.

Унифицированный полуавтомат А-1197 предназначен для сварки сплошной проволокой диаметром 1,6-2 мм и порошковой диаметром до 3,5 мм на токах до 500 А. Кроме универсальных полуавтоматов промышленность выпускает полуавтоматы специального назначения, например для сварки в монтажных условиях.

Полуавтомат А-1114 для сварки в монтажных условиях (рис. 141)

б )

Рис. 141. Полуавтомат А-Ш4: а-внешний вид, б-электрическая схема; ДП-двигатель подачи проволоки, ОВДП -обмотка возбуждения двигателя подачи, К - кнопка включения полуавтомата (на рукоятке горелки), Р-реле для включения нормально открытого контакта Р1 и для выключения нормально закрытого контакта Р2 в цепи двигателя, Г-преобразователь сварочный.

построен по упрощенной схеме; он обладает легкостью и компактностью, механизм подачи и катушка с проволокой расположены в чемодане.

Полуавтомат ранцевого типа ПДГ-304 (рис. 142) предназначен для сварки в монтажных условиях. Он снабжен ранцевыми ремнями для переноски его на спине. Такая компоновка полуавтомата позволяет пользоваться коротким шлангом, что повышает равномерность подачи проволоки. Масса механизма подачи 7 кг.

Рис. 142. Полуавтомат ПДГ-304 ранцевого типа: 1-сопло, 2-упор, 3-приставка, 4-рукоятка, 5-горелка, 6-шланг, 7-катушка, 8-механизм подачи

Кроме специализированных заводов, выпускающих сварочные полуавтоматы, некоторые организации страны изготовляют их по модернизированным схемам. Например, в институте "Оргэнергострой" разработан полуавтомат типа ПМП для сварки порошковой проволокой в условиях открытой строительно-монтажной площадки. Масса полуавтомата равна 10 кг, в том числе масса механизма подачи проволоки вместе с кассетой и пультом управления - 7 кг. Особенностью конструкции этого полуавтомата является отсутствие шкафа управления, что выгодно отличает его от других полуавтоматов, имеющих довольно громоздкие и тяжелые шкафы управления.

Технология полуавтоматической сварки

При электродуговой полуавтоматической сварке используют защитные газы. В качестве защитных используются активные газы, т.е. такие, которые могут вступать во взаимодействие с другими элементами в процессе сварки. К таким газам относятся углекислый газ (С0₂) или смеси: 70% углекислого газа и 30% аргона (или кислорода) - для сварки углеродистых сталей; 70% аргона и 30% углекислого газа - для сварки легированных сталей.

Применение газовых смесей вместо 100% углекислого газа повышает производительность и качество сварки.

Достоинством сварки в защитном газе является также то, что на сварные изделия, выполненные этим процессом, без особой подготовки можно наносить прочные антикоррозионные покрытия (оцинкованные и др.). Сварку в защитных газах применяют и для соединения тонких металлов (0,1 -1,5 мм).

Из всех видов дуговой сварки полуавтоматическая сварка в защитных газах имеет наименьшую трудоемкость.

Углекислый газ. При нормальном атмосферном давлении удельная плотность углекислого газа 0,00198 г/см³. При температуре ЗГС и давлении 7,53 МПа углекислый газ сжижается. Температура сжижения газа при атмосферном давлении - 78,5°С. Хранят и транспортируют углекислый газ в стальных баллонах под давлением 6-7 МПа. В стандартный баллон емкостью 40 дм³ вмещается 25 кг жидкой углекислоты, которая при испарении дает 12625 дм³ газа. Жидкая углекислота занимает 60-80% объема баллона, остальной объем заполнен испарившимся газом. Жидкая углекислота способна растворять воду; поэтому выделяющийся в баллоне углекислый газ перед подачей в зону дуги должен осушаться; концентрация его должна быть не менее 99%. Если углекислый газ содержит влагу, то неизбежна пористость шва.

Для сварки пользуются специально выпускаемой сварочной углекислотой; можно пользоваться также пищевой углекислотой. Пищевая углекислота содержит много влаги; поэтому перед сваркой газ следует подвергать сушке пропусканием через патрон, заполненный обезвоженным медным купоросом или через силикагелевый осушитель.

¦ Сварочный углекислый газ

(ГОСТ 8050-76) отвечает следующим техническим требованиям: для I сорта С0₂ не менее 99,5%, II сорта-99%; водяных паров для I сорта не более 0,18%, для II сорта -0,51%

При количестве сварочных постов более 20 целесообразно иметь централизованное питание их углекислым газом, подаваемым по трубопроводу от рампы или от газификационной установки. Сварочные посты рекомендуется оборудовать электромагнитными клапанами, позволяющими автоматически перед зажиганием дуги включать подачу газа и после гашения дуги выключать газ. На каждом посту должен быть расходомер (ротаметр).

Металлургические особенности сварки в углекислом газе. Под действием высокой температуры дуги молекулы любого защитного газа распадаются на атомы и ионы (С0₂ > СО + О; Н₂ >Н + Н; 0₂ > О + О; N₂ >N + N; СО > С + О).

В атомарном состоянии кислород, азот и водород вступают в химическое соединение с расплавленными элементами, находящимися в сварочной проволоке и свариваемом металле.

В зоне сварки протекают следующие реакции:

Fe + О -FeO

(FeO) + С - СО + Fe

2(FeO) + [Si] -Si0₂+ 2Fe

FeO + Mn -MnO + Fe

Образование газа СО приводит к образованию пор. Кроме того, поры при сварке в углекислом газе могут быть следствием влаги, ржавчины и влияния азота воздуха.

Для подавления образования СО, повышения количества марганца и кремния, интенсивно выгорающих из сварочной проволоки при сварке, применяют электродную проволоку с повышенным содержанием марганца и кремния (марки Св-08Г2С, Св-08ГС и др.). При сварке низкоуглеродистых сталей содержание в металле шва кремния более 0,2% и марганца более 0,4% препятствует образованию пор. На степень окисления металла и образования пор влияют технологические условия сварки (длина дуги, количество подаваемого в дугу газа, род и полярность тока, диаметр проволоки и плотность тока на электроде). Сварка на постоянном токе обратной полярности дает меньшее окисление и более высокое качество шва, чем на прямой полярности. При сварке проволокой диаметром 0,3-1,2 мм, выполняемой с высокими скоростями подачи проволоки в дугу, происходит значительно меньшее окисление элементов, чем при сварке проволокой диаметром 1,6-2 мм с малыми скоростями подачи проволоки.

Плотность тока на электроде при сварке в углекислом газе должна быть не ниже 80 А/мм². При таком режиме потери на разбрызгивание электродного металла не превышают 10-15%.

В институте электросварки им. Е. О. Патона разработана сварочная проволока марки Св-08Г2СНМТ для сварки. конструкционных сталей, обладающая более высокими свойствами, чем проволока Св-08Г2С. Эта проволока позволяет значительно снизить разбрызгивание электродного металла по сравнению с проволокой Св-08Г2С и улучшает формирование сварных швов, поверхность которых получается гладкой, без чешуек.

При сварочном токе 400-420 А и более (диаметр проволоки 2 мм, обратная полярность) происходит струйный перенос электродного металла. Проволокой Св-08Г2СНМТ можно успешно производить сварку на ветру, с зазорами и в других условиях, при которых трудно избежать попадания воздуха в зону дуги. Сварка этой проволокой позволяет также применять форсированные режимы, без образования в швах пор.

При сварке в углекислом газе основные типы сварных соединений и их конструктивные элементы выбираются по ГОСТ 14771-76.

При сварке в смеси газов 70% С0₂ + + 30% 0₂ улучшается формирование шва, брызги расплавленного электродного металла легче удаляются с поверхности свариваемого изделия. Однако сварка в смеси этих газов вызывает более интенсивное, чем при сварке в углекислом газе, выгорание легирующих элементов из металла шва и образование на поверхности шва шлаковой корки.

Сварку в углекислом газе производят почти во всех пространственных положениях. Сварку осуществляют при питании дуги постоянным током обратной полярности. При сварке постоянным током прямой полярности снижается стабильность горения дуги, ухудшается формирование шва и увеличиваются потери электродного металла на угар и разбрызгивание. Однако в этом случае коэффициент наплавки в 1,6--1,8 раза выше, чем при обратной полярности. Это качество используют при наплавочных работах. Сварку можно производить и на переменном токе при включении в сварочную цепь осциллятора.

Источниками питания дуги постоянным током служат сварочные выпрямители с жесткой внешней или универсальной характеристиками.

Листовой материал из углеродистых и низколегированных сталей успешно сваривают в углекислом газе. Листы толщиной 0,6--1,0 мм сваривают с отбортовкой кромок. Допускается также сварка без отбортовки, но с зазором между кромками не более 0,3--0,5 мм. Листы толщиной 1,0--8,0 мм сваривают без разделки кромок, при этом зазор между свариваемыми кромками должен быть не более 1 мм. Листы толщиной 8--12 мм сваривают V-образным швом, а при больших толщинах -- Х-образным швом. Металл толщиной 1,5-3 мм сваривают стыковыми швами электродом на весу. Более тонкий металл (0,8-1,2 мм) сваривают на медной или остающейся стальной подкладке.

Перед сваркой кромки изделия должны быть тщательно очищены от грязи, краски, окислов и окалины.

Наилучшие результаты дает сварка при больших плотностях тока, обеспечивающих более устойчивое горение дуги, высокую производительность процесса и снижение потерь металла на разбрызгивание. Для этого при сварке в углекислом газе применяют электродную проволоку диаметром 0,5--2,0 мм и выполняют сварку при плотности тока не менее 80 А/мм².

Сварочная проволока применяется из низкоуглеродистой стали с повышенным содержанием кремния и марганца марок Св-08ГС, Св-08Г2С. Поверхность проволоки должна быть чистой от смазки, антикоррозионных покрытий, ржавчины и загрязнений, нарушающих устойчивость режима сварки.

Режим сварки выбирается в зависимости от толщины свариваемых кромок.

Сварочный ток и скорость сварки в значительной степени зависят от размеров разделки свариваемого шва, т. е. от количества наплавляемого металла. Напряжение устанавливается таким, чтобы получить устойчивый процесс сварки при возможно короткой дуге (1,5--4,0 мм). При большей длине дуги процесс сварки неустойчивый, увеличивается разбрызгивание металла, возрастает возможность окисления и азотирования наплавляемого металла.

Скорость подачи электродной проволоки зависит от сварочного тока и напряжения. Практически она устанавливается так, чтобы процесс протекал устойчиво при вполне удовлетворительном формировании шва и незначительном разбрызгивании металла.

Расход углекислого газа устанавливается так, чтобы обеспечить полную защиту металла шва от воздействия атмосферного воздуха. При сварке толстых изделий сварочными токами 500--1000 А расход газа достигает 15--20 л /мин.

Расстояние от торца мундштука горелки до сварного соединения должно быть при сварочных токах до 150 А в пределах 7--15 мм, а при токах до 500 А -- в пределах 15-- 25 мм.

Полуавтоматическую сварку можно вести углом вперед, перемещая горелку справа налево, и углом назад, перемещая горелку слева направо. При сварке углом вперед глубина проплавления меньше, наплавляемый валик получается широкий. Такой метод применяют при сварке тонкостенных изделий и при сварке сталей, склонных к образованию закалочных структур. При сварке углом назад глубина проплавления больше, а ширина валика несколько уменьшается. Угол наклона горелки относительно вертикальной оси составляет 5--15°.

Перед началом сварки следует отрегулировать расход углекислого газа и только спустя 30--40 секунд возбудить дугу и приступить к сварке. Это необходимо, чтобы газ вытеснил воздух из шлангов и каналов сварочной горелки.

Вылет электродной проволоки устанавливается в пределах 8--15 мм при диаметре проволоки 0,5--1,2 мм и 15-- 35 мм при диаметре проволоки 1,2--3 мм.

В процессе сварки электроду сообщается такое движение, чтобы получилось хорошее заполнение металлом разделки свариваемых кромок и удовлетворительное формирование наплавляемого валика. Эти движения аналогичны движениям электрода при ручной дуговой сварке качественными электродами. Рекомендуется для снижения опасности образования трещин первый слой сваривать при малом сварочном токе. Заканчивать шов следует заполнением кратера металлом. Затем прекращается подача электродной проволоки, и ток выключается. Подача газа на заваренный кратер продолжается до полного затвердевания металла.

При сварке в углекислом газе следует помнить об отравляющем действии выделяющегося оксида углерода СО. Поэтому при сварке в резервуарах и закрытых помещениях необходимо иметь хорошую вентиляцию.

Особенности сварки различных сталей. При пользовании 100%-ным углекислым газом при сварке нужно правильно подобрать сварочную проволоку, для того чтобы свойства сварных соединений отвечали заданным требованиям. Углеродистые и низколегированные стали сваривают кремнемарганцевой проволокой Св-08Г2С, Св-08ГС,Св-12ГС. Низколегированные стали, содержащие хром и никель, для повышения коррозионной стойкости сваривают проволокой Св-18ХГСА и Св-10ХГ2С. Низколегированные стали типа хромансиль (15ХГСА,20ХГСА и др.) толщиной до 4 мм сваривают проволокой Св-18ХСА, Св-18ХМА и Св-ЮГСМТ. Для листов большей толщины применяют проволоку Св-18ХЗГ2СМ и др. Низколегированные теплоустойчивые молибденовые и хромомолибденовые стали 12ХМ, 15ХМА, 20ХМ, 20ХМ сваривают проволокой Св-08ХГ2СМА. Высоколегированные аустенитные хромоникелевые нержавеющие стали типа Х-18Н9 сваривают в углекислом газе проволокой Св-06Х19Н9Ти Св-07Х18Н9ТЮ.

Требования безопасности при полуавтоматической сварке

1.Руководствоваться правилами безопасности труда.

Перед пуском сварочного полуавтомата необходимо проверить исправность пускового устройства (рубильника, кнопочного выключателя).

Корпуса источника питания дуги и аппаратного ящика должны быть заземлены.

При включении полуавтомата первоначально следует включить рубильник (магнитный пускатель), а затем - аппаратный ящик. При выключении - наоборот.

Шланги для защитного газа и водяного охлаждения у полуавтомата в местах соединения со штуцерами не должны пропускать газ и воду.

Опираться или садиться на источник питания дуги и аппаратный ящик запрещается.

При работе открытой дугой на расстоянии менее 10 м необходимо ограждать места сварки или пользоваться защитными очками.

Намотку сварочной проволоки с бухты на кассету нужно производить только после специального инструктажа.

По окончании работы выключить ток, газ, воду.

10.О замеченных неисправностях в работе оборудования необходимо доложить мастеру цеха и без его указания к работе не приступать.

11.Устранять неисправности полуавтомата самому сварщику запрещается.

Заключение

Создание сварных конструкций с высокими техническими и экономическими показателями напрямую связано с правильно выбранным способом сварки. От того, насколько грамотно выбран способ, зависит качество сварного изделия.

За последнее десятилетие в сварочном производстве все более широкое применение находят технологии полуавтоматической сварки плавящейся электродной проволокой в среде защитных газов. Это объясняется тем, что процесс полуавтоматической сварки позволяет получать высокое качество сварных соединений и хорошие показатели производительности при меньших трудозатратах по сравнению с другими способами сварки.

Полуавтоматическая сварка гораздо производительнее, чем ручная дуговая сварка, где автомат приходится останавливать всякий раз, когда необходимо заменить электрод.

Ручная дуговая сварка также дает потери, когда приходится выкидывать остатки электродов. На каждый килограмм приобретенных покрытых электродов около 65 процентов идет на сварной шов, а остальное выбрасывается. Использование сплошной проволоки и проволоки с сердечником повышает КПД до 80-95 процентов.

Полуавтоматическая сварка представляет собой универсальную технологию, при которой наложение сварного шва может осуществляться с высокой скоростью во всех положениях. Она широко применяется в производстве тонких и средней толщины стальных конструкций, а также конструкций из алюминиевых сплавов, где необходима высокоскоростная ручная сварка.

Широкая распространенность полуавтоматической сварки еще объясняется и возможностью ее применения для подавляющего большинства металлов.

Сегодня основными критериями при выборе полуавтомата являются: -простота в обслуживании (отсутствие труднозаменяемых механизмов);

-продолжительный режим нагрузки без ущерба для механизма подачи проволоки;

-мобильность;

-возможность быстрой замены сварочной проволоки;

-быстрое подключение сварочной горелки;

-быстрая настройка полуавтомата и выход на рабочий режим;

-стабильная подача проволоки (без рывков и задержек);

-способность работать в самых разных климатических и производственных условиях;

-ремонтопригодность.

Список использованной литературы

1.Литература с сайта http://www.svarkainfo.ru/rus/lib/history/h1/

2. Николаев А.А. Учебное пособие для профессионально-технических училищ. Ростов н./Д: изд-во "Феникс", 2000.

3.М.П. Шалимов, В.И. Панов "Сварка Вчера, Сегодня, Завтра". Екатеринбург, 2006.

4.Рыбаков В.М. Дуговая и газовая сварка: Учебник для сред. проф.-техн. училищ.-М.: Высш. школа, 1981.

5. "Сварка в машиностроении" т. 1 под редакцией Н. А. Ольшанского.