Сварка Справочник

Сварка цветных металлов в среде защитных газов плавящимся электродом

Сварку меди и ее сплавов можно осуществлять в аргоне, гелии и азоте; в целях повышения производительности и экономии аргона рекомендуется использовать газовую смесь 70…80 % АR + 30…20 % N2, однако лучшее формирование шва достигается при сварке в аргоне и гелии. Присадкой является проволока из бронзы БрКМц3-1.

Перед сваркой требуется подогрев кромок до 200…500 oС, остальные параметры режима приведены в табл. 100.

Таблица 100. Ориентировочные параметры режима автоматической сварки меди в защитных газах

s, ммdэ, ммІсв, АUд, Вvсв, м/чЗащитный газQ, л/мин
1…30,8…1,280…15020…2535…25Аргон + азот8…10
5…61…1,6

1…1,4

250…32024…2720…25То же10…12
82…3

1,6…3

350…550

300…500

32…37

32…38

18…22

18…22

Аргон

Гелий

14…18

30…40

12…141,5…3

1,5…3

270…500

280…500

32…38

32…39

18…22

18…22

Гелий

Азот

30…40

14…16

16…202…4

2…4

350…680

350…650

32…39

34…42

16…18

16…20

Аргон

Гелий + азот

14…18

25…35

Для механизированной сварки высокопрочной коррозионно-стойкой бронзы марки БрАНМцЖ8,5-4-4-1,5 разработана специальная композитная проволока, обеспечивающая получение сварного шва того же самого состава при сварке металла толщиной до 40 мм на режиме:

dэ = 2,8 мм;

Ісв = 350…380 А;

Uд = 24…26 B;

QAr = 16…17 л/мин.

Сварка титана и его сплавов может быть рекомендована при изготовлении изделий толщиной более 3…4 мм. Она выполняется только в среде чистого аргона или гелия, причем формирование шва зависит от рода газа.

В гелии швы имеют более плавный переход от усиления к основному металлу, в то время как в аргоне шов характеризуется более глубоким и узким проваром. Сварку ведут присадочной проволокой марки ВТ1-00 на параметрах режима, приведенных в табл. 101.

Таблица 101. Ориентировочные параметры режима автоматической сварки в защитных газах стыковых соединений титана без разделки кромок

s, ммdэ, ммIсв, AUд, Вvсв, м/чВылет электрода, ммQ, л/мин
3…81,6350…45028…36

22…28

25…4020…2530…40

20…30

10…121,6…2440…52038…40

30…34

20…3520…2870…90

35…45

153600…65042…48

30…32

25…3025…3070…100

35…50

Примечание. В числителе — при сварке в гелии, в знаменателе — в аргоне.

При сварке в монтажных условиях рекомендуется использовать импульсно-дуговой процесс в гелии на параметрах режима, приведенных в табл. 102.

Таблица 102. Ориентировочные параметры режима механизированной импульсно-дуговой сварки тавровых соединений титановых сплавов электродом диаметром 1,2 мм

s, ммПодготовка кромокКатет шва, ммIсв, AUд, Вvсв, м/ч
4…9

10…16

С разделкой и полным

проваром корня шва

4…760…70

90…100

27…32

30…32

35…40

20…30

18…4690…10030…3220…30
3

4…8

Без разделки с неполным

проваром корня шва

3…4

5…6

60…80

60…80

27…32

27…32

30…35

30…35

9…106…760…8027…3230…35

Примечание. Ток «дежурной» дуги — 40…45 А; расход гелия 15…18 л/мин.

Сварка производится в палатке для исключения сдувания защитной струи с плавильного пространства. В остальных случаях нужно пользоваться накидными камерами с контролированной атмосферой.

Алюминий и его сплавы толщиной более 4 мм рекомендуется сваривать в среде аргона или в смеси 30 % Аг + 70 % Не, а в качестве присадки использовать проволоки согласно табл. 7. По сравнению со сваркой вольфрамовым электродом сварные швы на 15 % менее прочные за счет большего перегрева электродного металла при переходе через дуговой промежуток, но преимуществом является более надежное перемешивание сварочной ванны и большая производительность, особенно при импульсно-дуговом процессе.

Применение проволок с модификаторами (цирконием, титаном, бором) увеличивает стойкость сварных швов против кристаллизационных трещин.

Параметры режима механизированной сварки алюминия и его сплавов приведены в табл. 103 и 104.

Таблица 103. Ориентировочные параметры режима механизированной аргонодуговой сварки алюминия и его сплавов

Тип соединенияs, ммdэ, ммIсв, AUд, Вvсв, м/чQ, л/минЧисло

проходов

Полуавтоматическая сварка
Стыковое

без разделки

4…6

8…12

1,5…2

1,5…2

140…240

220…300

19…22

22…25

6…10

8…12

2

2

Стыковое с V-образной

разделкой на подкладке

10…122260…28021…258…123…4
Стыковое с X-образной

разделкой

12…162280…36024…2810…122…4
Тавровое,

угловое,

внахлестку

4…61,5…2200…26018…226…101
8…162270…33024…268…122…6
20…302330…36026…2812…1510…40
Автоматическая сварка
Стыковое без разделки4…6

8…12

1,5…2

2

140…300

280…300

20…25

20…25

15…25

15…20

8…10

8…10

2

2

Стыковое с V-образной

разделкой на подкладке

6…102…2,5240…43025…2915…208…101
Стыковое с Х-образной

разделкой

12…162…2,5270…30024…2612…1512…202…4
20…252,5…4350…52026…3010…2028…302…4
30…402,5…4420…54027…3010…2028…303…5
Тавровое4…6

8…12

1,

25

200…260

270…300

18…22

24…26

20…30

20…25

6…10

8…12

1

1…2

Таблица 104. Ориентировочные параметры режима полуавтоматической импульсно-дуговой сварки алюминия и его сплавов при частоте импульсов 100 Гц

Тип соединенияs, ммdэ, ммIсв, AUд, ВQAr,

л/мин

Число

проходов

Стыковое:
без разделки4…61,4…1,6130…18019…2210…142
с V-образной разделкой на подкладке8…121,4…1,6150…28020…2412…142…3
с Х-образной разделкой14…202…2,5240…30022…2414…164…6
Тавровое без разделки4…81,6…2150…24021…2312…162…4
Угловое8…121,6…2200…26019…2212…142…4

Магниевые сплавы целесообразно сваривать этим способом при изготовлении конструкций с толщиной стенки, начиная с 6 мм, на параметрах режима, обеспечивающих струйный перенос металла (табл. 105).

Таблица 105. Ориентировочные параметры режима механизированной сварки магниевых сплавов в аргоне

dэ, ммIсв, Avп.э, м/чUд, ВQ, л/мин
1.2180…200126024…288…10
1,6220…26581024…2810…12
2,4325…35049024…2812…14
3,2420…44044026…3016…18

Следует иметь в виду, что скорость плавления магниевой проволоки вдвое больше, чем алюминиевой при том же токе. Надежная защита плавильного пространства обеспечивается при расстоянии сопла до поверхности изделия, равном 10…15 мм, и при расстоянии от токоведущего мундштука до среза сопла 5…10 мм. Листы толщиной 6…10 мм сваривают без разделки кромок, 10…20 мм — с V-образной разделкой, с углом 50…60o и притуплением 2…6 мм, больше 20 мм — с X-образной разделкой с углом 60…80o и притуплением 2…3 мм. Электрод устанавливают по отношению к изделию под углом 90o при сварке стыковых соединений без разделки или с незначительной разделкой. При большой глубине разделки сварку ведут вперед с углом 7…15° к вертикали. Импульсно-дуговую сварку рекомендуется производить в смеси 75 % Ar + 25 % He.

Сварка плавящимся электродом КМ позволяет более существенно влиять на состав сварного шва по сравнению со сваркой неплавящимся электродом. Так, детали из КМ Al + 18,4 % карбида кремния собираются встык с зазором, а сварка ведется плавящимся электродом марки АМг3 в аргоне на параметрах режима:

Iсв=100…110 А;

Uд = 19…20 В;

vсв= 18…22 м/ч;

QAr = 16…19 л/мин.

Хотя в процессе сварки вследствие действия дуги возможен выброс некоторого количества волокон из ванны, для компенсации потерь армирующий материал подают в хвостовую низкотемпературную часть ванны с помощью инжекции, шнекового механизма и т.п.

Возможно и предварительное нанесение на свариваемые кромки смеси армирующего материала, порошка матрицы и связующего вещества, а также легирующих добавок, которые вызывают или задерживают смачивание волокон. В качестве связующих используют клей, пасты, этиловый спирт.

Для сварки КМ с объемной долей магния 41% и волокон Al2O3 толщиной 12,7 мм на параметрах режима:

Iсв = 90…100 А;

Uд = 20…22 В;

QAr= 5 л/мин, —

используют плавящийся электрод, состоящий из магниевой трубки со смесью матричного порошка с волокнами Al2O3.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *