Выбор режима сварки

Выбор режима сварки. Из рассмотрения влияния применяемых видов и способов сварки на свойства сварных соединений следует, что сварка титана и его сплавов возможна только на экспериментально установ­ленных режимах, в ограниченных пределах могут изме­няться сварочный ток, скорость сварки, напряжение дуги и расход защитного газа при струйной защите сварного соединения. Одпако для получения сварных соединений с возможно большей работоспособностью для каждой марки сплава подбирают наиболее эффективные показатели режима дуговой сварки в среде инертных газов.

Структура металла шва и околотиовных зон, зависящая от режимов сварки, и химический состав этого ме­талла, определяемый надежностью защиты сварного соединения, влияют на механические свойства и характер разрушения сварного соединения.

Параметры режима выбирают в зависимости от сва­риваемого сплава, толщины размеров, формы и конст­руктивных особенностей деталей.

Дуговая сварка может быть произведена при сравни­тельно малой скорости сварки и, наоборот, при большой скорости. Выгодно применять большие скорости сварки, так как при этих условиях металл сварного соединения находится меньше времени под действием высоких тем­ператур. Вследствие этого получается минимальная ши­рина зоны термического влияния, мельче структура металла шва и прилегающих зон.

Высокая скорость сварки способствует также уменьшению деформации свариваемых деталей, расхода защитных газов и элек­троэнергии.

Количество тепла в месте сварки уменьшается с уве­личением скорости сварки или с увеличением напряже­ния дуги. С увеличением напряжения дуги увеличивает­ся ширина шва, уменьшается проплавление металла и ухудшается струйная защита сварного соединения. Поэтому выбирают минимальную величину напряжения дуги. С этой целью сварка малых толщин (до 3 мм) производится поверхностной дугой, а больших толщин-

погруженной дугой.

Расход инертного газа при струйной защите выби­рается таким, чтобы полностью защищать сварное сое­динение от действия атмосферы. Лучшая защита дости­гается при ламинарном истечении защитного газа из горелки. При турбулентном движении (при большом расходе) происходит подсос воздуха и насыщение ме­талла азотом и кислородом. При слишком малом расхо­де газа также происходит насыщение металла азотом и кислородом воздуха.

Сварочный ток, влияющий на размер шва, имеет большое значение при выборе режимов сварки. Влияние тока во многом определяется плотностью тока, т. е. от­ношением величины тока к диаметру электрода. Для увеличения плотности тока при сварке неплавящимся электродом применяются электроды, зато­ченные на конус.

Наряду с этим, плот­ность тока определяется способом сварки. Так, при ручной дуговой сварке она минимальная, а при автоматической — макси­мальная. Необходимая плотность тока а, следо­вательно, и величина то ка и другие параметры режимов сварки обычнс) уточняются экспериментально;

Для сварки тонколис­тового металла (до 2 мм) целесообразно применять импульсную свар­ку. При этом способе сварки применяется им­пульсный режим тока — чередование включения сварочного тока с кратко­временными паузами. Во время пауз нагрев места сварки уменьшается, что значительно снижает об­разование и развитие пор в металле шва, а также деформацию свариваемых деталей производить с сопутствующим нагревом охлаждаемого сварного соединения. Режимы сварки для этого способа подбираются экспериментально.

При точечной аргоно-дуговой сварке режим тока может быть непрерывным и импульсным [3, 9, 42]. Па­раметры режима дуговой сварки плавящимся электро­дом должны обеспечивать мелкокапельный или струй­ный перенос присадочного металла в дуге. Такие усло­вия обеспечиваются применением высокой плотности тока обратной полярности. Поэтому сварку рекомен­дуется вести проволокой малого диаметра 1, 2—2, 0 ммтоком более 160 —220 а. Во избежание перегрева элект­родной проволоки током и увеличения разбрызгивания металла вылет электрода не должен быть более 12— 20 мм.

Указанные в литературе режимы всех способов сварки ориентировочные и требуют уточнения в произ­водственных условиях с учетом технологической оснаст­ки, формы и размеров свариваемых деталей и уллов.

Параметрами режима дуговой сварки под флюсом, как и при дуговой сварке, в среде инертных газов, явля­ются сварочный ток, напряжение дуги, диаметр элект­родной проволоки, скорость подачи проволоки и ско­рость сварки. Сварка производится постоянным током обратной полярности. Вследствие большого удельного электросопротивления титана сварка выполняется при малых пылстах электрода (не более 18 мм). Стыковые швы деталей толщиной 2—4 мм сваривают на остаю­щихся подкладках того же состава, что и основной ме­талл. Детали большой толщины сваривают на стальной или медной подкладке или на флюсовой подушке.

При элсктрошлаковой сварке свариваемые кромки устанавливают с зазором.

Инертный газ защищает шла­ковую ванну. В качестве электрода используют пласти­ны. Сварку производят на переменном токе. При выбо­ре режимов сварки необходимо стремиться к минималь­ному расходу погонной энергии и ограничивать ширину зазора между спариваемыми кромками.

Электронно-лучевая сварка, отличается от дуговой сварки высокой удельной энергией, которая определяет­ся параметрами сварки. Основные параметры электронно-лучевой сварки: ускоряющее напряжение, ток луча, условия фокусировки (ток в фокусирующей линзе, фокусное расстояние), режим по току (непрерывный, импульсный), скорость сварки и абсолютное давление в сварочной камере. При использовании импульсного режима в число основных параметров входят также ча­стота и продолжительность импульсов, а при сварке присадочной проволокой — скорость подачи и диаметр присадочной проволоки. Ток в фокусирующей магнитной линзе при заданном фокусном расстоянии и токе луч характеризует плотность тока в месте сварки. Импульсный режим сварки целесообразен при сварке тонколи­ стового металла (до 0, 5 мм). Высокая концентрация тепловой энергии при электрошю-лучевом нагреве позволяет вести сварку на высоких скоростях при малой энергосмкости процесса. |

Режимы электронно-лучевой сварки, приведенные I табл. 23, ориентировочные и требуют уточнения в про изводственных условиях

с учетом типа используемой, электронной пушки, технологической оснастки, толщины, металла, конфигурации и размеров изделия.

При отработке режимов сварки следует учитывать, чго глубина проплавления возрастает с увеличением ускоряющего напряжения, величины и плотности элект­ронного потока, а также уменьшения скорости сварки. Ширина шва и протяженность зоны термического влияния возрастает при уменьшении плотности тока в луче и скорости сварки. Количество расплавленного метала подрастает с увеличением электронного потока и умень­шенном скорости сварки. Глубина приплавления возра­стает возра­стает, а ширина шва уменьшается при увеличении зазора между свариваемыми кромками.

Сварка токами радиочастоты характеризуется высокой концентрацией энергии при нагреве поверхности стыка свариваемых кромок. Нагрев металла осуществляется за десятые или даже сотые доли секунды.

Основными параметрами режима радиочастотной сварки являются мощность источника тока и скорость сварки. Наиболее высокое качество прямошовпых труб из титана толщиной 1, 5 ммбыло достигнуто при скоро­сти сварки 15 м/мин и потреблении мощности 33 —35 кет.