Сварочные работы. Практическое пособие

Сварку ведут без колебательных движений горелки, на короткой дуге, углом вперед. Угол между электродом и присадочным материалом поддерживают в пределах 90°, подачу присадочной проволоки осуществляют непрерывно. После окончания сварки или обрыва дуги аргон должен подаваться до тех пор, пока металл не остынет примерно до 400 °C.

Ориентировочные режимы ручной дуговой сварки титана вольфрамовым электродом приведены в табл. 47.

Для титана и его сплавов толщиной 0,5–2,0 мм применяют ручную и механизированную импульсно-дуговую сварку неплавящимся электродом. Сварку выполняют импульсами постоянного тока прямой полярности.

Особенности MIG/MAG-сварки различных материалов

Нелегированные и низколегированные стали. Такие стали хорошо свариваются сваркой MAG в среде газовых смесей М1, М2, М3 или в среде чистого CO₂. Исключение составляют высокоуглеродистые марки с содержанием углерода около 0,45 %. Из-за сильного провара металл шва при смешивании получает относительно много углерода, что угрожает возникновением горячих трещин. Средством против этого могут служить любые способы, уменьшающие провар: низкие значения силы тока, сваривание с несколько опережающим протеканием металла шва и т. п.

Порообразование у нелегированных и низколегированных сталей происходит большей частью из-за азота. Он может выделяться во время перемешивания при сварке сталей с высоким содержанием азота, например нитрированных сталей. Однако большей частью азот проникает из воздуха вследствие негерметичности колокола защитного газа. Надежную защиту обеспечивают правильно заданное количество защитного газа, а также отсутствие завихрений в потоке защитного газа, вызываемых, например, брызгами, попавшими в сопло, или нестабильностью процесса. Диоксид углерода менее восприимчив к этому виду порообразования, чем газовые смеси. У смесей восприимчивость снижается с увеличением доли СО₂.

Высоколегированныестали и никелевые сплавы. В качестве защитного газа для высоколегированных сталей используются смеси аргона и кислорода с содержанием кислорода 1–5 % или аргон с содержанием СО₂ до 2,5 %. При сваривании антикоррозионных сталей серьезной проблемой являются оксидные пленки, остающиеся на шве и рядом с ним после сваривания. Их следует полностью удалить с помощью щетки, облучения либо травления до того, как изделие пойдет в эксплуатацию, так как они снижают антикоррозионную защиту.

Смеси с содержанием углекислоты в этом отношении несколько лучше смесей с содержанием кислорода. Однако доля диоксида углерода в защитном газе не должна быть слишком большой, так как разлагающийся в дуге газ ведет к насыщению металла шва углеродом и, как следствие, к снижению антикоррозионной защиты. Максимально допустимое содержание СО_2–5 %.

При сваривании антикоррозионных сталей следует избегать любого перегрева, так оно может привести к охрупчиванию и снижению антикоррозионной защиты из-за выделения карбида хрома. Поэтому процесс ввода тепла должен постоянно контролироваться, кроме того, следует делать паузы, чтобы изделие могло остыть. Для материалов группы полноаустенитных сталей рекомендована «холодная» сварка для предотвращения появления горячих трещин. Так как аустенитные стали не становятся хрупкими под воздействием водорода, для повышения мощности (увеличения скорости сваривания) к аргону можно примешать водород, но не более 7 % из-за возможности порообразования. Двухслойные стали, обладающие двойной структурой из аустенита и феррита, напротив, больше тяготеют к образованию трещин под воздействием углерода. Никелевые сплавы технологией MIG свариваются, как правило, в среде аргона. У чистого никеля и некоторых сплавов небольшие добавки водорода могут снизить поверхностные напряжения и улучшить этим рисунок шва.

Алюминийи его сплавы. Как правило, в качестве защитного газа при сварке MIG алюминиевых материалов используется аргон. Из-за высокой теплопроводности алюминия особенно эффективны в этом случае добавки гелия, который улучшает теплопроводность и содержание тепла в атмосфере защитного газа. Это ведет к более глубокому и широкому провару.

Если глубокий провар не нужен, например при сваривании тонких листов, процесс сварки при той же форме провара можно вести быстрее. Из-за высокой теплопроводности алюминия изделия с более толстым сечением можно предварительно нагревать. Это не только обеспечивает надежность провара, но и снижает риск порообразования, так как металл шва имеет больше времени для дегазации при застывании. При использовании защитных газов с содержанием гелия – его доля составляет обычно 25 или 50 % – предварительное нагревание можно сократить, а при более тонких стенках от него можно и совсем отказаться. Благодаря этому высокая цена газов, содержащих гелий, частично оправдывается.