Основные параметры дуговой сварки

К основным параметрам дуговой сварки относятся: ток дуги (сила сварочного тока Iсв, напряжение дуги Uд и скорость сварки vсв.

Ток дуги. Этот параметр в наибольшей степени определяет тепловую мощность. При постоянном диаметре электрода с увеличением силы тока дуги возрастает концентрация тепловой энергии в пятне нагрева, повышается температура плазмы столба дуги и стабилизируется положение активных пятен на электроде и на изделии. С увеличением силы сварочного тока увеличивается длина и ширина сварочной ванны, особенно интенсивно растет глубина проплавления. Это обусловлено не только увеличением тепловой мощности и сосредоточением энергии в пятне нагрева, но и значительным повышением давления дуги на сварочную ванну, которое пропорционально квадрату силы сварочного тока.

В определенных пределах изменения тока глубина проплавления h может быть приблизительно оценена зависимостью, близкой к линейной:

h = k*Iсв*lд,

где k - коэффициент, зависящий от рода тока, полярности, диаметра электрода, степени сжатия дуги и т. п.;

lд - длина дуги.

При ручной сварке покрытым электродом скорость плавления электрода жестко связана с величиной сварочного тока, при этом при сварке различных видов сварных соединений и типов швов требуется неодинаковая скорость плавления электрода. В одних случаях она должна быть минимальной, в других, наоборот, максимальной.

При сварке стыковых соединений без разделки кромок и без зазора расплавленный металл электрода образует выпуклость сварного шва. По мере увеличения толщины свариваемых элементов для полного их проплавления необходимо увеличение силы сварочного тока, одновременно с этим увеличивается и количество расплавленного электродного металла. В результате образуются швы с чрезмерно большой выпуклостью. Для получения швов с нормальной выпуклостью следует снижать скорость плавления электрода или прибегать к разделке кромок.

При выполнении стыковых соединений с разделкой кромок, а также при сварке угловых швов желательно увеличивать скорость плавления электрода, поскольку в этих случаях производительность процесса в значительной мере определяется количеством электродного металла, расплавляющегося в единицу времени, необходимого для заполнения разделки или формирования угловых швов с заданным катетом.

При сварке неплавящимся электродом отсутствует перенос расплавленного металла через дуговой промежуток. Это в значительной мере облегчает условия горения дуги и обусловливает более высокую ее стабильность. Присадочный металл по мере необходимости подается в головную часть сварочной ванны. В отличие от сварки плавящимся электродом скорость плавления присадочного металла не связана жесткой зависимостью с величиной сварочного тока. Количество присадочного металла, подаваемого в ванну, выбирают из условия обеспечения требуемой доли участия присадочного металла в образовании шва. При сварке стыковых соединений без разделки кромок присадочный металл необходим в основном для образования сварочного валика.

Переход присадочного металла в сварочную ванну, минуя дуговой промежуток, исключает его разбрызгивание. Сокращаются потери на испарение и ограничивается взаимодействие расплавленного металла с газовой фазой столба дуги.

При сварке неплавящимся электродом создаются благоприятные условия для зашиты ванны и формирования шва. Стойкость вольфрамового электрода в первую очередь определяется плотностью тока. Большое влияние оказывает род тока и полярность.

Напряжение дуги. С увеличением напряжения также возрастает тепловая мощность дуги, а следовательно, и размеры сварочной ванны. Ширина ванны е связана с напряжением практически прямой зависимостью:

e = k*(Iсв*Uд)/(vсв*S)

где: S - толщина свариваемого металла;

vсв - скорость сварки.

При постоянной величине сварочного тока повышение напряжения дуги незначительно сказывается на глубине проплавления ванны. Это обусловлено некоторым снижением эффективного к.п.д. дуги и большими возможностями для блуждания активного пятна в сварочной ванне.

Скорость сварки. Скоростью сварки называется отношение длины l шва к времени tсв горения дуги, т. е.

vсв = l/tсв=(Iсв*aн)/(y*S)

где l - длина шва;

tсв - время горения дуги;

y - плотность наплавленного металла, г/см3;

S - площадь сечения шва, см2.

При постоянной погонной энергии увеличение скорости сварки вызывает повышение термического КПД процесса, а это, в свою очередь, приводит к возрастанию глубины проплавления и снижению ширины шва.

Дата добавления: 2014-01-11