Автоматическая дуговая сварка в защитном газе

Для защиты шва применяют струю газа, подаваемого в зону сварки через горелку под давлением. Для этого годятся газы, которые тяжелее воздуха и не окисляют расплавленный металл – аргон, углекислый газ.

Схема сварки в углекислом газе приведена на рис. 56. Здесь 1 – кассета с проволокой, 2 – механизм подачи, 3 – проволока, 4 – токоподводящий мундштук, 5 – корпус горелки, 6 – сопло, 7 – атмосфера защитного газа, 8 – дуга, 9 – ванна жидкого металла, 10 – свариваемый металл, 11 – шов.

Углекислый газ в 1,5 раза тяжелее воздуха. Он хорошо защищает место сварки, шов при этом виден. Сварка ведётся на обратной полярности: электрод подключён к положительному полюсу источника, изделие – к отрицательному.

Сварка в атмосфере аргона (в 1,4 раза тяжелее воздуха) выполняется по такой же схеме, но вместо сварочной проволоки используется неплавящийся вольфрамовый электрод, а проволока в зону сварки подаётся отдельно. Полярность прямая.

Преимущества: хорошая защита шва. Сварка возможна во всех пространственных положениях. Производительность выше, чем при ручной сварке. Шов виден, можно визуально контролировать процесс. Сварка в аргоне совсем не даёт шлака, при сварке в углекислом газе его немного. Сварка в атмосфере CO₂ имеет низкую стоимость.

Применение: в углекислом газе сваривают конструкции из углеродистой и низколегированной стали (газо- и нефтепроводы, корпуса судов). В аргоне ведётся сварка легированных сталей, алюминиевых, медных, магниевых сплавов, тугоплавких металлов.

Газовая сварка

На рис. 57 показана схема газовой сварки. Основной 1 и присадочный 2 материал расплавляют высокотемпературным газовым пламенем 4. Горючий газ (ацетилен C₂H₂, пропан C₃H₈ и т. п.) сгорает в кислороде при выходе из сварочной горелки 3. К месту сварки газы подают из баллонов по резиновым шлангам через редукторы (устройства, понижающие давление). Для формирования шва используют присадочные прутки из сплава нужного состава.

Строение кислородно-ацетиленового пламени (рис. 58): 1 – ядро, 2 – сварочная зона, 3 – факел. Самая высокая температура в сварочной зоне: до 3200 °C. Именно эта часть пламени плавит металл. Ярко светящееся ядро имеет температуру 300 °C, а факел – около 1000 °C, он предварительно подогревает заготовки.

Другие горючие газы дают пламя с меньшей температурой. Обычно соотношение между кислородом и ацетиленом составляет

O₂ : С₂H₂ = 1,1.

Это нормальное пламя. Если кислорода больше, то пламя становится окислительным; так сваривают только латуни. Когда ацетилена больше, пламя науглероживающее. Оно используется при сварке высокоуглеродистых сталей, чугунов, твёрдых сплавов.

Преимущества: не нужно электричество. Сварка может производиться в полевых условиях, вдали от линий электропередач. При газовой сварке нагрев плавный, что позволяет сваривать металл малой толщины (0,2-0,3 мм), легкоплавкие металлы и сплавы. Постепенный, мягкий нагрев нужен при сварке чугунов и латуни.

Газовая сварка широко используется при проведении ремонтных работ, для устранения дефектов отливок.

Ацетилено-кислородное пламя применяют также для подогрева металла в процессе газокислородной резки.

Существуют и другие способы сварки плавлением: плазменная, лазерная, электронно-лучевая.