книги / Сварка магниевых сплавов

ными короткими замыканиями. Для сварки больших толщин применяют дугу с мелкокапельным, так называемым «струй­ ным», переносом металла. В результате этого достигается глу­

магниевых сплавов более эффектив­ на, чем сварка алюминиевых сплавов, особенно -при многопро­

ходной сварке. Это проявляется в скорости плавления присадоч-

Таблица 41

Рекомендуемая подготовка кромок листов и плит

ной магниевой проволоки, которая вдвое больше скорости плав­ ления алюминиевой 'проволоки такого же диаметра при одной и той же силе тока (рис. 50).

/о

Сварка плавящимся электродом, применяемая главным об­ разом для соединения толстолистового металла, требует опреде­ ленной разделки свариваемых кромок перед сваркой. В табл. 41 приведены рекомендуемые формы разделок кромок под сварку по данным исследований авторов. Листы толщиной до 5 мм

Таблица 42

Режимы сварки стыковых соединений из сплава МА2-1 (электродная проволока основного состава)

82

сваривали встык за один проход без разделки кромок. Для ме­ талла толщиной 10—20 мм применяли V-образную разделку с притуплением 2—6 мм. При сварке, плит толщиной свыше 20 мм лучшей оказалась Х-образиая разделка с притуплением кромок 2—3 мм.

В зависимости от конструкции изделия, от применяемого при сварке оборудования и оснастки можно использовать и другие формы разделки кромок под сварку. При этом следует стре­ миться к получению минимальной площади сечения шва, обес­ печению удобства сварки и наблюдения за дугой. Правильность выбора режимов сварки тесно связана с выбором конструктив­ ных элементов разделки. Геометрические размеры шва зависят от силы тока, напряжения дуги и скорости сварки. Важную

С|

роль при сварке плавящимся электродом играет напряжение дуги, которое, в свою очередь, является функцией трех перемен­ ных: защитной атмосферы, сварочного тока и скорости подачи электродной проволоки, зависящей от диаметра присадочной проволоки (рис. 51) [28].

Режимы автоматической аргоно-дуговой сварки плавящимся электродом приведены в табл. 42 и 43. Техника сварки плавя­ щимся электродом имеет свои особенности. Большое значение имеет расстояние от сопла до изделия и от токоведущего мунд­ штука до края сопла (рис. 52,а). При увеличении указанных размеров ухудшается газовая защита, наблюдается большое разбрызгивание электродной проволоки, а при уменьшении — чрезмерный нагрев и охлаждение конца токоведущего мунд­ штука, быстрое засорение газового сопла брызгами металла, что в конечном итоге приводит к выходу из строя горелки.

При сварке листового материала без разделки или с неболь­ шой разделкой кромок ось электрода должна находиться под углом 90° к изделию. При сварке толстого металла с глубокой разделкой лучшим положением электрода по отношению к из­ делию является наклон электрода углом вперед под 7—15° (рис. 52,6). В этом случае более эффективно заполняется раз­ делка электродным металлом и жидкий металл не вытесняется из ванны в сторону от валика.

Листы толщиной 5 мм сваривают без разделки кромок; удов­ летворительные сварные соединения листов толщиной 10 мм из сплава МА2-1 получают при небольшой разделке кромок. Хоро­ шие результаты получены при сварке плит толщиной 30 мм из сплава МА2-1 (рис. 53): Х-образную разделку кромок заполня­ ли за три прохода с каждой стороны. Первый шов выполняли на стальной подкладке. Проплав первого шва вырубали до чи­ стого металла и далее сваривали в положении «в лодочку» с поворотом стыка на 180° после каждого шва для предупрежде­ ния чрезмерного коробления. Каждый валик после сварки обя­ зательно зачищали металлической щеткой. Очевидные дефекты, такие как наплывы крутых валиков, кратеры при нарушении подачи проволоки и т. п., вырубали до чистого металла (рис. 54). Для заполнения такой же разделки ручной аргоно­ дуговой сваркой вольфрамовым электродом требуется 10—12 проходов с каждой стороны (см. рис. 48), причем качество та­ кого соединения невысокое.

Исследования микро- и макроструктуры сварных соединений, выполненных аргоно-дуговой сваркой плавящимся электродом, показали, что качество металла шва и околошовнон зоны высо­ кое. Сварные соединения обеспечивают прочность не ниже 90% прочности основного металла (табл. 44)*. Разрыв сварных образ­ цов происходит по околошовиой зоне (рис. 55). Резкое сниже­ ние прочности вызывает наличие в шве несплавлений, пор и Других дефектов (рис. 56).

85

Предъявляемые к сварным соединениям требования обязы­ вают при сварке плавящимся электродом избегать наплавления валиков большого сечения, так как избыточный жидкий металл натекает на неоплавленные участки разделки или ранее наплав­ ленные валики, образуя несплавления. При сварке корня шва и наложении последующих швов валики должны быть неболь­ шими с плавным переходом по краям д основному металлу или смежным валикам. Наиболее благоприятное положение шва при сварке «в лодочку». Образующийся серый налет на шве надо обязательно счищать перед наложением последующего валика.

В ИЭС им. Е. О. Патона предложен .способ сварки плавя­ щимся электродом алюминиевых сплавов с наложением на по­ стоянный сварочный ток обратной полярности импульсов тока частотой 100 гц [7]. При этом способе питание сварочной дуги осуществляется от источников постоянного тока с использовани­ ем специальной приставки типа ИИП. Благодаря применению импульсного сварочного тока удается существенно повысить стабильность сварочного процесса, обеспечив цикличный регули­ руемый отрыв капель расплавленного электродного металла и импульсный перенос его в сварочную ванну. При этом исключа­ ется перегрев капель в дуговом промежутке и чрезмерное раз­ брызгивание. Импульсно-дуговая сварка существенно облегча-

86

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЧНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Прочность сварных конструкций в значительной степени за­ висит от конструктивного оформления отдельных соединений. Важное значение в этом отношении имеют знание коэффициен­ тов прочности сварных соединений различных конструкций, а также сведения о технологических факторах, влияющих на

Рис. 58. Коэффициенты прочности при растяжении сварных плоских образцов. Сварка аргоно-дуговая вольфрамовым электродом с при­ садочным металлом основного состава

прочность сварных соединений, которые позволяют конструкто­ ру и технологу составить представление о наиболее рациональ­ ных способах и приемах сварки и типах сварных соединений. Эти данные помогут создать наиболее надежные сварные конст­ рукции, что повысит качество конструкций и удлинит срок их эксплуатации.

Тип соединения. Для оценки влияния этого фактора на рис. 58, а — з сопоставлены прочности различных типов соеди­ нений, применяемых в сварных конструкциях. При сопряжении двух полос, воспринимающих осевое усилие, сварные соедине­ ния могут быть представлены в виде трех основных групп: сое­

Наиболее распространенными для сварных конструкций из магниевых сплавов являются соединения встык. Это обусловле­ но тем, что иаилучшие результаты не только с точки зрения прочности соединения, но и простоты выполнения получаются, как правило, при сварке встык.

89