Почему аргонодуговая сварка в качестве основы для сварки канавок, особенно трубных соединений, может обеспечить как качество, так и эффективность сварки?

I. Преимущества аргоновой дуги сваркав качестве основы

(1) Хорошее качество

При правильном выборе сварочной проволоки, параметров процесса сварки и надлежащей газовой защиты корневой шов может быть проварен качественно, равномерно, а поверхность — гладкой и ровной. При этом отсутствуют дефекты, такие как шов, неполное проваривание, вмятины, пористость и включения шлака, которые часто возникают при обычной электродуговой сварке.

(2) Высокая эффективность

При сварке первого слоя трубопровода ручная аргонодуговая сварка называется непрерывной дуговой сваркой. Электродуговая сварка — это прерывистая дуговая сварка, поэтому ручная аргонодуговая сварка может повысить эффективность в 2-4 раза. Поскольку при аргонодуговой сварке не образуется сварочный шлак, нет необходимости в его очистке и ремонте сварного шва, что приводит к более быстрому увеличению скорости. При сварке второго слоя покрытия дуговой сваркой очень важно иметь гладкий и аккуратный нижний слой, что обеспечивает хорошее слияние слоев, особенно при сварке труб малого диаметра, с большей эффективностью.

(3) Легко освоить

Сварка корневого шва при ручной дуговой сварке должна выполняться опытными и высококвалифицированными сварщиками. Используя ручную аргонодуговую сварку в качестве основы, рабочие, занимающиеся сварочными работами, как правило, могут освоить её после короткого периода практики.

(4) Малая деформация

Зона термического воздействия при аргонодуговой сварке значительно меньше, что приводит к меньшей деформации и остаточным напряжениям в сварном шве.

II. Введение в процесс

(1) Пример сварки

Экономайзер, трубный пучок испарителя, водоохлаждаемая стенка и низкотемпературный пароперегреватель изготовлены из стали марки 20#, а трубы высокотемпературного пароперегревателя — из стали 12Cr1MoV.

(2) Подготовка перед сваркой

Перед сваркой на устье трубы следует сделать канавку под углом 30°, а цвет металла необходимо отполировать в пределах 15 мм внутри и снаружи торца трубы. Зазор между стыками трубопровода составляет 1-3 мм. Если фактический зазор между стыками слишком велик, сначала необходимо приварить переходный слой с одной стороны канавки трубопровода. Необходимо установить временные укрытия и строго контролировать скорость ветра на месте сварочных работ. При превышении скорости ветра легко образуются воздушные пробки.

(3) Операция

При использовании ручного сварочного аппарата для дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа сам сварочный аппарат оснащен высокочастотным устройством для запуска дуги, которое позволяет использовать высокочастотный метод гашения дуги. Затухание дуги отличается от гашения дуги при сварке покрытым электродом. При слишком быстром гашении дуги легко образуются ямки и трещины. Поэтому во время работы расплавленную ванну следует направлять к краю или более толстому основному материалу, постепенно сужая ее и гася дугу, и, наконец, отключая защитный газ.

Для стальных труб № 20 с толщиной стенки 3-4 мм, ПОВОРОТВ качестве присадочного материала можно использовать J50 (или 08CrMoV вместо 12Cr1MoV), при диаметре вольфрамового стержня 2 мм, сварочном токе 75-100 А, напряжении дуги 12-14 В, расходе защитного газа 8-10 л/мин и источнике постоянного положительного напряжения.

III. Широкое применение аргонодуговой сварки

• Преимущества:

1. Защита аргоном позволяет изолировать негативное воздействие кислорода, азота, водорода и других газов воздуха на дугу и расплавленную ванну, снизить потери легирующих элементов при выгорании и получить плотные, без брызг и высококачественные сварочные швы;
2. При аргонодуговой сварке характерно стабильное горение дуги, высокая концентрация тепла, высокая температура дугового столба, высокая эффективность сварки, узкая зона термического воздействия, а также низкая склонность свариваемых деталей к напряжениям, деформациям и растрескиванию.
3. Аргонодуговая сварка — это сварка открытой дугой, которая проста в эксплуатации и наблюдении;
4. Потери электрода невелики, длина дуги легко поддерживается, а отсутствие флюса или защитного слоя во время сварки облегчает механизацию и автоматизацию процесса.
5. Аргонодуговая сварка позволяет сваривать практически все металлы, особенно некоторые тугоплавкие и легко окисляющиеся металлы, такие как магний, титан, молибден, цирконий, алюминий и их сплавы;
6. Сварка во всех положениях может выполняться независимо от положения свариваемой детали.

• Недостатки:

1. Из-за большой площади термического воздействия аргонодуговая сварка часто приводит к деформации, высокой твердости, образованию песчаных дефектов, локальному отжигу, растрескиванию, точечным дефектам, износу, царапинам, подрезам, недостаточной силе сцепления и внутренним напряжениям в отремонтированной детали. Особенно это заметно при ремонте мелких дефектов в прецизионных отливках, которые выступают на поверхность. В области ремонта дефектов прецизионных отливок вместо аргонодуговой сварки могут использоваться аппараты холодной сварки. Благодаря низкому тепловыделению аппараты холодной сварки эффективно преодолевают недостатки аргонодуговой сварки и компенсируют сложность ремонта прецизионных отливок.
2. По сравнению с электродуговой сваркой, аргонодуговая сварка оказывает более значительное вредное воздействие на организм человека. Плотность тока при аргонодуговой сварке выше, а излучаемый свет интенсивнее. Ультрафиолетовое излучение, генерируемое дугой, примерно в 5-30 раз сильнее, чем при обычной электродуговой сварке, а инфракрасное излучение примерно в 1-1,5 раза сильнее. Содержание озона, образующегося во время сварки, выше. Поэтому рекомендуется выбирать для проведения работ место с хорошей циркуляцией воздуха, иначе это может нанести значительный вред организму.
3. Для металлов с низкой температурой плавления и легкой степенью испарения (таких как свинец, олово, цинк) сварка представляет собой более сложную задачу.