ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ
Минимальное давление
газовой струи
на сва-
рочную
ванну
при
скоростях
истечения
горючей
смеси 120-150 м/с может достигать 1
Па, а глубина
проплавления
при
большой
тепловой
мощности
пламени
15 мм. Давление дугового потока,
как-
известно,
пропорционально
квадрату
силы
тока.
При дуговой сварке
вольфрамовым
электродом
в
аргоне при силе тока 200 А давление на оси дугово-
го потока составляет примерно 5-10"2 На. С возрас-
танием силы тока до 500 А давление увеличивается
примерно в два раза, оставаясь на порядок ниже,
чем в рассмотренном выше случае газовой сварки.
Хотя газовое пламя и является менее сосредото-
ченным источником нагрева (102
103 Вт/см2), чем
электрическая дуга (103- 101
Вт/см2), оно характе-
ризуется рядом преимуществ:
возможностью весьма гибко регулировать
рас-
пределение теплоты по заданным поверхностям
изделия, а также между основным и присадоч-
ным металлом при сварке и наплавке;
не подвержено влиянию магнитных полей;
газодинамическое
воздействие
на
поверхность
расплавленного
металла
может
изменяться
в
широких пределах и использоваться для регули-
рования глубины проплавления, формирования
шва и удержания жидкого металла в сварочной
ванне, в том числе при различных положениях
шва в пространстве.
Еще в 1930 г. I’. Мюнтер предложил способ свар-
ки
«аркоген»,
объединяющий
нагрев
ацетилено-
кислородным пламенем и электрической дугой. Из-
за сложности существующей тогда техники ручной
сварки этот способ не составил конкуренции рас-
пространенным в то время более простым способам
с одним источником нагрева.
Можно привести только один известный пример
промышленного
использования комбинированной
технологии сварки электрической дугой и газовым
пламенем —
дуговая сварка с предварительным или
сопутствующим
подогревом
газовым
пламенем.
Правда, в этом случае источник газопламенного на-
грева действует за пределами сварочной ванны. Ги-
бридный же способ сварки предполагает, что два
разнородных источника нагрева (в данной случае
дуга и газовое пламя) воздействуют на одну зону
обработки
(сварочную ванну). Такое воздействие
может осущес твляться по-разному
( р и с .
7 ) .
Па
р и с . 7 у
а
показан вариант гибридной сварки
электрической дугой и газовым пламенем, при ко-
тором газовое пламя расположено перед электриче-
ской дугой в непосредственной близости к ней.
В
этом случае
газовое пламя
может способствовать
увеличен ию
глубины
проплавления,
скорости
плавления электродной проволоки и влиять на пе-
ренос жидкого металла через дуговой промежуток.
При гибридной сварке электрическая дуга + га-
зовое пламя
( р и с . 7 у 6 )
источник газопламенного па-
Таблица 4. Низшая теплота сгорания и температура
пламени горючих газов в смеси с кислородом
Газ
Низшая теплота
сгорания, м Д ж /м 2
Температура пламени
в смеси с кислородом,
°С
А цетилен
100,8
3 1 0 0 -3 2 0 0
Н -бутан
111,2
2 7 0 0 -2 9 0 0
В о д о р о д
19,2
2 4 0 0 -2 6 0 0
М етан
3 2 ,0
2 4 0 0 -2 7 0 0
П р о па н
83,2
2 7 0 0 -2 8 5 0
М А П П
8 3 ,2
2 8 0 0 -2 9 0 0
грева расположен за дугой и, изменяя расстояние Л
между источниками нагрева, можно
в достаточно
широком
диапазоне
изменять
термический
цикл
сварки, формирование швов, в том числе при
вы-
полнении многослойных и угловых швов.
V
Гибридная сварка электрическая дуга + газовое
пламя может быть реализована в сочетании с газо-
вой и газо-шлаковой защитой при механизирован-
ном процессе. Учитывая специфику предлагаемой
технологии, ее можно использовать для сварки и
ремонта изделий из углеродистых сталей, чугуна,
меди и медных сплавов.
Комбинированные технологии лазерной, элек-
тронно-лучевой и дуговой сварки. Для повышения
экономической
эффективности
лазерной
сварки
(снижения требований к подготовке кромок, умень-
шения опасности образования утонений, пор, под-
резов, снижения
капитальных затрат) используют
различные приемы и способы, в том числе сочета-
ние лазерного нагрева с плазменным, дуговым или
высокочастотн ы м.
Установлено, что при однопроходной гибридной
сварке сталей толщиной более 5 мм 1
кВт мощности
дуги может заменить 0,5 кВт мощности лазерного
излучения. Речь идет об использовании менее мощ-
пых (более дешевых) лазеров для сварки толстолис-
тового металла, что в ряде случаев экономически це-
лесообразно.
Однако выяснилось, что применение
гибридного процесса при фиксированной мощности
лазерного излучения имеет смысл только до опреде-
ленной толщины свариваемого металла, выше кото-
рой глубина проплавления не возрастает, независи-
мо от снижения скорости сварки. Для дальнейшей
интенсификации процесса проплавления необходи-
мо увеличивать мощность лазерного излучения.
Считают, что капитальные затраты на волоконную
лазерную установку составляют около 0.1 млн. евро
на 1
кВт выходной мощности. Поэтому экономичес-
кая эффективность лазерно-дуговой сварки в основ-
ном будет определяться капитальными затратами на
приобретение более мощной лазерной установки.
Если исходить из необходимости увеличения глу-
бины проплавления при лазерной сварке без увели-
чения мощности лазерной установки, то эта задача
может быть решена и за счет использования вакуум-
•*6:88) 2012 СВАРЩИК
■ ■
------------------------------
--
^
предыдущая страница 32 Сварщик 2012 06 читать онлайн следующая страница 34 Сварщик 2012 06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст