Дуговая сварка в защитном газе.

Это сварка, при которой в зону дуги подается защитный газ. Одним из процессов дуговой сварки в защитном газе является простое совмещение действия газосварочного пламени и дуги плавящегося металлического электрода в одной сварочной зоне. Этот способ в настоящее время практического применения не имеет. Если в дугу косвенного действия между неплавящимися графитовыми или чаще вольфрамовыми электродами (рис. 1.13, а) вду-

103 800 кал/моль или 540,8 кДж/моль). Попадая в область более низких температур (включая и температуру поверхности расплавленной сварочной ванны), атомы водорода снова объединяются в молекулы, выделяя забранное при разложении тепло. Этот вид дуговой сварки называется атомно-водородной. Если в дугу неплавящегося (см. рис. 1.13, б) или плавящегося (см. рис. 1.13, б) электрода вдувать какой-либо специальный газ, то можно получить различные варианты дуговой сварки в защитных газах. При этом могут применяться различные газы: активные, взаимодействующие с металлом при сварке (водород, углекислый газ и пр.), или инертные, практически не реагирующие с металлом при сварке (аргон, гелий, для меди азот). Некоторые из этих способов широко распространены и используются в промышленности. Так, аргоно-и гелиодуговая сварки широко применяются по схеме как неплавящегося, так и плавящегося электродов при выполнении сварных соединений из ряда металлов и сплавов. Сварка в углекислом газе при использовании плавящегося электрода широко применяется при изготовлении сварных соединений углеродистых и некоторых легированных сталей. Разновидностью дуговой сварки в защитном газе является сварка в контролируемой атмосфере. В этом случае вместо струйной защиты места сварки свариваемое изделие поме дают внутрь специальных герметизированных камер, наполненных газом заданного состава. Обычно при этом источником тепла является дуга. Получили широкое применение в промышленности и другие разновидности дуговой сварки, главным образом плавящимся электродом. Электрошлаковая сварка (рис. 1.14). Если над дугой определенной мощности навести (расплавить) достаточно большое количество токопроводящего шлака, то совместным действием шунтирования тока через шлак и механическим воздействием массы столба шлака газовая полость дуги может быть исключена. Тогда дуга погаснет и весь ток от электрода 5 будет переходить на свариваемое изделие / (второй электрод) вследствие электропроводности расплавленного шлака 4. В результате тепловыделения в шлаке, обусловленного протеканием тока, расплавляется как электрод 5, так и кромка свариваемого изделия 1, образуя металлическую ванну 3. При вертикальном расположении выполняемого шва (наиболее обычная схема применения электрошлаковой сварки) для предотвращения вытекания расплавленного металла и шлака применяют специальные медные водоохлаждаемые формирующие устройства 2. Эти устройства обычно механическим путем перемещают по поверхности свариваемых деталей с такси же средней скоростью, с какой выполняется шов. В результате кристаллизации (по мере удаления источника тепла вверх) снизу образуется сварной шов 6. Этот способ применяется для сварки металла достаточно большой толщины, причем шов выполняется на всю толщину свариваемого металла за один проход. Комбинируя количество проволочных электродов, пластинчатых электродов (электродов в виде пластин различного сечения, подаваемых в шлак по мере их сплавления) или плавящихся мундштуков (специальная конструкция электродов в виде неподвижных пластин и подаваемых в зону плавления проволок), можно получить швы практически при любой толщине свариваемого в один проход металла. В промышленности освоена сварка стальных изделий с толщиной металла в месте выполненного шва около 1 м. Электроннолучевая сварка (рис. 1.15). Сварка осуществляется в вакуумной камере 1 при давлении Ю-110~5 мм рт. ст. (1,30,0013 Н/м2). Тепло в изделие, подлежащее сварке, выделяется в результате торможения в металле электронов направленного электронного луча 2. Луч формируется в специальной электронной пушке 4, имеющей нагреваемый от трансформатора 7 катод (имми-тер) 3. Питание пушки осуществляется от высоковольтного выпря мителя напряжения 6, регулируемого реостатом 5.

Фокусировка пучка электронов обеспечивается воздействием электромагнитных полей специальных устройств установки. Выполнение сварных швов на изделии 8 заданной длины и направления обеспечивается перемещением сварочного стола 9 при помощи привода 10, или электронного луча вследствие перемещения пушки, или путем магнитного управления лучом. Этот способ сварки применяется и при изготовлении изделий из легкоокисляющихся или тугоплавких металлов. Он может обеспечить высокие скорости сварки и малые деформации свариваемых изделий. Способ электроннолучевой сварки в настоящее время находит все большее применение при изготовлении различных специальных изделий. Лазерная сварка. В связи с созданием оптических квантовых генераторов (ОКХ) для сварки оказалось возможным использовать энергию когерентного луча, т. е. светового луча, особым образом излучаемого лазером. Источником такого луча являются газовые и твердые материалы, в частности рубиновые (корунд с добавкой 0,05 0 5% окиси хрома) стержни, или газонаполненные трубки облучаемые источниками энергии. Соответственно получаемым импульсам через полупрозрачную торцевую поверхность стержень (трубка) дает монохроматическое (например, для рубина красного цвета с

О длиной волны 6043 А) когерентное излучение с той или иной длительностью. Сейчас разработаны излучатели с непрерывным излучением. Сфокусированное излучение может создать на поверхности изделия высокую плотность выделяемой энергии, расплавляя и испаряя даже наиболее тугоплавкие металлы и соединения. Подбирая соответствующую мощность излучения, современные установки позволяют осуществлять сварку металла местным расплавлением или наложением сплошного шва.