Механизмы подачи сварочной проволоки

Описание

Для подачи сварочной проволоки в зону сварки применяют механизмы (редукторы) в комплекте со специальными шланговыми держателями, по спиральным направляющим каналам которых полается проволока в зону сварки.

Такой комплект оборудования называется подающим механизмом, а в комплекте с источником питания сварочной дуги - сварочным полуавтоматом, сварка же называется полуавтоматической, так как механизирует одно из двух главных движений ручной дуговой сварки - подачу электрода (проволоки) в зон шва, но перемещение шлангового держателя вдоль (для образования шва) выполняется сварщиком вручную. Подача проволоки с катушки выполняется механизмом подачи типа МПО-42-2(-3); МПК-2А; МПЗ-4А, где МПО - с открытой кассетой, МПК - с встроенной кассетой для проволоки, МПЗ - с закрытой кассетой.

Механизм имеет электродвигатель, силовой редуктор, одну или две пары роликов - прижимных и подающих.

Проволока подается равномерно с заданной скоростью по спиральному каналу гибкого шлангового держателя. Шланговый держатель является одной из важных частей полуавтомата. Внутри него помещена плотно навитая спираль из углеродистой проволоки, по которой проходит сварочная проволока. Эта спираль снаружи имеет тканево-резиновую защиту (заливку) и сохраняет свою гибкость в определенных пределах. Отдельно, но рядом со спиралью проходит токопроводящий провод сварочного тока. Иногда спираль и провод токопровода совмещены в одной оболочке и очень успешно используются в работе, как это выполнено в проводе КШПЭ или в проводе КПЭС-3 х 2, 5 х 75.

Провода для управления сварочным полуавтоматом от кнопки (на горелке держателя) проходят вместе с проводом сварочного тока. Полуавтоматы бывают передвижные и переносные, т. е. либо на тележке, подающей механизм, либо в виде чемоданчика или ранцевый (заплечный).

При прохождении (проталкивании) проволоки по направляющей стальной спирали появляется сопротивление иногда очень большое, и происходит пробуксовка подающих роликов. Для снижения сопротивления спирали рекомендуется смазка внутри нее дисульфидом молибдена. Сварочную проволоку с низкой упругостью, кую, например алюминиевую, не удается подавать по спирали толкающим способом, так как она сминается, поэтому выпускает две разновидности подающих механизмов по принципу действ - толкающего и тянущего типа.

Европейское условное обозначение горелок шланговых держателей - МИГ/МАГ, или ТИГ означает: сварка металлическим электродом или тугоплавким электродом в инертном или активном газе.

В настоящее время выпускается более 12 разновидностей сварочных полуавтоматов с различными техническими данными, под разные диаметры и марки проволоки, в комплекте со сварочными выпрямителями с жесткими или универсальными характеристиками. Перечень их марок приведен в приложении.

Для сварки в смесях газа аргон + углекислый газ применяется универсальный газовый смеситель УГС-1 производства Барнаульского аппаратурно-механического завода, который обеспечивает, любой вариант соотношения газов.

Для сварки смесь газов аргон + 18% СО2 является наиболее универсальной, но часто используется смесь аргон +12-16% СО2. Необходимо помнить, что при добавлении к аргону более 26% углекислого газа процесс сварки протекает практически как в одном углекислом газе, утрачивая описанные выше достоинства. При нормальной смеси очень хорошо формируется шов, присутствие СО2 повышает глубину провара, разбрызгивание металла заметно уменьшается, а брызги очень мелкие, процесс горения дуги мягкий. Смеси газов СО2 + О2 себя не оправдали и в производстве не применяются. Смеси успешно применяют для сварки ответственных конструкций (например, грузоподъемных устройств) из легированных сталей типа 3ОХГСА, 12ГН2МФАЮ, 14ХГН2МДАФБ, 10ХСНД, 15ХСНД, 30ХГТ, 18ХГТ и подобные. При этом применяется сварочная проволока марок СВ-07ХНЗМД, СВ-08ХН2ГМТА и подобные.

Не следует увлекаться большими диаметрами сварочной проволоки. Лучшие результаты по качеству дает многослойная сварка тонкой проволокой, шов при этом нормализуется, меньше столбчатых кристаллов. Например, сварка грузовых стрел подъемного крана грузоподъемностью до 100 т выполняется проволокой диаметром 1,2 мм на токах 220-240 А в смеси аргон + 15% СО2 при толщинах металла 6-12 мм в 3-4 слоя. Плотность тока должна быть не ниже 85 А/мм2.

Следует обращать внимание на истечение защитного газа, которое должно быть без завихрений, турбулентности, так как при таком истечении может подсасываться воздух.

Иногда для сварки применяют омедненную проволоку, но следует помнить два заметных ее недостатка: наблюдается омеднение I подающих роликов, у которых имеется насечка (треугольные шлицы) и спирали внутри направляющего канала, спираль забивается и шланг выходит из строя, поскольку спираль прочистить практически трудно; стоимость омедненной проволоки в 2,5 раза дороже обычной сварочной проволоки такого же диаметра. И если учесть, что за последние годы заметно повысилось качество сварочной проволоки обычной (не омедненной), то смысл в применении омедненной теряется.

Вопросы очистки проволоки из бухт несложны и решаемы на любом производстве. Когда обычная проволока поставляется намотанной в специальных кассетах (их можно сразу устанавливать на полуавтомат), так как она чистая, защищена от коррозии, очистки и перемотки не требует.

Представительной комиссией ученых протоколом было разрешено применять проволоку сварочную диаметра 1,2 мм для любых конструкций вместо электродов типа Э50А, а проволоку диаметром 2 мм - для ответственных конструкций с толщиной листа до 24 мм также вместо электродов Э50А. Средний расход углекислого газа в России - около 1,6 кг на 1 кг проволоки, в Германии, Швеции этот показатель ниже - до 0, 9 кг на 1 кг проволоки. Это характеризует отношение к аппаратуре, культуру производства и аккуратность в работе.

Еще одна важная технологическая особенность: на подогретых деталях сварка в углекислом газе (и в смесях) хуже, так как конвективные тепловые потоки нарушают истечение защитной среды (газовой защиты), появляется подсос воздуха в дугу, следовательно, поры и ухудшение механических свойств. На основные типы и конструктивные элементы сварочных соединений при сварке в углекислом газе действует ГОСТ 14771-76. В качестве источников питания сварочной дуги в основном применяются выпрямители типа ВДУ с универсальной (жесткой и подающей) характеристикой, а также другие типы сварочных источников питания с жесткой характеристикой.

Сваркой в углекислом газе, а также и в смеси аргона с СО2 можно выполнять сварку многих марок высокопрочной и теплоустойчивых сталей, например, 20ХГСА, 18ХМА, 12ХМ, 15ХМА, 20ХМ.

Высоколегированные аустенитные хромоникелиевые нержавеющие стали (жаропрочные, жаростойкие, кислотостойкие) успешно сваривают в углекислом газе и смесях, но при этом сварочную проволоку нужно брать близкую по химсоставу или такую же, например, стали класса 18-8 типа 12Х18Н9Т сваривают проволокой СВ-06Х19Н9Т или СВ07Х18Н9ТЮ и т. д.