ГЛАВА III. СУЩНОСТЬ, ТЕХНИКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ СВАРКИ И ОБОРУДОВАНИЕ

Назад: 9.7. Оборудование для газовой сварки и резки

10. Выбор сварочного оборудования

Исходными данными для выбора сварочного оборудования являются: материал и толщина изделия, тип соединения, длина, кривизна швов и серийность выпуска продукции.

По материалу и толщине изделия выбирается способ сварки, при этом материал является определяющим для выбора способа защиты и сварочных материалов.

Выбор способа защиты (газовый, шлаковый или комбинированный) металла сварочной ванны и участков, нагретых до высоких температур, прилегающих к шву, однозначно определяет качество сварного соединения и, по существу, непосредственно влияет на тип сварочного оборудования. При выборе способа защиты необходимо учитывать:

- склонность металла к взаимодействию с кислородом и азотом воздуха при нагреве (с этой точки зрения при сварке высоколегированных сталей и цветных металлов лучше использовать аргон),

- чувствительность металла к термическому циклу, что накладывает ограничения на режим сварки (например, сталь 18ХГТ можно сварить без трещин ручной дуговой сваркой и практически невозможно в защитном газе и под флюсом),

- возможность легирования металла шва (например, легирование через проволоку более эффективно, чем через флюс).

Способ защиты позволяет с технической точки зрения обеспечить выбор оптимального уровня механизации.

Исходная толщина и предполагаемый тип соединения определяет решение вопроса о возможности получение гарантированного проплавления стыка без или с разделкой кромок или получения заданной величины катета. Выбирая тип соединения, следует ориентироваться на ГОСТ, ОСТ (или руководящие документы) на соответствующий способ сварки и учитывать возможность получения оптимального термического цикла.

Тип шва определяет количество наплавленного металла (в зависимости от площади разделки), а значит и расход сварочный материалов. Кроме того, конструктивные размеры шва определяют пригодность тех или иных узлов сварочного оборудования для осуществления сварки (например, размеры горелок, мундштуков, необходимость поперечных колебаний электрода и т. д.).

После выбора способа сварки выполняется расчет параметров режима. Параметры, режима сварки являются комплексами факторами, определяющими требования к оборудованию и его характеристикам. Их величина определяется либо на основе инженерных расчетов либо на основе выбора по нормативно-технической документации. По полученным параметрам режима выбираются характеристики сварочного оборудования (источника питания, подающего механизма).

Источник питания должен иметь необходимые внешнюю характеристику, номинальный ток и напряжение холостого хода. Подающий механизм (при механизированной сварке) должен обеспечивать подачу сварочной проволоки определенного диаметра в необходимом диапазоне скоростей.

Длина и кривизна сварного шва оказывают прямое влияние на уровень механизации процесса сварки. Следует рекомендовать автоматический способ выполнения сварочных работ при длине шва > 700…I000 мм, а при меньшей длине использовать полуавтоматическую или ручную сварку. Кривизна сварного шва, как правило, ограничивает возможности механизации процесса сварки, заставляя проектировать специальные приспособления, обеспечивающие перемещение изделия при использовании типового сварочного оборудования, либо проектировать специальные автоматы или установки. На уровень механизации сварочных работ влияет также количество выпускаемой продукции; при серийном или крупносерийном производстве необходимо использовать автоматические способы сварки или автоматические линии.

Таким образом, серийность выпуска продукции играет решающую роль в выборе способа механизации и типа сварочного оборудования, так как они оказывают прямое влияние на стоимость процесса.

Роботизированную сварку следует применять при массовом производстве конструкций, которые имеют много сварных швов ограниченной протяженностью, расположенных в различных пространственных положениях. При этом нужно учитывать, что данный способ сварки требует точной сборки заготовок, имеющих постоянные размеры.

Тип сварочного оборудования выбирается по справочникам, каталогам. При этом нужно учитывать тот факт, что одинаковыми техническими характеристиками могут обладать несколько типов (единиц) оборудования. Для принятия решения в этом случае могут быть использованы следующие сравнительные критерии: диапазон и плавность регулирования сварочного тока, скорости подачи проволоки и скорости сварки; возможность наклона мундштука (горелки) в продольном и поперечной ко шву направлениях, возможность управления направлением перемещения дуги; возможность доступа к свариваемым элементам.

Учитывая эти и другие требования, инженер-сварщик кроме того, ограничен: имеющейся номенклатурой сварочного оборудования выпускаемого в стране (или отрасли), стоимостью оборудования, экономическими возможностями предприятия в приобретении требуемого оборудования.

Далее: 11. Дефекты сварных соединений, их причины и методы устранения