Автоматическая и полуавтоматическая сварка

Принцип автоматической сварки заключается в том, что электрод подается к месту сварки автоматически при непрерывном разматывании бухты специальной электродной проволоки. Электрод подается автоматической (сварочной) головкой, которая выполняет те же функции, что рука сварщика при ручной сварке.


Схема автоматической сварки под слоем флюса

Схема автоматической сварки под слоем флюса


Вместо обмазки применяется сыпучий материал определенного химического состава (флюс), которым засыпается конец электрода. Флюс полностью изолирует место сварки от воздуха, так как горение дуги происходит под слоем флюса. В результате получается однородный, плотный, с глубоким проваром шов, обладающий высокими механическими показателями.

Таблица Механические свойства образцов сварных соединений и наплавленного металла шва.

Вследствие большой силы тока, применяемого при автоматической сварке (600 — 3 000 а), производительность ее в 3 — 5раз (а иногда даже в десятки раз) выше, чем при ручной сварке.


Автоматическая сварка угловых швов балок сварочными тракторами

Автоматическая сварка угловых швов балок сварочными тракторами


При проектировании конструкций, соединения которых должны быть выполнены автоматической сваркой, необходимо предусматривать такие конструктивные решения, которые не мешали бы проходу автоматической головки. Автоматическая сварка может осуществляться на стационарной установке или при помощи сварочных тракторов1.


Автоматическая сварка

Автоматическая сварка

Автоматическая сварка угловых швов в нижнем положении:

а — «в лодочку»;
б — наклонным электродом;
в — способом оплавления.


Обычно эту сварку выполняют при нижнем положении швов, применяя для этого вращающиеся кондукторы. При этом швы формируются свободно.

В последнее время Институтом электросварки АН УССР разработан метод сварки с принудительным формированием швов (для металла толщиной от 10 до 24 — 30 мм), предназначенный главным образом для наложения вертикальных швов. Схема такой сварки показана на фигуре.

 


Вращающийся кондуктор для сварки балок

Вращающийся кондуктор для сварки балок


Схема автоматической сварки

Схема автоматической сварки

Схема автоматической сварки с принудительным формированием шва:

1 — охлаждающая вода;
2 — ползун;
3 — мундштук;
4 — задняя прокладка;
5 — электрод;
б — расплавленный флюс;
7 — ванна;
8 — шов.


Для сварки элементов толщиной больше 24 — 30 мм применяется метод бездуговой сварки, названной электрошлаковой. Для этого вида сварки, с помощью которой можно сваривать детали большой толщины (200 — 300 мм), характерно, что ток проходит через расплавленный шлак (флюс) с выделением тепла, достаточного для плавления основного и электродного материала.


Схема электрошлаковой сварки

Схема электрошлаковой сварки

Схема электрошлаковой сварки:

1 — кромки изделия;
2 — охлаждаемые ползуны;
3 — ванна расплавленного шлака;
4 — металлическая ванна;
5 — электрод, погруженный в шлак.


Полуавтоматическая сварка

Полуавтоматическая сварка

Полуавтоматическая сварка:

а — установка для полуавтоматической сварки: 1 — сварочный трансформатор; 2 — аппаратный ящик; 3 — бухта проволоки; 4 — подающие ролики; 5 — гибкий шланг; 6 — держатель и бункер флюса; 7 — свариваемое изделие;

б — держатель ДШ-5: 1 — трубчатый мундштук; 2 — воронка для флюса; 3 — заслонка; 4 — ручка с кнопками управления.


Для наложения швов, неудобных для автоматической сварки, может применяться шланговая полуавтоматическая сварка под флюсом. Идея этого вида сварки заключается в том, что тонкая электродная проволока диаметром 2 мм подается к месту сварки по гибкому шлангу механизированным способом, а движение вдоль шва производится вручную.

Флюс подается непосредственно из воронки держателя, на котором находятся также кнопки управления. На фигуре показана приварка полуавтоматом ребер жесткости сварной балки.


Полуавтоматическая сварка ребер жесткости балок

Полуавтоматическая сварка ребер жесткости балок


Другие виды сварки

Точечная электросварка. За последние годы появились машины, сваривающие пакеты листов общей толщиной до 30 мм при помощи сплавления их в отдельных точках. Для этого свариваемые листы помещают между двумя обжимающими их медными электродами, через которые пропускают ток большой силы.

Точечная сварка в строительных стальных конструкциях в настоящее время не получила заметного распространения из-за невозможности обеспечить стабильные показатели прочности для толстых деталей.

Газовая сварка. Сгорание ацетилена в струе кислорода дает высокую температуру (3200°), в результате чего расплавляются и свариваются основной металл и присадочный материал в виде проволоки, которая вводится в газовое пламя. Газовая сварка мало производительна и поэтому применяется редко, преимущественно в ремонтном деле.

1 Д. П. Шиловцев, Изготовление стальных конструкций, Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1954.

«Проектирование стальных конструкций»,
К.К.Муханов