Прогрессивным способом сварки меди является сварка в среде защитных газов. Сварку можно выполнять ручной или полуавтоматической. При ручной сварке дуга горит между вольфрамовым электродом и свариваемыми шинами. Вытекающий при сварке из сопла сварочной горелки газ препятствует проникновению кислорода и водорода из воздуха в зону сварки.
Применяемые при сварке защитные газы — азот, аргон, гелий не оказывают никакого химического влияния на металл как в твердом, так и в жидком состоянии.
Сварку производят на постоянном токе при прямой полярности (минус подается на электрод). В качестве источника тока применяют сварочные машины с падающей характеристикой ПС-500, ПСО-500, ПСМ-1000 и др. Принципиальная схема дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде аргона или азота приведена на рис. 30.
Рис. 30. Схема установки для сварки медных шин неплавящимся электродом в среде защитного газа.
Вести сварку в среде азота можно только лантанированными или торированными вольфрамовыми электродами, так как в среде азота обычные вольфрамовые электроды сгорают.
Для сварки шин толщиной до 10 мм применяют горелки без водяного охлаждения, при большей толщине — с водяным охлаждением. Сварка меди в среде азота имеет то преимущество, что азот позволяет повысить примерно в 1,2—1,3 раза ввод тепла в свариваемые шины по сравнению с аргоном при одной и той же подводимой электрической мощности. Это, очевидно, объясняется распадом молекул азота с затратой тепловой энергии в столбе дуги и обратной реакцией при понижении температуры образования молекул на поверхности свариваемых шин с выделением дополнительного тепла. Увеличению ввода тепла в свариваемые медные шины также способствует теплоемкость азота, которая в 1,5 раза выше теплоемкости аргона.
При сварке в среде защитного газа применяют, как и при сварке угольным электродом, флюс «борный шлак», которые посыпают в зазор между свариваемыми шинами. Присадочные прутки применяют из меди марки МО или Ml. Разделку кромок под сварку, установку Зазора при сварке в защитных газах делают так же, как и при сварке угольным электродом. Перед началом сварки сварщик открывает газ, продувает систему, регулирует расход газа и устанавливает вылет вольфрамового электрода наконечника, который должен быть в пределах 5—8 мм.
Дугу зажигают замыканием на угольную или графитовую пластинку, затем дугу переносят на кромки свариваемых шин.
Присадочный пруток вводят в сварочную ванну впереди дуги (левый метод сварки). Этим прутком сварщик производит, кроме поступательного движения вдоль шва, еще и колебательные движения поперек шва, перемешивая сварочную ванну, следя за тем, чтобы нагретый конец прутка не выходил из защитной газовой зоны. Сварку выполняют только в нижнем положении шва.
Таблица 17
Режимы сварки медных шин вольфрамовым электродом в среде аргона и азота в нижнем положении шва
Толщина свариваемых шин, мм | Диаметр электрода, мм | Ток при сварке, А | Напряжение дуги, В | Расход 1 | га 100 м: | л шва |
азота, п | аргона, л | присадки, г | ||||
3 | 3 | 200—250 | 35—40 | 20 | 13 | 25 |
5 | 4 | 250-350 | 35—40 | 30 | 15 | 35 |
6 | 5 | 400—430 | 40-42 | 35 | 16 | 40 |
8 | 5 | 400—430 | 40—42 | 40 | 18 | 65 |
10 | 5—6 | 430—460 | 40—42 | 45 | 20 | 105 |
12 | 5—6 | 430—460 | 40—42 | 50 | 23 | 160 |
Рекомендуемые режимы сварки приведены в табл. 17.
