Плазменная сварка алюминиевых сплавов
Страницы: 1 2 3 4 5В условиях возрастающего объема производства изделий из алюминиевых сплавов механизация сварочных работ является актуальной задачей. Выбор способа сварки во многом определяет возможности механизации сборочно-сварочных процессов. В настоящее время применяется механизированная сварка алюминиевых сплавов трехфазной дугой, аргонодуговая — плавящимся электродом и плазменная — постоянным током обратной полярности. Высокая производительность процесса, более низкие деформации и высокая стабильность горения дуги являются основными преимуществами плазменной сварки постоянным током обратной полярности.
В течение ряда лет на некоторых предприятиях проводятся работы по внедрению разработанной во ВНИИЭСО плазменной сварки алюминиевых сплавов [9]. Для сборки и сварки конструкций из сплава АМгб спроектированы и изготовлены соответствующие приспособления, которые применяются в комплекте со специализированными установками для плазменной сварки УПС-501. Нестандартное оборудование и эти установки объединяются в единый технологический комплекс с общим энергетическим водо- и газоснабжением. В случае необходимости направляющие рейки установок УПС-501 могут быть удлинены до 5 м и укреплены в виде портальных балок на высоте 1,5 м над уровнем пола. Балки могут перемещаться по рельсам в любую точку участка. Таким образом достигается взаимозаменяемость установок, а при необходимости может производиться сварка конструкций одновременно двумя автоматами.
Технологический комплекс для плазменной сварки совместно с комплексом для плазменной резки обычно выделяется в специализированный участок внутри цеха (рис. 22).
Рис. 22. Схема участка плазменной сварки: 1 — установка УПС-501; 2— шкаф управления манипуляторами; 3 — установка УПС-301; 4 — шкаф с газораздаточным постом; 5 — приспособление для сварки кольцевых швов; 6 — самоходная головка; 7 — пульт управления установкой УПС-501; 8 — направляющая рейка установки УПС-501; 9 — узел подачи присадочной проволоки; 10 — приспособление для сварки продольных стыков; 11 — направляющие рельсы.
Рис. 23. Эскизы сварных соединений, выполняемых плазменной сваркой.
Ниже рассматриваются примеры сварки некоторых характерных изделий из алюминиевых сплавов марок АМг6М и АМг5М по ГОСТ 8617—68. Конструктивно они состоят из фланцев, дисков, балок, платиков. Фланец (рис. 23) изготовляется из полого прессованного алюминиевого профиля ПК801-231 и состоит из двух частей, свариваемых встык ручной сваркой. Наружный диаметр фланца равен 3,4 м. Диск диаметром 3,1 м выполняется из прессованного профиля П8204 по каталогу ВИЛСМАП, сплав АМг6М — по ГОСТ 8617—68. Он состоит из двух панелей и сегмента, свариваемых между собой встык продольным швом вдоль ребер без разделки кромок. Сечение материала в месте стыка — 4 мм.
Балки изготовляются из двух свариваемых угольников (материал АМгбМ по ГОСТ 8617—68) толщиной от 20 до 6 мм, а платики выполняются из листового материала АМг6М и АМг6М и привариваются к панелям ручным аргонодуговым способом.
Продольные стыки балок представляют собой соединения алюминиевых угольников длиной до 3 м, свариваемых между собой встык непрерывным швом без разделки кромок. Согласно требованиям чертежа обратного формирования шва не требуется, допускается непровар, равный 0,7 толщины свариваемых кромок. Усиление на наружной поверхности шва не допускается. До сварки кромки угольников обрабатываются на фрезерном или строгальном станке.
Сварка производится, на установке УПС-501 постоянным током обратной полярности. Установка состоит из самоходной головки, укрепленной на направляющей балке, блока управления, вмонтированного в источник питания ВДУ-504-1УЗ, и блока газовой аппаратуры. Установка комплектуется плазмотронами на токи 500 и 300 А и может работать в рабочем и наладочном режимах.
С целью получения равномерного проплавления свариваемых кромок в схеме установки предусмотрены прогрев изделия перед сваркой и заварка кратера. Зажигание плазменной дуги производится стабильно за счет повышенного расхода плазмообразующего газа при возбуждении дежурной дуги. После зажигания рабочей дуги происходит автоматическое переключение расхода плазмообразующего газа на рабочий режим. Регулирование сварочного тока начинается со 100 А и производится плавно потенциометром, расположенным на пульте управления сварочной головки. Движение последней — реверсивное. Скорость сварки регулируется в пределах 5—100 м/ч потенциометром с пульта управления и путем перестановки шестеренок в сварочной головке.