Сварка авиационных материалов

Лабораторная работа №2
Тема: СВАРКА АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
В ЗАЩИТНОЙ СРЕДЕ
Сварку в инертных газах можно выполнять неплавящимся и плавящимся электрода.
Сущность сварки в защитных газах заключается в том, что в зону дуги поступает защитный газ. Выделяемое дугой тепло расплавляет основной металл и электрод. Остывая, металл сварочной ванны образует сварочный шов. Защитный газ изолирует расплавленный металл от газов в воздухе, препятствуя их взаимодействию.
В качестве неплавящегося электрода (рис.1,а) применяется пруток вольфрама, а в качестве плавящегося (рис.1,б) – проволока из основного металла или близкого к нему по химическому составу.
С варка неплавящимся электродом по способу механизации бывает ручной, полуавтоматической и автоматической. Если механизируется одно из этих перемещений, например, подача проволоки в зону дуги, то сварку относят к полуавтоматической, если оба перемещения – к автоматической.
Рис. 1. Схема сварки в инертном газе: а – неплавящимся электродом; б – плавящимся электродом; 1 – горелка; 2 – неплавящийся (вольфрамовый) электрод; 3 – присадочная проволока; 4 –свариваемая деталь; 5 – электродная проволока; (плавящийся электрод); 6 – механизм подачи проволоки

Преимущества метода: 1. Сварка вольфрамовым электродом позволяет сваривать металл толщиной 0,1-0,2мм. 2. Сварка возможна в любых пространственных положениях. 3. Высококачественная защита расплавленного металла. 4. Отпадает необходимость в флюсах при сварке алюминиевых, магниевых и бериллиевых сплавов. 5. Возможна сварка практически любых сплавов.

При сварке особо активных металлов используются специальные камеры заполненные инертным газом, предварительно вакуумированные.
При сварке плавящимся электродом дуга горит очень устойчиво даже при малой плотности тока благодаря высокой термоэмиссионной способности вольфрама. Поэтому удается сваривать небольшие (до 0,1мм) толщины металла. При сварке плавящимся электродом можно применять ток большой плотности, что повышает проплавляющую способность дуги. Поэтому, если требуется высокая прочность и плотность наплавленного металла, то сварка вольфрамовым электродом, чаще всего трёхфазной дугой, применяется и для металлов больших толщин.
Внедрение аргонодуговой сварки в камерах с контролируемой атмосферой позволило, в частности, освоить высококачественную сварку трубопроводов с толщиной стенки 0,65 – 1мм, диаметром 6-25мм, деталей шасси и других узлов на самолётах типа ЯК-40, ЯК-42, ИЛ -86 и др.
Импульсная дуга благоприятно действует и на структуру околошовной зоны, в том числе уменьшает размеры зоны разупрочнения и деформации.
При импульсно-дуговом способе сварки повышается стабильность горения дуги, что позволяет значительно снизить нижний предел сварочного тока, соответствующий устойчивому горению дуги. Импульсная сварка вольфрамовым электродом, прежде всего, применяется для сварки тока тонкого материала. Импульсная дуговая сварка может производиться и на переменном токе.
Одним из высокопроизводительных способов аргонодуговой сварки толстолистового материала является сварка погруженной дугой, проводимой как плавящимся электродом. При этом методе вольфрамовый электрод затачивают на конус с притуплением. Диаметр плоского конца электрода (притупления) порядка 2 мм. В процессе горения дуги по мере увеличения силы тока катодное пятно дуги покрывает всю площадь притупления. Столб дуги имеет чётко выраженную форму, и давление, оказываемое им на сварочную ванну, в этом случае максимально, жидкий металл выдавливается из под электрода, который опускают ниже поверхности свариваемого металла. Этим методом можно встык, без разделки кромок, за один проход сваривать стальные алюминиевые или титановые детали толщиной 10 мм. Высокое качество сварного соединения при аргонодуговой сварке достигается в результате колебаний дуги благодаря её перемещению в магнитном поле специальной катушки или колебаниям электрода вместе со сварочной горелкой с помощью механического привода.