Газовая защита сварочной ванны


Наиболее распространена струйная местная защита потоком газа, истекающим из сопла сварочной горелки. Качество струйной защиты зависит от конструкции и диаметра сопла 1, расстояния L от среза сопла до поверхности свариваемого материала и расхода защитного газа. В газовом потоке различают две области: потенциальное ядро струи 2 и пограничный слой 3. При истечении в окружающую воздушную среду в ядре потока сохраняются скорость и состав газа, имеющиеся в сечении на срезе сопла. Периферийная область потока представляет собой область, в которой защитный газ смешивается с окружающим воздухом, а скорость по длине потока изменяется от первоначальной (на срезе сопла) до нулевой (на внешней границе струи). Поэтому надёжная защита металла может осуществляться только в пределах ядра потока. Чем больше длина H этого участка, чем выше его защитные свойства. Максимальная длина H наблюдается при ламинарном истечении газа из сопла. При турбулентном истечении газа такое строение потока нарушается, и его защитные свойства резко ухудшаются. На практике применяют конические, цилиндрические и профилированные сопла. Для улучшенной струйной защиты на входе в сопло в горелке устанавливают, например, мелкие сетки, пористые материалы, позволяющие дополнительно выравнивать поток газа на выходе из сопла. Расход защитного газа выбирают таким, чтобы обеспечить истечение струи, близкое к ламинарному истечению. Сварку в защитных газах можно выполнять неплавящимся, обычно вольфрамовым, или плавящимся электродом. В первом случае сварной шов получается благодаря расплавлению кромок изделия и, если необходимо, подаваемой в зону дуги присадочной проволоки. Плавящийся электрод в процессе сварки расплавляется и участвует в образовании металла шва. В зону сварки защитный газ может поступать концентрически вокруг дуги, а при повышенной скорости сварки плавящимся электродом – сбоку и двумя раздельными потоками. При сварке активных материалов для предупреждения контакта воздуха не только с расплавленным, но и с нагретым твёрдым металлом применяют сопла с расширенной зоной защиты.