Постоянное увеличение интенсивности эксплуатации строительной техники требует от заводов-изготовителей повышения качества ее деталей и узлов. Одним из важных узлов строительной техники является гидроразводка экскаваторов, протяженность труб различного сечения на одном экскаваторе составляет около 77 м. Выход из строя в процессе эксплуатации одного или нескольких участков гидроразводки может надолго вывести из строя работающий экскаватор, поэтому повышение качества сварных соединений, таких как труба с трубой, труба с фланцем, труба с ниппелем, является актуальной проблемой строительной техники.В настоящее время указанные сварные соединения выполняются с применением механизированной сварки в СО2 проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм, что не всегда обеспечивает 100 %-е качество сварных соединений [1; 2].Перспективным с точки зрения повышения качества сварных соединений является метод автоматической сварки неплавящимся вольфрамовым электродом импульсной дугой в среде аргона с подачей присадочной проволоки и без нее, в зависимости от толщины стенки свариваемых деталей [3; 4].К качеству сварных соединений гидроразводки экскаваторов предъявляют повышенные требования: отсутствие окислов и шлаков по внутренней и наружной поверхностям соединений, а в металле швов - пор, трещин и шлаковых включений, равномерное проплавление по всему периметру с утяжкой 0,3 мм и усилением швов не более 0...3 мм.Качество сварных швов также зависит от точности сборки свариваемых стыков труб. Зазор в стыке должен быть не более 0,5 мм, а превышение кромок - не более 0,3...0,4 мм.В случае применения механизированной сварки в СО2 во внутренней полости труб на поверхности корня шва образуются участки со шлаковыми и окисными включениями.При автоматической сварке в среде аргона эти дефекты могут быть исключены благодаря дополнительному поддуву аргона во внутреннюю полость трубопроводов. Оптимальный расход газа составляет 1...2 л/мин.Разработка технологического процесса автоматической сварки в аргоне труб с арматурой (фланцы, ниппели и др.) гидроразводки экскаватора осуществлялась по двум основным направлениям [5; 6]:автоматическая сварка неплавящимся электродом в среде аргона поворотных стыков труб с арматурой;автоматическая сварка неплавящимся электродом в среде аргона неповоротных стыков труб с арматурой.Применение первого варианта наиболее целесообразно для сварки труб с арматурой, имеющих небольшую протяженность (до 400 мм) и незначительный изгиб в нескольких плоскостях.Трубы, имеющие значительный изгиб в пространстве и большую протяженность (до 2000 мм), целесообразно сваривать в неповоротном положении.Сварка поворотных стыков проводилась на установке АГСВ-4АР (рис. 1), предназначенной для автоматической сварки неплавящимся электродом в аргоне сталей и сплавов непрерывной и импульсной дугой.   Рис. 1. Установка для сварки поворотных стыков трубопроводов          Основные технические данные установки АГСВ-4АР:   Напряжение питающей сети, В220   Максимальнй сварочный ток, А315   Используемые источники питания сварочной дуги:постоянного токапеременного тока ВСВУ-315ИСВУ-315    Род сварочного токаПостоянный, постоянный импульсный и переменный   Диаметр вольфрамового электрода, мм1...5   Диаметр присадочной проволоки, мм0,8...2   Скорость подачи присадочной проволоки, м/ч5...35   Регулирование скорости присадочной проволокиПлавное   Установочные перемещения горелки, мм:по оси стыкапо вертикали к стыку ± 50± 50   Габаритные размеры, мм:головки сварочнойпульта управленияшкафа с электроаппаратурой 310х360х675240х100х3601075х500х1900   Масса установки, кг675  Сварка неповоротных стыков проводилась на установке УСТ-14 (рис. 2), предназначенной для автоматической сварки неплавящимся электродом в аргоне сталей и сплавов непрерывной и импульсной дугой.   Рис. 2. Установка для сварки неповоротных стыков трубопроводов          Основные технические данные установки УСТ-14:    Диаметр свариваемых труб, мм10...220    Сварочный ток, А40...350    Диаметр вольфрамового электрода, мм2...4    Скорость сварки, м/ч4...25    Скорость подачи присадочной проволоки, м/ч5...35    Диаметр присадочной проволоки, мм1,0...1,6    Величина вертикального перемещения планшайбы, мм250±2    Подача сварочного тока, питания электродвигателя подачи присадочной проволоки Коллекторная    Род сварочного токаПостоянный, постоянный импульсный, переменный    Используемые источники питания сварочной дуги:постоянного токапеременного тока ВСВУ-315ИСВУ-315    Питание цепи управления, В220    Габаритные размеры установки, мм:длинаширинавысота 285026522830    Масса установки (без источника питания), кг790    52   Разработка технологии автоматической сварки в контролируемой среде деталей гидроразводки экскаватора выполнялась на образцах, состоящих из трубы диаметром 38 мм (толщина стенки трубы - 4 мм) и фланца, а также трубы диаметром 10 мм (толщина стенки трубы - 2 мм) и ниппеля. Применялись неплавящиеся электроды диаметром 3...4 мм из вольфрама по ВТУ ВЛ-24-5-62, в качестве присадочного материала применялась сварочная проволока Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70 диаметром 1,2 мм. Материал труб - сталь 20, материал фланца и ниппеля - сталь 35. Подготовка кромок деталей под сварку для выполнения опытных работ представлена на рис. 3.  45˚  25˚ 25˚ г) в) б) а) 1 2 2 1 2 1 2 1 Рис. 3. Подготовка кромок разделки под сварку: 1 – фланец (в случае «г» - ниппель);2 – труба  Перспективным с точки зрения получения качественного сварного соединения является процесс сварки с присадочной проволокой с предварительной разделкой кромок свариваемых деталей (рис. 3б, в). Разделка кромок может быть односторонней (б) и двухсторонней (в). Оптимальный угол разделки кромок - 45...50°. 53 Сварка трубы с фланцем осуществляется за 2-3 прохода (шва). Требуемое качество первого шва (корневого провара) обеспечивается при сварке без присадочной проволоки, а последующих швов – при ее применении. Сварка выполнялась как непрерывной, так и импульсной дугой. Базовый режим сварки представлен в табл. 1.Установлено, что технологический процесс сварки с присадкой трубы с фланцем обеспечивает стабильное качество сварных соединений, однако более предпочтителен процесс сварки с двухсторонней разделкой кромок, обеспечивающий качество корневого шва и, соответственно, всего сварного соединения, в то время как при использовании односторонней разделки кромок возможны отдельные случаи неполного проплавления корневой части шва, замыкание электрода на боковую вертикальную поверхность разделки в процессе сварки, а также более трудоемкая операция настройки сварочной горелки по оси стыка.Разработка технологии сварки трубы 10х2 мм с ниппелем (рис. 3г) осуществлялась с использованием центратора, позволяющего совмещать и фиксировать свариваемые кромки деталей. Сварка выполнялась импульсной дугой без разделки стыкуемых кромок. Базовый режим сварки трубы 10х2 мм с ниппелем приведен в табл. 2. Таблица 1Базовый режим сваркиРежим сваркиТок сварки, АСкорость подачи проволоки, м/чСкорость сварки, м/чНомер сектора программы12345678910Непре-рывная дуга1шов100989895959587858585–7...82, 3 швы11011010510510010010098959520...407...8Импуль-сная дуга1шов150150150150150140140135135130–7...82, 3 швы17017017017017016016015015015020...407...8Примечание. Положение тумблеров на пульте источника питания дуги при импульсном процессе сварки:Фронт нарастания импульса................................................................... 0,04Дежурный ток.......................................................................................... 5Нарастание тока....................................................................................... 12Импульс.................................................................................................... 0,26Пауза......................................................................................................... 0,24Заварка кратера........................................................................................ 9Время отключения источника.................................................................4 Таблица 2Базовый режим сварки трубы 10х2 мм с ниппелемРежим сваркиТок сварки, АСкорость сварки, м/чНомер сектора программы12345678910Импульсная дуга без присадочной проволоки1151101001009898989090855...6Примечание. Положение тумблеров на пульте источника питания дуги при импульсном процессе сварки:Фронт нарастания импульса................................................................... 0,04Дежурный ток.......................................................................................... 4Нарастание тока....................................................................................... 9Импульс.................................................................................................... 0,16Пауза......................................................................................................... 0,24Заварка кратера........................................................................................ 4,5Время отключения источника................................................................ 1,0   54 Шов получается плотным, с усилением в корне шва не более 0,3 мм и утяжкой на поверхности шва не более 0,2 мм. Если утяжка на поверхности больше указанной величины, то на том же режиме сварки выполняют второй проход (метод автоопрессовки), при этом уменьшают величину импульса до 0,12. Возможно также выполнение второго прохода с подачей присадочной проволоки. Таким образом, на основании результатов проведенных исследований были разработаны режимы сварки элементов гидроразводки экскаватора, сварены опытные образцы труб с арматурой. Сваренные образцы переданы заводу для проведения промышленных испытаний.