При ручной дуговой сварке покрытыми металлическими электродами, сварочная дуга горит с электрода на изделие, оплавляя кромки свариваемого изделия и расплавляя металл электродного стержня и покрытие электрода (рисунок 1). Кристаллизация основного металла и металла электродного стержня образует сварной шов.
Электрод состоит из электродного стержня и электродного покрытия (см. рисунок 1). Электродный стержень – сварочная проволока; электродное покрытие – многокомпонентная смесь металлов и их оксидов. По функциональным признакам компоненты электродного покрытия разделяют:
Газообразующие:
защитный газ;
ионизирующий газ;
Шлакообразующие:
для физической изоляции расплавленного металла от активных газов атмосферного воздуха;
раскислители;
рафинирующие элементы;
легирующие элементы;
Связующие;
Пластификаторы.
Техника выполнения шва и режим сварки
Зажигание сварочной дуги
Перед зажиганием (возбуждением) дуги следует установить необходимую силу сварочного тока, которая зависит от марки электрода, типа сварного соединения, положения шва в пространстве и др.
Зажигание (возбуждение) производиться двумя способами. При первом способе электрод подводят перпендикулярно к месту начала сварки и после сравнительно легкого прикосновения к изделию отводят верх на расстояние 25 мм. Второй способ напоминает процесс, зажигая спички. При обрыве дуги повторное зажигание ее осуществляется впереди кратера на основном металле с возвратом к наплавленному металлу для вывода на поверхность загрязнений, скопившихся в кратере. После этого сварку ведут в нужном направлении.
Применение того или иного способа зажигания дуги зависит от условий сварки и от навыка сварщика.
Положение и перемещение электрода при сварке
Положение электрода зависит от положения шва в пространстве. Различают следующие положения швов: нижнее, вертикальное и горизонтальное на вертикальной плоскости, потолочное. Сварку вертикальных швов можно выполнять сверху вниз и снизу вверх.
При сварке в нижнем положении электрод имеет наклон от вертикали в сторону направления сварки. Перемещение электрода при сварке может осуществляться способами "к себе" и "от себя".
При отсутствии поперечных колебательных движений конца электрода ширина валика равна (0,8 - 1,5) d электрода. Такие швы (или валики) называют узкими, или ниточными. Их применяют при сварке тонкого металла и при наложении первого слоя в многослойном шве.
Получение средних швов (или валиков), ширина которых обычно не более (2 - 4) d электрода, возможно за счет колебательных движений конца электрода. Основные варианты колебательных движений конца электрода показаны на рисунке 2.
Рисунок 2. Основные виды траекторий поперечных колебаний конца электрода
Порядок выполнения швов
В зависимости от длины различают короткие (250 300 мм), средние (350 1000 мм) и длинные (более 1000 мм) швы.
В зависимости от размеров сечения швы выполняют однопроходными или однослойными, многопроходными или многослойными. Однопроходная сварка производительна и экономична, но металл шва недостаточно пластичен вследствие грубой столбчатой структуры металла шва и увеличенной зоны перегрева. В случае многослойной сварки каждый нижележащий валик проходит термическую обработку при наложении последующего валика, что позволяет получить измельченную структуру металла шва и соответственно повышенные механические свойства шва и сварочного соединения.
Расположение слоев при многослойной сварке бывает трех видов наложения; последовательное каждого слоя по всей длине шва, "каскадным" способом и способом "горки". Оба последних способа применяют при сварке металла значительной толщины (более 20 25 мм). При выполнении многослойных швов особое внимание следует уделять качественному выполнению первого слоя в корне шва. Провар корня шва определяет прочность всего многослойного шва.
Подбор силы тока и диаметра электрода
Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, а также температуру окружающей среды. При учете всех указанных факторов необходимо стремиться работать на максимально возможной силе тока.
Таблица 1 - Выбор диаметра электрода при сварке стыковых соединений
Толщина деталей
1,5-2,0
3,0
4,0-8,0
9,0-12,0
13,0-15,0
16,0-20,0
более 20
Диаметр электрода
1,6-2,0
3,0
4,0
4,0-5,0
5,0
5,0-6,0
6,0-10,0
Таблица 2 - Выбор диаметра электрода при угловых и тавровых соединений
Катет шва
3,0
4,0-5,0
6,0-9,0
Диаметр электрода
3,0
4,0
5,0
Силу сварочного тока определяют по формуле
Iсв=πdэ2*j/4,
где dэ - диаметр электрода (электродного стержня), мм;
j - допускаемая плотность тока, А/мм2.
Таблица 3 - Значения допускаемой плотности тока в электроде
Вид покрытия
Допускаемая плотность тока j в электроде, А/мм2, при диаметре электрода dэ, мм
3
4
5
6
Рудно-кислое, рутиловое
14,0-20,0
11,5-16,0
10,0-13,5
9,5-12,5
Фтористо-кальциевое
13,0-18,5
10,0-14,5
9,0-12,5
8,5-12,0
При приближённых подсчётах величина сварочного тока может быть определена по одной из следующих формул:
Iсв=k*dэ
Iсв=k1*dэ1,5
Iсв=dэ*(k2+α*dэ)
где dэ - диаметр электрода (электродного стержня), мм;
Twitter
Вконтакте
Livejournal
Facebook
Мой Мир
Google Buzz
Gmail