Особенности ручной электродуговой сварки. Ручная электродуговая сварка

Ручная электродуговая сварка: особенности применения

Сварки металлов с применением электрической дуги — один из наиболее распространенных методов. Электродуговая сварка обладает множеством достоинств: она проста, универсальна, не требует дорогостоящего оборудования и мастеров высокой квалификации. С помощью этого метода возможна сварка чугуна, алюминия, меди, стали и любого другого металла.

В данном материале мы кратко расскажем, что такое электродуговая сварка и какие существуют виды электродуговой сварки.

Содержание статьи

Общая информация

Что такое электродуговая сварка? На картинке ниже вы можете видеть наглядную схему. По сути, ключевой элемент — электрическая дуга. Она образуется следующим образом: необходим источник, способный выдавать большое значение тока при относительно небольшом напряжении. Это напряжение подается на свариваемый металл и на электрод одновременно. В результате между электродом и металлом образовывается электрическая дуга.

В данном случае энергия электрического тока преобразовывается в тепловую энергию, за счет чего металл плавится, и сварщик может сформировать шов. Благодаря этой особенности температура нагрева может достигать нескольких тысяч градусов по Цельсию. Этой температуры достаточно для работы практически со всеми известными металлами. Отсюда такая универсальность электродуговой сварки.

Технология электродуговой сварки заключается в том, что помимо металла под действием высокой температуры также плавится электрод. В ходе этого процесса образуется сварочная ванна или сварочная зона. Здесь протекают все основные сварочные процессы: металл взаимодействует с электродом, образуется шлак и так далее.

Как мы упоминали выше, электродуговая сварка металлов выполняется с помощью электродов (их также называются стержнями). Электроды могут быть плавящимися и неплавящимися. Плавящийся электрод, как вы можете догадаться, плавится под воздействием температуры. А неплавящийся нет. По этой причине с неплавящимися стержнями нужно дополнительно использовать присадочную проволоку.

Присадочная проволока продается в бобинах, которые заправляются в специальный механизм подачи. Также проволоку можно подать в сварочную зону вручную. Она необходима для полноценного формирования сварочного шва.

Читайте также: Правила хранения электродов 

У электродуговой сварки есть один существенный недостаток — дуга горит нестабильно и требует большого внимания при работе с ней. Чтобы упростить работу были придуманы плавящиеся электроды с особым составом, который может включать в себя натрий, калий и прочие элементы. Благодаря им дуга проще зажигается, горит стабильнее. Но этого недостаточно, чтобы справиться с еще одним недостатком дуговой сварки.

Мы говорим про окисление шва. Дело в том, что шов, взаимодействуя с кислородом, активно окисляется и теряет свои положительные свойства. Он становится хрупким и пористым, возрастает вероятность образования трещин. Чтобы справиться с этой проблемой можно использовать специальные защитные газы. К ним относится аргон, углекислый газ, гелий и различные смеси из этих газов.

Электродуговая сварка с применением защитных газов требует использования особых сварочных аппаратов, которые оснащены системой подачи газа. У вас не получится сварить металл с газом, если вы решили выполнить работу с помощью бюджетного компактного инвертора. Так что заранее определитесь, какой сварочный аппарат вам нужен.

 

В работе можно использовать и переменный, и постоянный ток. Мы рекомендуем использовать постоянный ток, поскольку наша практика показала, что металл меньше разбрызгивается, шов получается ровнее и качественнее. На переменном токе в основном работают только профессионалы своего дела, которые четко осознают, зачем им нужны именно такие настройки сварочного аппарата.

Особенности дуги

Говоря про электродуговую сварку не лишним будет рассказать вам об электрической дуге, как о самом главном элементе. Мы уже разобрались, что электрическая дуга формируется в момент первого взаимодействия электрода с металлом. Чтобы вам было проще понять представьте, что формирование дуги похоже на кратковременный разряд тока. Понятие электрической дуги очень обширно, так что применительно к сварке ее называют просто сварочной дугой.

Вместе с тем, сварочная дуга — это основной элемент всей электрической цепи во время сварки. Она может быть сжатой, косвенной и прямой. Сжатая дуга — это гибрид из косвенной и прямой, но при этом сжатой в струе газа. Она используется для резки или сварки тугоплавких металлов. Дуга косвенного действия формируется между двумя электродами, при этом металлическая деталь, которую вы собираетесь варить, не включается в электрическую цепь. Дуга прямого действия самая распространенная. Она образуется между электродом и металлом.

Виды электродуговой сварки

Теперь, когда мы разобрались с определением и особенностями сварочной дуги, приступим к классификации методов электродуговой сварки.

Самый распространенный метод — ручная электродуговая сварка (РДС). Она используется для сварки всех видов металлов, в том числе черных и цветных. Ключевая особенность РДС — обязательная необходимость защищать сварочную зону от кислорода. С этой задачей неплохо справляются плавящиеся электроды со специальным покрытием. Под воздействием высокой температуры покрытие плавится, образуя защитный слой на поверхности шва, и защищая его от пагубного влияния кислорода.

Технология ручной электродуговой сварки крайне проста, поэтому она получила широкое распространение среди домашних сварщиков. Электрод подсоединяется к держаку и его конец нагревается, когда им постукивают или чиркают о поверхность металла. Этот процесс зажигает дугу, замыкается электрическая цепь.

Затем электрод медленно отводят от поверхности металла примерно на пол сантиметра. На расстоянии между электродом и металлом появляется видимая дуга. Если расстояние меньше 5 миллиметров, то такая дуга называется короткой. Мы рекомендуем использовать именно короткую дугу в своей работе, но это требует опыта и частой практики, поскольку не так уж просто непрерывно вести электрод на расстоянии менее пол сантиметра.

Но это не единственный метод. Также есть сварка под флюсом, сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа и сварка с применением порошковой проволоки. Технологический процесс электродуговой сварки с применением любого из этих методов мало отличается от РДС. Единственное отличие — используемые в работе комплектующие и оборудование. Сама же дуга и ее характеристики остаются неизменными. Давайте подробнее разберем каждый метод.

Начнем со сварки применением флюса. Флюс — это вещество, выпускаемое в жидком, порошкообразном, пастообразном и кристаллическом виде, которое подается в сварочную зону и выполняет роль защиты шва от кислорода. Также флюс обеспечивает стабильное горение дуги и несколько упрощает формирование шва. Зачастую для работы с флюсом используют автоматический сварочный аппарат, который сам подает флюс в сварочную зону. Но вы можете и вручную нанести защитное вещество на поверхность металла. С помощью этого метода можно без особых трудностей варить металл любой толщины.

Второй метод — сварка с применением неплавящихся электродов. Они могут быть вольфрамовыми, угольные или графитовыми. Такой метод требует использования защитных газов и проволоки, об этом мы писали выше. С помощью такого метода возможна качественная сварка чугуна, алюминия, никеля, меди и прочих металлов. Такой способ зачастую используют профессиональные сварщики, которым доверили ответственную работу. Шов получается очень качественным и аккуратным. Также вы сможете сварить металлы любой толщины с достаточно быстрой скоростью.

Последний вид электродуговой сварки — сварка с применением порошковой проволоки. Этот метод очень интересный. Здесь при формировании шва в зону сварки подают специальную порошковую проволоку, но от обычной она существенно отличается. Сама порошковая проволока представляет собой полую трубку, которая заполнена флюсом. При плавлении этой проволоки флюс высвобождается и также плавится, образуя тот же защитный слой, что и при работе с обычным порошковым или кристаллическим флюсом.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, что такое электродуговая сварка. Сварщик электродуговой обязан знать не только основы самого сварочного процесса, но и быть ознакомленным с основными нормативными документами, должен уметь читать чертежи и проводить первичный контроль качества. Технологический процесс электродуговой сварки не так уж сложен, как может показаться на первый взгляд. Все, что от вас необходимо — это правильно зажигать дугу, следить за ее стабильность и работать с оптимальной скоростью. Этого уже будет достаточно для успешного старта. Желаем удачи в работе!

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]

svarkaed.ru

всё, что вы хотели знать

Ручная дуговая сварка (она же сварка MMA, РД, РДС) с угольным электродом была придумана еще в конце 19-го века российским изобретателем Николаем Бернардосом. Тогда же изобретатель запатентовал свою технологию во многих странах Европы. Позднее он же придумал контактную сварку и дуговую сварку в среде защитного газа.

С тех пор прошло немало времени, и технология ручной дуговой сварки прошла множество модификаций. Так, например, среди домашних умельцев получила распространение не классическая дуговая сварка угольным электродом, а сварка с применением плавящихся стержней. Также сварочные аппараты получили множество новых функций, а в производстве стали применяться металлы с особыми свойствами.

Поэтому технология дуговой сварки стала несколько сложнее. В этой статье мы вам подробно расскажем, что такое ручная дуговая сварка, какие достоинства и недостатки есть данного метода соединения металлов и как выполняется РД сварка металлоконструкций.

Содержание статьи

Общая информация

Ручная дуговая сварка MMA (MMA — общепринятое международное название) — это процесс формирования сварочного соединения с помощью электрической дуги. Дуга зажигается между электродом и поверхностью металла, горит стабильно и формирует ровный шов. Электроды для РДС изготавливаются из металлической проволоки и имеют специальное покрытие, защищающее сварочную зону от негативного влияния кислорода. В работе используются электроды, длиной до 45 сантиметров.

Дуга при ручной сварке зажигается либо методом постукивания (сварщик постукивает концом электрода о поверхность металла, не применяя силу), либо методом чирканья (по аналогии со спичечным коробком). Дуга плавит металл и одновременно с деталью плавится электрод. При плавлении электрода металл наплавляется и формируется шов. Допустимо незначительное разбрызгивание металла.

Ручная дуговая сварка MMA с помощью покрытых электродов — один из простейших видов сварки. Отсюда и множество нюансов в работе. При таком методе сварки рабочее время расходуется нерационально, много сил уходит на формирование шва, снижается производительность труда. Поэтому такая технология больше востребована у домашних умельцев, нежели на крупном заводе.

Зато с помощью РДС вам под силу наплавка валов, сварка многих типов металлов и относительно быстрый ремонт изделий из металла в домашних условиях. Также при наличии опыта и квалификации можно выполнить разные типы швов, в том числе трудоемкие, вроде потолочных.

Достоинства и недостатки

Ручная дуговая сварка плавящимся электродом не зря является самым популярным методом соединения металлов. С ее помощью можно выполнить несложный ремонт, сформировать короткие прочные швы, провести быстрое техническое обслуживание какого-нибудь оборудования. Но это еще не все плюсы.

По сравнению с другими технологиями сварочные аппараты для РДС сварки стоят недорого, они компакты и просты в использовании. Также для работы не требуется дополнительная защита сварочной зоны с помощью газа или флюса, поскольку с этой задачей справляется электрод. Еще один плюс — возможность работать практически в любых условиях: и на улице, и в цеху, и на ветру, и под палящим солнцем. А это важно, если нужно произвести быстрый ремонт в «полевых» условиях.

Не стоит забывать, что РДС подходит для сварки самых разных металлов: от углеродистых и легированных сталей до чугуна, алюминия и меди. При этом толщина деталей может достигать нескольких сантиметров и мощный сварочный аппарат справится с этой задачей. Также можно произвести сварку в любом пространственном положении, если это потребуется.

Теперь о недостатках. РД по металлу требует частых перерывов в работе. Они необходимы, чтобы заменить расплавленный электрод на новый. А его расход может быть очень большим при отсутствии опыта или при сварке толстых металлов. Если электрод достиг длины в 5 сантиметров и менее, то его тут же следует заменить.

Ручная сварка с применением электрода подразумевает образование шлака вокруг сварочной зоны и шва. С одной стороны, это хорошо, поскольку шлак дополнительно защищает сварочную ванну от кислорода. Но после работы шлак нужно удалить с поверхности металла. Этот процесс может быть трудоемким и отнимает немало времени.

Из-за этих двух недостатков ручная дуговая сварка считается одной из самых медленных. Она приводит к перерасходу времени и не идет ни в какое сравнение с конкурентами, вроде MIG сварки. Вы должны взять во внимание этот недостаток.

Из-за того, что в работе нельзя использовать электроды до конца, а принято часто заменять их на новые, происходит перерасход комплектующих. Выходит, что в работе используется не более 70% электрода, остальное считается огарком. Этот факт увеличивает себестоимость работ.

Несмотря на относительную универсальность, с помощью РДС не получится сварить олово или цинк. И вообще все металлы с низкой температурой плавления. Это происходит из-за того, что коэффициент тепловложения слишком велик при сварке электрической дугой. Также ручная дуговая сварка плавящимся электродом не подойдет для соединения деталей из титана, тантала и любых других металлов, обладающих активными химическими свойствами. Электрод не сможет в должной мере защитить шов от окисления.

Ну и последний минус, который нужно упомянуть. В ручной дуговой сварке ток проходит по всей длине электрода, и если значение тока будет слишком велико, то стержень может перегреться и защитное покрытие разрушится. Из-за этого вы просто не сможете установить высокие значения тока, чтобы хоть как-то ускорить работу. Это еще одна причина, почему скорость работы при ручной сварке металлоконструкций может быть ниже, чем при использовании других методов сварки.

Разновидности

Нельзя выбрать какой-то один определенный способ сварки РДС, поскольку технология проста и не имеет дополнительной классификации. Конечно, можно классифицировать ручную дуговую сварку по типу используемого электрода, по типу получаемого шва или по типу дуги. Но это лишь усложняет понимание сути технологии. Поэтому предлагаем сразу приступить к изучению основ РД сварки, не вдаваясь в подробности классификации.

 

Особенности сварки

Понимая принцип ручной дуговой сварки плавящимся электродом можно приступить к самому сварочному процессу. Для начала разберемся, в каких случаях такая сварка целесообразна. РД по металлу целесообразна том случае, если толщина детали начинается от 2 миллиметров и не превышает 50 миллиметров. Также целесообразна сварка легированных, углеродистых и нержавеющих сталей. РДС отлично подойдет для мелкосерийного производства или для сварки штучных изделий. Если металлы толще и деталей много, то рекомендуем заменить ММА сварку на MAG.

Если детали будут слишком тонкими, то они будут плавиться слишком быстро. Это приводит к образованию дефектов, шов просто не успевает сформироваться. Даже если вы установите минимальное значение тока. Используйте другие технологии сварки тонкого металла, не рискуйте.

Выше мы писали, что возможна сварка деталей толщиной до 50 миллиметров. Но мы все же рекомендуем соединять металлы с толщиной максимум 20 миллиметров. Сварка толстых деталей экономически невыгодна при использовании технологии ручной дуговой сварки.Все эти правила не применимы к ситуации, когда нужно сварить короткий шов, чтобы произвести небольшой ремонт. Если участок сварки слишком мал, вы не будете использовать дорогостоящее оборудование, газ, флюсы и прочее. В таких ситуациях ручная дуговая сварка MMA вполне целесообразна при сварке деталей толщиной до 200 миллиметров.

Технология ручной дуговой сварки начинается с основ о пространственном положении. Мы писали, что ручная дуговая сварка плавящимся электродом возможна в любом положении. Это правда, но с оговорками. Дело в том, что не все электроды позволяют выполнить сложные потолочные или вертикальные швы. Они плавятся слишком быстро и стекающий металл не позволяет сформировать шов. Обратите на это внимание перед выполнением ответственной работы.

По этой причине наилучший результат достижим именно в нижнем или горизонтальном пространственном положении. Такую работу сможет выполнить сварщик даже с низкой квалификацией, можно использовать электроды большего диаметра и установить на сварочном аппарате большую силу тока, чтобы ускорить рабочий процесс. Так что если вы можете заменить потолочные швы на нижние — не отказывайтесь от такого решения.

Если вы используете метод ручной дуговой сварки покрытыми стержнями и вам все же нужно сделать потолочных шов, то выберите электроды небольшого диаметра и установите на аппарате минимальное значение сварочного тока. Работайте не медленно и не быстро, постарайтесь найти «золотую середину» в скорости ведения дуги. Ведите дугу уверенно и не отклоняйтесь в стороны.

Теперь поговорим о типе и полярности тока. Сварка ММА может производить на постоянке и на переменке, выбор режима зависит от электродов. Обязательно читайте упаковку ваших стержней перед работой, некоторые электроды могут быть предназначены только для работы на одном типе тока.

Одно известно точно — при постоянном токе дуга горит стабильнее, чем при переменном. Это заметно даже при использовании универсальных стержней, способных работать с любым родом тока. Словом, если вы начинающий сварщик, то приобретайте универсальные комплектующие и экспериментируйте с настройками.

Что касается полярности, то ее выбор зависит от того, какая скорость плавления электрода вам необходима. Если выберите обратную полярность и установите постоянный ток, то электрод будет плавиться медленнее и равномернее. Это наиболее приемлемый вариант. Есть электроды, которые работают одинокого хорошо с любой полярностью.

Ручная сварка железа или никеля имеет свои сложности. В работе металл может быть подвержен проблеме, называемой магнитным дутьем. Магнитное дутье — это когда дуга начинает непроизвольно отклоняться от сварочной ванны из-за магнитных свойств металла. Чтобы избежать этих проблем установите на сварочнике переменный ток, это может помочь.

Подбор электродов

Электроды так же важны, как и соблюдение технологии сварки. От их правильного выбора во многом зависит качество будущего шва. Нужно подбирать стержни в соответствии с металлом, который вы собираетесь варить. Многие характеристики электрода можно узнать по его маркировке. О том, как читать маркировку мы рассказывали в этой статье.

При работе с ручной дуговой сваркой обращайте внимание на свойства выбранных вами электродов. Свойства зависят от типа покрытия. У электродов для РДС чаще всего рутиловое или основное покрытие. Мы не будем утверждать, какое из них лучше. Просто перечислим их положительные и отрицательные стороны.

Электроды с рутиловым покрытием часто используют новички, поскольку проще зажечь и вести дугу. Они представлены в широком ассортименте, есть и бюджетные, и дорогие марки. Мы не рекомендуем покупать слишком дорогие электроды для домашней сварки, поскольку они просто не раскроют весь свой потенциал.

Из недостатков рутилового покрытия можно выделить повышенное содержание водорода в сварном соединении, что несколько ухудшает качество шва. Но зато металл практически не разбрызгивается при сварке, что очень важно. Новичкам рекомендуем электроды марки МР-3, как одни из самых бюджетных и распространенных.

Электродами с основным покрытием — выбор опытных профессиональных сварщиков. С такими стержнями довольно трудно работать, поскольку дуга зажигается неохотно и в процессе сварки должна быть очень короткой. Все это требует опыта. Но если вы новичок не бойтесь применять такие электроды в своей практике. Так вы сможете быстрее научиться. Электроды с основным покрытием обеспечивают отличное качество шва. Если вам нужно сварить относительно тонкий металл, то выбирайте электроды с основным покрытием.

Также электроды подбираются исходя из экономических факторов. При таком медленном способе сварки как РДС важно знать скорость наплавки стержня, чтобы определить, сколько времени и электродов понадобится на формирование шва. Существуют специальные высокопроизводительные стержни, с ними работе идет быстрее. Но ими, как правило, можно варить только горизонтальные швы.

Выше мы писали, что электрод нужно использовать на 70% процентов, оставляя примерно 5 сантиметров стержня. Некоторые новички намеренно устраивают перерасход электродов, используя их лишь наполовину. Многие объясняют это тем, что просто беспокоятся о длине электрода и предпочитают оставить стержень с запасом. Мы не рекомендуем так делать в своей практике. Вам придется еще чаще прерывать сварку и менять электроды на новые.

Вместо заключения

Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами — классический и проверенный годами метод соединения деталей из металла. Она проста, не требует использования дополнительных комплектующих и ее основы понятны даже людям, далеким от сварки.

Чтобы обучиться этому делу, прочтите на нашем сайте дополнительные материалы по сварке. Также у нас вы найдете руководства на сварочные работы, обучающие статьи и полезную информацию по изготовлению самодельных сварочников и комплектующих. Делитесь свои опытом в комментариях, он наверняка будет полезен для начинающих сварщиков. Желаем удачи в работе!

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]

svarkaed.ru

Ручная дуговая сварка: ГОСТ, технология, режимы, виды

Ручная дуговая сварка – это быстрый и надежный способ неразъемного соединения металлических деталей. Сварка кузнечным способом была известна людям уже несколько тысячелетий назад, она отличалась большой трудоемкостью и требовала долгого обучения и накопления опыта. В начале XX века начала применяться электродуговая сварка, металл нагревался до температуры плавления с помощью электрической дуги. За столетие возможности электродуговой сварки существенно возросли, а удобство работы сварщика повысилось. Теперь этой технологией может овладеть любой домашний мастер.

Ручная дуговая сварка

Процедура выполнения дуговой сварки

Технология ручной дуговой сварки состоит из следующих основных операций

• Подготовка заготовок и оборудования. Свариваемые поверхности необходимо тщательно очистить от ржавчины, остатков старой краски и других жидких и твердых загрязнений. Очистку проводят механическим и химическим способом. Заготовки размещают на сварочном столе или на полу так, чтобы зазор между соединяемыми деталями был минимальным, и фиксируют струбцинами и другими приспособлениями. Один провод от сварочного аппарата присоединяют к детали, другой к держателю электрода.
• Розжиг дуги. Подают напряжение на электрод и подносят его к заготовкам, кратким касанием и отведением на 3 мм разжигают дугу. Ручная дуговая сварка началась.
• Выполнение шва. Держатель ведут вдоль линии сварочного соединения с постоянной скоростью, сохраняя расстояние до детали. По окончании операции напряжение отключают.
• Завершающие операции. Производится зачистка соединения от окалины и неровностей, крепления с деталей снимаются, и они предаются на дальнейшие операции.

Процесс дуговой сварки

В зависимости от особенностей изготавливаемой конструкции и соединяемых материалов, в технологию дуговой сварки могут включаться и другие операции, такие, как предварительный нагрев заготовок, подача защитного газа и другие. Но в любом случае ручная сварка требует от сварщика точного глазомера, хорошей координации движений и твердой руки.

Принцип действия

Тепло, достаточное для плавления кромок соединяемых заготовок, получают от электрической дуги. В зоне действия дуги образуется область жидкого расплава, в которой перемешивается металл обеих заготовок. При остывании они кристаллизуются и образуют единое целое, или сварочный шов. Эту область расплава, перемещающуюся вслед за электродом и дугой вдоль линии шва, называют сварочной ванной. Металлический электрод стержень покрывают специальным составом, или флюсом. При нагревании он расплавляется, выделяя инертный газ, образующий защитное облачко над рабочей зоной и препятствующий окислению расплава.

Схема ручной дуговой сварки

Для поддержания электродуги на держатель и на заготовки подают напряжение от источника.

Ручную дуговую сварку ведут как постоянным, так и переменным током. Для этого применяются специализированные или универсальные источники.

Ручная дуговая сварка цветных металлов и сплавов, отличающихся повышенной химической активностью в нагретом состоянии, проводится в атмосфере специально подаваемых в рабочую зону защитных газов.

Устройство сварочного выпрямителя

Ученые и изобретатели постоянно вносят усовершенствования и изобретают новые методы для такой важной в жизни людей технологии, как ручная дуговая сварка

Особенности ручной дуговой сварки

Главной особенностью технологии является создание неразъемного, прочного и долговечного соединения заготовок. Дуговая сварка — наверное, самая распространенная сегодня сборочная операция. Ее используют при производстве самых разнообразных изделий и конструкций, включая высоконагруженные узлы, сохраняющих прочность при статических, динамических и периодических нагрузках, в условиях экстремальных температур, агрессивных сред, высоких и низких давлений и радиационного облучения.

Для получения прочного и долговечного соединения ручная дуговая сварка требует устойчивого электроснабжения. Кроме того, сварочные работы нужно проводить в сухом помещении или во временных палатках, для защиты рабочей зоны от влаги и сильных порывов ветра

Классификация и способы

По типу применяемого электрода ручная  дуговая сварка может быть:

• Плавящимся.
• Неплавящимся.

По типу применяемого тока

• Постоянным.
• Переменным.
• Трехфазным.

Классификация дуговой сварки

По предварительной термической подготовке деталей

• Обычная.
• «На горяче».

По степени автоматизации процесса различают

• Ручную.
• Полуавтоматическую.

Существуют и другие виды, применяемые в особых условиях на производстве.

Преимущества ручной дуговой сварки

Основные преимущества технологии перед другими видами сварки заключаются в следующем:

• Работать можно в любом пространственном положении.
• Доступна работа в стесненных условиях.
• Возможно соединять различные металлы и сплавы.
• Простота использования и освоения.
• Мобильность.

Но, кроме очевидных достоинств, методу свойственны и недостатки:

• Вредные факторы, влияющие на здоровье сварщика.
• Зависимость качества от квалификации и опыта.
• Малая производительность.

Последний фактор не так важен при ограниченном объеме работ, типичном для домашней мастерской.

Используемые электроды

Все электроды подразделяются на две большие группы:

• Плавкие;
• Неплавкие.

Электроды

Плавкие применятся намного шире, они расходуются в процессе работы, а их металл включается в шовный материал. Флюсовый порошок, которым они обмазаны, сгорает в пламени электродуги. При этом выделяются химически малоактивные газы, образующие защитную атмосферу над сварочной ванной.

Неплавкие делается из тугоплавкого материала, в основном вольфрама, они не расходуется во время сварки и служит лишь для подведения тока к дуге. Защитную атмосферу в этом случае создают подачей газа через шланг или насыпая флюсовый порошок вдоль линии сварки.

Кроме того, они различаются по диаметру. Диаметр определяет как сварочный ток, который на него необходимо подать, так и максимальную толщину соединяемых деталей.

Источники питания

Для ручной электросварки применяют следующие разновидности источников тока:

• Трансформаторы. Уходящий в прошлое, громоздкий и очень тяжелый источник. Преобразует высокое напряжение питающей сети в пониженное, пропорционально увеличивая силу тока. Ручная дуговая сварка переменным током требует высокого мастерства сварщика, источник сильно зависит от стабильности параметров питающей электросети и вызывает в ней помехи и броски напряжения. Не рекомендуется для начального обучения.
• Выпрямители. Представляет собой тот же громоздкий сварочный трансформатор, дополненный выпрямительным блоком. Ручную дуговую сварку ведет постоянным током, но при этом сохраняет остальные недостатки трансформатора.
• Инверторы. Современный сварочный аппарат. В нем переменный ток из сети путем многократных преобразований превращается в постоянный ток, напряжение которого стабилизировано. Работа его не зависит от изменений напряжения в питающей сети, и сам он также не вызывает бросков напряжения. Отличается малым весом и габаритами, его легко переносить, а маломощные модели вообще можно носить на плечевом ремне. Это очень удобно при сварке протяженных конструкций, например, заборов. Оснащен электронными системами стабилизации параметров дуги и защиты от прилипания электрода. Идеально подходит как для начального обучения, так и для дальнейшей работы. Доступен по цене.
• Полуавтоматы. В качестве источника тока используется инвертор. В этом классе аппаратов используется сварочная проволока, подаваемая в рабочую зону специальным механизмом. Вместо флюсового напыления применяется прямая подача газа из баллона в рабочую зону. Многократно превосходит инвертор по производительности и по диапазону доступных для соединения металлов и сплавов. В несколько раз дороже инвертора равной мощности.

Сварочный полуавтомат Трансформатор для сварки

Для начального обучения и небольших объемов работ лучше выбрать инвертор, для сложных работ или больших объемов больше подойдет полуавтомат.

Положение электродов во время работы

От правильного положения и траектории движения электрода во время ручной дуговой сварки напрямую зависит как качество соединения, так и производительность работы сварщика

Наиболее распространены траектории, ориентированные вдоль оси электрода. Движение таким образом помогает поддерживать оптимальный дуговой зазор. Слишком короткая дуга вызывает перегрев рабочей зоны, разбрызгивание металла и прилипание электрода. Слишком длинная дуга может вызвать непровар, появление пор или угасание дуги.

Далее следует освоить равномерное движение вдоль линии соединения деталей. Если движение будет строго поступательным, получится ровный и тонкий шов, ширина которого может превышать диаметр электрода не более чем в полтора раза. Такую траекторию используют для сваривания листов и профилей малой толщины, при исполнении многослойных соединений.

Следующий тип траектории — к продольному движению добавляются короткие поперечные перемещения, напоминающие очень плотную строчку «зигзаг» на швейной машинке. Здесь также очень важно следить за тем, чтобы в крайнем положении каждого «стежка» не увеличивался дуговой зазор.

Надо выполнять движение змейкой всей кистью. Такой вид траектории позволяет добиться существенно большей ширины и глубины проплавки.

Ширина такого сварочного соединения может в три, а у опытного сварщика — и в пять раз превышать диаметр электрода.

Основы безопасности при работе

Ручная дуговая сварка является источником повышенной опасности. Основные факторы, вредящие здоровью сварщика и лиц, работающих рядом с ним, следующие:

• Высокая температура дуги и рабочей зоны, могущая вызвать ожоги.
• Разбрызгивание раскаленного металла и разлет частиц шлака при зачистке.
• Мощное ультрафиолетовое излучение, приводящее к заболеваниям кожи и глаз вплоть до слепоты.
• Высокое напряжение питающей сети.
• Вредные сварочные газы и пары металла, вдыхание которых приводит к отравлению и заболеваниям органов дыхания.
• Пожароопасность.

Электрододержатели и защитные приспособления

Исходя из этого, следует соблюдать следующие требования по безопасности

• Использовать индивидуальные средства защиты: маску со светофильтром, респиратор, краги сварщика и невоспламеняющуюся спецодежду и обувь.
• Обеспечить качественную вытяжную вентиляцию.
• Перед началом работы осмотреть оборудование на предмет отсутствия механических повреждений и нарушения изоляции.
• Надежно закрепить свариваемые заготовки инвентарными крепежными приспособлениями или специальной оснасткой.
• Не загромождать рабочую зону, следить за положением кабелей и шлангов.
• После окончания сварных работ выключить оборудование.

Выполнение этих требований позволит сохранить здоровье и сберечь материальные ценности.

Что влияет на качество и размеры сварного шва

Одна из важных характеристик, определяющих качество сварного соединения — это провар, определяемый как отношение ширины шва к его глубине в поперечном сечении.

На геометрические показатели влияют следующие факторы:

• Сила тока. Чем она больше, тем большей глубины проплава можно достигнуть. Глубина проплава зависит также от плотности свариваемого материала — чем плотнее металл, тем меньшей глубины удастся добиться при той же силе тока. Сила тока не оказывает существенного воздействия на ширину.
• Тип применяемого тока. При сварке постоянным током соединение получается более узким, а при использовании переменного тока той же интенсивности-более широким.
• Диаметр электрода также оказывает влияние на глубину и ширину шва. При большем больше диаметре электродуга получается мощнее, позволяя получить более широкий шов.
• Рабочее напряжение также влияет на параметры шва — при его повышении ширина шва увеличивается.

Схема сварки под флюсом

Флюс, сгорая в пламени дуги, выделяет защитные газы, а твердые остатки образуют шлак, также попадающий в сварочную ванну.

Химический состав шлака оказывает сильное влияние на качество.

Он:

• улучшает качество обработки стали;
• стабилизирует тепловой режим рабочей зоны и повышает скорость плавления;
• облегчает формирование сварного шва;
• повышает стабильность электродуги.

Существует способ ручной дуговой сварки, при котором используются цельнометаллические плавящиеся электроды, а флюс в виде порошка насыпается вдоль линии будущего шва. По мер прохождения сварочной ванны порошок плавится, а при остывании шлак отделяется от поверхности сваренного металла. Такой способ применяет на промышленных предприятиях в специальных случаях.

В целом автоматическая сварка дает намного лучшие, а главное, стабильные результаты качества работ, чем ручная дуговая. Причина этого заключается в том, что все параметры процесса, включая положение сварочной головки, угол ее наклона и расстояние до поверхности контролируются компьютером. К тому же автомат не утомляется, его внимание не рассеивается и он не подвержен влиянию вредных факторов рабочей зоны.

Как варить швы в разных положениях

Ручная дуговая сварка позволяет варить в самых разнообразных положениях. ДЛЯ каждого из них существуют свои технологические указания, направленные на обеспечение высокого качества работ.

Параметры режима ручной дуговой сварки

Нижнее положение

Сварщик находится сверху относительно рабочей зоны, заготовки расположены горизонтально. Это самое простое и самое распространенное положение. В нем необходимо следить лишь за полным проплавлением сечений и не допускать прожогов. Требуется надежно закрепить заготовки инвентарными крепежными средствами, а под них подложить специальные монтажные прокладки из меди.

Скачать ГОСТ 5264-80

Вертикальное положение

В этом положении начинает действовать такой осложняющий работу фактор, как земное притяжение. Под его воздействием расплавленный металл будет стремить покинуть сварочную ванну и стечь вниз. Работу рекомендуется вести в направлении снизу вверх, чтобы стекающие расплавленные капли попадали на сформированный шовный материал. Этот прием заметно снижает скорость работы, но позволяет сохранить качество. При выборе направления сверху вниз скорость повысится, но заметно упадет глубина проплава.

Сварка вертикальных швов

Потолочное положение

Это самое сложное положение, в котором приходится работать сварщику. Чтобы расплавленный металл не пролился вниз, требуется снизить вес сварочной ванны до такой степени, чтобы он удерживался силами поверхностного натяжения. Это достигается уменьшением скорости и периодической приостановкой работ для того, чтобы металл успевал схватываться.

Ручная дуговая сварка в потолочном положении

Умение работать в потолочном положении — признак высокой квалификации сварщика.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

stankiexpert.ru

Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка производится сварочными электродами, подача которых в зону сварки по мере их расплавления и перемещение вдоль сварочного шва выполняются рукой сварщика (рис. 7). В процессе сварки металлическим электродом с покрытием дуга 8 горит между стержнем электрода 7 и основным металлом 1. Стержень электрода плавится, и расплавленный металл каплями 10 стекает в сварочную ванну 9. Вместе со стержнем плавится покрытие 6 электрода, образуя защитную газовую атмосферу 5 вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну 4 на поверхности расплавленного металла. По мере перемещения дуги происходит затвердевание сварочной ванны и образование шва 3. На поверхности шва образуется твердая шлаковая корка 2.

Рис. 7. Схема ручной дуговой сварки

При плавлении на торце электрода возникает капля жидкого металла, которая под действием силы тяжести, электромагнитных сил и газового дутья, возникающего вследствие интенсивного газо-образования, с ускорением вводится в сварочную ванну. При сварке потолочных швов именно электро-магнитные силы и газовое дутье обеспечивают перенос металла электрода на свариваемый шов.

В состав металла шва входит основной металл и металл электрода. При ручной сварке доля электрод-ного металла в шве колеблется в широких пределах: от 30 до 80%.

Ручная дуговая сварка широко применяется при производстве металлоконструкций из стали, чугуна, медных и алюминиевых сплавов с толщиной свариваемых заготовок от 1 до 50 мм. Особенно эта сварка удобна и выгодна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях, в труднодоступных местах. Недостатками ручной сварки являются малая производительность, зависимость качества шва от квалификации сварщика.

Электроды для дуговой сварки

Одним из важнейших технологических свойств металлов является их свариваемость.

Свариваемостью называют свойство металла или сочетания металлов при установленной технологии сварки образовывать соединения, свойства которых (физические, механические и др.) близки к свойствам основного металла.

На свариваемость влияют химический состав электрода и основного металла, режим сварки, температура окружающей среды, условия закрепления элементов конструкции при сварке и другие конструктивные, технологические, а также эксплуатационные условия.

Для ручной дуговой сварки стержень электрода изготовляют из сварочной проволоки, диаметром от 0,3 до 12 мм, их рубят на куски длиной 250–450 мм, затем на них наносят покрытие толщиной 0,1–2,5 мм, на сторону. Стандартом выпускают 77 марок сварочной проволоки, которые подразделяют на три группы: низкоуглеродистую (шесть марок) – с содержанием углерода до 0,13 %, для сварки низко и среднеуглеродистых сталей; легированную (30 марок) – для сварки низколегированных, теплоустойчивых сталей; высоколегированную (41 марок) – для сварки хромистых, хромоникелевых и других специальных легированных сталей.

Электроды классифицируются по: назначению, виду и толщине покрытия, механическим свойствам металла шва, допустимым пространственным положениям сварки, роду и полярности тока.

По назначению электроды подразделяются на следующие группы с присвоением соответствующего буквенного обозначения; для сварки: углеродистых и низколегированных конструкционных сталей (с σв < 600 МПа) – У; легированных конструкционных сталей с σв > 600 МПа – Л; легированных теплоустойчивых сталей – Т; высоколегированных сталей с особыми свойствами – В, для наплавки – Н.

Покрытие электрода предназначено для газошлаковой защиты расплавленного металла от воздействия атмосферы (кислорода, азота, водорода), для повышения устойчивости горения дуги, легирования и рафинирования металла шва, а также для образования на поверхности шва шлаковой корки способствующей медленному его остыванию. Состав покрытия определяется маркой электрода. В состав покрытия входят следующие компоненты:

– Стабилизующие (соединения калия, кальция, бария; SiNa и SiK, мел, мрамор, углекислый барий), которые увеличивают степень ионизации дугового промежутка и повышает устойчивость горения дуги;

– Газообразующие (крахмал, декстрин, мрамор, магнезит), образующие при нагреве защитную газовую атмосферу вокруг дуги и сварочной ванны;

– Шлакообразующие (полевой шпат, магнезит, марганцевая руда), которые образуют на поверхности сварочной ванны жидкий шлак защищающий расплавленный металл от воздействия воздуха, а также раскисляет и легирует металла шва.

– Раскисляющие (FeMn, FeSi и Al и др.) – для восстановления окислов, находящихся в сварочной ванне.

– Легирующие (FeC2 , FeTi, FeMo и др.) – для получения требуемого химического состава и механических свойств металла шва.

– Связующие (жидкое натриевое стекло Na2O∙nSiO2 и др.), которые связывают порошкообразные компоненты покрытия и соединяют его с металлическим стержнем.

По толщине покрытия электроды изготавливаются с тонким (где D/d ≤ 1.2) – присвоен индекс М; средним (1,2 < D/d ≤ 1.45) – C; толстым (1.45 < D/d ≤ 1.8) – Д и особо толстым (D/d > 1.8) – Г покрытием, где D и d –диаметры электрода и стержня соответственно.

По видам покрытия электроды подразделяются: с кислым (на основе SiO2, Fe2O3, MnO) – А; основным (на основе СаСО3, MgCO3, CaF2) – Б; рутиловым (на основе TiO2) – Р; целлюлозным (на основе целлюлоза и другие органические вещества) – И, покрытием, а так же с покрытием смешанного вида – С двойным обозначением и с прочими видами покрытий – П.

studfiles.net

Ручная дуговая сварка – достинства и особенности процесса + Видео

1 Технология ручной дуговой сварки

Суть процесса заключается в том, что для образования электрической дуги (а также ее поддержания в рабочем состоянии) к свариваемой поверхности и электроду для дуговой сварки подается переменный либо постоянный сварочный ток, поступающий от источника питания. В тех ситуациях, когда данный источник присоединен своим положительным полюсом к конструкции, речь идет о сварочном процессе на прямой полярности. Под обратной же полярностью понимают ситуацию, при которой к конструкции подсоединяется отрицательный полюс.

Металл обрабатываемого изделия, покрытие и стержень электрода, используемого для сварки, расплавляются под влиянием дуги. После этого они попадают в сварочную ванну и смешиваются в ней. При этом на поверхность выделяется расплавленный шлак. Ванна может иметь разные размеры, которые зависят от пространственного расположения сварки, ее режимов, размера и формы кромок, подвергающихся обработке, характеристик сварного шва. В большинстве случаев длина сварочной ванны равняется 1–3 см, ширина – 0,8–1,5 см, глубина – не более 0,6 см.

Под длиной дуги понимают дистанцию между двумя активными пятнами:

• на поверхности (расплавленной) сварочного стержня;
• на поверхности ванны.

Рекомендуем ознакомиться

Опытные сварщики всегда стараются "держать" максимально короткую дугу, так как в этом случае мелких металлических капель во время процесса отмечается очень мало.

Кроме того, плавление электрода осуществляется достаточно медленно, что обеспечивает аккуратный пучок искр. Это приводит к большой глубине проплавления поверхности. Если же данная глубина будет малой, при плавлении сварочный стержень станет активно разбрызгиваться за счет реакции окисления. В результате полученное соединение будет характеризоваться большим содержанием окислов и неровным швом.

Зажигание дуги производится посредством непродолжительного касания электрода (его окончания) к конструкции, предназначенной для обработки. Из-за контактного сопротивления и тока короткого замыкания конец стержня нагревается максимально быстро до повышенной температуры, необходимой для формирования сварочной дуги. Она не возникает тогда, когда сварщик держит электрод слишком далеко от свариваемой поверхности. Как правило, зажигание выполняется на дистанции 4–5 миллиметров от нее.

Плавление покрытия стержня приводит к созданию газовой атмосферы над сварочной ванной и непосредственно вокруг дуги. Указанная атмосфера не позволяет взаимодействовать расплавленному металлу и воздуху, так как вытесняет последний из сварочной зоны. Также воздух не попадает к поверхности ванны за счет того, что шлак покрывает ее и частички расплавленного металла.

Шлак выполняет и функцию очистки от всевозможных ненужных примесей расплавленного материала. В сварочной ванне металл по мере удаления электродуги начинает кристаллизоваться, что ведет к формированию соединительного шва, на поверхности коего образуется слой шлака в затвердевшем состоянии.

2 Электроды для ручной сварки – какие используются?

Существует несколько групп электродов. Каждая из них предназначена для соединения различных по составу металлов. Ручная электродуговая сварка может выполняться электродами, предназначенными для сваривания:

• высоколегированных сталей;
• конструкционных легированных сталей;
• низкоуглеродистых и углеродистых сталей;
• теплоустойчивых легированных сплавов.

Характеристики электродов и требования к ним изложены в ряде Государственных стандартов, в частности, следующих:

• 9467–75;
• 9466–75;
• 10051–75.

Стержни для сварки выпускаются со специальными покрытиями, которые обязаны гарантировать стабильное горение электродуги. Только при таких условиях соединение будет описываться требуемыми свойствами (стойкость против ржавления, высокая пластичность и прочность, ударная вязкость и так далее).

Производители добиваются стабильного горения дуги посредством уменьшения ионизационного потенциала промежутка (воздушного) между свариваемой поверхностью и сварочным стержнем. Электродные шлаковые покрытия имеют и защитную функцию (не дают азоту и кислороду воздействовать на место соединения), так как они состоят из шлакообразующих ингредиентов. Под таковыми понимают:

• полевой шпат;
• кварцевый песок;
• каолин;
• титановый концентрат;
• доломит;
• мел;
• марганцевую руду;
• мрамор.

В некоторых случаях в состав покрытий электродов привносят железный порошок, что повышает производительность, с которой работает сварочный аппарат, дуга при наличии такой "добавки" зажигается быстрее и обеспечивает больший объем наплавляемого материала за конкретную единицу времени. Подобные электроды чаще всего применяются для выполнения работ при малых температурах окружающей среды.

Электроды могут иметь покрытия следующих видов:

• Основные. Такие стержни предназначены для использования на обратной полярности при постоянном токе. Ключевыми их элементами являются карбонад кальция и фтористый кальций. Обычно электроды с основным покрытием применяются для соединения изделий с большими сечениями (например, труб большого диаметра).
• Кислые. В них содержится кремний, марганец, оксиды железа, в редких случаях – титан.
• Рутиловые. Для газовой и шлаковой защиты рутиловых покрытий в их состав вводят разнообразные органические и минеральные элементы.
• Целлюлозные. Покрытия электродов, с помощью которых соединяют малые по толщине стальные изделия.

3 Ручная дуговая сварка – выбор режимов процесса

Описываемый нами вид сварки имеет много достоинств, среди коих следует выделить такие:

• простота конструкции и эксплуатации сварочных агрегатов, а также удобство их транспортировки к месту работ;
• возможность выполнять сварочный процесс во всех пространственных положениях;
• возможность соединения конструкций из разных марок сталей и осуществления сварочных мероприятий на объектах с ограниченным доступом.

Чтобы сполна воспользоваться этими достоинствами, важно знать, как правильно варить электродуговой сваркой. Самое главное перед началом выполнения сварочных работ выбрать их режим. Качество сварки и стабильность операции зависит именно от этого выбора.

Подбор конкретного режима осуществляется по двум видам параметров – основным и добавочным. К основным относят:

• показатель колебаний (поперечных) торца сварочного стержня: не более 2,5–3 сечения стержня для сварки;
• полярность, значение и род тока: все рекомендуемые параметры приводятся на упаковках электродов, коими предполагается производить сварку;
• скорость сварки: шов будет тем уже, чем выше выбрана скорость процесса;
• сечение сварочного электрода: при выборе следует руководствоваться принципом того, что электрод должен иметь тем меньший диаметр, чем более ответственное соединение выполняется с его помощью.

К дополнительным параметрам причисляют:

• положение свариваемой конструкции при выполнении сварки;
• показатель вылета сварочного стержня и его положение в пространстве;
• температура (исходная) свариваемого материала;
• толщина и состав покрытия электрода.

tutmet.ru

Ручная электродуговая сварка | Сборщик металлических корпусов судов

Ручная электродуговая сварка является наиболее старым и все еще весьма распространенным способом. Она высоко маневренна, универсальна, для ее выполнения требуется простое оборудование. В то же время ручная электродуговая сварка недостаточно производительна по сравнению с механизированной сваркой, требует от сварщиков более высокой квалификации, особенно при выполнении вертикальных, горизонтальных и потолочных швов; очень чувствительна к качеству электродов, загрязненности, влажности и ржавчине на кромках свариваемых деталей. В связи с этим обстоятельством ручную электродуговую сварку применяют в настоящее время только в тех случаях, когда механизированные способы сварки неприемлемы по тем или иным причинам.

Ручную электродуговую сварку можно выполнять как на постоянном, так и на переменном токе.

В случае сварки на постоянном токе источниками питания служат сварочные генераторы (рис. 5.3, а) или выпрямители. На судостроительных заводах наиболее распространены одно-постовые сварочные генераторы постоянного тока модели ПД-305-У2, ПД-502-У2; многопостовые ВДМ-1001-УЗ. В последнем случае электрический ток от зажимов генератора поступает на общий шинопровод, к которому параллельно подключают балластные реостаты сварочных постов. Балластные реостаты служат для регулирования сварочного тока на каждом посту. Весьма распространены, например, балластные реостаты типов РБ-301.

Рис. 5.3. Схемы сварочных постов: а — постоянного тока; б — переменного тока.

1 — генератор постоянного тока; 2 — понижающий трансформатор; 3 — дроссель; 4 — держатель с электродом; 5 — свариваемая деталь.

Рис. 5.4. Электрододержатели различных типов.

При ручной сварке на переменном токе (рис. 5.3, б) питание сварочной дуги подается от силовой энергосети переменного тока через понижающий трансформатор (предназначенный для понижения напряжения силовой энергосети 220—380 В до напряжения 60—85 В, необходимого для зажигания сварочной дуги) и дросселя, посредством которого регулируется сила сварочного тока. На заводах применяют трансформаторы СТЭ-24, СТЭ-34 с дросселями, а также трансформаторы СТН-500, ТС-500 и др. Сварочный ток в дросселе регулируется изменением индуктивного сопротивления дроссельной катушки путем ее перемещения с помощью рукоятки и ходового винта подвижного сердечника.

Рабочим инструментом сварщика является электрододержатель, который прочно удерживает электрод и обеспечивает надежный контакт, а также быструю и удобную замену электрода. Держатели, некоторые типы которых показаны на рис. 5.4, должны быть легкими и иметь гибкий токоподводящий провод, чтобы не стеснять движения руки сварщика. Длина гибкого провода равна 2—3 м, остальная часть провода может иметь большую жесткость. Общая длина провода должна быть не более 30 м, так как с увеличением ее напряжение в сварочной дуге значительно падает.

Для защиты от брызг металла сварщик должен иметь брезентовый комбинезон и рукавицы. Глаза и лицо сварщика защищаются от светового излучения и ожогов щитком или маской. Маска и щиток имеют смотровое окошко, закрытое цветным (темным) стеклом. Для защиты от брызг металла цветное стекло снаружи закрыто простым бесцветным стеклом, которое при загрязнении заменяют новым. Для очистки сварного соединения и обивки шлака сварщик имеет стальную щетку, зубило или пневматический молоток.

При ручной электродуговой сварке применяют электроды в виде стержней (отрезков) проволоки длиной около 450 мм, на которые нанесен слой покрытий (обмазка).

Назначение и область применения электродов определяются механическими свойствами наплавленного металла шва и всего сварного соединения. Поэтому все электроды для сварки сталей классифицируют по типам, характеризующим механические свойства металла шва и сварного соединения. Для ручной электродуговой сварки корпусных сталей применяют чаще всего электроды типов Э-42, Э-42А, Э-50А. Буква Э означает электрод; цифра — величину временного сопротивления разрыву, Н/мм2, металла шва, наплавленного данным электродом; буква А означает, что данный электрод обеспечивает получение металла шва с лучшими пластическими свойствами и с меньшим содержанием вредных примесей (серы и фосфора).

Для изготовления электродов широко применяют проволоку марок Св-08 и Св-08А. Проволока марки Св-08А имеет меньше вредных примесей серы и фосфора.

Покрытия на электроды наносят с целью повышения устойчивости горения электрической дуги, создать вокруг дуги и расплавленного металла защитную оболочку из газа, предохраняющую жидкий металл от кислорода и азота воздуха, создать защитную корку шлака на шве, замедляющую его остывание; ввести в металл шва элементы, улучшающие его механические свойства. Существует большое количество покрытий, которые в той или иной мере удовлетворяют перечисленным требованиям. Состав покрытий определяет марку электрода.

Покрытия, которые наносят тонким слоем на металлический стержень электрода, обеспечивают только устойчивость горения дуги. Такие покрытия называют стабилизирующими или тонкими. Они не защищают металл шва от кислорода и азота воздуха и не улучшают механических свойств шва. Электроды со стабилизирующими покрытиями применяют только при сварке неответственных конструкций. Из стабилизирующих покрытий наиболее известно меловое, которое приготовляют разведением толченого и просеянного мела в жидком стекле.

Для получения высококачественного металла шва, не уступающего по механическим свойствам основному металлу, применяют электроды с толстым покрытием, называемые качественными. При плавлении такого покрытия образуются газы и шлаки, которые хорошо защищают металл от вредного воздействия воздуха. Из качественных электродов в судостроении широко применяют электроды типа Э-42А марок УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 (универсальная обмазка научно-исследовательского института) и ЦМ-7 (ЦНИИТмаш, малоуглеродистые).

Для выполнения электродуговой сварки плавящимся электродом один провод от источника тока подключают через электрододержатель к электроду, а другой — к свариваемому изделию.

При сварке постоянным током на положительном полюсе электрической цепи выделяется больше тепла, чем на отрицательном. Поэтому при присоединении электрода к положительному полюсу сварочной цепи на электроде выделяется тепла больше, чем на свариваемом изделии, присоединенном к отрицательному полюсу. Для плавления свариваемого изделия в месте сварки требуется больше тепла, чем для плавления электрода, поэтому при сварке толстых деталей электрод присоединяют к отрицательному полюсу, а деталь — к положительному. Этот вид соединения сварочной цепи называют прямой полярностью. При сварке тонких деталей, а также при применении электродов с тугоплавким покрытием (например, электродов типа УОНИ-13) применяют другой вид соединения сварочной цепи, носящий название обратной полярности. В этом случае свариваемую деталь соединяют с отрицательным полюсом, а электрод — с положительным.

При сварке переменным током его полярность изменяется 100 раз в секунду (при частоте тока 50 пер./с) и не влияет на процесс сварки.

Для успешного выполнения процесса сварки необходимо правильно выбрать режимы сварки, т. е. диаметр электрода, силу сварочного тока, скорость перемещения электрода вдоль свариваемых кромок, полярность.

Диаметр электрода и силу сварочного тока подбирают по специальным таблицам в зависимости от толщины свариваемых деталей, типа шва и положения его в пространстве. В общем случае можно отметить, что для толщин 2—3 мм используют электроды диаметром 3 мм, для толщин до 6—7 мм — электроды диаметром 4 мм, для больших толщин электроды диаметром 5 мм. Силу сварочного тока при сварке в нижнем положении можно определить по следующей приближенной формуле Iсв≈(25÷30)dэл где dэл — диаметр электрода, мм.

При сварке вертикальных и потолочных швов силу сварочного тока снижают на 15—20 % по сравнению с нижним положением.

Скорость перемещения электрода вдоль шва зависит от диаметра электрода, силы сварочного тока, вида и ширины шва и некоторых других факторов. Нормальной скоростью перемещения электрода следует считать такую, при которой образуется валик шва шириной, примерно равной 1,5 диаметра электрода, с хорошим проплавлением основного металла.

Наплавленный валик характеризуется шириной, высотой и глубиной проплавления (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Размеры сварного шва.

Ширина валика зависит от диаметра электрода и размера поперечных колебаний. Высота валика зависит от марки электрода, силы тока, полярности и скорости сварки. Более выпуклый валик получается при сварке электродами с тонкими покрытиями. При использовании качественных электродов валик имеет более плавный переход к основному металлу. Глубина проплавления зависит от силы тока, скорости сварки и марки электрода. При нормальных режимах сварки глубина проплавления достигает 2—5 мм.

В последние годы получает все более широкое распространение так называемая сварка наклонным электродом, принципиальная схема которой показана на рис. 5.6. Подача электрода в зону сварки и перемещение дуги вдоль сварного соединения происходит под действием силы тяжести муфты и закрепленного в ней электрода. Между электродом, опертым на край покрытия, и изделием возбуждается дуга, расплавляющая металл электрода и кромки изделия. Угол между электродом и изделием может быть постоянным и переменным. В рассматриваемом случае применяют специальные электроды длиной 700— 900 мм, в частности электроды марки ИТС типа Э-46А из малоуглеродистой сварочной проволоки с фтористокальциевым покрытием и с железным порошком.

Рис. 5.6. Сварка наклонным электродом.

1 — свариваемые детали; 2— источник питания сварочным током; 3 — электрод; 4 — зажим электрода; 5 — муфта; 6 — стойка.

В данном случае сварка протекает автоматически при постоянном режиме в отличие от обычной ручной сварки. Один сварщик может наблюдать за горением 4—5 электродов одновременно, что, безусловно, повышает производительность труда. Упрощается сварка в труднодоступных местах.

В настоящее время существуют два способа сварки с наклонными электродами: —     гравитационный — по мере сгорания электрод передвигается вдоль линии шва под действием силы тяжести; —     автоконтактный — по мере сгорания электрод передвигается вдоль линии шва под действием пружинного механизма.

www.stroitelstvo-new.ru

Ручная дуговая сварка (РДС)

Дуговая ручная сварка (ДРС) — это вид сваривания, в котором применяются специальные электроды. При ней сварщик осуществляет все необходимые действия вручную.

Процесс дуговой сварки.

К этим действиям относят:

• зажигание дуги;
• поддержание длины дуги во время сварочных работ;
• перемещение вдоль свариваемых кромок;
• подача электрода в зону горения дуги.

Электрододержатели для ручной дуговой сварки должны соответствовать определенным стандартам и нормам.

Как делается РДС

Для того чтобы образовать и поддержать электрическую дугу, к железным электродам и обрабатываемому материалу подводят ток. Режимы ручной дуговой сварки могут быть различными.

Функции электродного покрытия.

В случае сваривания током постоянного характера дуга может быть с обратной или прямой полярностью. Прямая полярность значит, что минус подводят к электродам, а свариваемое изделие, соответственно, получает плюс. Обратная полярность означает, что электроды для ручной дуговой сварки были подключены к минусу, т.е. действия были произведены в обратном порядке.

Габариты ванны сваривания зависимы от типа и расстановки сварки, а также от скорости, с которой перемещается дуга.

Длина дуги — это расстояние от площади пятен на ванне сваривания и до пятна на площади электрода. Из-за того что покрытие плавится, происходит образование газовой атмосферы, которая выдавливает кислород и предотвращает его контакт с металлом. В этой атмосфере еще есть пар легирующих частей металла (smaw).

Шлаки в основном выполняют защитную функцию только что расплавленных металлов, они должны иметь следующие качества и параметры:

• способствовать активной металлургической обработке железа;
• положительно влиять на прохождение тепловых режимов путем сваривания и уменьшения скорости снижения температуры соединений;
• способствовать правильному формированию швов сварки;
• быть устойчивыми к свариванию и поддерживать дугу.

Вернуться к оглавлению

Как зажечь дугу для РДС

Схема ручной дуговой сварки плавящимся электродом.

Если вам нужно запустить сварочную дугу, которая будет проходить между вашим электродом и поверхностью, то нужно просто приставить к металлу конец электрода в вертикальном положении.

Фактически сразу после касания нужно начать медленно двигать электрод вверх, потому что в противном случае вы можете получить не сварочную дугу, а залипание.

Ведут дугу так, чтобы обеспечивалось максимальное расплавление кромок и получалось нужное качество металла.

Этого можно достичь при помощи поддержки постоянной длины пути, помимо этого, значительную роль играет движение электродом.

Вернуться к оглавлению

Как правильно перемещать сварку

Когда делается ручная дуговая сварка, электрод при передвижении может перемещаться по одной из трех типов траекторий, которые направляются вдоль оси электрода. Такое движение позволяет поддержать постоянную дуговую длину, зависящую от скорости плавки электродов. Излишнее сокращение дуги может ухудшить силу шва, при этом спровоцировать замыкание. Если слишком увеличить длину дуги, то глубина сварки будет меньше и увеличится расплескивание железа, что ухудшит как внешний вид шва, так и его прочность, а в отдельных случаях способно вызвать появление пор.

Схема сварки в среде затиного газа аргона.

Следующим типом является перемещение по оси с целью образовать шов. Скорость движения зависима от тока, диаметра используемых электродов, от того, с какой скоростью он плавится и некоторых других факторов. Если поперечные движения будут отсутствовать, то выйдет крайне узкий, ниточный шов, который будет не более чем в полтора раза шире диаметра самого электрода. Эти швы можно применять только при сваривании небольших листов, накладывании многослойных швов и некоторых, отличающихся от описанных случаев.

Следующим типом можно считать перемещение с целью получить нужную нам ширину швов и глубину проплавления.

Поперечные движения определяются благодаря размерам и расположению шва, уровню навыков сварщика и некоторым другим факторам. Швы, которые получаются таким методом, как правило, имеют от полутора до пяти диаметров самого электрода.

Вернуться к оглавлению

Технология ручной дуговой сварки

РДС и техника, в которой она должна выполняться, зависима от положения сварочного шва.

Таблица режимов дуговой сварки.

1. Нижняя РДС ручная дуговая сварка нижнего типа. Ее основная проблема заключается в обеспечении полного проплавления сечений и избежании прожогов. Во время сваривания одностороннего шва на весу достаточно сложно избегать непроваривания или прожигания, потому для одностороннего шва часто можно применить способ удержания ванны сваривания: сварку можно проводить на съемных подкладках из меди; накладывая подварочный шов; вырубать непровар и сваривать корень шва. При работе с угловыми швами, у которых нижняя плоскость располагается горизонтально, бывает такое, что вершина угла, или одна из кромок останется непроваренной. Это может произойти на нижних листках, если вы начнете сваривание с вертикального листа, потому что в таком случае металл, который расплавляется, будет стекать на холодную поверхность, на нижний лист. Потому свариваются такие швы, только начиная с нижней плоскости.
2. Вертикальный тип РДС. При проведении вертикальной ручной варки расплавленные металлы при стекании могут сильно помешать шву правильно сформироваться и уменьшить проплавку. Вертикальные швы в основном делаются на подъем. В данном случае очень часто можно получить хорошее сваривание и поддержать плавящиеся металлы на кромке. Но все равно в этом случае производительность станется очень низкой, а увеличить ее можно будет только благодаря спусковому свариванию. Но в этом случае глубина сваривания будет достаточно маленькой и этот метод лучше применять для сваривания тонких металлов с применением специализированных электронов.
3. Потолочный тип РДС. Крайне непростой будет и ручной тип сварки потолочного типа. Металл, расплавляемый в процессе сваривания, в конкретно этом случае будет оставаться там лишь через натяжение. Потому нужно, чтобы он весил меньше, чем способна сдержать эта сила.

Для значительного уменьшения размеров ванны сваривания нужно выполнять сваривание и время от времени замыкать ее, это позволит металлу на шве частично поддаться кристаллизации.

Используют диаметр электродов ниже обычного, это позволяет снизить сварочный ток, также можно использовать специализированные на этом типе сваривания электроды, которые позволяют получить более вязкую сварочную ванну.

У данного типа есть достоинства и недостатки.

Чем хорош ручной дуговой тип сварки:

• можно проводить сваривание даже в местах, где доступ затруднен;
• возможность достаточно быстро переходить между материалами;
• сваривать можно даже самые разные виды стали, так как выбор производимых электродов крайне широк;
• можно легко и удобно транспортировать необходимое для работы оборудование;
• сварка труб является очень удобной.

Минусы ручного типа дуговой сварки:

• коэффициент полезного действия достаточно низкий, сравнивая с прочими типами сваривания;
• от уровня навыка сварщиков полностью зависит качество соединения;
• условия сварки являются достаточно вредными.

Чтобы такая ручная сварка была качественной, должны использоваться электрододержатели для ручной дуговой сварки марки, которая соответствует всем нормам. Этот тип сварки не имеет особого преимущества перед другими, так как является достаточно старым. Для него требуются стандартные сварочные материалы. Но несмотря на все, ручная дуговая сварка покрытыми электродами используется, как и раньше.

Для этого типа сваривания необходимо применять различные трансформаторы, генераторы, держатели и маски для сварщиков.

Сейчас чаще всего применяются самые простые и сравнительно легкие инверторы для сварки. Их производят многие фирмы, и имеется большое разнообразие. В свою очередь, трансформаторы для сварки много весят и крайне надежны в работе.

С этой целью используются как электроды, которые плавятся, так и те, которые не плавятся. Изготавливаются они из проволок и специальных покрытий. Это покрытие применяется для того, чтобы дуга устойчиво горела. Помимо этого, используются разные режимы и типы ручной дуговой сварки.

expertsvarki.ru

---

• 
  Ивеко дейли 70с15 технические характеристики
• 
  Генератор аэрозольный
• 
  Вождение автомобиля в сложных условиях
• 
  Технические характеристики фотон 1099
• 
  Новый даф
• 
  Полуприцеп и прицеп отличия
• 
  Двигатель трехцилиндровый
• 
  Сцепление пробуксовывает
• 
  Экскаватор траншейный
• 
  Монтаж лэп
• 
  Схема подключения реле стартера