Технология сварки штучным электродом - это сварка с применением плавящегося покрытого электрода. Чаще всего ручную дуговую сварку используют для сварки металлоконструкций из различных марок стали, но применяя специальные сварочные электроды можно производить сварку меди и алюминия, сварку чугуна, сварку разнородных металлов. О ручной дуговой сварке подробнее.

Большинство успешных промышленных предприятий в мире, на которых есть сварочное производство или применяется электродуговая сварка, используют сварочные инверторные аппараты. И это не случайно, если учесть, что сварка является одним из конечных технологических процессов в производстве машин, металлоконструкций, оборудования. Поэтому для успешного развития необходимо постоянное совершенствование сварочной технологии с целью достижения более высокого качества, увеличения производительности, снижения себестоимости продукции.

Продажа сварочных инверторов от ведущих мировых производителей сварочной техники - одно из основных наших направлений работы. Предлагая Вам инвертор для ручной дуговой сварки, мы гарантируем его качество. подтвержденное мировой репутацией производителей EWM и Lincoln Electric.

Ручная дуговая сварка

Среди всех способов сварки наиболее распространена ручная дуговая сварка штучными электродами как наиболее универсальная. Способ ручной дуговой сварки позволяет без замены сварочного инструмента и оборудования выполнять швы различных типов и назначения, а также вести сварку в любом пространственном положении и в труднодоступных местах.

Широко используют ручную сварку электрической дугой прямого действия. Устойчивый процесс сварки обеспечивается непрерывной подачей конца электрода в зону горения дуги без значительных отклонений ее длины. При длинной дуге усиливается окисление электродного металла, увеличивается разбрызгивание, снижается глубина провара, шов получается со значительными включениями оксидов. Основной объем работ выполняют при токе 90 … 350 А и напряжении дуги 18 … 30 В.

Зажигание дуги происходит при кратковременном замыкании электрической сварочной цепи, для чего сварщик прикасается к свариваемому металлу концом электрода и быстро отводит его на расстояние 2 … 4 мм. В этот момент возникает электрическая дуга, устойчивое горение которой поддерживают поступательным движением электрода по мере его плавления. Дугу возбуждают также скользящим движением конца электрода по поверхности свариваемого металла с быстрым отводом его на необходимое расстояние.

В процессе сварки сварочный электрод перемещают: по направлению к изделию по мере плавления электрода; вдоль соединения; поперек соединения для получения необходимых формы и сечения шва.

При сварке покрытым электродом происходит плавление стержня и покрытия. Расплавляющиеся покрытие образует шлак и газы. Шлак обволакивает капли металла, образующегося при плавлении электродной проволоки. В ванне шлак перемешивается и, всплывая на поверхность, образует шлаковый покров, предохраняющий металл от воздействия кислорода и воздуха. Кроме того, всплывая на поверхность ванны, шлак очищает расплавленный металл. Образующиеся при расплавлении газы оттесняют воздух из реакционной зоны и способствует созданию лучших условий защиты.

Таким образом, покрытие электрода обеспечивает газошлаковую защиту металла сварного соединения от взаимодействия с воздухом и металлургическую обработку металла в ванне.

Покрытыми электродами сваривают черные и цветные металлы и различные сплавы практически любой толщины. Такие электроды находят достаточно широкое применение и при наплавке.

Рациональная область применения дуговой сварки покрытыми электродами - изготовление конструкций из металлов с толщиной соединяемых элементов более 2 мм при небольшой протяженности швов, расположенных в труднодоступных местах и различных пространственных положениях.

Основные преимущества способа - простое и универсальное сварочное оборудование. Недостатки - невысокая производительность и применение ручного труда. Невысокая производительность обусловлена малыми допустимыми значениями плотности тока, а также тем, что металл шва формируется в основном за счет электродного металла. В этих условиях определяющим производительность процесса становится коэффициент наплавки. Его значение зависит от физико-химических свойств покрытия, рода тока и его полярности, состава электрода, режима сварки.

Техника ручной дуговой сварки

Траектория движения электрода

Правильное поддержание дуги и ее перемещение является залогом качественной сварки. Слишком длинная дуга способствует окислению и азотированию расплавленного металла, разбрызгивает его капли и создает пористую структуру шва. Красивый, ровный и качественный шов получается при правильном выборе дуги и равномерном ее перемещении, которое может происходить в трех основных направлениях.

Поступательное движение сварочной дуги происходит по оси электрода. При помощи этого движения поддерживается необходимая длина дуги, которая зависит от скорости плавления электрода. По мере плавления электрода, его длина уменьшается, а расстояние между электродом и сварочной ванной - увеличивается. Для того чтобы это не происходило, электрод следует продвинуть вдоль оси, поддерживая постоянную дугу. Очень важно при этом поддерживать синхронность. То есть, электрод продвигается в сторону сварочной ванны синхронно с его укорочением.

Продольное перемещение электрода вдоль оси свариваемого шва формирует так называемый ниточный сварочный валик, толщина которого зависит от толщины электрода и скорости его перемещения. Обычно ширина ниточного сварочного валика бывает на 2 — 3 мм больше диаметра электрода. Собственно говоря, это уже есть сварочный шов, только узкий. Для прочного сварочного соединения этого шва бывает недостаточно. И поэтому по мере перемещения электрода вдоль оси сварочного шва выполняют третье движение, направленное поперек сварочного шва.

Поперечное движение электрода позволяет получить необходимую ширину шва. Его совершают колебательными движениями возвратно-поступательного характера. Ширина поперечных колебаний электрода определяется в каждом случае индивидуально и во многом зависит от свойств свариваемых материалов, размера и положения шва, формы разделки и требований, предъявляемых к сварному соединению. Обычно ширина шва лежит в пределах 1,5 — 5,0 диаметров электрода.

Таким образом все три движения накладываются друг на друга, создавая сложную траекторию перемещения электрода. Практически каждый опытный мастер имеет свои навыки в выборе траектории перемещения электрода, выписывая его концом замысловатые фигуры. Классические траектории движения электрода при ручной дуговой сварке приведены на рис. 1. Но в любом случае траекторию перемещения дуги следует выбирать таким образом, чтобы кромки свариваемых деталей проплавлялись с образованием требуемого количества наплавленного металла и заданной формы шва.

Если шов не будет закончен до того, как длина электрода уменьшится настолько, что требуется его замена, то сварку на время прекращают. После замены электрода следует удалить шлак и возобновить сварку. Для завершения оборванного шва зажигают дугу на расстоянии 12 мм от углубления, образовавшегося на конце шва, называемого кратером. Электрод возвращают к кратеру, чтобы образовать сплав старого и нового электродов, а затем снова начинают перемещать электрод по первоначально выбранной траектории.

Технология ручной дуговой сварки

Типы сварных соединений и сварных швов

Применяются следующие типы сварных соединений : стыковые, нахлесточные, тавровые, угловые, торцовые.

Стыковое сварное соединение — сварное соединение двух элементов конструкции, примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями.

Нахлесточное сварное соединение — сварное соединение двух элементов конструкции, в котором сварные элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга.

Тавровое сварное соединение — сварное соединение. в котором торец одного элемента конструкции примыкает под углом к боковой поверхности другого элемента.

Угловое сварное соединение — сварное соединение двух элементов конструкции, примыкающих под углом друг к другу.

Торцовое сварное соединение — сварное соединение двух элементов конструкции, в котором их боковые поверхности примыкают друг к другу, а свариваемые торцы расположены рядом.

Сварной шов — участок сварного соединения. образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла электрода и основного металла при сварке .

Рис. 1. Типы сварных соединений:

а — стыковое; б — нахлесточное; в — тавровое; г — угловое; д — торцевое

Рис. 2. Классификация сварных швов по положению в пространстве:

1 — нижний; 2 — нижний в лодочку; 3 — горизонтальный на вертикальной плоскости; 4 — вертикальный; 5 — потолочный

Сварные швы могут быть, стыковыми и угловыми .

Стыковой сварной шов — сварной шов стыкового соединения.

Угловой сварной шов — сварной шов углового, нахлесточного или таврового соединения.

Сварной шов торцового сварного соединения можно назвать швом на линии примыкания торцов двух плоскостей.

Основные виды сварных швов по положению в пространстве : нижний, нижний в лодочку, горизонтальный на вертикальной плоскости, вертикальный, потолочный.

Стыковые швы по форме их наружной поверхности по отношению к прилегающей поверхности конструкции могут быть нормальными , выпуклыми или вогнутыми.

Плоские и вогнутые швы лучше работают при динамических и знакопеременных нагрузках, так как у них нет резкого перехода от основного металла к металлу шва.

Соединения с выпуклыми швами лучше работают при статических нагрузках, но они неэкономичны из-за большого расхода электродов.

Сварные швы подразделяются также на рабочие, непосредственно воспринимающие нагрузки, и соединительные , предназначенные только для соединения деталей конструкции.

Форма разделки кромок свариваемых деталей и их сборка под сварку характеризуются следующими конструктивными элементами: зазор, притупление кромок, угол скоса кромок . Зазор между гранями свариваемых деталей определяется их толщиной, маркой стали, способом сварки. формой подготовки кромок. При сварке плавящимся электродом зазор составляет 0. 5 мм.

Таблица 1. Некоторые типы и размеры конструктивных элементов швов

ВВЕДЕНИЕ Ручная дуговая сварка

Сварка является одним из ведущих технологических процессов как в области машиностроения, так и в строительной индустрии.

Народное хозяйство нашей страны нуждается в современных машинах и уникальном оборудовании, обеспечивающих высокие технико-экономические показатели при эксплуатации. При изготовлении различных видов машин и оборудования важнейшая роль принадлежит сварочной технике. На протяжении последних 50 лет сварка позволила создать уникальные машины, самолеты, ракеты, цилиндрические вертикальные стальные резервуары, доменные и цементные печи, металлические мосты, котлы, газопроводы и трубопроводы различного диаметра и неограниченной протяженности, а также речные, морские и океанические суда, атомные электростанции и многое другое.

Несмотря на большие масштабы использования в промышленности различных видов механизированной сварки, объем применения ручной дуговой сварки сегодня не только не снижается, но и возрастает, что связано с созданием новых материалов и нового оборудования для ручной дуговой сварки.

Создаются новые марки электродов для сварки металлических конструкций, изготовляемых из самых различных марок стали; высокопроизводительные электроды с железным порошком в покрытии; специальные марки электродов, позволяющие выполнять сварку в различных пространственных положениях, включая сварку сверху вниз и сварку наклонным электродом.

Большое внимание уделяется разработке и созданию нового сварочного оборудования, включая источники питания сварочной дуги, оснастку и др.

По уровню развития сварочного производства Советский Союз занимает в настоящее время одно из ведущих мест среди высокоразвитых в промышленном отношении стран.

Введение, гл. I, II, IVXX, XXVXXVIII, а также § 7, 11, 12, 94 написаны канд. техн. наук В. П. Фоминых, гл. III, XXIXXIV, XXIX инженером А. П. Яковлевым.

Источники: www.deltasvar.ru, www.svarka-i-rezka.ru, build.novosibdom.ru, otdelka-profi.narod.ru, delta-grup.ru