Электродуговая сварка покрытыми электродами

Электродуговая сварка покрытыми электродами

Существует множество типов сварки, но среди них особняком стоит ручная дуговая сварка с помощью покрытых электродов. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами — это один из самых популярных способов соединить металлические конструкции в условиях мелкого производства или домашней сварки. Электроды с покрытием заменяют флюс и газ, с их помощью можно сделать качественный и надежный шов, не применяя дорогостоящего оборудования и не имя навыков профессиональной сварки.

Современный рынок предлагает разные типы электродов с покрытием, и начинающему сварщику довольно сложно разобраться в таком разнообразии. Мы упростим вам задачу и кратко расскажем все, что нужно знать о покрытых электродах, научим пользоваться ими в домашних условиях и поведаем обо всех особенностях, которые стоит учесть.

Виды покрытия

Виды покрытия электродов:

  • А — кислые электроды. Кислые электроды содержат в своем составе окись железа, марганец, кремний и титан. Состав может отличаться, в зависимости от производителя и назначения электрода. Обратите внимание, что электроды с кислым покрытием способствуют образованию горячих трещин, так что применять их нужно осторожно.
  • Б — основное покрытие электродов. Электроды с основным покрытием (наравне с рутиловым) являются самыми востребованными на рынке. Такое покрытие состоит из фтористого кальция и карбонада кальция. Чтобы шов получился качественным и надежным, установите на сварочном аппарате постоянный ток и работайте в обратной полярности. Кстати, электроды с основным покрытием почти не способствуют образованию трещин, так что рекомендуем новичкам использовать такие стержни.
  • Ц — электроды с целлюлозным покрытием. Как не трудно догадаться, основа таких стержней — это целлюлоза. Иногда используется мука или другие органические вещества. При плавлении покрытия образуется газовое облако, защищающее шов от образования шлака и улучшающее его механические свойства. Электроды с целлюлозным покрытием чаще всего используют для сварки тонких металлов.
  • Р — электроды с рутиловым покрытием. Это самый популярный тип покрытия и самый универсальный. Основа стержня — рутил, а также различные органические вещества, гарантирующие отсутствие шлака. Можно варить и переменным, и постоянным током. При этом металл практически не разбрызгивается, дуга стабильна, легко зажигается. Швы получаются качественными даже у начинающих сварщиков.
  • П — прочие.

Иногда встречаются смешанные покрытия, они обозначаются несколькими буквами. Например, рутилово-целлюлозное покрытие — РЦ, и так далее по аналогии.

Маркировка электродов

Марка электрода играет важную роль, от ее выбора во многом зависит качество работы. На картинке ниже вы можете видеть марки покрытых электродов, используемые при сварке углеродистых и низколегированных сталей.

Для сварки иных типов металлов существуют свои марки, но в целом можно выделить наиболее распространенные: АНО-1, ОЗС-6, МР-3, УОНИ 13/45. Они вполне универсальны и подойдут для сварки большинства металлов. Но несмотря на это рекомендуем все же ознакомиться с остальными марками, чтобы в дальнейшем опираться на свой опыт и знания.

Особенности сварки покрытыми электродами

Первое, что вам нужно сделать — правильно выбрать диаметр электрода (в соответствии с типом и толщиной металла), а также установить оптимальную силу тока на сварочном аппарате. Сделав это вы уже существенно упростите дальнейшую работу и результат будет заметно лучше. Ниже вы можете видеть таблицу с рекомендуемыми значениями для рутиловых электродов.

Затем нужно разжечь дугу. Существует два способа, на картинке справа они промаркированы как «А» и «Б».

Метод «А» самый популярный. Нужно электродом коснуться поверхности металла и затем поднять его на несколько сантиметров. Также можно заменить касание на легкое постукивание. Метод «Б» используется реже, но его тоже нужно уметь использовать. Нужно коснуться электродом сварочной зоны и отвести его в сторону, по аналогии с тем, как вы зажигаете спичку. Этот метод также называется «чирканьем». Также важно уметь определять правильный диаметр электрической дуги. Опытные мастера считают, что диаметр не должен превышать 0,7 – 1,0 от сечения металлического конца электрода. И мы согласны с этим. Конечно, допустимы небольшие отклонения, но все же рекомендуем придерживаться именно этого показателя. Это поспособствует образованию качественного прочного шва.

Обратите внимание на положение электрода. Оно напрямую зависит от того, в какой пространственной ориентации вы проводите сварку: горизонтальная, вертикальная, нижняя, потолочная, угловая и так далее. Если нужно сварить вертикальный шов, то электрод может располагаться параллельно свариваемой поверхности и перемещаться в любую сторону, на усмотрение сварщика. Если вы варите в нижнем положении, то электрод должен двигаться от себя. Допускается движение на себя, но только если другой вариант недоступен.

Полезный совет! Если вам предстоит сварка потолочного или вертикального шва на высоте, то уменьшите силу тока на вашем сварочном аппарате до минимального значения. Так вы сможете контролировать плавление электрода и сформируете шов раньше, чем расплавленный стержень начнет капать вниз.

Также не забудьте о самих швах. В большинстве случаев их ширина должна быть сопоставима с диаметром электрода. Да, бывают специфичные работы, где шов очень широкий, но к ручной сварке это не относится. На рисунке ниже вы можете видеть наиболее распространенные траектории ведения шва. Они не единственно верные, но их будет достаточно для начинающего сварщика.

Еще швы могут быть однослойными и многослойными. Однослойные состоят, как не трудно догадаться, из одного слоя наплавленного металла, а многослойные — из нескольких. В многослойных соединениях есть так называемый нижний слой (или шов) и средний слой. От качества нижнего шва напрямую зависит долговечность сварного соединения. Даже если закрыть некачественный нижний шов более качественным средним, через время все равно появится коррозия и соединение начнет разрушаться.

Часто сварщики спорят о том, какой тип шва лучше. Конечно, однослойные швы делаются гораздо быстрее многослойных, но они не обладают должной эластичностью и долговечностью. Выбирайте тип шва исходя из поставленной задачи. Если вам нужно сварить стеллаж для гаража, то многослойные швы ни к чему.

Вместо заключения

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами — это относительно недорогой и простой способ выполнить большинство сварочных работ в домашних условиях. Электроды с покрытием продаются в любом сварочном магазине и их ассортимент очень широк. Вы можете приобрести стержни исходя из своих задач и бюджета. Мы рекомендуем покупать комплектующие от проверенных производителей, не гнаться за самой низкой ценой и не покупать откровенно контрафактную продукцию.

Мы рассказали вам всю основную информацию об электродах с покрытием. Не поленитесь и изучите дополнительные материалы, например, сварочные нормативные документы. В них вы сможете узнать дополнительные особенности дуговой сварки с помощью покрытых электродов и правила сварки в целом. Делитесь этой статьей в социальных сетях и опишите свой опыт использовать покрытых стержней в комментариях. Желаем удачи!

Источник: svarkaed.ru

Электродуговая сварка меди покрытыми электродами

Сообщение об ошибке

Электродуговая сварка покрытыми электродами выполняется на постоянном токе обратной полярности. При многослойной сварке меди толщиной более 10-12 мм (3-6 слоев) используют электроды диаметром 6-8 мм при сварочном токе до 500 А. Медь толщиной до 4 мм сваривают без разделки кромок; до 100 мм с односторонней разделкой при угле скоса кромок до 60-70°, притуплением 1,5-3 мм. При большей толщине рекомендуется Х-образная разделка. Сварку ведут короткой дугой без поперечных колебаний электрода. Лучшее формирование шва обеспечивает возвратно-поступательное движение электрода. Удлинение дуги ухудшает формирование шва, увеличивает разбрызгивание, ухудшает механические свойства сварных соединений. При сварке стыковых соединений используют металлические (стальные или медные) или асбестовые прокладки. Сварку производят в нижнем или слегка наклонном положении (на подьем). При ручной сварке меди покрытыми электродами подогрев кромок необходим, начиная с толщины 4 мм. Температура подогрева возрастает с увеличением толщины свариваемых кромок и габаритов изделия. При толщине свариваемых кромок 5-8мм металл подогревают до 200-300° С, при толщине 24 мм до 750-800° С. Скорость сварки принимают максимально возможную. Она увеличивается с повышением температуры предварительного подогрева и снижается с возрастанием толщины металла.

Удовлетворительные механические свойства соединений обеспечиваются при сварке электродами «Комсомолец-100» со стержнем из меди Ml. В этом случае у металла шва δ=18÷20%; ан=588,6÷784,8 кДж/м 2 . Достаточно высокие механические свойства шва и сварного соединения на меди можно получить также при использовании электродов со стержнями из броней Бр.КМц3-1 с обмазкой ЗТ.

Таблица 5. Ориентировочные режимы ручной однопроходной сварки меди покрытыми электродами

Таблица 6. Механические свойства сварных соединений листовой меди, выполненных покрытыми электродами.

Примечание. b=2÷4 мм.

Читать еще:  Конус пиноли задней бабки

Проковка швов на меди без нагрева увеличивает прочность металла швов при некотором снижении пластичности:

С проволокой в холодном состоянии

Специальные высокопроизводительные электроды марки АНЦ-1 обеспечивают выполнение сварки без подогрева для металла толщиной до 15 мм или с невысоким подогревом для металла больших толщин. Стыковые соединения на меди толщиной 20 мм выполняются без разделки кромок одно или двусторонними швами, на графитовых подкладках. Рекомендуемые режимы: Iсв = 85÷100 A; UД = 45÷50 В. Необходимым условием получения качественных швов является применение источников постоянного тока сварочных выпрямителей или преобразователей с напряжением холостого хода UХ.Х.≤70B. Аналогичные электроды для сварки меди марок ЕС и GT разработаны польскими специалистами.

Теплопроводность и электрическая проводимость швов при сварке меди покрытыми электродами по сравнению с аналогичными параметрами основного металла значительно снижаются. В процессе плавления электрода с покрытием «Комсомолец-100» в шов переходит 0,2-0,25% Si, 0,5-0,6% Мn, 1,1-1,2% Fe. Электрическая проводимость такого легированного шва составляет всего 20% электрической проводимости меди Ml. Примерно в такой же степени снижается электрическая проводимость шва при сварке электродами со стержнями из бронзы Бр. КМц3-1.

Ручная дуговая сварка латуни применяется редко, так как интенсивное испарение цинка крайне затрудняет работу сварщика. Для наблюдения за сварочной ванной необходим непрерывный отсос газов с ее поверхности. Покрытыми электродами можно сваривать латунь толщиной более 4 мм. Двустороннюю сварку выполняют без разделки кромок при толщине металла до 10 мм, а одностороннюю при толщине металла 5 мм и более с V-образной разделкой, при толщине металла 12 мм и более с Х-образной разделкой. Сварочный ток выбирают в зависимости от толщины металла, диаметра электрода и типа разделки. Так, для электрода диаметром 5 мм ток составляет 125-200 А. При сварке латуни необходим предварительный подогрев металла. Благодаря подогреву сварку можно проводить на пониженном токе более короткой дугой и на повышенной скорости; при этом уменьшаются потери цинка.

Сварные соединения из латуни марки Л62 толщиной 4-20 мм имеют следующие механические свойства: σв = 243,3÷340,4 МПа; α = 126÷180°.

Сварку бронз покрытыми электродами выполняют постоянным током обратной полярности как без предварительного подогрева, так и с предварительным и сопутствующим подогревом. Выбор режима подогрева зависит прежде всего от типа бронзы. Оловянные бронзы имеют невысокие прочность и пластичность при температуре 400° С. Резкие изменения температуры ведут к образованию термических напряжений, которые, складываясь с остаточными сварочными напряжениями, вызывают образование трещин в металле шва и околошовной зоне. Поэтому для оловянных бронз до предела сужают зону разогрева, стремясь к плавному понижению температуры от шва к основному металлу. При многослойной сварке оловянных бронз рекомендуется выполнять проковку каждого валика при температуре не выше 200° С. Сварочный ток выбирают в зависимости от диаметра электрода.

Таблица 7. Ориентировочные режимы ручной сварки бронз покрытыми электродами.

Источник: oitsp.ru

Ручная дуговая сварка покрытым электродом MMA

Рисунок 1. Схема сварки покрытым металлическим электродом

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

где dэ — диаметр электрода (электродного стержня), мм;

j — допускаемая плотность тока, А/мм 2 .

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:

где dэ — диаметр электрода (электродного стержня), мм;

k1, k2, α — коэффициенты, определённые опытным путём:

Источник: www.rudetrans.ru

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами

При дуговой сварке плавление кромок заготовок происходит за счет тепла сварочной дуги, возбуждаемой между электродом и кромками заготовок. Максимальная температура дуги наблюдается в осевой её части и составляет 4500 0 -6500 0 С.

Для образования сварного соединения сварщик возбуждает дугу (8) в месте будущего шва и поддерживает ее горение. Сварку выполняют сварочными электродами, которые вручную подают в дугу и перемещают вдоль стыка заготовки. В процессе сварки дуга горит между стержнем электрода (7) и основным металлом (1). Стержень электрода плавится и расплавленный металл каплями (10) стекает в сварочную ванну (9), рис. 10.

Пространство между свариваемыми кромкачи детали заполняется жидким металлом кромок детали и электрода, происходит перемешивание металлов в одной жидкой ванне.

Вместе со стержнем плавится покрытие электрода (6), образуя защитную газовую атмосферу (5) вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну (4) на поверхности расплавленного металла. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает и формируется сварной шов (3). Жидкий шлак после остывания образует твердую шлаковую корку (2).

Электроды и сварочная проволока

Электроды представляют собой проволочные стержни (мерные куски стальной проволоки) с нанесенными на них покрытиями. ГОСТ 2246 на стальную сварочную проволоку предусматривает 77 марок проволоки диаметром 0,2 – 12 мм. Сварочную проволоку всех марок в зависимости от состава разделяют на три группы: низкоуглеродистую (Св-08А, Св-08ГС и др.), легированную (Св-18ХМА; Св-10Х5М и др.) и высоколегированную (Св-06Х19Н10МЗТ; Св-07Х25Н13 и др.). В марках проволоки индекс «Св» означает слово «сварочная», последующие буквы и цифры – ее марочный состав легированной стали. Покрытия электродов предназначены для обеспечения стабильного горения дуги, защиты расплавленного металла от вредного воздействия воздуха и получения металла шва заданных химического состава и механических свойств. В состав покрытия электродов входят стабилизирующие (обеспечивающие устойчивость горения дуги), газообразующие и шлакообразующие (защищающие сварочную дугу и расплавленный металл), раскисляющие (восстанавливающие металла шва от оксидов), легирующие (повышающие механические свойства и передающие специальные свойства) и связующие (создающие прочную обмазку на основе жидкого стекла) составляющие.

Читать еще:  Ключи газовые трубные разводные

Электроды по ГОСТ 9466, ГОСТ9467 и ГОСТ 10052 классифицируют по назначению и виду покрытия.

По назначению электроды подразделяют на пять классов: для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с МПа, легированных конструкционных сталей с МПа, легированных жаропрочных сталей, высоколегированных сталей с особыми свойствами и для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.

По виду покрытия электроды делят на кислые, рутиловые, основные и целлюлозные.

Кислые покрытия имеют шлаковую основу, состоящую из руд железа в виде элемента (Fе2О3) и марганца (МnО), полевого шпата (Si02, AL2O3), ферромарганца (Fе Мn) и других компонентов. Электроды обладают хорошими сварочно-технологическими свойствами: позволяют вести сварку во всех пространственных положениях на переменном и постоянном токе. Имеют низкую чувствительность при сварке металла с недостаточно очищенным кромкам от ржавчины, окалины и других загрязнений. Электроды применяют для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей на переменном токе. Металл шва по составу соответствует кипящей (кп) и полуспокойной стали (пс). Однако электроды токсичны в связи с выделением при сварке вредных для организма человека соединений марганца, поэтому применение их сокращается.

Рутиловые покрытия состоят из рутилового концентрата (Ti02), плавикового шпата (СаF2 ), мрамора (СаСО3), ферромарганца и других компонентов. Обладают высокими сварочно-технологическими свойствами. Их применяют для сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей на постоянном и переменном токах. Наплавленный металл по составу соответствует полуспокойной стали.

Основные покрытия содержат мрамор, магнезит (MgCO3), плавиковый шпат, ферросилиций, ферромарганец, ферротитан и другие компоненты. Имеют специальные сварочно-технологические свойства. Сварку выполняют, как правило, на постоянном токе обратной полярности, металл шва склонен к образованию пор при наличии ржавчины на свариваемых кромках и воздействии воздуха при увеличении длинны дугового промежутка. Перед сваркой требуется высокотемпературная прокалка (340 – 380 0 С) в течении двух часов. Наплавленный металл хорошо раскислен, имеет низкое содержание водорода и азота и по составу соответствует спокойной стали. Обеспечивается дополнительное легирование шва через покрытие. Электроды с основным покрытием применяют для сварки ответственных конструкций из сталей всех классов.

Целлюлозное покрытие содержит органические вещества (крахмал, декстрин, древесная мука и др.) и небольшое количество шлакообразующих компонентов. Они создают хорошую газовую защиту и образуют малое количество шлака. Особенно пригодны для сварки на монтаже в любых пространственных положениях на переменном и постоянном токах. Их применяют для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Наплавленный металл по составу соответствует полуспокойной или спокойной стали.

Достоинства и недостатки ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Сварка позволяет выполнять швы в различных пространственных положениях – нижнем, вертикальном, горизонтальном и потолочном. При сварке на вертикальной плоскости ток уменьшают на 10 – 15%, в потолочном положении на 15 – 20% по сравнению с током для сварки в нижнем положении. При этом сварку выполняют электродами диаметром не более 4 мм.

Напряжение дуги изменяется в пределах 16 – 30 В, скорость сварки выбирает сварщик, исходя из необходимости проплавления свариваемого сечения и заполнения разделки кромок наплавленным металлом.

Ручная сварка удобна при выполнении коротких криволинейных швов, при наложении швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной формы. Ручная сварка обеспечивает хорошее качество сварных швов, но обладает более низкой производительностью, например, по сравнению с автоматической дуговой сваркой под флюсом. Это обусловлено тем, что при ручной сварке покрытыми электродами величина сварочного тока ограничена, так как повышение тока сверх рекомендованного значения приводит к разогреву стержня электрода, отслаиванию покрытия, сильному разбрызгиванию и угару расплавленного металла. При многослойной сварке каждый валик шва необходимо тщательно зачищать от шлака. Это повышает трудоемкость. Ручную сварку постепенно заменяют механизированной сваркой тонкими проволочными электродами в атмосфере защитных газов.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 8738 — | 7137 — или читать все.

Источник: studopedia.ru

РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА ПОКРЫТЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

Ручная дуговая сварка покрытым электродом – это способ сварки плавлением, при котором дуга горит между плавящимся металлическим электродом и сварочной ванной, поверхность которой защищается от воздуха за счет расплавления электродного покрытия. Подача электрода в ванну и его перемещение вдоль стыка производится сварщиком вручную (рис. 22)

Рис. 22. Схема ручной сварки покрытым электродом:

1 – сварочная дуга; 2 – электрод; 3 — электрододержатель;

4 – сварочные провода; 5 – источник питания; 6 – свариваемая

деталь; 7 – сварочная ванна; 8 – сварной шов; 9 – шлаковая корка

Областью применения ручной дуговой сварки очень широка, это впервую очередь конструкции из различных видов стали и цветных сплавов с короткими криволинейными швами, всех типов сварных соединений и в любых пространственных положениях с толщиной соединяемых элементов от 1 до 175мм.

Достоинствами способа являются:

— возможность сварки в монтажных условиях;

— дешевизна оборудования и сварочных материалов.

Однако у этого способа есть и ряд недостатков:

— нестабильность процесса сварки, и как следствие низкое качество шва;

— воздействие вредных факторов, таких как, излучения и аэрозоли, на здоровье сварщиков;

— самые высокие затраты на обучение персонала.

Типы сварных соединений, полученных ручной дуговой сварки, описывает ГОСТ 5264-80.

К параметрам режима сварки относятся: Iсв— сила сварочного тока, А; Uд— напряжение на дуге, В; род и полярность тока; dэ— диаметр и марка электрода.

Методика расчета параметров режима сварки для стыковых соединений из углеродистой стали с толщиной деталей меньше или равной 5мм.

Для конструкций с толщиной стенки > 5мм сначала рассчитывают количество проходов, при этом диаметр электрода для сварки корневого шва назначается на единицу меньше чем для заполняющего, а затем рассчитываются параметры режима сварки для каждого прохода.

Марка электрода выбирается исходя из механических свойств и химического состава основного материала. Обязательным условием является то, что механические свойства сварного шва должны быть не ниже свойств основного материала (таблица 1).

Тип электрода Механические свойства при нормальной температуре Содержание в наплавленном металле, %
Металла шва или наплавленного металла сварного соединения, выполненного электродами диаметром менее 3 мм
Временное сопротив­ление разрыву dв кгс/мм 2 Относи­тельное удли­нение d5, % Ударная вязкость aн кгс·м/см 2 Временное сопротив­ление разрыву dв кгс/мм 2 Угол загиба, град. серы фосфора
Не менее Не более
Э38
Э42 0,040 0,045
Э46
Э50
Э42А 0,030 0,035
Э46А
Э50А
Э55
Э60
Э70
Э85
Э100
Э125
Э150

Электрод представляет собой стержень из сварочной проволоки диаметром от 1,6 до 12мм, и длиной от 150 до 450мм с нанесенным на него керамическим покрытием. Чаще всего используются электроды dэ=2…4мм и длиной 350-450мм, чем меньше dэ, тем меньше его длина (рис 23). Покрытие электрода обеспечивает:

  • легкое зажигание и устойчивое горение дуги;
  • получение металла шва требуемого химического состава;
  • равномерное расплавление стержня и покрытия электрода;
  • высокую производительность при небольших потерях электродного металла на угар и разбрызгивание;
  • получение плотных беспористых швов, не склонных к образованию горячих трещин;
  • легкую отделяемость шлаковой корки от поверхности шва;
  • минимальную токсичность при сварке.

1 — стержень; 2 — участок перехода, 3 — покрытие; 4 — контактный торец без покрытия

Один из концов стержня освобожден от покрытия для его зажатия в электродо-держателе с обеспечением электрического контакта. Второй конец только слегка очищен для облегчения зажигания дуги посредством контакта с изделием. На контактный торец электрода может быть нанесен слой ионизирующего вещества, облегчающего возбуждение сварочной дуги, состав которого должен соответствовать предусмотренному стандартом или техническими условиями на электроды конкретной марки.

Читать еще:  Домкрат гидравлический бутылочный 10т объем заливаемого масла

Покрытый электрод, несмотря на внешнюю конструкционную простоту, имеет достаточно сложную технологическую и металлургическую систему. Металлургические процессы, протекающие в нем при плавлении, сложны и отличаются от металлургических процессов, протекающих при выплавке стали. Они характеризуются своей кратковременностью, малым объемом реагирующих веществ, высокой температурой в зоне сварки и интенсивностью взаимодействия между металлом, шлаком и газом.

В дуге происходит не только расплавление, но и испарение железа и содержащихся в нем различных химических элементов. Активно протекают окислительные процессы и процессы поглощения расплавленным металлом азота, кислорода и водорода. В результате сложных окислительно-восстановительных реакций, протекающих как в газовой среде, так и на границе ее раздела с металлом, а также между металлом и шлаком, происходит легирование, окисление и раскисление металла, образующего сварной шов.

Химический состав шлакообразующей основы покрытия электродов определяет главным образом технологические свойства шлака. Соотношения компонентов покрытия выбирают таким образом, чтобы обеспечить достаточно низкую температуру плавления и низкую вязкость шлака, а также короткий интервал его затвердевания.

Все электроды по ГОСТ 9467-75 делятся на типы. Для углеродистых и низколегированных сталей предусмотрено 9 типов: Э38, Э42, Э50…Э60. Для сварки легированных конструкционных сталей – 5 типов: Э70, Э80, Э100…Э150. Для сварки легированных теплоустойчивых сталей тоже 9 типов: Э-09М, Э-09МХ. Э-10Х5МФ и др.

Тип электрода обозначается буквой “Э” и цифрой, указывающей гарантируемый предел прочности металла шва в кгс/мм 2 . Буква А в обозначении указывает, что металл шва, наплавленный этим электродом, имеет повышенные пластические свойства, например Э42А, Э50А. Такие электроды применяют для сварки более ответственных конструкций.

Каждому типу электрода соответствует несколько марок электродов. Например, типу Э42 соответствует ОМА-2, АНО-6, МЭЗ-04 и др. Марка электрода – это специфическое название, данное ему разработчиком, предприятием-производителем или держателем патента. Она, как правило характеризует стержень и покрытие. Покрытие электродов выполняет несколько функций (табл.2

Функции Назначение компонентов Компоненты
1. Стабилизация дуги Ионизирующие Мел, мрамор, двуокись титана, поташ, окиси и соли щелочных и щелочно- земельных металлов
2. Защита сварочной ванны Газообразующие Органические вещества: крахмал, декстрин, мука, древесные опилки, целлюлоза. Минеральные вещества: карбонаты кальция, бария и др.
Шлакообразующие Мел, мрамор, марганцевая руда, кварцевый песок, доломит, полевой шпат, титановый концентрат.
3. Улучшение структуры шва Раскисляющие Ферросилиций, ферромарганец, ферротитан, алюминий, графит и др.
Феррованадий, феррохром, ферромолибден, закись никеля, окислы меди и др.
4. Повышающие прочность обмазки Связующие Жидкое стекло (силикат калия и натрия), лаки (бакелитовый), целлюлоза, крахмал.
Пластифицирующие Минеральные вещества на основе глин: каолин, бентонит, целлюлоза, крахмал.

По видам покрытия электроды подразделяются: с кислым покрытием – условное обозначение «А», с рутиловым – «Р», с целлюлозным – «Ц», с основным – «Б», и прочие – «П».

Кислые покрытия (АНО-1, СМ-5) содержат руды в виде окислов железа и марганца. При плавлении они выделяют кислород, для ослабления его действия в покрытия вводят раскислители. Однако наплавленный металл имеет малую вязкость и пластичность, и понижение содержания легирующих элементов. Электроды с кислым покрытием рекомендуются для сварки малоответственных конструкций.

Рутиловые покрытия (АНО-3, МР-3, ОЗС-4) имеют основным компонентом рутилдвуокись титана, он же является шлакообразующим элементом. Электроды с этим покрытием являются универсальными и позволяют вести сварку на любом роде тока по плохо очищенным поверхностям.

Целлюлозные покрытия (ВСЦ-1, ВСЦ-2, ОМА-2) содержат главным образом органические компоненты, но у них тонкий слой шлака, поэтому они рекомендуются для сварки небольших толщин.

Основные покрытия (УОНИ-13/45,УОНИ-13/55) составлены на основе плавикового шпата и мрамора. Отсутствие в составе этого покрытия оксидов железа позволяет широко легировать наплавленный металл и получить хорошие механические свойства сварного шва. Они применяются для сварки больших толщин. Чаще всего при РДС используют электроды с основным видом покрытия, но они требуют постоянного тока и обратной полярности.

Электроды классифицируются согласно ГОСТ 9466-75.

Условное обозначение электродов включает: тип, марку, диаметр, назначение, вид покрытия, его толщину, механические свойства наплавленного металла, полярность и пространственное положение.

Условное обозначение электродов представлено на (рис. 24)

Рис. 24. Структура условного обозначения электродов: 1 – тип; 2 – марка; 3 – диаметр, мм; 4 – обозначение назначения электродов; 5 – обозначение толщины покрытия; 6 – группа индексов, указывающих характеристики наплавленного метала и металла шва по ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10051-75 или ГОСТ 10052-75; 7 – обозначение вида покрытия; 8 – обозначение допустимых пространственных положений сварки или наплавки; 9 – обозначение рода применяемого при сварке или наплавке тока, полярности постоянного тока и номинального напряжения холостого хода источника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц; 10 – обозначение стандарта (ГОСТ 9466-75); 11 – обозначение стандарта на типы электродов (ГОСТ 9467-75, ГОСТ 10051-75, ГОСТ 10052-75 и др.)

ПРИМЕРЫ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ:

Электроды типа Э42А по ГОСТ 9467-75, марки УОНИИ-13/45, диаметром 3,0 мм, для сварки углеродистых и низколегированных сталей У, с толстым покрытием Д, с установленной по ГОСТ 9467-75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, 43 2(5), с основным покрытием Б, для сварки во всех пространственных положениях 1 на постоянном токе обратной полярности 0:

— на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с электродами;

Электроды УОНИИ13/453, ГОСТ 9466-75 — в документации.

Электроды типа Э-09Х1МФ по ГОСТ 9467-75, марки ЦЛ-20, диаметром 4,0 мм, для сварки легированных теплоустойчивых сталей Т, с толстым покрытием Д, с установленной по ГОСТ 9467-75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, 27, с основным покрытием Б, для сварки во всех пространственных положениях 1 на постоянном токе обратной полярности 0:

— на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с электродами;

Электроды ЦЛ204, ГОСТ 9466-75 — в документации.

Электроды типа Э-10Х25Н13Г2Б по ГОСТ 10052-75, марки ЦЛ-9, диаметром 5,0 мм, для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами В, с толстым покрытием Д, с установленной по ГОСТ 10052-75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, 2075, с основным покрытием Б, для сварки в нижнем, горизонтальном на вертикальной плоскости и вертикальном снизу вверх положениях 3 на постоянном токе обратной полярности 0:

— на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с электродами;

Электроды ЦЛ95,0 ГОСТ 946676 — в документации.

Электроды типа Э-11Г3 по ГОСТ 10051-75, марки ОЗН-300У, диаметром 4,0 мм, для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами Н, с толстым покрытием Д, с установленной по ГОСТ 10051-75 группой индексов, указывающих характеристики наплавленного металла, 300/33-1, с основным покрытием Б, для наплавки в нижнем положении 4 на постоянном токе обратной полярности (0):

— на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с электродами:

Электроды ОЗН300У4, ГОСТ 9466-75 — в документации.

Основным условием для получения качественного сварного соединения при ручной дуговой сваркой является устойчивость процесса сварки. Ее обеспечивают источники питания сварочной дуги. Ручная дуговая сварка может вестись как на постоянном, так и на переменном токе. Следовательно, при ручной дуговой сварки могут применяться источники переменного тока (трансформаторы) и постоянного тока (выпрямители, преобразователи, генераторы).

Но любой источник питания для ручной дуговой сварки должен обладать следующими требованиями:

— напряжение холостого хода должно быть достаточным для легкого возбуждения дуги. Максимально допустимое напряжение холостого хода для источников постоянного тока — 90В, переменного – 80В;

— напряжение на дуге должно быстро изменяться и восстанавливаться в зависимости от длины дуги. Время реагирования не должно превышать 0,05 с;

— ток короткого замыкания не должен превышать сварочный на 40-50%, при этом источник тока должен выдерживать длительные короткие замыкания;

— мощность источника тока должна быть достаточной для выполнения сварочных работ.

Для ручной дуговой сварки рекомендуется использовать источники питания с крутопадающей ВАХ (рис. 25)

Рис. 25. Падающая внешняя характеристика

источника сварочного тока

При выборе источника питания для ручной дуговой сварки остается предпочтение источникам постоянного тока, т.к. при их использовании дуга горит более стабильно, но они имеют большую массу, сложнее в обслуживании и дороже. В последнее время все большую популярность приобретают инверторные источники питания из-за малого веса, стабильности и широкого диапазона регулирования сварочного тока.

Дата добавления: 2016-11-04 ; просмотров: 10806 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник: poznayka.org

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector