Ручна дугова зварка покритими електродами: практичні поради та рекомендації
Кристалізація основного металу і металу електродного стрижня утворює зварний шов.
Електрод складається з електродного стрижня і електродного покриття. Електродний стержень - зварювальний дріт; електродне покриття - багатокомпонентна суміш металів і їх оксидів. За функціональними ознаками компоненти електродного покриття поділяють:
- газоутворюючі:
- захисний газ;
- іонізуючий газ;
- шлакоутворювальні:
- для фізичної ізоляції розплавленого металу від активних газів атмосферного повітря;
- раскислители;
- рафинирующие елементи;
- легуючі елементи;
- сполучні;
- Пластифікатори.
Запалювання зварювальної дуги
Перед запалюванням (збудженням) дуги слід встановити необхідну силу зварювального струму, яка залежить від марки електрода, типу зварного з'єднання, положення шва в просторі та ін.
Запалювання (збудження) здійснюватися двома способами. При першому способі електрод підводять перпендикулярно до місця початку зварювання і після порівняно легкого дотику до виробу відводять верх на відстань 25 мм. Другий спосіб нагадує процес, запалюючи сірники. При обриві дуги повторне запалення її здійснюється попереду кратера на основному металі з поверненням до наплавленого металу для виведення на поверхню забруднень, що скупчилися в кратері. Після цього зварювання ведуть в потрібному напрямку.
Застосування того чи іншого способу запалювання дуги залежить від умов зварювання і від досвіду зварника.
Положення і переміщення електрода при зварюванні
Положення електроду залежить від положення шва в просторі. Розрізняють такі положення швів: нижнє, вертикальне і горизонтальне на вертикальній площині, стельове. Зварювання вертикальних швів можна виконувати зверху вниз і знизу вгору.
При зварюванні в нижньому положенні електрод має нахил від вертикалі в сторону напрямки зварювання. Переміщення електрода при зварюванні може здійснюватися способами "до себе" і "від себе".
При відсутності поперечних коливальних рухів кінця електрода ширина валика дорівнює (0, 8 - 1, 5) d електрода. Такі шви (або валики) називають вузькими, або нитковим. Їх застосовують при зварюванні тонкого металу і при накладенні першого шару в багатошаровому шві.
Отримання середніх швів (або валиків), ширина яких зазвичай не більше (2 - 4) d електрода, можливо за рахунок коливальних рухів кінця електрода.
Порядок виконання швів
Залежно від довжини розрізняють короткі (250 300 мм), середні (350 1000 мм) і довгі (більше 1000 мм) шви.
Залежно від розмірів перетину шви виконують однопрохідними або одношаровими, багатопрохідний або багатошаровими. Однопрохідне зварювання продуктивна і економічна, але метал шва недостатньо пластичний внаслідок грубої столбчатой структури металу шва і збільшеною зони перегріву. У разі багатошарової зварювання кожен нижележащий валик проходить термічну обробку при накладенні подальшого валика, що дозволяє отримати подрібнену структуру металу шва і відповідно підвищені механічні властивості шва і зварювального з'єднання.
Розташування шарів при багатошаровому зварюванні буває трьох видів накладення; послідовне кожного шару по всій довжині шва, "каскадним" способом і способом "гірки". Обидва останніх способу застосовують при зварюванні металу значної товщини (більше 20 25 мм). При виконанні багатошарових швів особливу увагу слід приділяти якісному виконанню першого шару в корені шва. Провар кореня шва визначає міцність всього багатошарового шва.
Підбір сили струму і діаметра електрода
Силу зварювального струму вибирають в залежності від марки і діаметра електрода, при цьому враховують положення шва в просторі, вид з'єднання, товщину і хімічний склад металу, що зварюється, а також температуру навколишнього середовища. При обліку всіх зазначених чинників необхідно прагнути працювати на максимально можливій силі струму.
Таблиця 1 - Вибір діаметра електрода при зварюванні стикових з'єднань Товщина деталей1, 5-2, 03, 04, 0-8, 09, 0-12, 013, 0-15, 016, 0-20, 0более 20Діаметр електрода1, 6-2 , 03, 04, 04, 0-5, 05, 05, 0-6, 06, 0-10, 0
Таблиця 2 - Вибір діаметра електрода при кутових і таврових з'єднаннях Катет шва3, 04, 0-5, 06, 0-9, 0Діаметр електрода3, 04, 05, 0
Силу зварювального струму визначають за формулою
де d е - діаметр електрода (електродного стрижня), мм;
j - що допускається щільність струму, А / мм2.
Таблиця 3 - Значення допустимої щільності струму в електроді Вид покритіяДопускаемая щільність струму j в електроді, А / мм2, при діаметрі електрода d е, мм3456Рудно-кисле, рутіловое14, 0-20, 011, 5-16, 010, 0-13, 59, 5-12, 5Фторісто-кальціевое13, 0-18, 510, 0-14, 59, 0-12, 58, 5-12, 0
При наближених підрахунках величина зварювального струму може бути визначена за одним з наступних формул:
де d е - діаметр електрода (електродного стрижня), мм;
k1, k2, α - коефіцієнти, певні дослідним шляхом:
Переваги методу:- Простота обладнання;
- Можливість зварювання у всіх просторових положеннях;
- Можливість зварювання у важкодоступних місцях;
- Швидкий, за часом перехід від одного виду матеріалу до іншого;
- Велика номенклатура зварювальних металів.
Недоліки способу:
- Великі матеріальні і тимчасові витрати на підготовку зварювальника;
- Якість зварного з'єднання і його властивості багато в чому визначаються суб'єктивним фактором;
- Низька продуктивність (пропорційна зварювального струму, збільшення зварювального струму призводить до руйнування електродного покриття);
- Шкідливі і важкі умови праці.
Раціональні області застосування:
- Сварка на монтажі;
- Сварка непротяжних швів.