Техніка ручного дугового зварювання

Вибір режиму ручного дугового зварювання. Під режимом зварювання розуміють сукупність контрольованих параметрів, що визначають умови зварювання. Параметри режиму зварювання підрозділяють на основні та додаткові. До основних параметрів режиму ручного зварювання відносять діаметр електрода, величину, рід і полярність струму, напруга на дузі, швидкість зварювання, число проходів. До додаткових відносять величину вильоту електрода, склад і товщину покриттів електрода, положення електрода і положення вироби при зварюванні.



Мал. 1. Електродотримачі для ручного дугового зварювання

Діаметр електрода вибирають залежно від товщини металу, катета шва, положення шва в просторі.

Сила струму в основному залежить від діаметра електрода, але також від довжини його робочої частини, складу покриття, положення зварювання.

Однак при надмірному струмі для даного діаметра електрода електрод швидко перегрівається вище допустимого рівня, що призводить до зниження якості шва і підвищеного розбризкування. При недостатньому струмі дуга нестійка, часто обривається, у шві можуть бути непровари.

Зварювання швів в вертикально і стельовому положеннях виконують, як правило, електродами діаметром не більше 4 мм. При цьому сила струму повинна бути на 10-20% нижче, ніж для зварювання в нижньому положенні.

Напруга дуги змінюється в порівняно вузьких межах 16-30 В.

Техніка зварювання. Дуга може возбуждатьоя двома прийомами: дотиком впритул і відведенням перпендикулярно вгору або «чирканья» електродом, як сірником. Другий спосіб зручніше, але неприйнятний у вузьких і незручних місцях.

Довжина дуги робить істотний вплив на якість зварного шва і його геометричну форму. Довга дуга сприяє більш інтенсивному окислювання і азотуванню розплавляється металу, збільшує розбризкування, а при зварюванні електродами основного типу призводить до пористості металу.

У процесі зварювання електроду повідомляється рух у трьох напрямках.

Перше рух - поступальний, у напрямку осі електрода. Цим рухом підтримується постійна, в певних межах, довжина дуги в залежності від швидкості плавлення електрода.

Друге рух - переміщення електрода уздовж осі валика для утворення шва. Швидкість цього руху встановлюється в залежності від струму, діаметру електрода, швидкості його плавлення, виду шва та інших факторів.

Третє рух - переміщення електрода поперек шва для отримання шва ширше, ніж нитковий валик, так званого розширеного валика.



Мал. 1. Траєкторія руху кінця електрода при ручного дугового зварювання



Мал. 2. Схеми зварювання:
а - напроход, б - від середини до країв, в - обратноступенчатим способом, г - блоками, д - каскадом, е - гіркою; А - напрямок заповнення оброблення; стрілками вказано напрямок зварювання, 1-5 - послідовність зварювання в кожному шарі

Для підвищення працездатності зварних конструкцій, зменшення внутрішніх напружень і деформацій велике значення має порядок заповнення швів.

Під порядком заповнення шва розуміють як порядок заповнення оброблення шва за поперечним перерізом, так і послідовність зварювання по довжині шва.

За протяжності всі шви умовно можна розділити на три групи: короткі - до 300 мм, середні - 300-1000 мм, довгі> 1000 мм.

Залежно від протяжності шва, матеріалу, вимог до точності і якості зварних з'єднань зварювання таких швів може виконуватися по-різному.

Короткі шви зварюють на прохід - від початку шва до його кінця. Шви середньої довжини варять від середини до кінців або назад-ступінчастим методом.

Шви великої довжини варять двома способами: від середини до країв - обратноступенчатим способом і врозкид.

При обратноступенчатий методі весь шов розбивається на невеликі ділянки довжиною по 150-200 мм, на кожній дільниці зварювання ведуть в напрямку, зворотному загальному напрямку зварювання. Довжина ділянок зазвичай дорівнює від 100 до 350 мм.

Залежно від кількості проходів (шарів), необхідних для виконання проектного перерізу шва, розрізняють однопрохідний (одношаровий) і багатопрохідний (багатошаровий) шви.

З точки зору продуктивності найбільш доцільними є однопрохідні шви, які зазвичай застосовують при зварюванні металу невеликих товщин (до 8-10 мм) з попередньої обробкою кромок.

Зварювання з'єднань відповідальних конструкцій великої товщини (понад 20- 25 мм), коли з'являються об'ємні напруги і зростає небезпека утворення тріщин, виконують із застосуванням спеціальних прийомів заповнення швів "гіркою" або "каскадним» методом.

При зварюванні "гіркою" спочатку в оброблення крайок наплавляють перший шар невеликої довжини ^ 200-300 мм, потім-другий шар, який перекриває перший і має приблизно в два рази більшу довжину. Третій шар перекриває другий і довше його на 200-300 мм. Так наплавляють верстви до тих пір, поки на невеликій ділянці над першим шаром оброблення не буде заповнена. Потім від цієї «гірки» зварювання ведуть в різні боки короткими швами тим же способом. Таким чином, зона зварювання весь час знаходиться в гарячому стані, що запобігає появі тріщин. «Каскадний» метод є різновидом гірки. З'єднання під зварювання збирають в пристроях, найчастіше з прихватками.



Мал. 3. Поперечні перерізи стикових швів:
а - однопрохідних (одношарових), б - багатошарових, в - багатопрохідних; 1 - VI - шари, 1 - 11 - проходи



Мал. 4. Положення електроду і виробу при виконанні кутових швів:
а - зварювання в симетричну «човник», б - в несиметричну "човник", в - «в кут» похилим електродом, г - з опалювальному крайок