Ручная дуговая сварка покрытыми металлическими электродами

Как варить сварочными электродами?

В ходе ручной дуговой сварки, производимой посредством покрытых металлических электродов, горящая между металлическим изделием и электродом, сварочная дуга расплавляет покрытие и металл стержня электрода. Одновременно с расплавлением происходит оплавление кромок свариваемого изделия.

У нас можно купить сварочные электроды от 80 рублей за килограмм! (перейти в каталог)

Рисунок 1. Схема сварочного процесса

Как видно на рисунке 1, элементы покрытого металлического электрода — это электродный стержень и его покрытие. Первый изготовлен из специальной сварочной проволоки, а покрытие выполнено из многокомпонентного сплава металлов с их оксидами. Все составляющие смеси в зависимости от функционального предназначения. Ниже приведена их классификация.

• Шлакообразующие:
• изолирующие (защищают плавящийся металл от действия активных газов, содержащихся в атмосферном воздухе);
• рафинирующие;
• раскислители;
• легирующие.
• Газообразующие:
• ионизирующий газ;
• защитный газ;
• Связующие;
• Пластификаторы

Техника формирования сварочного шва

Процессу розжига (возбуждения) сварочной дуги должна предшествовать установка заданного сварочного тока – величина его определяется маркой электрода, пространственным положением шва, типом сварного соединения.

Зажигание можно проводить по двум схемам:

1. Электрод располагают перпендикулярно свариваемой поверхности, выполняют легкое (без усилия) прикосновение к месту сварки, после чего поднимают электрод вверх, примерно на 25 см.
2. Зажигание дуги вторым способом подобно поджиганию обычной спички.

После обрыва дуги, ее повторный розжиг выполняется впереди кратера – от основного металла к наплавленному – это обеспечивает удаление загрязнений, скапливающихся в углублении, путем подъема их на поверхность. Затем сварка ведется в необходимом направлении.

Выбор способа розжига дуги зависит от двух факторов – условий сварки и опытности сварщика.

Движение и расположение электрода

Пространственное расположение электрода определяется положением сварного шва, которое может быть:

• нижнее;
• потолочное;
• горизонтальное/вертикальное на вертикальной поверхности.

Сварка вертикальных швов может производиться снизу вверх либо сверху вниз.

Во время сварочного процесса с нижним расположением шва, электрод наклонен относительно вертикали в направлении сварки.

Используется два способа перемещения электрода: «от себя» либо «к себе».

Если в ходе сварочного процесса конец электрода не делает поперечных колебательных движений, тогда ширина валика составляет 80-150% от диаметра электрода. Подобные валики получили название узких или ниточных швов. Они находят применение при создании начального слоя многослойного шва и при сварке металлов небольшой толщины.

Средние швы (валики) образуются благодаря колебательным движениям, совершаемым концом электрода. Ширина таких валиков, как правило, не превышает 2-4 диаметров электрода.

На рисунке 2 схематически представлены колебательные движения, которые может совершать конец электрода.

Рисунок 2. Основные варианты траекторий поперечных колебаний, совершаемых концом электрода

Выполнение сварных швов

Длина швов предусматривает следующую классификацию:

• длинные (свыше 1 м);
• средние (0,35-1 м);
• короткие (0,25-0,3 м).

Размер сечения определяет разделение швов на однопроходные или однослойные, а также многопроходные или многослойные.

Достоинство однопроходной сварки – экономичность и производительность. Недостаток – недостаточная пластичность металла шва по причине его грубой столбчатой структуры и слишком большая зона перегрева.

При многослойной сварке каждый нижерасположенный валик проходит предварительную термообработку перед наложением следующего валика – это создает измельченную структуру материала шва и соединения.

Многослойная сварка предполагает три варианта расположения слоев:

• последовательное наложение слоев по длине шва;
• «каскадный» способ;
• наложение «горкой».

Два последних способа находят применение во время сварки металлических изделий толщиной более 25 мм. Выполнение многослойных швов должно сопровождаться повышенным вниманием к созданию первого слоя, создаваемого в корне шва. От провара последнего зависит дальнейшая прочность всего шва.

Выбор диаметра электрода, определение силы тока

На выбор силы тока влияют следующие факторы:

• диаметр электрода;
• вид соединения;
• пространственное расположение шва;
• химический состав, толщина свариваемого металла;
• окружающая температура.

Учтя все вышеперечисленные факторы, предпочтение следует отдавать максимально допустимой силе тока. Сварочные инверторы марки Lincoln Electric Arcweld идеально подойдут для ведения качественного сварочного процесса.

Сварочный ток находят по такой формуле:
Iсв=πDэ2*j/4, где j — допустимая плотность тока, А/мм2; Dэ — диаметр электрода, мм.

К достоинствам рассматриваемого способа сварки может отнести следующие факторы:

• простота используемого оборудования;
• ведение сварочного процесса в разных пространственных расположениях;
• возможность сварки в условиях ограниченной доступности;
• высокая скорость перехода от одного материала к другому;
• широкая номенклатура металлов.

К недостаткам можно причислить следующие особенности:

• высокая квалификация сварщика требует затрат времени и средств;
• масса субъективных факторов влияют на качество выполняемого сварного соединения;
• невысокая производительность (она пропорциональна сварочному току, излишнее увеличение которого может разрушить электродное покрытие);
• вредные условия труда.

Способ применяется для сварки:

• непротяженных швов;
• на монтаже.