Ручне дугове зварювання - характеристики процесу, особливості технології та зварювального обладнання

Один з видів нероз'ємного з'єднання матеріалів, що проводиться в ручному режимі - це ручна дугова зварка. Вона заснована на дії електричної дуги, що виникає при контрольованому короткому замиканні. Зварювальник вручну управляє електродом і при необхідності подає присадний матеріал. Хоча продуктивність ручного методу не висока, його часто використовують в домашніх умовах. Устаткування для нього цілком доступно, і навчитися ручного зварювання при бажанні може кожен.

 

 

Короткий огляд технології
Коли застосовується ручна електродугова зварювання, відбувається швидкий розігрів металу до температури плавлення впливом електричної дуги, що виникає як ефект пробою повітря між електродом і масою (зварюються деталями). У зварений шов вводиться додатковий матеріал, що дозволяє заповнити зазор між зварюються деталями. У точці нагріву утворюється так звана зварювальна ванна, яка представляє собою зону змішування розплавленого металу деталі з маеріалов присадки. Вгору спливає легкий розплавлений шлак - це згоріла обмазка плавиться електрода або залишки стержня не плавиться. Шлак захищає розпечений метал від шкідливого впливу газів, що знаходяться в атмосфері. Це вплив може привести до окислення шва і проникненню в його структуру атомів газу, в результаті чого шов не придбає необхідної міцності.

 

Ручна дугова зварка проводиться плавиться або не плавиться електродом. Перший сам по собі є присадним матеріалом, другий вимагає введення в розплав присадного дроту.
Існують різні технології зварювання вручну. Найменш складна і витратна з них вимагає наявності тільки зварювального апарату змінного або постійного струму і необхідної амуніції для зварника, але підходить цей спосіб, як правило, тільки для чорних металів, нормально переносять контакт з киснем. Для захисту зварювальної ванни, де оплавляется сталь і залізо, досить тільки середовища, що виділяється захисної обмазкой електрода.

 

Більш складні способи, такі, як, наприклад, аргонодуговая зварювання, вимагають наявності спеціального пальника з соплом, через яку подається аргон або інший захисний газ.
Зварювальну дугу ініціює коротке замикання при контакті електрода з масою. Температура дуги може сягає 5000 ° C.

 

призначення
Застосування ручного дугового зварювання дуже широко - від побутових робіт по дому і дачі до промисловості, в тому числі високотехнологічної. Серед основних галузей промисловості і народного господарства, де вона використовується, можна виділити:
• різні сервісні та ремонтні роботи, наприклад, автомобільної техніки;
• зварювання труб для води, газу, нафтопродуктів .;
• кораблебудування (зварювання листів корпусу);
• багато видів машинобудування.

 

Принцип ручного зварювання часто застосовується для наплавлень на поверхню деталі іншого металу. У побуті ручним дуговим методом зварюють альтанки, лавки, мангали, гойдалки, проводять ремонт металевих виробів.
Технічні можливості
Ручне зварювання має суттєві обмеження по товщині зварюваних деталей, це її основний недолік. Як правило, листи товщі 10 мм цим способом не зварюють. До іншим можна віднести порівняно низьку швидкість процесу і пряму залежність результату від майстерності зварника. Процес ручного зварювання, як і будь-який ручний процес, важко стандартизувати: результат залежить від багатьох факторів. Серед них:
• тип джерела струму;
• міць джерела;
• характеристика і властивості оброблюваного сплаву;

 

• товщина крайок;
• відповідність електродів покладеної на них завдання;
• грамотно підібраний режим зварювання.
Особливості дугового зварювання полягають в тому, що для її продукування використовується порівняно малу напругу - і дуже великий струм. Напруга дуги складає від 30 до 90 В (багато зварювальні апарати для побутового застосування розраховані на середнє значення - 48 В), але дуже велику силу струму - від 90 до 350 А.

 

Підбір зварювальних параметрів
Основні параметри дугового зварювання - це сила струму та напруга (але воно фіксоване). Частота має менше значення, так як в даний час застосовуються, як правило, установки для зварювання постійним струмом - інвертори.
Для зварювання за допомогою електрики, незалежно від способу, діє пряма пропорційна залежність: чим товще метал, тим більше повинна бути сила струму при фіксованій напрузі. Для порівняння: листи товщиною 3 мм варять струмом 175-185 А, 5 мм - не менше 200 А, 10 мм - 300-330 А.

 

Настійно рекомендується, щоб уникнути запису і сильного розбризкування металу, варити мінімальним струмом, який тільки можливий.
Але при цьому дуже велике значення має також товщина зварювального електрода, і його відповідність за хімічним складом з тим металом, який передбачається обробляти. 

 

 

Стандартний електрод для дугового зварювання має товщину 3 мм. Він придатний для зварювання деталей з товщиною кромок 2-3 мм. Для більш товстого металу можна керуватися правилом, що діаметр електрода повинен бути на 1-2 міліметра менше товщини металевих пластин, які з його допомогою передбачається з'єднати.

 

Максимальна товщина електродів, що випускаються промисловістю, становить 6 мм. Вони придатні для зварювання десятімілліметрових сталевих листів.
Кожна пачка електродів має своє маркування, що вказує, для яких цілей вони призначені.

 

Що значить маркування
Неможливо уявити ручне дугове зварювання без електродів. Їх маркування визначає, для яких металів вони призначені, яку товщину і склад покриття мають, в в якому становищі їх треба тримати при зварюванні (вертикально, горизонтально, під кутом), для яких металів призначаються. Характер маркування - буквено-цифровий.
Першою після назви і марки електрода йде буква, яка визначає його призначення. У - для низьколегованих і середньовуглецевих сталей, Т - для теплостійких легованих. Буква Н - для наплавлень, А - для пластичних металів.
Далі слід буква, що позначає товщину покриття. М - тонке покриття, С - середнє, Д - товсте, Г - особливо товсте.

 

Товщина покриття визначається у відсотках по відношенню до самого стрижня.
Наступна буква коду означає тип електрода. Якщо це буква Е, то електрод плавиться.
Далі йдуть цифри, які характеризують межа міцності на розтягнення, відносне подовження і температуру збереження ударної в'язкості. Вони мають значення тільки для професійних зварювальників, які працюють на особливо відповідальному виробництві. За ними йдуть одна або дві букви, які означають матеріал обмазки електрода. А означає кислотне з'єднання, Б - лужне, Ц - целюлозне, Р - рутилове, П - інші види. Можливі змішані типи обмазки, такі, як РЦ.

 

Останні дві цифри коду означають одні з найважливіших параметрів - положення в просторі, в якому можна проводити ручне дугове зварювання, і характеристики струму для зварювання. Наприклад, код «13» слід читати як 1 і 3. 1 - варити можна в будь-якому просторовому положенні, 3 - необхідно використовувати струм зворотної полярності або змінний напругою 50 В.
різновиди обладнання
Устаткування для ручного дугового зварювання, як правило, являє собою зварювальний апарат трансформаторного або інверторного типу, забезпечений шнуром підключення до джерела живлення і двома контактними шнурами з власниками для електрода і для маси.

 

Різниця між апаратами в тому, що трансформатор варить тільки змінним струмом, а інвертор або напівавтомат має функцію випрямлення струму для кращої якості дугового зварювання та можливості працювати в прямій або зворотній полярності. При прямій полярності проводить стрижень підключають до мінуса, а деталь - до плюса. На звороті відповідно, навпаки. Різні види металів і сплавів вимагають зварювання або в прямому, або в зворотному режимі.

 

вимоги ГОСТу
На ручне дугове зварювання поширюються вимоги ГОСТу 5264 80 і ГОСТу 11534 75. Це основні нормативи, якими потрібно керуватися при зварювальних роботах.
Перший - ГОСТ 5264 80 - регламентує технологію створення зварних з'єднань різної конфігурації з сталей, чистого нікелю і сплавів нікелю з залізом. Він складається з великого числа таблиць, в яких наведені креслення типів з'єднань, яким потрібно відповідати. У ГОСТ вказуються також межі допустимих похибок і інші важливі числові параметри.

 

 

ГОСТ 11534 75 описує основні типи, розміри і конструктивні особливості виробів з низьколегованих і вуглецевих сталей, які можна піддавати скріпленню методом ручного дугового зварювання електродом, що плавиться. На методологію зварювання електродом, що не плавиться він не поширюється. Документ також складається з таблиць, що містять приклади сполук, допустимі межі похибок, товщини і кути деталей, що з'єднуються.

 

Автор статті Сенченко Ігор Олександрович

Початок Школа ремонту
Главная Страница Контактная Информация Поиск по сайту Контактная Информация Поиск по сайту