fbpx

Техника и технология ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Ручная дуговая сварка (РДС) не сдаёт позиций. Производительность, глубина проплава ниже, стабильность процесса хромает. Но вытеснить плавящийся электрод в обмазке пока не под силу. РДС любезно предлагает место прогрессивным технологиям, которые облегчают труд и ускорят сварочные работы, оставаясь на плаву.

РДС сварка – это

Ручная дуговая сварка применяется при монтажно-сборочных работах, где современные методы не применяются. Способ применяется с 1888 г. Сущность способа заключается в инициировании возбуждения электродуги между полярными источниками, один из которых электрод, другой – деталь.

Электродержатель (катод) передаёт заряд сердечнику электрода. Кратковременный контакт с заготовкой (анод) возбуждает дугу, единственный источник тепла для плавления. Локализация нагрева в зоне горения дуги приводит поверхность металла изделия в жидкое состояние.

Сварочная ванна в основании столба дуги заполняется расплавом металла изделия и каплями наплавленного металла стержня электрода. Равномерность смешения 2 субстанций образует однородный сплав.

Жидкий шлак из материала обмазки укрывает ванну и препятствует процессам окисления. Застывшая стекловидная масса шлака удаляется механически после каждого прохода. Иначе цельность шва с равномерным проваром нарушится.

Процессом на всём протяжении управляет электросварщик. Поддержание величины дуги, плавность движения вдоль границы наложения шва, чтобы не случилось непровара и подрезов, выполняются на глазок: контроль доступен только визуальный.

Уровень профессионализма исполнителя определяет качество соединения. Квалифицированный сварщик рдс, что это: уверенная герметизация соединений элементов сосудов под давлением, изготовление грузозахватных приспособлений. Он владеет техникой управления аппаратами постоянного и переменного тока, варит плавящимся и неплавящимся электродом.

Виды плавящихся электродов

Существуют многоместные электрододержатели: 2 и более электродов, вовлечённые в заполнение глубокой разделки, объёмного катета шва ускоряют процесс. И сами стержневые электроды различаются по химсоставу для идентичности соединения с материалом, защитными компонентами обмазки.

Видовой состав электродов по применению:

  • У – низколегированные стали с сопротивлением на разрыв 600 МПа;
  • Т – теплоустойчивые стали;
  • Н – наплавные электроды;
  • А – Пластичные металлы.

Ограничения по пространственному наложению шва связаны с текучестью расплава стержня. Регламентация по применению вертикальных, потолочных одно и двухсторонних швов, сварке под углом содержит ГОСТ 5264-80, за соединения сварные под острыми и тупыми углами отвечает ГОСТ 11534 75. Дополнительная цифровая индексация на маркировке указывает на сферу применения плавящихся электродов:

  • 1 – без ограничений положения;
  • 2 – кроме вертикального сверху вниз;
  • 3 – исключаются потолочные швы;
  • 4 – только горизонтальные.

Справочники пестрят рекомендациями по использованию электродов с определённым спектром сплавов, близких по составу с плавящимся стержнем. Комплекс легирующих элементов расплава соединительного шва в этом случае создаёт практически монолитное соединение.

Пример соответствия типа электрода для легированных конструкционных, высоколегированных и теплостойких сталей:

  • Ст. 14Х2ГМСШ, 14ХМНДФР – электрод АНП2, Э70;
  • Ст. 12Х2НВФА, 30ХГСА – НИАТ 3М;
  • 30ХГ2С – УОНИ-13/85;
  • 15Х1М1Ф, 12ХМФ – ОЗС-11;
  • 15Х1М1ФЛ, 20ХМФЛ – ТМЛЗУ;
  • 12Х1МФ – ЦЛ45.

Обобщённая таблица назначения по области применения, типов и марок электродов плавящихся

покрытия

Толщина покрытия не универсальная величина. Относительно диаметра стержня выделяются стандартные соотношения:

  • М – 20%;
  • С – 40%;
  • Д – 80%;
  • Г – более 80%.

Составы обмазок по свойствам преимущественно смешанные, с учётом многокомпонентности сплавов. Основы и назначение типов:

  • А – Mg, Ti, Si, FeO3. Пористость шва исключается, но возможно горячее растрескивание верхней части шва. Пример – Э-08Х19Н10Г2Б, применяются для высоколегированных сплавов;
  • Ц – 50% наполнителя органика, преимущественно целлюлоза, мука, шпат. Расплав соответствует полуспокойным и спокойным сталям с высоким показателем наличия водорода. Электроды Э50, Э46 хороши для вертикальных швов;
  • Р – минерализация рутилом (TiO2) до 50%, органикой. Горячее растрескивание исключено. Ударная вязкость высокая. Требуется прокалка для удаления влаги. Пространственное положение шва без ограничений;
  • Б – CaCO3, KF, минералы. Активное шлакообразование, неподверженность сероводородному растрескиванию. Доминируют при сварке трубопроводов;
  • ПРЦ, АБ, другие – двойные виды, классифицируются отдельно.
Броневые отливки для танков в период ВОВ сваривали прутками, обмазанными гашеной известью.

РДС сварка цветных металлов

Дуговую сварку алюминия осложняет тугоплавкая оксидная плёнка на поверхности металла, подлежащая удалению выщелачиванием.Хлориды и фториды щелочных металлов, входящие в состав обмазки, нейтрализуют плёнку. Детали толщиной менее 4,5 мм для дуговой сварки не рекомендованы.

Ток увеличивается до 1,5 раз. Применяется предварительный подогрев деталей и теплоотводящие прокладки при сварке, чтобы минимизировать растекание. Бич сварщика кристаллизационное растрескивание и постсварочная деформация. Заполнение разделки непрерывно, до полного выгорания электрода.

Электроды ориентированы на чистый металл без примесей, технические сплавы:

  • Рафинированный алюминий марки АО-А3 – электрод ОЗА1, ОЗАНА-1.Тщательная подготовка кромок. Доступны горизонтальное и вертикальное ведение шва. Ток переменный, полярность обратная;
  • Кремнистые сплавы (силумины) – ОЗА2, ОЗАНА-2. Покрытие гигроскопично, наполнено фтористыми, хлористыми солями;
  • Наплавка деформируемых сплавов – УАНА.

Оправдывают высокую стоимость щёлочно-солевые электроды ESAB марок ОК Almn1 для сборки конструкции из чистого металла. Качественный шов, лёгкое отделение корки шлаков.

Для сплавов с магнием и марганцем, дюралюминия – Alsi12. UTR 48 c содержанием кремния до 12%, дающий ровный чешуйчатый шов.

По грубы прикидкам силу тока соотносят с толщиной основного металла. На 1 мм берут 20 – 30 А, не выходя за рамки 200 А.

Важно! повторная просушка снижает качество соединения.

Для РДС сварки меди и сплавов выбор плавящихся электродов широк: Комсомолец 100, АНЦ/ОЗМ2, (ОЗМ3, ОЗМ4).

Режимы

У новичка возникает вопрос: каким электродом варить металл 2 мм? Максимум троечкой, оптимально – не превышать толщину металла. Стержень тоньше Ø 1,6 мм не найдём, остаётся заняться регулировками сварочного тока до оптимума.

Важно! сушка и прокаливание стальных электродов обязательны.

Режим сварки – совокупность суммы параметров:

  • Сила тока и напряжение дуги;
  • Диаметр и скорость перемещения электрода;
  • Полярность, род тока;
  • Положение шва в пространстве.

Практика показывает, что целесообразно использовать максимально допустимый ток, а скорость определяет поперечное сечение шва. Поджиг дуги осуществляется 2 способами: кратковременным касанием с отрывом (впритык) либо продольным движением по заготовке (спичкой).

Вертикальные и потолочные швы проходят с коррекцией тока в сторону уменьшения до 20%, напряжение – до 30 В, диаметр электрода не превышает 4 мм. При стандартных условиях глубина провара достигает 1 – 2 мм.

Поддержание дуги на расстоянии 0,5 – 1 диаметра до воронки кратера обеспечивается равномерностью подачи расходного плавкого элемента. Увеличение длины дуги увеличивает поступление воздуха в расплав, снижает качество. Возрастают угар металла и разбрызгивание.

Прерывание дуги чревато образованием кратера, где скапливается шлак, возможно образование трещин. Заварку кратера проводят до заполнения. Причиной образования кратера не может стать завершение шва – это брак.

Протяженные швы выполняются отдельными участками. На толстом металле, где нет угрозы коробления, длина прохода 200 – 300 мм. На тонколистовом – короткими в шахматном порядке.

Оборудование

Сварочные аппараты постоянного и переменного тока – источники подачи энергии. Агрегаты переменного тока устроены проще, дешевы компактны, просты в обслуживании, потребляют меньше энергии.

Оборудование на постоянном токе обеспечивает устойчивость дуги, процесс упрощается, не требует высокой квалификации сварщика. Доступны механизация и автоматизация.

 

2 комментария
  • Столько всего узнал про сварку! Я аппарат себе купил полмесяца назад, ну и пробовал варить
    всё, что накопилось. Практика это правда хорошо, но без теории никуда! Спасибо за хорошо подобранную информацию! Сразу стало получаться и красиво и прочно. Спасибо!

  • Описанные принципы технологии сварки достаточно просты и понятны. Изучить для основы начала работы можно просто. Главное, набрать навык, ведь известно теория отличается от практики.

Оставить комментарий

Оцените статью*