Билет № 12

Вопрос 1. Сварочная проволока (назначение, тре­бования, химический состав, маркировка).

Для сварки сталей применяется специальная сталь­ная проволока по ГОСТу 2246-70. Используется в ос­новном низкоуглеродистая и низколегированная сталь. Предусмотрено 77 марок сварочной проволоки различ­ного химического состава.

К сварочной проволоке предъявляются следующие

требования:

• она должна расплавляться спокойно и равномерно;

• температура плавления должна быть меньше или равна температуре плавления основного металла;

• должна быть очищенной от ржавчины, и грязи;

• должна по химическому составу соответствовать хи­мическому составу свариваемого металла. Условное обозначение проволоки рассмотрим на примере.

2Св-08А, где:

2 — диаметр проволоки 2 мм;

Св — сварочная проволока;

08-0,08% — содержание углерода;

А — повышенное качество металла.

В марке могут присутствовать две буквы АА (Св-08АА), что говорит о том, это материал проволоки особо качественный.

Под качеством понимается пониженное содержание в стали вредных примесей — серы и фосфора. Повышенное содержание углерода в проволоке приводит к снижению пластичности металла.

В марке проволоки могут присутствовать легирую­щие элементы (Св-12ГС; Св-15 ГСТЮЦА):

Г— 1% марганца; С – 1% кремния.

Если после буквы, обозначающей легирующий эле­мент, не стоит цифра, то содержание этого элемента в стали до 1%. Цифра показывает содержание элемен­та в целых долях процента.

Условные обозначения легирующих элементов: С — кремний Ц — цирконий

Н — никель Г — марганец

М — молибден X — хром

Т — титан В — вольфрам

Ю — алюминий Ф — ванадий

Проволока различается по диаметру. Диаметр про­волоки — от 1 до 12 мм.

Проволока диаметром от 1,6 до б мм применяется для ручной дуговой сварки (металлический стержень электрода). Проволока диаметром более 6 мм называ­ется прутами и применяется для сварки чугуна и цвет­ных металлов, наплавочных работ. Проволока диамет­ром от 2 до 5 мм — для автоматической сварки.

Диаметр проволоки для газовой сварки выбирается в зависимости от толщины металла и способа сварки.

Для сварки правым способом диаметр присадочной проволоки равен

Для сварки левым способом диаметр присадочной проволоки равен

Вопрос 2. Высокопроизводительные виды ручной дуговой сварки (значение, виды, техника выполнения).

Под производительностью в сварке понимают ко­личество сварочного шва в метрах, выполненного за определенный интервал времени.

Этого можно достичь, используя различные прогрес­сивные приемы и усовершенствования выполнения ручной сварки (организация рабочего места сварщи­ка, уменьшение время на переход с одной операции на другую). Все это позволяет увеличить сварщикам время горения дуги в течение рабочего времени на 10-15%, так как время смены электрода составляет 7-10% времени рабочего дня.

Чтобы увеличить производительность сварочных работ, существуют еще и специальные технические мероприятия и способы, а именно: ■ сварка высокопроизводительными покрытыми электродами;

Рис. 33. Схема сдвоенного электрода (а), гребенки (б)

и сварка трехфазным током (е, г):

1 — связка электродов; 2 — трехфазный трансформатор; 3,4 — электроды; 5 — дуга

• сварка сдвоенным электродом, гребенкой электро­дов, трехфазной дугой;

• сварка глубоким проплавлением;

• сварка лежачим электродом;

• сварка наклонным электродом. Рассмотрим эти способы.

Сварка высокопроизводительными покрытыми электродами. Наиболее эффективны электроды с же­лезным порошком в покрытии. Это повышает коэф­фициент наплавки. При сварке покрытыми электро­дами с железным порошком в образовании шва при­нимает участие не только металл электродного стерж­ня, но и железный порошок, введенный в состав по­крытия. Эти электроды должны называться высоко­производительными.

Производительность электродов характеризуется массой электродного металла, перешедшего на изде­лие за единицу времени.

К этим электродам относятся электроды марок: АНО-1, ОЗС-3, АНО-19, которые при содержании 50-65% железного порошка дают 65-70 г/мин наплав­ленного металла (по сравнению с 23-30 "г/мин для обычных электродов: АНО-4, МР-3, ОЗС-4 и др.). Од­нако следует учитывать, что высокопроизводительные электроды позволяют выполнять сварку только в ниж­нем и наклонном (угол 15-20°) положениях. Источни­ки питания для сварки этими электродами должны иметь повышенное напряжение холостого хода.

Сварка сдвоенным электродом, гребенкой электро­дов, трехфазной дугой. При сварке сдвоенным элект­родом процесс ведут двумя стержнями, соединенными между собой контактной точечной сваркой (рис. 33, а).

Дуга переходит с одного стержня на другой, попе­ременно оплавляя их. Производительность сварки по­вышается на 20-40% по сравнению со сваркой одно-стержневым электродом. Это повышение достигается попеременным подогревом каждого из стержней ду­гой, горящей между соседними стержнями и издели­ем, увеличением времени горения дуги, уменьшени­ем времени на смену электродов.

Электроды располагаются так, чтобы их общая ось совпадала с осью шва или при большой разделке кро­мок была перпендикулярна этой оси.

Сварочный ток составляет:

• от 100-180 А — при диаметре электродов 3+3 мм;

• 300-400 А — при диаметре 6+6 мм. Сдвоенными электродами можно сваривать за один

проход металл толщиной до 12 мм.

Электроды можно располагать по несколько стер­жней в ряд в виде гребенки (рис. 33, б).

Дуга возбуждается на электроде, находящемся на более близком расстоянии от свариваемого изделия. При плавлении электрода дуга переходит с одного на другой стержень и т. д.

Электродная гребенка позволяет глубоко опускать­ся в разделку кромок. Производительность сварки повышается вдвое по сравнению со сваркой обычным электродом.

Производительность ручной дуговой сварки можно повысить еще на большую величину, если использо­вать трехфазный ток (рис. 33, в).

При сварке трехфазной дугой применяют два элек­трода, к которым подводятся две фазы от источника питания, а третья фаза — к свариваемому изделию. В каждый данный момент в процессе изменения синусоидального тока могут гореть одна или две дуги. При этом выделяется большое количество теплоты, скорость, плавления металла возрастает, и производительность сварки увеличивается на 50-60% по сравнению со сваркой однофазной дугой.

Однако при сварке трехфазной дугой сильно утя­желен электрододержатель, что ведет к утомляемости сварщика. Поэтому такую сварку лучше выполнять механизированными способами.

Сварка глубоким проплавлением. Этот вид сварки еще называют сваркой опиранием.

Для сварки применяют электроды с увеличенной толщиной покрытия. Стальной стержень электрода плавится несколько быстрее покрытия, в результате чего на конце электрода из покрытия образуется втулка (козырек). Опирая втулку электрода на поверхность изделия, сварщик перемещает дугу вдоль шва.

Рис. 34. Схема сварки:

а — наклонным электродом:

1 — электрод; 2 — обойма; 3 — штанга;

б — лежачим электродом:

1 — шов; 2 — дуга; 3 — лежачий электрод;

4 — свариваемый металл

Образующиеся при плавлении покрытия газы сво­им давлением вытесняют жидкий металл из свароч­ной ванны, образуя валик, изделие проплавляется на большую величину, чем при сварке электродом на весу. При этом объем наплавленного металла в свар­ном шве значительно уменьшается без снижения прочности шва.

Этот способ сварки позволяет уменьшать глубину разделки кромок и сваривать металл значительной толщины без разделки кромок с большой скоростью. Сварку выполняют без колебательных поперечных движений электрода.

Техника сварки опиранием заключается в том, что после зажигания дуги сварщик устанавливает элект­род под углом 70-80° к плоскости изделия, опускает покрытие электрода на поверхность изделия, и дуга автоматически будет перемещаться по оси шва.

Способ сварки опиранием особенно целесообразно применять при выполнении угловых швов в положе­нии в «лодочку», используя для этого электроды мар­ки ОЗС-3.

Сварку опиранием в вертикальном положении по направлению сверху вниз можно выполнять электро­дами АНО-9.

Сварка наклонным электродом (рис. 34, а).

Электрод опирается краем покрытия о свариваемый металл. Второй конец электрода зажат в обойме, ко­торая во время сварки свободно опускается, скользя по штанге. Угол наклона электрода остается постоянным. Дуга возбуждается так же, как и при сварке лежачим электродом.

Производительность труда сварщика при исполь­зовании этих способов возрастает, так как один свар­щик может работать сразу на нескольких постах.

Для сварки наклонным и лежачим электродом не­обходимы специальные электроды марок ОЗС-12, ОЗС-15Н (наклонный электрод), ОЗС-17Н. Электро­ды изготовляют диаметрами 4, 5, 6 мм и длиной от 450 до 700 мм.

Сварка лежачим электродом (рис. 34, б).

В разделку свариваемых деталей укладывают один или несколько электродов, длина которых обычно в два раза больше стандартных. От вытекания металла при выполнении стыкового шва предохраняет медная подкладка. При выполнении углового шва подкладка не требуется- Сверху электроды прижимаются к кром­кам деталей медной или бронзовой колодкой. Дуга возбуждается вспомогательным электродом и затем продолжает гореть, расплавляя электрод и основной металл. Длина дуги равна толщине покрытия, состав­ляющей 1,5-3,0 мм.

Сварку лежачим электродом можно осуществлять и под слоем флюса. Она может применяться для выпол­нения как прямолинейных, так и криволинейных швов, для чего необходимы специальные приспособления.

3. Задача. Для сварки дан металла толщиной 8 мм. Объясните ваши действия по подготовке кромок ме­талла к сварке.

В зависимости от толщины свариваемого металла сварка изделия может идти как с разделкой кромок, так и без. Разделка кромок металла начинается с толщины 5 мм, и она необходима для наилучшего прова­ра металла на всю его толщину. В данном случае раз­делку осуществляют У-образную, хотя возможны и другие виды разделки (в зависимости от толщины ме­талла и вида конструкции). После разделки зачища­ют кромки стыкуемых элементов, а также прилегаю­щие к ним поверхности на длине 15-20 мм, очищают от масла, окалины, ржавчины и грязи, так как от со­стояния поверхности свариваемых изделий зависит ка­чество сварного шва. Делают это стальной металли­ческой щеткой.