Свойства электрода определяются в основном химическим составом электродного стержня и покрытия. Химический состав электродной стальной проволоки, из которой изготовляют электродные стержни, выбирают в соответствии с химическим составом и свойствами металла свариваемого изделия.

В зависимости от химического состава проволоку подразделяют на низкоуглеродистую, легированную и высоколегированную. Всего в ГОСТе включено 75 марок проволоки диаметром 0,3... 12 мм. Обозначение марок электродной проволоки состоит из букв и цифр, например Св-08, Св- 12X13, Св-08ХНМ, Св-ЗОХГСА и др. Первые две буквы Св указывают на назначение проволоки - сварочная для изготовления электродов, а следующие за буквами две цифры и буквы с цифрами аналогичны обозначениям, принятым для углеродистых качественных сталей.

Состав электродного покрытия устанавливают в соответствии с химическим составом металлов электродного стержня и изделия. При этом электродное покрытие должно обеспечивать хорошую ионизацию дуги, надежную защиту расплавленного металла сварочной ванны от воздействия воздуха, раскисление и легирование металла шва.

Типы электродов с Э38 по Э150. Здесь буква Э - электрод для дуговой сварки, а следующая за буквой цифра показывает минимально гарантируемый предел прочности металла шва (кгс/мм ).

5. Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка осуществляется:

• металлическим (плавящимся) электродом;

• угольным электродом без защиты;

• угольным или вольфрамовым электродами в среде защитных газов.

Заготовку или полуфабрикат располагают на металлическом столе,

обеспечивая с помощью механических прижимов надежный электрический контакт между ними и фиксирование заданного положения свариваемых кромок.

Зажигают дугу прикосновением конца электрода к металлу сва­риваемого изделия с последующим быстрым отводом электрода на расстояние 3...4 мм. При этом по сварочной цепи протекает рабочий (сварочный) ток, а на дуге возникает напряжение 20...25 В, в зависимости от длины дуги и марки электрода.

Ориентировочная длина дуги (мм):

/_д= (0,5...1,1)4,

где d₃ — диаметр электрода, мм.

Длина дуги влияет на качество сварного шва и его геометрическую форму. При длинной дуге ослабляется зашита сварочной ванны и металл шва интенсивно насыщается кислородом и азотом воздуха. С ростом

22

*

длины дуги увеличивается разбрызгивание и в металле шва могут появиться поры.

При сварке по мере оплавления электрод подают в сварочную ванну для того, чтобы длина дуги была постоянной; одновременно его перемещают вдоль оси шва, а в ряде случаев концом электрода делают поперечные колебания для получения шва заданной ширины. При сварке тонкого металла и первых слоев многослойного шва электрод ведут без этих колебаний.

Стационарный пост для ручной дуговой сварки - это участок производственной площади, огороженный брезентовыми шторами, перегородками или щитками с целью защиты окружающих от излучения дуги. Пост (рис. 20) снабжен источником сварочного тока 1, сварочным столом 2 со встроенной системой отсоса газа 3 и ящиками для инструмента 5 и электродов б, а также держателем электродов 4.

Рис. 20. Общий вид стационарного поста для ручной дуговой сварки

6. Технологические приемы сварки, применяемые для снижения напряжений и деформаций

Сварку стыковых швов с V-образной подготовкой кромок осу­ществляют в один или несколько слоев в зависимости от толщины свариваемого металла. При многослойной сварке первым валиком проваривают вершину шва, затем накладывают остальные валики по порядку, указанному на рис. 21, а.

Для обеспечения провара корня шва сварку первого слоя выполняют электродом, диаметр которого не более 4 мм.

После окончания заполнения всей разделки выполняют подварку корня шва с обратной стороны.

Стыковые Х-образные швы сваривают наложением слоев с обеих сторон разделки в последовательности, указанной на рис. 21,6.

23

t

25

При замере твердости и разрушении образца в ходе испытания на прочность в исследуемом металле происходят единые по своей дислокационной природе процессы пластической деформации. В связи с этим установлена зависимость между числом твердости по Бринеллю и временным сопротивлением:

о_в = К’ НВ,

где а_в - временное сопротивление разрыву, МПа;

К - коэффициент пересчета: К = 3,4 для сталей, имеющих твердость

120. .170 (по Бринеллю), К = 3,5 для сталей, имеющих твердость 175...450 (по Бринеллю), К - 5,5 и К - 4,0 соответственно для отожженных и наклепанных меди, латуни и бронзы; К - 3,6 - для отожженного, а К= 3,5 - для закаленного и состаренного дюралюминия;

НВ - твердость по Бринеллю.

Не рекомендуется применять метод Бринелля для сталей с твердостью более 450 НВ и для цветных сплавов с твердостью более 200 НВ.

2. Методика проведения исследований

Для выполнения данной работы студентам предоставляются пластины для изготовления двух сварных соединений, электроды различных марок, сварочный трансформатор и прибор Роквелла.

Студентам необходимо:

• изучить правила техники безопасности при ручной дуговой сварке;

• зачистить пластину в местах сварки;

• произвести сварку пластин (сварочный ток установить по заданию учебного мастера, количество свариваемых пластин и марки электродов задаются преподавателем или учебным мастером);

• охладить сварное соединение и очистить от шлаковой корки;

• зачистить на наждачном или шлифовальном станке места сварных соединений;

• изучить принцип работы и методику проведения замеров на приборе Роквелла (приложение к лабораторной работе №2);

• на зачищенных участках сварного соединения (в зоне шва, в закаленной зоне, в зоне основного металла) произвести замеры твердости на приборе Роквелла (по три замера в каждой зоне);

• определить среднее значение твердости по Роквелла;

• по таблице приложения к лабораторной работе №2, перевести значения твердости по Роквелла в твердость по Бринелля и определить предел прочности металла сварного соединения по следующей зависимости:

а_в=К' НВ,

26

• результаты замеров и расчетов занести в таблицу 3;

• зарисовать сварное соединение, представленное в теоретической части методических указаний;

• определить количество характерных зон и установить границу каждой зоны на зарисованном сварном соединении.

Таблица 3. Исходные, экспериментальные и расчетные данные

Об­ раз­ цы	№ зоны образ­ цов	Марка элект­рода и диа­метр, мм	Тип элек­ трода по ГОСТ 9467- 75	Твердость HRC количество замеров 3				Твердость по Бринеллю, НВ	Временное сопротивление разрыву (предел прочности), ав, МПа
				1	2	3	Сред­ нее значе­ ние
I	1	Св-08, диаметр 4 мм	Э42
	2
	3
II	1	Св- 08ГС диаметр	Э42А
	2
	3	4 мм