Лабораторна робота № 2 Техніка та технологія процесу зварювання при ремонтах трубопроводу і конструкцій ручною дуговою зваркою в різних просторових положеннях

1. Мета і завдання лабораторного заняття

Мета лабораторного заняття - навчити студентів вибору типу і, марки електродів і оптимальних параметрів ручного електродугового зварювання, при ремонтах, набути практичних навиків по запалюванню зварної дуги, та підтриманню постійної довжини дугового проміжку і швидкості зварки в різних просторових положеннях, ознайомлення з будовою і роботою зварного обладнання для ручної дугової зварки.

В результаті проведення лабораторної роботи студенти повинні

ЗНАТИ:

• марки і призначення електродів, їх характеристики для ремонту;

• типи, склад і призначення обмазки електродів;

• вимога до електродів;

• будову і фізичні властивості зварної дуги;

• вплив параметрів режиму зварки на формування і якість зварних швів;

• технологію ручної дугової зварки;

• призначення, будову і роботу зварного обладнання для ручної дугової зварки;

• основні техніко-економічні показники процесу ручної дугової зварки.

ВМІТИ:

• збуджувати зварювальну дугу, добиваючись оптимальної тривалості короткого замикання;

• підтримувати постійною задану довжину дугового проміжку;

• підтримувати постійною задану швидкість зварювання;

• зібрати зовнішню електричну схему зварного поста і підготовити його до роботи;

• підібрати режим зварки;

• відрегулювати обладнання на заданий режим зварювання;

• підключити прилади для вимірювання електричних параметрів режиму зварювання;

• зварити контрольний шов на заданому режимі;

2. Теоретичні основи

Останнім часом при виготовленні зварних конструкцій на промислових підприємствах в основному використовують механізовані способи зварювання. На будівельно-монтажних площадках і в трасових умовах в більшості випадків користуються способами ручного зварювання завдяки високій-універсальності його.

Зварювання-процес утворення нероз'ємного з'єднання металів і деяких інших твердих матеріалів. Не роз'ємність зварних з'єднань обумовлене виникненням міжатомних і міжмолекулярних сил зчеплення і взаємною ди­фузією атомів зварюваних металів (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 – Основні типи зварних з’єднань

При дуговому зварюванні для розплавлення металів використовується теплова енергія електричної (зварювальної) дуги, яка володіє високою тем­пературою (до 6000°С). Дуга горить в атмосфері між зварюваним металом, який прийнято називати основним, і кінцем електроду, закріпленого в елек­тродотримачі.

Електрична дуга являє собою стійкий розряд струму в газовому сере­довищі. Для переборювання струмом великого опору повітря в дуговому проміжку необхідна іонізація середовища, інакше стійкою горіння дуга не буде. При дуговій зварці іонізаторами є пари розплавленого металу, компоненти електродного покриття і т.п. При збільшені іонізації дугового проміжку струм зростає а напруга дуги спадає. Отже, для запалювання дуги необхідна певна напруга-значно більша, ніж при роботі.

Живлення електричної дуги здійснюється змінним і постійним струмом від спеціальних зварних джерел живлення.

Зварні шви розрізняють по положенню в просторі: нижні, горизонтальні, вертикальні, стельові і проміжні; по відношенню до діючих на шви сил: флангові, лобові (торцеві), комбіновані і косі; по прямолінійності: пря­молінійні, кільцеві вертикальні і кільцеві горизонтальні (рис.2.2).

Рисунок 2.2-Способи виконання зварних швів

На форму, розміри і якість шва значно впливає режим зварювання. Під режимом зварювання розуміють сукупність умов проведення процесу зварки. Параметри режиму зварювання розділяють на основні і допоміжні.

При ручному дуговому зварюванні до основних параметрів режиму відносять струм, вид струму та його полярність, діаметр електрода, напруга дуги, швидкість зварювання. До додаткових елементів режиму при дуговому зварюванні відносять склад і товщину покриття електродів, початкову температуру основного металу, положення електрода в просторі і положення зварюваних заготовок в процесі зварювання.

Значний вплив на формування і якість зварного шва виявляє стабільність процесу дугового розряду, що залежить від постійності довжини дуги, і рівномірність переміщення дуги вздовж осі шва, тобто постійності швидкості зварювання. При порушенні стабільності процесу зварки різко змінюється форма проплавлення основного металу і зростає ймовірність утворення дефектів зварних швів типу не провару кореня шва і кромок зварних деталей, шлакових включень і т.п.