определение технологических

коэффициентов при ручной

электродуговой сварке

Методические указания к лабораторной работе № 4 по дисциплине «Технология конструкционных материалов»

Министерство образования РФ

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)

Кафедра технологии конструкционных материалов

определение технологических

коэффициентов при ручной

электродуговой сварке

Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине «Технология конструкционных

материалов»

Составители Б. Г. Колмаков, М. С. Корытов

Омск

Издательство СибАДИ

2003

УДК 621.79

ББК 34.641

Рецензент канд. техн. наук, доц. В. Г. Грицай.

Работа одобрена методической комиссией факультета АТ в качестве методических указаний к лабораторной работе по дисциплине «Технология конструкционных материалов» для студентов специальностей 170900, 230100, 150200, 291100, 030500.15, 240100, 072000, 180800, 101200, 240400, 330200, 290700, 290300, 290500, 290600, 291400, 291500, 150100, 340100.

Определение технологических коэффициентов при ручной электродуговой сварке: Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Технология конструкционных материалов» / Сост.: Б. Г. Колмаков, М. С. Корытов. – Омск: Изд-во СибАДИ, 2003. – 12 с.

Даны краткие сведения об особенностях технологии ручной электродуговой сварки стали покрытыми электродами, рекомендован выбор режима сварки, а также приведена методика экспериментального определения технологических коэффициентов, оценивающих производительность процесса сварки.

Ил.4. Табл. 2. Библиогр.: 4 назв.

 Издательство СибАДИ, 2003

ВВЕДЕНИЕ

Технологические коэффициенты позволяют оценивать производительность и другие технико-экономические характеристики различных процессов сварки.

Целью данной работы является ознакомление с основами технологии ручной электродуговой сварки стали покрытыми электродами и методом определения влияния режимов сварки на величину технологических коэффициентов.

1. общие сведения о ручной электродуговой сварке

покрытыми электродами

1.1. Электрическая сварочная дуга, ее характеристики

Источником тепла, необходимого для расплавления металла при дуговой сварке, является электрическая дуга. Дуга представляет собой мощный стабильный электрический разряд в ионизированной атмосфере газов и паров металла [1, 2, 3, 4].

Рис. 1. Схема подключения

источника сварочного тока

при прямой полярности

При ручной дуговой сварке стали покрытыми электродами возбуждение дуги осуществляется за счет короткого замыкания электрода на изделие. Для этого сварщик на мгновение касается электродом свариваемого изделия (или «чиркает» по его поверхности), затем отводит электрод от изделия. В этот момент и происходит зажигание дуги.

Данный вид сварки выполняется на постоянном или переменном токе. При сварке на постоянном токе применяют прямую и обратную полярность. Если минус источника питания сварочного тока подключить к сварочному электроду, а плюс – к свариваемому изделию (рис. 1), такая полярность называется прямой.

Если подключение полюсов источника питания электрической дуги выполняется наоборот, такая полярность считается обратной.

При выборе полярности необходимо учитывать неравномерность распределения тепловой энергии в различных зонах дуги. Так, в зоне катода выделяется около 36 % тепла, в зоне анода – примерно 43 %. Остальная тепловая энергия выделяется в наиболее протяженной части дуги – столбе дуги, расположенном между катодом и анодом. В этих условиях температура в зоне катода составляет около 2800-3200 ⁰К, в зоне анода – примерно 3200-3400 ⁰К, а у оси столба дуги – около 6000-8000 ⁰К.

Рис. 2. Статическая

вольт-амперная

характеристика дуги

Одной из важнейших характеристик электрической сварочной дуги является ее статическая вольт-амперная характеристика. Это зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока, взятая при постоянной длине дуги (рис. 2).

Характеристика состоит из трех участков: 1 – падающего, 2 – жесткого, 3 – возрастающего. Для ручной дуговой сварки рабочим является жесткий участок этой характеристики.

При выборе источника питания дуги необходимо знать его внешнюю характеристику. Под внешней характеристикой источника питания дуги понимают зависимость напряжения, вырабатываемого источником, от силы сварочного тока.

Рис. 3. Падающая внешняя

характеристика источника

питания дуги

Для питания дуги при ручной дуговой сварке необходим источник тока, имеющий падающую внешнюю характеристику (рис. 3). Здесь U_хх – напряжение холостого хода (источник включен, но дуга еще не горит); точка 1 – момент зажигания дуги; точка 2 – момент длительного устойчивого горения дуги; I_кз – ток короткого замыкания.