Билет 7

Вопрос 1

В зависимости от метода сварки, используемых электродов и среды, где происходит горение дуги, применяются различные варианты сварочных дуг, например:

 1. Дуга между плавящимся металлическим электродом и соответственным покрытием и свариваемым металлом. Устойчиво горит при соответствующем покрытии на переменном и на постоянном токе. Активно используется при сварке большинства металлов. 2. Дуга между свариваемым металлом и плавящимся металлическим электродом, горящая под слоем флюса. Устойчива при переменном и постоянном токе. Широко применяется  при полуавтоматической и автоматической сварке под флюсом. 3. Дуга между свариваемым металлом и плавящимся и неплавящимся электродом, горящая в среде защитных газов (гелии, аргоне, углекислом газе, азоте, водороде и др.). Активно используется при сварке разных металлов, а также при плазменно-дуговой резке. 4. Дуга между свариваемым металлом и графитовым или угольным электродом. Устойчиво горит только при постоянном токе прямой полярности более 5 а. Употребляется при воздушно-дуговой резке, реже – при сварке. 5. Сварочная дуга между свариваемым металлом и стальным плавящимся электродом, горящая в воде. Требует немного повышенного напряжения зажигания и горения по сравнению с горящей на воздухе дугой. Используется при подводной резке и сварке. 6. Дуга между свариваемым металлом и плавящимся электродом, горящая на переменном токе повышенной частоты (300—500 гц). Используется при сварке металла малой толщины током небольшой величины. Повышенная частота тока обеспечивает в этих условиях устойчивое горение дуги. 7. Дуга между свариваемым металлом и плавящимся электродом при применении переменного тока промышленной частоты (50 гц) с наложением высокой частоты (до 250 кгц) и тока высокого напряжения (2000—3000 в). Употребляется для обеспечения устойчивости горения дуги и облегчения ее возбуждения. Ток высокой частоты приобретают с помощью осциллятора. Используется при аргоно-дуговой сварке и сварке дугой малой мощности. 8. Дуга между свариваемым металлом и двумя плавящимися электродами, на переменном токе, включенными по схеме трехфазной сварки. Используется при наплавке и сварке. 9. Дуга косвенного действия переменного тока между двумя неплавящимися (вольфрамовыми) электродами. Требует повышенного напряжения при зажигании до 300 в, горении — до 100 в. Эта дуга используется при способе атомноводородной сварки.

 Все описанные разновидности дуг требуют источники питания током, характеристики которых должны отвечать свойствам данной сварочной дуги и обеспечивать легкое возбуждение и устойчивое горение дуги при резке и сварке

Вопрос 2

Сварной шов при дуговой сварке формируется путем кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны. Кристаллизацией называют процесс образования кристаллов металла из расплава при переходе его из жидкого в твердое состояние. Образующиеся при этом кристаллы металла принято называть кристаллитами.

Сварочная ванна условно может быть разделена на две области: переднюю (головную) и заднюю (хвостовую). В передней части горит дуга и происходит нагревание и расплавление металла, а в хвостовой - охлаждение и кристаллизация расплава. В процессе образования шва различают первичную и вторичную кристаллизации. Первичной кристаллизацией называют непосредственный переход металла из жидкого состояния в твердое с образованием первичных кристаллитов (зерен). Она происходит при высоких скоростях охлаждения и затвердевания. Теплота отводится в основной металл, окружающий сварочную ванну. В общем виде процесс кристаллизации состоит из двух стадий: образования центров кристаллизации (зародышей) и роста кристаллов от этих центров. При первичной кристаллизации металла шва в качестве центров кристаллизации являются поверхности оплавленных зерен основного металла, окружающих сварочную ванну. При этом между основным металлом и металлом шва возникают общие зерна. Условную поверхность раздела между зернами основного металла и кристаллитами шва называют зоной сплавления при сварке.