Вопрос 4

Сила сварочного тока

 

Рис. 41. Влияние силы тока на форму сварного шва (62)

При возрастании силы тока глубина проплавления h увеличивается, а ширина e практически не меняется. В результате коэффициент F уменьшился, это приведет к уменьшению вероятности появления трещин.

При возрастании силы тока увеличивается усиление шва q. Образующийся резкий переход от металла шва к основному металлу вызывает концентрацию напряжений и снижает работоспособность сварного соединения.

Ухудшается отделение шлаковой корки и внешний вид шва. Поэтому при переходе на большие значения сварочного тока следует увеличивать и напряжение на дуге.

Напряжение на дуге

Рис. 42. Влияние напряжения на форму сварного шва (62)

Увеличение напряжения приводит к увеличению ширины сварного шва, а глубина проплавления и усиление снижается.

Скорость сварки

Рис. 43. Влияние скорости сварки на форму сварного шва (62)

Влияние скорости сварки на глубину проплавления и ширину шва носит сложный характер. Сначала (при малых скоростях) с увеличением скорости сварки глубина проплавления возрастает. При дальнейшем росте скорости (более 20 м/час) глубина проплавления уменьшается. Ширина шва во всех случаях с увеличением скорости сварки уменьшается. При скорости более 80 м/час основной металл не успевает достаточно прогреться и по обеим сторонам шва могут возникать нерасплавленные кромки.

Диаметр электродной проволоки

Диаметр электродной проволоки значительно влияет на форму и размеры шва, особенно на глубину проплавления.

Таблица 1. Влияние диаметра проволоки на глубину проплавления сварного шва

Род и полярность тока

По сравнению с постоянным током прямой полярности сварка на постоянном токе обратной полярности увеличивает глубину проплавления на 40…50%.

Угол наклона электрода

Обычно сварку выполняют вертикально расположенным электродом. Но иногда возможна сварка углом вперед и углом назад.

При сварке «углом назад» увеличивается глубина проплавления, ширина шва уменьшается, обеспечивается более надежная защита металла сварочной ванны и улучшается обзор зоны плавления металла.

Сварка «углом вперед» характеризуется малой глубиной проплавления и большой шириной шва.

Сварка "углом назад" и "углом вперед" является одним из технологических приемов, позволяющих получать заданную форму сварного шва.

Рис. 44. Сварка под флюсом (56)

а - сварка углом назад;

б - сварка углом вперед

Состав флюса и его насыпная масса

Чем меньше насыпная масса флюса, тем крупнее полость, образующаяся вокруг столба дуги, и большей подвижностью обладает дуга. При этом ширина шва увеличивается, а глубина проплавления уменьшается.

Чем больше насыпная масса флюса, тем более возрастает глубина проплавления, а ширина шва сокращается.

Билет 21

Вопрос 1

Заполнение шва по сечению и по длине

Чтобы заполнить сечение шва, может понадобиться не один проход. И в зависимости от этого могут быть однослойные, многослойные, многослойно-многоходные

швы. Схематично такие швы изображены на рис.

Движение электрода при различных режимах прогрева.

1 — при слабом прогреве Кромок

2— при усиленном прогреве кромок

3 — при усиленном прогреве одной кромки

4 — при хорошем прогреве корня шва

Если число слоев равно числу проходов дутой, то шов называют многослойным. В случае, если некоторые из слоев выполняются за несколько проходов, такой шов называют многопроходным. Многослойные швы чаще применяют в стыковых, соединениях, многопроходные — в угловых и тавровых. По протяженности все швы условно можно разделить на три группы: короткие — до *300 мм, средние — 300—1000, длинные — свыше 1000 мм.

В зависимости от протяженности шва, свойств свариваемого материала, требований к точности и качеству сварных соединений сварка швов выполняется различными способами. На рис. 11 представлены такие схемы сварки. Самое простое — это выполнение коротких швов.

1— однослойный шов; 2 — многопроходной шов; 3— МНОГОСЛОЙНЫЙ многопроходной шов

Осуществляется движение напроход — от начала до кон-ца шва. Если шов более длинный (назовем его швом средней длины), то сварка идет от средины к концам (обратноступенчатым способом). Если варится шов большой длины, то выполняться он может как обратносту-пенчатым способом, так и вразброс. Одна особенность — если применяется обратноступенчатый способ, то весь шов разбивается на небольшие участки (по 200—150 мм). и сварка на каждом участке ведется в направлении, об ратном общему направлению сварки.

«Горка» или «каскад» применяются при выполнении швов конструкций, несущих большую нагрузку и конструкций значительной толщины. При толщинах в 20—25 мм возникают объемные напряжения и появляется опасность возникновения трещин. При сварке «горкой» сама зона сварки должна постоянно находиться в горячем состоянии, что очень важно для предупреждения появления трещин.

Разновидностью сварки «горкой» является сварка «каскадом».

При сварке, низкоуглеродистой стали каждый слой шва имеет толщину 3—5 мм в зависимости от сварочного тока. Например, при токе 100 А дута расплавляет металл на глубину около 1 мм, при этом металл нижнего слоя подвергается термической обработке на глу-

Схемы сварки.

1— сварка иапроход; 2 — сварка от середины к краям; 3 — сварка обргвгноступеичатым способом; 4 — сварка блоками; 5 — сварка каскадом; 6— сварка горкой

бину 1-2 мм с образованием мелкозернистой структуры. Нри сварочном токе до 200 А толщина наплавленного слоя возрастает до 4 мм, а термическая обработка нижнего слоя произойдет на глубине 2—3 мм.

Чтобы получить мелкозернистую структуру корневого шва, надо нанести подварочный валик, использовав для этого электрод диаметром 3 мм при силе тока в 100 А. Перед этим корневой шов должен быть хорошо зачищен. На верхний слой шва наносится отжигающий (декоративный) слой. Толщина такого слоя — 1—2 мм. Этот слой можно получить электродом диаметром 5— 6 мм при силе тока в 200—300 А.

Окончание шва. При окончании сварки — обрыве дуги в конце шва — следует правильно заваривать кратер. Кратер является зоной с наибольшим количеством вредных примесей, поэтому в нем наиболее вероятно образование трещин. По окончании сварки не следует обрывать дугу, резко отводя электрод от изделия. Необходимо прекратить все перемещения электрода и медленно удлинять дугу до обрыва; расплавляющийся при этом электродный металл, заполнит кратер.

При сварке низкоуглеродистой стали кратер иногда выводят в сторону от шва — на основной металл. Если сваривают сталь, склонную к образованию закалочных структур, вывод кратера в сторону недопустим ввиду возможности образования трещин.