1.4. Ручная дуговая сварка

Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые перемещают вручную вдоль свариваемых изделий.

Электроды имеют двойное назначение. Они являются: 1) проводником сварочного тока; 2) присадочным металлом и принимают участие в формировании сварного шва. Электроды разделяются на две группы: плавящиеся и неплавящиеся. Неплавящиеся электроды являются только проводниками сварочного тока, поэтому в этом случае необходимо использование присадочного металла. Главным образом это - угольные и вольфрамовые электроды.

Для изготовления плавящихся электродов используют холоднотянутую проволоку, ленту из стали, меди, медных или алюминиевых сплавов. В соответствии с ГОСТ 2246-70/80 имеется 75 марок стальной сварочной проволоки диаметром от 0,2 до 12 мм.

По химическому составу стальная сварочная проволока разделяется на 3 группы:

• низкоуглеродистая и низколегированная проволока (Св-08, Св-08А, Св-08ХГМ и др.) для сварки малоуглеродистой стали;

• легированная проволока (Св-18ХМА, Св-10Х5М и др.) для сварки легированных сталей;

• высоколегированная проволока (Св-06Х19Н9Т, Св- 06Х19Н10М3Т и др.), которая используется для сварки нержавеющих сталей и других высоколегированных сталей.

В марке проволоки “Св” обозначает “сварочная”, буквы и цифры - ее химический состав. Например, проволока марки Св 08ГС содержит: 0,08 % С; 1 % Mn; 1 % Si.

При изготовлении электродов для ручной дуговой сварки на проволоку наносятся покрытия с целью облегчения условий зажигания дуги, обеспечения её стабильного горения и защиты расплавленного металла от кислорода и азота воздуха. В состав покрытия электродов входят раскисляющие, шлакообразующие, газообразующие, легирующие, связующие и стабилизирующие компоненты.

Электроды для ручной дуговой сварки классифицируются по двум признакам: по назначению и виду покрытия. По назначению электроды делятся на типы:

- для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с ϭ_в до 600 МПа. Это электроды: Э38, Э42 и др. (цифра после буквы “Э” обозначает временное сопротивление металла шва в 101 МПа); например, электрод типа Э42: ϭ_в = 420 МПа;

- для сварки легированных конструкционных сталей с ϭ_в > 600 МПа: Э64 и др.;

- для сварки легированных теплостойких, жаропрочных сталей Э-09М, Э-09МХ. В марке находит отражение химический состав наплавленного металла; например, электрод типа Э-09М содержит: 0,09 % С, не более 1 % Мо;

- для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами: Э-12Х13, Э-10Х17Т и др;

- для наплавки слоев с особыми свойствами: для наплавки деталей, которые работают в условиях ударных нагрузок (Э-30Г2ХМ, Э-10Г2), штампов горячей штамповки (Э-90Х4М4ВФ), металлорежущего инструмента (Э-105В6Х5М3Ф3).

По виду покрытия электроды делятся на электроды с кислым, рутиловым, основным и целлюлозным покрытиями.

Технологические параметры электродуговой сварки следующие:

1. тип электрода назначают в зависимости от состава и свойств свариваемого металла;

2. зная толщину свариваемого металла (табл. 7.1), слой (первый или последующий) и положение шва в пространстве, выбирают диаметр электрода;

3. силу сварочного тока (I) выбирают в зависимости от диаметра электрода (d_э) по формуле: I = K-d₃ (7.2) где: К – коэффициент, который зависит от материала электрода (для низкоуглеродистых сталей К = 40…60 A/мм, для высоколегированных сталей К= 35-40 А/мм);

4. длину дуги в мм рассчитывают по формуле: L_д = (0,5 d_э + 1) (7.3).