5.6.4. Ручная дуговая сварка

Ручная электродуговая сварка производится металлическими, реже угольными электродами.Все операции по зажиганию дуги, перемещению её относительно изделия и подаче электрода выполняет сварщик, манипулируя электрододержателем. Сварка выполнима во всех пространственных положениях. Необходимое для сварки оборудование: источник питания дуги, электрододержатель, гибкие провода, маска или щиток.

При электродуговой сварке применяют электроды: металлические плавящиеся (стальные, чугунные, из цветных металлов) и неплавящиеся угольные, вольфрамовые.

Угольные электроды устанавливают диаметром от 6 до 30 мм и длиной до 300 мм. из электротехнического угля. Они имеют высокую температуру плавления и служат только для поддержания горения дуги, не участвуя в формировании шва.

Металлический плавящийся электрод представляет собой стержень из сварочной проволоки, покрытый слоем смеси порошков со связующими веществами диаметром от 1 до 12 мм. и длиной от 350 до 450 мм. Сварочная проволока применяется углеродистая, легированная и высоколегированная. Содержание углерода в проволоке, как правило, ограничивается, что улучшает пластичность наплавленного металла. Покрытие электродов из смеси порошков называется обмазкой, которая наносится путём прессования или окунания. Назначение электродных покрытий состоит в обеспечении стабильности горения сварочной дуги и получения металла шва с требуемыми, заранее заданными свойствами (прочность, пластичность и др.). Требуемые свойства шва обеспечиваются следующими действиями покрытий:

- газовая защита зоны сварки и расплавленного металла от кислорода и азота воздуха;

- раскисление металла сварочной ванны, т.е. связывание кислорода, находящегося в шлаках;

- шлаковая защита от кислорода и азота воздуха;

- легирование металла шва для улучшения механических, физических и др. свойств.

Покрытия электродов подразделяются по следующим признакам:

1.По назначению: для сварки углеродистых и низколегированных сталей – У, для сварки легированных сталей – Л, для сварки легированных теплоустойчивых сталей – Т, для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами – В, для наплавки – Н.

2. По типам и маркам. Каждый тип может объединять несколько марок (типы Э42, Э100, Э46А). В обозначении типа электрода для сварки конструкционных сталей входит буква Э (электрод), последующая цифра показывает временное сопротивление разрыву металла шва в кгс/мм². Буква А после цифрового обозначения показывает, что шву придаются повышенные механические свойства.

3. По толщине покрытия: с тонким покрытием – М, со средним покрытием – С, с толстым покрытием – Д, с особо толстым – Г.

4. По качеству электродов: группы 1,2,3, точности изготовления, состояния поверхности покрытия, содержания S и P (с увеличением номера группы улучшается качество поверхности и снижается содержание S и P).

5. По видам покрытия: с кислым покрытием – А, с основным – Б, с целлюлозным - Ц, с рутиловым – Р, с прочими видами покрытий – П. При введении в покрытие железного порошка более 20% к обозначению добавляется буква - Ж.

6. По применению электродов для сварки или наплавки в разных пространственных положениях: для всех положений – 1, для всех, кроме вертикального сверху вниз – 2, для нижнего, горизонтального и вертикального снизу вверх – 3, для нижнего и нижнего в лодочку – 4.

7. По роду и полярности тока, а также по напряжению холостого хода источника питания переменного тока: обратной полярности, прямой полярности, любой полярности.

Условное обозначение электродов указывается на этикетке (пачке, коробке, ящике) в определенном порядке и содержит следующие данные:

1 – тип электрода; 2 – марка; 3 – диаметр, мм; 4 – назначение электрода; 5 – толщина покрытия; 6 – группа электродов (по качеству); 7 - характеристика наплавленного металла и металла шва (согласно ГОСТ); 8 – вид покрытия; 9 – допустимые пространственные положения сварки и наплавки; 10 – род и полярность тока; 11 – ГОСТ; 12 – ГОСТ или ТУ на типы электродов.

Тип электрода и марку выбирают в зависимости от требований; предъявляемых к сварному соединению и конструкции в целом, учитывая величины и виды нагрузок, пространственное положение шва и пр.

Пример условного обозначения электродов для сварки конструкционных сталей:

Электроды типа Э46 по ГОСТ 9497-75, марки УОНИИ , диаметром 5 мм, для сварки углеродистых и низколегированных сталей (У), с толстым покрытием (Д), 2 группы по качеству, с группой индексов, характеризующих наплавленный металл и металл шва 432 (5) по ГОСТ 9467-75, с основным покрытием (Б), для сварки во всех пространственных положениях (1), на постоянном токе обратной поверхности (0).

Типы электродов для наплавки, сварки теплоустойчивых и высоколегированных сталей с особыми свойствами в своем обозначении содержат характеристики химического состава наплавленного металла: Э-09М, Э-12Х13, Э-10Г2 и т.д.