Ручная дуговая сварка покрытым электродом

Рисунок 1- Схема ручной дуговой сварки покрытыми электродом:

1 - сварочная дуга; 2 - электрод; 3 - электрододержатель; 4 - сварочные провода; 5 - источник питания; 6 - свариваемая деталь; 7 - сварочная ванна; 8 - сварной шов; 9 - шлаковая корка; стрелки показывают направление движения электрода в процессе сварки.

Ручная дуговая сварка (РДС) покрытым электродом как наиболее универсальная занимает наибольший объем среди всех способов сварки. Способ позволяет выполнять швы различных типов и назначения, а также вести сварку в любом пространственном положении в цеховых и монтажных условиях. Покрытыми электродами сваривают черные и цветные металлы и различные сплавы, выполняют наплавку слоев с особыми свойствами. Качество сварных соединений, выполненных РДС, в значительной степени зависит от условий работы и производственных навыков сварщика.

РДС - дуговая сварка, при которой возбуждение дуги, подача электрода и его перемещение производится вручную. Возбуждение дуги происходит при кратковременном замыкании электрической сварочной цепи между изделием и концом электрода и быстром отводе электрода на расстояние 2-4 мм, в результате чего в парогазовом промежутке возникает дуговой разряд. Для возбуждения и стабильного горения дуги используют специальные источники постоянного и переменного тока с крутопадающей внешней вольт-амперной характеристикой. Теплота, выделяющаяся в дуговом разряде, обеспечивает плавление стержня и покрытия электрода и металла соединяемых деталей.

В процессе сварки электрод перемещают по направлению к изделию по мере плавления электрода, вдоль свариваемых кромок и поперек соединения для получения необходимых формы и сечения шва.

При плавлении стержня капли жидкого электродного металла проходят через дуговой промежуток. Размер капель и частота переноса зависит от параметров режима сварки.

Расплавляющееся покрытие образует шлак и газы. Шлак обволакивает капли электродного металла, но не полностью предохраняет металл от взаимодействия с атмосферой, поэтому необходима и газовая защита.

Основной и электродный металлы расплавляются, образуя сварочную ванну. Размеры сварочной ванны зависят от режима сварки и обычно не превышают следующих значений: по глубине проплавления - 7 мм, по ширине - 15 мм и по длине - 30 мм. Шлак с каплями электродного металла попадает в сварочную ванну и всплывает на ее поверхности. По мере удаления дуги расплавленный металл сварочной ванны охлаждается и затвердевает, образуя сварной шов. Жидкий шлак, покрывающий ванну, также затвердевает и на поверхности шва появляется твердая шлаковая корка, удаляемая после сварки.

Основными преимуществами способа являются универсальность и простота оборудования. Недостатки- низкая производительность и применение ручного труда. Низкая производительность обусловлена малыми допустимыми значениями плотности тока и тем, что металл шва формируется в основном за счет электродного металла.

Ограничение по плотности тока вызвано низкой допустимой температурой нагрева электрода. При большой силе тока наблюдается перегрев электрода, в результате чего ухудшаются защитные свойства покрытия, наблюдается его осыпание со стержня.

Формирование шва в основном за счет электродного металла объясняется невысокой глубиной проплавления при сварке. В этих условиях определяющим с точки зрения производительности процесса становится коэффициент наплавки.