Лекция №5

Все электроды имеют сварочно-технологические свойства:

• производительность (кг/час);

• пригодность для сварки в различных пространственных положениях;

• стабильность горения дуги на постоянном и переменном токе. Постоянный ток для ответственных конструкций из-за стабильности дуги;

• допустимая максимальная и минимальная длина дуги,

0.5d_э l_д1.5d_э, лучше варить на короткой длине дуги;

• форма шва, разные электроды дают разную форму шва;

короткая дуга средняя дуга длинная дуга

100 А 100А 100А

24В 26В 28В

• коэффициенты

[]=[г/(А*ч)]

_р – коэффициент расплавления 7 _р 13

_н – коэффициент наплавки 6.5_н12.5, следовательно _р_н

К_п – коэффициент массы покрытия

30%К_п60%, может быть , что К_п=180% и К_п=200%

_п – коэффициент потерь.

_п на разбрызгивание, угар  3-5 %

Суммарный коэффициент потерь, который при сварке ПЭ не должен превышать 30 %.

_п=30%, _п=_п + огарки;

• расход электродов

G_эл=G_нап(1.61.8), в (1.61.8) входят (_п+К_п).

Электроды с фтористо - кальциевым покрытием, температура прокалки 450⁰С – самая высокая температура. Самая низкая температура у целлюлозных электродов.

Испытание электродов

1. Проверяется сопроводительная документация (наличие паспорта, сертификата)

2. Оценка внешнего вида

3. Оценка покрытия:

а) определение механической прочности, для этого электроды d=3.25 мм бросают плашмя с высоты 1 м на стальную или бетонную плиту. Допустимый откол покрытия не должен превышать 5 %;

б) оценивается эксцентриситет покрытия, делается двусторонняя проточка, так делается три раза через 120 ⁰ .

4. Оценка механических свойств наплавленного металла, варятся пластины шириной 125 мм, длиной 320 мм и толщиной 18-20 мм.

Требования при сварке: -если электроды предназначены для переменного тока то варить на переменном токе;

• при сварке обеспечивается максимально допустимый ток для данной марки электрода;

• сварка многослойная многопроходная, направление сварки по слоям меняется;

• температура пластин перед наложением следующего прохода не должна превышать для черных материалов 200⁰, для нержавеющих материалов 90-100⁰;

• после сварки осуществляется вырезка образцов. С первоначального образца обрезают по 30 мм с краев. А затем из сварного шва вырезают три образа в виде гантели и три образца в виде прямоугольников. После испытаний получаем следующие характеристики: _в; _т; ; ; а-ударная вязкость. На образцах на ударную вязкость можно определить процент волокна в изломе. Если одна из характеристик не удовлетворяет, то партию забраковывают.

5. Оценка химического состава наплавленного металла. Для оценки производится наплавка восьми слоев на пластину шириной 80 мм, длиной 120 мм, толщиной 20 мм. Для анализа берутся верхние три слоя.

6. Для электродов предназначенных для нержавеющих сталей варится образец на межкристаллитную коррозию.

7. Идет оценка к образованию пор в корне шва. Варятся две пластины 100*120 в тавр с одной стороны, а затем производим излом в ту сторону с которой производилась сварка.

8. Оценка склонности к образованию горячих трещин. Варится тавровая балка из пластин 100*120. Проварив один раз не дожидаясь охлаждения изделия варится еще раз в этом же направлении.

9. Определение сварочно-технологических свойств.

ЛЕКЦИЯ № 6

Неплавящиеся электроды (НЭ)

К НЭ относятся вольфрамовый, угольный, графитовый (стержни диаметром от 8 мм до 22мм).

1 –слой меди, для упрочнения и хорошего токопровода.

2 –графит или уголь.

3 – фитиль, для улучшения горения дуги.

Более предпочтительнее графитовый электрод, так как его электросопротивление в 4 раза меньше чем у угля. Сопротивление влияет на нагрев.

Графит 8*10^-4, уголь – 32*10^-4.

Угольный электрод может выдержать температуру 4230⁰С.

Угольным электродом можно варить на постоянном и переменном токе. Недостаток – нельзя поднять напряжение.

Вольфрамовый электрод. Его температура плавления 3377⁰С. Вольфрамовый стержень необходимо защищать инертным газом. В СО₂ нельзя так как электрод будет окисляться СО₂ при больших температурах.

ЭВЧ - электрод вольфрамовый чистый.

ЭВТ – электрод вольфрамовый с добавками окиси тория (1.5-2.0 %).

ЭВИ – электрод вольфрамовый с добавками окиси иттрия (1.5-2.3 %).

ЭВЛ – электрод вольфрамовый с добавками окиси лантана (1.1-1.4 %).

Незначительные добавки окиси тория, лантана повышает плотность тока на 15-20%.

Для сварки используются электроды с добавками иттрия, лантана; чистые электроды с торием в ответственных конструкциях не применяют. После обозначения может стоять цифра, она показывает процентное содержание окиси.

Вольфрам идет мерными прутками по 150 мм.

Для сварки вольфрамовый электрод подготавливают.

Д ля сварки с высокой проплавляющей способностью меньший угол , но тем меньше стойкость электрода. Притупление по величине 0.2-0.5, оно выполняется для увеличения стойкости электрода при нагреве.

Вольфрамовый электрод используют на постоянном токе и прямой полярности. Если поменять полярность, то электрод расплавится при гораздо меньших токах. Также можно варить и на переменном токе, но при этом затачивать электрод не надо, либо заточить сферически. Заточка нужна для исключения блуждания дуги (на постоянном токе и прямой полярности).

Гафнивый и церконивый электроды из тугоплавких материалов, обладают высокой стойкостью по сравнению с вольфрамовым, при нагреве и при воздействии окружающего воздуха.

Недостаток: высокая стоимость.

Эти электроды используются при плазменных процессах (плазменная сварка, резка). Электроды не будут окисляться при воздействии воздуха.

Газы

Газы бывают:

• инертные (Ar, He, ксенон, криптон);

• активные (СО₂, О₂, азот);

• горючие (ацетилен, пропан).

Аргон тяжелее кислорода в 1.5 раза, без цвета и запаха. Гелий легче кислорода, без цвета и запаха. Гелий с большинством материалов не взаимодействует, гелий более теплопроводен, дуга в гелии с большим напряжением, чем в аргоне. В аргоне форма шва более узкая, а в гелии широкая. Аргон и гелий хранят в баллонах 40 л с давлением 150 атмосфер.

Аргон – серый цвет баллона.

Гелий – коричневый баллон.

Аргон делится на три сорта: высший, первый, второй. Делится в зависимости от количества примесей.

Гелий: а, б, в.

Черный баллон с аргоном первого и второго сорта.

Активные газы, которые реагируют с металлом. СО₂ находится в жидком состоянии в баллоне, под давлением 12.5 м³. О₂ – в газообразном виде, под давлением 150 атмосфер.

Силигокель – для поглощения ненужной влаги в зоне сварки. По цвету определяют насытился он или нет влагой.

Так как СО₂ в жидком состоянии, давление от начала использования до конца не изменяется и остается постоянным. Черный баллон с СО₂ с соответствующей надписью.

О₂ – газ без цвета и запаха, не ядовит, относится к числу взрывоопасных (масловзрывоопасен).

Горючие газы. Газы которые могут гореть на воздухе. C₂H₂ (ацетилен) имеет самую высокую температуру пламени  3100 ⁰С.Ацителен получают с помощью взаимодействия карбида кальция и воды. Белый баллон с ацетиленом под давлением 20 атмосфер и находится в растворенном состоянии. В качестве растворителя используется ацетон. Вентиль у ацетилена с левой резьбой и изготовлен из стали. Если вентиль медный то может произойти возгорание ацетилена.

Пропан, он менее взрывоопасен чем ацетилен. Баллон с меньшей толщиной стенки, объем 50 л., при полной заправке 24 кг пропана в баллоне. Пропан имеет более низкую температуру пламени  2050 ⁰С (пропанобутановая смесь)