книги из ГПНТБ / Евсеев Р.Е. Электродуговая сварка в электромонтажном производстве

Е В С Е Е В Р. Е.

ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ

СВАРКА В ЭЛЕКТРОМОНТАЖНОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ

И З Д А Т Е Л Ь С Т В О Л И Т Е Р А Т У Р Ы П О С Т Р О И Т Е Л Ь С Т В У

М о с к в а — 1 9 6 8

Междуатомное сцепление, происходящее при сварке, осуществляется как при расплав­ лении и последующем застывании металла, так и при сжатии (сдавливании) свариваемых элементов, нагретых только до пластического

сварку давлением, имеющую две операции — нагрев и сдавливание.

Преимуществом сварки плавлением явля­ ется ее универсальность; этим способом мож­ но сваривать все известные в технике металлы и сплавы независимо от формы деталей. Свар­ ка плавлением — процесс, при котором, благо­ даря воздействию источника теплоты, проис­ ходит расплавление кромок свариваемых эле­ ментов с образованием жидкой ванны1и с по­ следующим формированием шва при застыва­ нии металла.

Отдельные способы сварки плавлением мо­ гут быть разделены по признаку источника теплоты, подводимой при ■сварке, например электрическая или газовая сварка. В этой книге рассмотрена только электродуговая старка2,1 при которой разогрев и расплавление м талла достигаются за счет теплоты'электри­ ческой дуги.

1 Сварочной ванной называется зона сварного шва, в которой металл в процессе сварки находится в расплав­

ленном состоянии.

2 В дальнейшем изложении используется сокращен­ ный термин — дуговая сварка.

4

Классификация способов дуговой сварки, применяемой в электромонтажном производ­ стве, приведена ниже.

Дуговая сварка изобретена русскими ин­ женерами— Н. Н. Бенардосом (1882 г.) и Н. Г. Славяновым (1888 г.). Наиболее рас­ пространена сварка по способу Н. Г. Славянова. Сущность этого способа состоит в том, что электрическая дуга возбуждается между свариваемой деталью (рис. 1,а) и металличе­ ским электродом, который плавится в процес­ се горения дуги и заполняет сварной шов. При сварке по способу Н. Н. Бенардоса (рис. 1,6) используется неплавящийся угольный или гра­

5

нии электрода, присутствуют капли расплав­ ленного металла и пары сгорающего в дуге электродного покрытия.

Если дуговая сварка по способу Бенардоса производится голым угольным электродом, то при сварке по способу Славянова на плавя­ щийся металлический электрод наносят по­ крытие, которое в зависимости от состава и толщины может быть ионизирующим или ка­ чественным, т. е. обеспечивающим получение наплавленного металла повышенного каче­ ства.

Ионизирующие покрытия наносят на элек­ троды слоем толщиной не более 0,5 мм. Эти покрытия состоят из веществ, ионизирующих дуговой промежуток, т. е. способствующих устойчивому горению дуги даже при питании ее от источника переменного тока. Ионизиру­ ющие покрытия не защищают металл от воз­ духа.

Качественные покрытия наносят на элек­ трод слоем толщиной 1,5—2,5 мм. В состав этих покрытий входят шлакообразующие и газообразующие вещества, защищающие жид­ кую ванну и капли электродного металла от окружающего воздуха, а также иногда при сварке стали — некоторые ферросплавы, леги­ рующие, улучшающие механические свойства наплавленного металла.

В результате подбора электродных покры­ тий сварной шов часто получает механические свойства более высокие, чем основной свари­ ваемый металл.

Производительность дуговой сварки повы­ шается применением автоматической или по­ луавтоматической сварки под слоем флюса или в среде защитных газов.

7

Процесс автоматической сварки заключа­ ется в следующем: голая электродная прово­ лока с катушки подается в зону дуги автома­ тической головкой; впереди головки автомата из бункера по трубке на свариваемые кромки подается флюс, покрывающий поверхность металла слоем толщиной около 50 мм. Элек­ трическая дуга горит под слоем флюса в со­ здаваемом ею газовом пузыре, окруженном средой расплавленного флюса.

Благодаря давлению флюса на поверх­ ность жидкой ванны, в процессе сварки устра­ няется разбрызгивание металла и достигается хорошее формирование шва, даже при очень больших токах, достигающих 1000—4000 а. Расплавляемая в процессе сварки, а затем затвердевающая часть флюса образует на по­ верхности шва шлаковую корку. Неиспользуе­ мая, т. е. не расплавленная, часть флюса отса­ сывается обратно в бункер по трубке, а затем повторно используется при сварке.

Хорошая защита расплавленного металла от окружающего воздуха, а также легирова­ ние металла шва (в случае сварки стали) со­ держащимися во флюсе компонентами обеспе­ чивают высокие механические свойства свар­ ных швов, выполненных автоматической свар­ кой.

Широкое распространение, особенно в мон­ тажных условиях, получила полуавтоматиче­ ская (шланговая) сварка под слоем флюса (рис. 2), отличающаяся от автоматической тем, что перемещение вдоль шва головки, по­ дающей сварочную проволоку (в данном слу­ чае держателя с бункером для флюса), произ­ водится вручную.

Источником тока при шланговой сварке

8