Ручная дуговая сварка

Электроды для ручной дуговой сварки. Ручную дуговую сварку выполняют штучными электродами: при сварке по методу Бенардоса угольными или графитовыми диаметром 6…30 мм, длиной 200…300 мм, а при сварке по методу Славянова  металлическими диаметром 1,6…12 мм и длиной 150…450 мм.

Для сварки сталей электроды изготавливают из стальной сварочной проволоки по ГОСТ 224670, в котором приведено 77 ее марок.

Для повышения устойчивости горения дуги на электроды наносят стабилизирующие покрытия. В их состав входят соединения щелочных (калия, натрия) или щелочно-земельных (кальция) металлов, которые ионизируют дуговое пространство и тем самым увеличивают устойчивость горения дуги.

Для защиты расплавленного металла от взаимодействия с воздухом на электродные стержни 5 наносят толстые (качественные) покрытия 4 (рис. 58). В их состав входят, кроме стабилизирующих и клеящих (жидкое стекло), шлако- и газообразующие вещества и раскислители. Для сварки легированных сталей вводят легирующие элементы.

Шлакообразующие вещества оксиды (TiO₂, SiO₂, MnO), карбонаты (CaCO₃, MgCO₃) и другие, вносимые в покрытия, при плавлении покрытия образуют шлак, который покрывает сварочную ванну (сплав электродного металла 3 и металла шва 1), защищая ее от азота и кислорода воздуха. После остывания металла шва и шлака шлаковая корка 2 легко удаляется.

Газообразующие вещества  органические соединения: целлюлоза, древесная мука и др. при их сгорании вокруг дуги образуют газовое облако, защищающее расплавленный металл от взаимодействия с воздухом.

Для раскисления металла шва в покрытие вводят в виде ферросплавов марганец, титан, кремний, алюминий, которые обладают бóльшим сродством с кислородом, чем железо.

По составу покрытия делят на тонкие, в которые вводят только стабилизирующие и связывающие (жидкое стекло) компоненты. В состав толстого (качественного) покрытия входят все, перечисленные выше, вещества.

По назначению покрытые электроды делят на четыре группы: для сварки сталей углеродистых (У), легированных (Л), теплоустойчивых (Т) и высоколегированных (В). Пятую группу составляют электроды для наплавки с целью создания поверхностных слоев с особыми свойствами (Н).

Выбор режима сварки. Основными параметрами режима ручной дуговой сварки являются диаметр электрода и сила сварочного тока.

Диаметр электрода зависит от толщины свариваемого металла и положения швов в пространстве. Чем больше толщина, тем больше диаметр электрода.

Сила сварочного тока в основном зависит от диаметра электрода. Для диаметров 3…6 мм ее определяют по формуле

где I  сила сварочного тока, А;

d  диаметр электрода, мм;

k  коэффициент, равный 40…60 А/мм для электродов из низкоуглеродистой стали и 35…40 А/мм для электродов из высоколегированной стали.

П

о положению в пространстве швы делят на нижние (рис. 59, а), вертикальные (рис. 59, б), горизонтальные (рис. 59, в) и потолочные (рис. 59, г).

Н

а б в г

аиболее удобно сваривать нижние швы, так как расплавленный металл не вытекает из кратера. Вертикальные и горизонтальные швы выполняют очень короткой дугой и электродами диаметром не более 5 мм. Потолочные швы сваривают самой короткой дугой и электродами диаметром не более 4 мм, что облегчает переход капли с электрода на изделие.