2. Как влияют на форму наплавленного валика ток,напряжение на дуге и скорость сварки

увеличением сварочного тока возрастает давление дуги, вследствие чего жидкий металл сварочной ванны более интенсивно вытесняется из-под электрода и дуга погружается в глубь основного металла.

Глубина проплавления основного металла h_п при этом увеличивается, в меньшей степени возрастает ширина шва b. Коэффициент формы шва при этом уменьшается.

Чем выше сварочный ток при неизменном напряжении, тем больше количество расплавляемого в единицу времени электродного металла, что приводит к увеличению высоты усиления а. В результате получается глубокий и узкий шов с большим усилением . Такие швы на низкоуглеродистых и низколегированных сталях менее стойки против образования трещин, а сварные соединения с подобными швами даже при отсутствии трещин обладают худшей работоспособностью при вибрационных (знакопеременных) нагрузках благодаря резкому переходу от шва к основному металлу. В этом месте чаще всего преждевременно разрушаются сварные соединения.

Следует также иметь в виду, что с повышением сварочного тока при прочих неизменных условиях уменьшается количество расплавляемого флюса.

Зависимость глубины проплавления от сварочного тока выражается формулой

h_п = К · I_св

где К - коэффициент пропорциональности (табл. 15), зависящий от рода тока и его полярности, от диаметра электрода и состава флюса.

С увеличением диаметра проволоки при неизменном сварочном токе (т. е. с уменьшением плотности тока) усиливается блуждание активного пятна по сечению конца электрода и по поверхности сварочной ванны, вследствие чего ширина шва возрастает, а глубина проплавления уменьшается. Уменьшение диаметра проволоки при неизменном токе (увеличение плотности тока) приводит к обратному явлению - сосредоточению активного пятна на оси электрода и уменьшению блуждания дуги по поверхности сварочной ванны. Вследствие этого глубина проплавления возрастает, а ширина шва уменьшается.

С повышением напряжения дуги при неизменном токе увеличиваются ее длина и подвижность, в результате чего значительно возрастает ширина шва и уменьшается высота его усиления. При этом глубина проплавления уменьшается незначительно.

Изменение скорости сварки при неизменном токе и напряжении оказывает влияние на глубину и ширину проплавления и на площадь сечения шва вследствие изменения положения столба дуги, толщины слоя жидкого металла под дугой и погонной энергии сварки. С увеличением скорости сварки столб дуги отклоняется в сторону, противоположную направлению сварки, вследствие чего из-под дуги вытесняется больше жидкого металла и толщина его слоя уменьшается. Вместе е этим уменьшается погонная энергия сварки, что приводит к сокращению площади сечения шва.

Жидкий металл сварочной ванны под дугой является как бы подушкой между дугой и основанием ванны (свариваемым металлом), препятствующей углублению дуги и увеличению проплавления основного металла. Чем толще слой жидкого металла под дугой, тем меньше глубина проплавления. Поэтому с возрастанием скорости сварки до 40-50 м/ч наблюдается некоторое увеличение глубины проплавления, несмотря на уменьшение погонной энергии сварки и площади сечения шва. При дальнейшем увеличении скорости сварки влияние уменьшения погонной энергии становится преобладающим и в результате этого глубина провара и площадь сечения шва уменьшаются.

Увеличение скорости сварки сопровождается уменьшением ширины провара (рис. 63), что обусловлено снижением погонной энергии сварки и отклонением столба дуги, вследствие чего уменьшается прогрев свариваемых кромок и жидкого металла сварочной ванны.

При сварке со скоростью более 70-80 м/ч ширина проплавления основного металла оказывается большей, чем ширина затвердевшего валика шва, и по обе его стороны образуются канавки, не заполненные металлом.