МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РБ ГОУ НПО ПЛ 128 Проект по информатике «Ручная Дуговая Сварка» Выполнили: учащийся группы ЭГС 1-2 Абдуллин Р. Мешков А. Туймазы, 2011

Содержание : Технология ручной дуговой сварки Способы зажигания дуги при ручной дуговой сварке Перемещения электрода при ручной сварке Техника ручной сварки в различных пространственных положениях Ручная дуговая сварка в нижнем положении Ручная дуговая сварка в вертикальном положении СВАРКА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ШВОВ НА ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТЕНЕ СВАРКА В ПОТОЛОЧНОМ ПОЛОЖЕНИИ ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И СОЕДИНЕНИЙ Преимущества ручной дуговой сварки Недостатки ручной дуговой сварки Покрытыми металлическими электродами Положения сварки Классификация электродов (стандарты) Источники информации

Технология ручной дуговой сварки Для образования и поддержания электрической дуги к электроду и свариваемому изделию (см. рисунок) от источника питания подводится сварочный ток (переменный или постоянный). Если положительный полюс источника питания (анод) присоединен к изделию, говорят, что ручная дуговая сварка производится на прямой полярности. Если на изделии отрицательный полюс, то полярность обратная. Под действием дуги расплавляются металлический стержень электрода (электродный металл), его покрытие и металл изделия (основной металл). Электродный металл в виде отдельных капель, покрытых шлаком, переходит в сварочную ванну, где смешивается с основным металлом, а расплавленный шлак всплывает на поверхность. Размеры сварочной ванны зависят от режимов и пространственного положения сварки, скорости перемещения дуги по поверхности изделия, конструкции сварного соединения, формы и размера разделки свариваемых кромок и т.д. Они обычно находятся в следующих пределах: глубина до 6 мм, ширина 8–15 мм, длина 10–30 мм. Длина дуги – расстояние от активного пятна на поверхности сварочной ванны до другого активного пятна на расплавленной поверхности электрода. В результате плавления покрытия электрода вокруг дуги и над сварочной ванной образуется газовая атмосфера, оттесняющая воздух из зоны сварки для предотвращения его взаимодействия с расплавленным металлом. В газовой атмосфере также присутствуют пары легирующих элементов, основного и электродного металлов. Шлак, покрывая капли расплавленного электродного металла и поверхность сварочной ванны, препятствует их взаимодействию с воздухом, а также способствует очищению расплавленного металла от примесей. По мере удаления дуги металл сварочной ванны кристаллизуется с образованием шва, соединяющего свариваемые детали. На поверхности шва образуется слой затвердевшего шлака.

Способы зажигания дуги при ручной дуговой сварке Дуга зажигается кратковременным прикосновением конца электрода к свариваемому изделию. В результате протекания тока короткого замыкания и наличия контактного сопротивления торец электрода быстро нагревается до высокой температуры, при которой после отрыва электрода происходит ионизация газового промежутка и возникает сварочная дуга. Для надежного зажигания дуги сварщик должен отводить электрод от изделия на высоту 4–5 мм, так как при большем расстоянии между концом электрода и изделием дуга не возникает. Обычно зажигание дуги осуществляется либо прямым отрывом электрода после короткого замыкания (А на рисунке ниже), либо скользящим движением конца электрода (Б на рисунке ниже). Ведение дуги производится таким образом, чтобы обеспечить проплавление свариваемых кромок и получить требуемое качество наплавленного металла при хорошем формировании. Это достигается путем поддержания постоянства длины дуги и соответствующего перемещения конца электрода.

Перемещения электрода при ручной сварке В процессе сварки электроду сообщается движение в трех направлениях. Первое движение – поступательное, направлено по оси электрода. Этим движением поддерживается постоянная длина дуги в зависимости от скорости плавления электрода. Длина дуги при ручной сварке в зависимости от условий сварки и марки электрода должна быть в пределах (0,5–1,2)dэл. Чрезмерное уменьшение длины дуги ухудшает формирование шва и может привести к короткому замыканию. Чрезмерное увеличение длины дуги приводит к снижению глубины провара, увеличению разбрызгивания электродного металла и ухудшению качества шва как по форме, так и по механическим свойствам, а при сварке электродами с покрытием основного вида – и к порообразованию. Второе движение – перемещение электрода вдоль оси валика для образования шва. Скорость этого движения устанавливается в зависимости от силы тока, диаметра электрода, скорости его плавления, вида шва и других факторов. При отсутствии поперечных движений электрода получается узкий шов (ниточный валик) шириной примерно 1,5 диаметра электрода. Такие швы применяют при сварке тонких листов, наложении первого (корневого) слоя многослойного шва, сварке по способу опирания и в других случаях. Третье движение – перемещение электрода поперек шва для получения требуемых ширины шва и глубины проплавления. Поперечные колебательные движения конца электрода определяются формой разделки, размерами и положением шва, свойствами свариваемого материала, навыком сварщика (см. рисунок ниже). Ширина швов, получаемых с поперечными колебаниями, обычно составляет 1,5–5 диаметров электрода.

Техника ручной сварки в различных пространственных положениях Техника выполнения ручной дуговой сварки во многом зависит от пространственного положения сварного шва. При сварке различают нижнее (0–60°), вертикальное (60–120°) и потолочное (120–180°) положения (см. рисунок).

Ручная дуговая сварка в нижнем положении При ручной сварке в нижнем положении основная проблема состоит в том, чтобы обеспечить полное проплавление сечения без образования прожогов. На рисунке приведены различные варианты выполнения швов в нижнем положении. При сварке односторонних швов на весу (рисунок А), как правило, очень трудно избежать непроваров или прожогов, поэтому для односторонних швов обычно применяют способы удержания сварочной ванны: сварка на съемной медной подкладке (рисунок Б); сварка на остающейся стальной подкладке (рисунок В); наложение подварочного шва (рисунок Г); вырубка непровара с последующей заваркой корня шва (рисунок Д). Сварку угловых швов в нижнем положении можно выполнять двумя способами: при повороте изделия на 45° (так называемое положение «в лодочку») и наклонным электродом (см. рисунок ниже). Сварка «в лодочку» более предпочтительна, так как при сварке наклонным электродом из-за отекания расплавленного металла трудно предупредить подрез по вертикальной плоскости и обеспечить провар по нижней плоскости.

Ручная дуговая сварка в вертикальном положении При ручной сварке в вертикальном положении стекание расплавленного металла также оказывает существенное влияние на формирование шва и глубину проплавления (см. рисунок). Вертикальные швы обычно выполняют на подъем. В этом случае удается обеспечивать требуемый провар и поддерживать расплавленный металл на кромках. Однако производительность сварки низкая и увеличивается при сварке на спуск. Однако из-за малой глубины проплавления это возможно только для тонкого металла и при применении специальных электродов. Особенно неблагоприятные условия формирования шва наблюдаются при выполнении на вертикальной плоскости горизонтальных швов, так как расплавленный металл натекает на нижнюю свариваемую деталь.

СВАРКА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ШВОВ НА ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТЕНЕ

СВАРКА В ПОТОЛОЧНОМ ПОЛОЖЕНИИ

ДЕФЕКТЫ СВАРНЫХ ШВОВ И СОЕДИНЕНИЙ

Преимущества ручной дуговой сварки возможность сварки в любых пространственных положениях; возможность сварки в местах с ограниченным доступом; сравнительно быстрый переход от одного свариваемого материала к другому; возможность сварки самых различных сталей благодаря широкому выбору выпускаемых марок электродов; простота и транспортабельность сварочного оборудования.

Недостатки ручной дуговой сварки низкие КПД и производительность по сравнению с другими технологиями сварки; качество соединений во многом зависит от квалификации сварщика; вредные условия процесса сварки.

Покрытыми металлическими электродами При ручной дуговой сварке покрытыми металлическими электродами, сварочная дуга горит с электрода на изделие, оплавляя кромки свариваемого изделия и расплавляя металл электродного стержня и покрытие электрода (рисунок 1). Кристаллизация основного металла и металла электродного стержня образует сварной шов. Электрод состоит из электродного стержня и электродного покрытия (см. рисунок 1). Электродный стержень – сварочная проволока; электродное покрытие – многокомпонентная смесь металлов и их оксидов. По функциональным признакам компоненты электродного покрытия разделяют: Газообразующие: защитный газ; ионизирующий газ; Шлакообразующие: для физической изоляции расплавленного металла от активных газов атмосферного воздуха; раскислители; рафинирующие элементы; легирующие элементы; Связующие; Пластификаторы.

Положения сварки Следуя по пути гармонизации национальных и межгосударственных стандартов с со ответствующими международными и европейскими стандартами ДСТУ и ГОСТ устанавливают следующие положения при сварке ( рис. 3). Характеристика положений при сварке труб приведена в последовательности: назва ние положения + подвижность трубы + наклон оси трубы + направление сварки (f )

Классификация электродов (стандарты) В основу ГОСТ «Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация, размеры и общие технические требования», распространяющегося на электроды, изготовляемые способом опрессовки, положены требования ISO По назначению электроды подразделяются: У - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву до 60 кгс/мм2; Л - для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 60 кгс/мм; Т - для сварки легированных теплоустойчивых сталей; В - для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами; Н - для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами. Кроме этого назначение определяет тип электрода. Электроды подразделяют по толщине покрытия в зависимости от отношения D/d: М - с тонким покрытием (D/d < 1,20); С - со средним покрытием (1,20 < D/d < 1,45 ); Д - с толстым покрытием (1,45 < D/d < 1,80); Г - с особо толстым покрытием (D/d > 1,80 ). Классификационные признаки, которые характеризуют электроды (рис. 4)

Источники информации Информация была получена с сайтов :