Ручная дуговая сварка: гост, технология, режимы, виды

Сварка – это вид работ, который проводится с помощью специального оборудования с обязательным использованием системы защиты глаз и лица от электродуговых вспышек свариваемого металла.

Дуговая сварка – это процесс сваривания, при котором воздействие тепловой энергии оплавляет соединяемые детали. Постоянный ток или ток высокой частоты действует на свариваемую поверхность, скрепляя ее с другими металлическими изделиями. Сварочный шов образуется на месте сварочной ванны, получаемой при воздействии дуги на кромки соединяемых деталей.

Виды дуговой сварки

Дуговую технологию сварки разделяют на определенные группы в зависимости от выбора. Известны несколько классификаций, имеющих наиболее признанное значение:

• степень механизации процесса: механизированная или автоматизированная;
• вид и полярность тока;
• тип электрической дуги;
• вид защиты сварной ванны;
• вид электродов.       

По степени автоматизации процесса:

• Ручная (ДГС);
• Полуавтоматическая: проволока для сварки подается автоматически, а электрод движется вручную;
• Автоматическая: весь процесс передвижения проволоки и электрода полностью автоматизирован.

По видам и полярностям тока:

• Постоянный: соединяет свариваемые поверхности тонким швом;
• Высокочастотный: плавление электрода проходит струйно, устраняются прорези, привариваются прихваты;



• Импульсный;
• Переменный: используется для резки листов из металла.

По виду защиты от воздействия воздуха:

• Шлаковая;
• Флюсовая;
• Инертно-газовая.

Все виды защиты различны в зависимости от условий и цели работ. Защита предохраняет металл от проникновения в сварочную ванну воздуха, который образует трещины, каверны, усиливает разбрызгивание расплавов.

По виду электродов:

• Плавящиеся с обсыпкой: используются для создания сварочной ванны и склеивания кромок;
• Неплавящиеся вольфрамовые: применяются для напылений, восстановления разрушенных деталей, наваривания наплывов.

По условиям процесса горения:

• Открытая дуга. Она видима, но наблюдать ее следует только через специальные светофильтры, защищающие глаза. Открытая форма используется при ручном процессе и в защитных газовых сварках;
• Закрытая. Форма невидима. Дуга располагается в расплавленном металле – флюсе. шлаке;
• Полуоткрытая. Дуга видна. Но наблюдать можно только за одной частью. Первая часть находиться в металле, вторая над ним. Смотреть на процесс можно через светофильтры. Такой вид дуги применяется при сварке алюминия автоматическим способом.

По способу защиты сварочной зоны:

• Без защиты: голый электрод, стабилизирующее покрытие электрода;
• Шлаковая защита: под флюсом, при толстопокрытых электродах;
• Шлакогазовая защита: тостопокрытые электроды;
• Газовая защита: в среде газов;
• Комбинированная защита: газовая среда, покрытие, флюс.

Режимы установки

• Дуговая сварка подразделяется на режимы:
• с покрытыми электродами – режим MMA;
• Для аргонодуговой сварки с помощью неплавящихся электродов – TIG.
• Оба режима предполагают работу на постоянном токе – DC и на переменном – АС.

Оба режима обеспечивают плавное регулирование величины поступающего тока, индикацию тока дуги, возможность смены режима. TIG выполняет длинные и короткие швы, продувку тракта газового прохода, плавное снижение величины тока.  Возможен бесконтактный поджиг на любом виде тока, регулирование способностей дуги. Она будет проплавлять, очищать поверхности. Режимы легко устанавливаются, не меняются без изменения настроек сварщиком.

Технология процесса

Принцип дуговой сварки основан на следующих действиях: От инвертора к электроду идет ток. Он образует дугу за счет создания замкнутого контура между свариваемой поверхностью и электродом. Дуга оплавляет электрод, получается сварочная ванна. Весь процесс точно и строго регламентирован. Он одинаков для всех видов ручной сварки:

Электрод имеет металлический стержень, покрытый силикатом, флюсом, стеклом. Любой слой при сгорании на высокой температуре образует газовое облако, шлаковые выбросы. Они защищают от проникновения в рабочую среду воздуха, который разрушает металл. В процессе работы образуется связь: электрод – свариваемая деталь. Стержень плавится, двигаясь по месту склейки или дефекта, образуя шов.

Наплавка алюминия

Очень часто требуется не сварить детали, а отремонтировать. В ходе эксплуатации детали стираются, требуется нарастить на отдельные части дополнительные наплывы из металла. Наплавка требуется при различных ситуациях:

• Разбитость крепежных частей;
• Появление истертости;
• Выбитость кромок;
• Сколы;
• Разрушение кромок металлорежущих инструментов;
• Изношенность подшипниковых втулок и внутренних поверхностей.

Наплавкой в сварочной терминологии называется процесс восстановление утерянных форм, первоначальных размеров. Наплавка удобна тем, что ее можно расположить на любой поверхности, меняется ее толщина и объемы, происходит ремонт изношенного и дефектного оборудования.

Сварка инвертором

Видео уроки помогут понять, как проводить сварку. Пошаговая инструкция на видео покажет всю процедуру в последовательности. Как соединять металлические листы, контролировать дуговой промежуток. Будет видно, как формируется сварочный шов, какие могут появиться дефекты.

Инвертор предоставляет возможность выполнить работы, которые раньше могли быть проделаны только тяжелым производственным оборудованием. Инвертор достаточно небольшой сварочный аппарат. Он экономичен, удобен в использовании. Основная нагрузка ложится на электрические сети. На инверторной панели выставляется нужная толщина дуги, она зависит от силы тока.

Инвертор позволяет держать нужный угол наклона, от которого также зависит качество получаемого шва:

• с углублением;
• плоский;
• каплеобразный;
• точечный;
• выпуклый.

Учитывается полярность. Прямая — дает сниженный ввод тепловой дуги в металл, расплавление узкое, но глубокое. Обратная полярность изменяет шов: он широкий, но неглубокий.  

Методы применения электрических углеродистых сталей

Углеродистые стали делятся на группы в зависимости от процентного содержания углерода в сплавах:

• Высокоуглеродистые – 0,6-2,07%;
• Среднеуглеродистые – 0,25-0,6%;
• Низкоуглеродистые – меньше 0,25%.

В зависимости от группы проводится процедура дуговой сварки. Но есть и общие подходы к процессу. Стыковые швы в данном случае чаще свариваются, когда детали находятся в подвешенном состоянии. Оборудование нацелено на то, чтобы шов был прочно проварен, но без прожига металла.

Электродуговая сварка позволяет проделать работы с двух сторон, швы могут быть наложены в несколько слоев. Если детали имеют достаточно большую по размерам толщину, то подойдет именно этот вид работ. Но  расположение изделий и листов на весу приводит к допущению брака в работе.

Для устранения его используют повторно электродуговой способ:

• Удаляется металл в месте дефекта;
• Кромки и поверхности зачищаются;
• Проводится повторное заваривание дефектных мест.

Если выбран электрошлаковый способ, то используется скобы. Они закрепляют детали и провариваются затем сверху на месте входа в металлические детали. Иногда для закрытия шва при этом способе привариваются планки. Они закрепляют шов, устраняя  возможность разрыва конструкции.

Сварочные выпрямители

Аппараты, которые преобразуют переменный ток в постоянный ток, необходимый для сварки, называют выпрямителями. Они состоят из следующих составляющих:

• Силовой трансформатор;
• Дроссель насыщения;
• Регулятор напряжения (тока);
• Выпрямитель (блок)
• Дроссель;
• Пускорегулирующие приборы;
• Измерительное оборудование;
• Защитная аппаратура.

Выпрямитель проводит преобразование силовой энергии, он выравнивает нужные показатели электричества для получения нужного качества сварочных работ. Схем составления выпрямительных блоков несколько, их выбирают в зависимости от вида сварки, конструкции силовой части прибора.

Температура электросварки

Температура дуги доходит до 7 тысяч градусов. Она выше температуры, которую выдерживает любой из металлов. Именно поэтому и происходит плавление металла и его соединение с другим материалом.

Техника безопасности

Дуговая сварка требует от человека особого внимания. Он может быть поражен электрическим током, есть опасность отравиться вредными веществами, выделяемыми при сварочных работах от металла. Сварочная пыль состоит из различных химических соединений:

• оксид марганца;
• кремний;
• железо;
• хром;
• фтор.

Наиболее опасны хром и марганец. Загрязнение воздуха происходит за счет выделения углерода и фтористого водорода. У человека может появиться головокружение, головная боль. Отравление вызовет рвоту. Появится слабость. При сильном воздействии на организм, при слабом иммунитете последствием неправильных работ станут хронические заболевания, обострения.

Наибольшая степень загрязнения происходит при сварке с покрытыми электродами. Меньше при автоматизации работ. Сварочная дуга дает различные излучения (цветовые, инфракрасные, ультрафиолетовые). Они отрицательно действуют на глаза: зрение слабеет и теряется. Тепло выделяемое при сварке может привести к ожогам.

Есть ряд требований и правил техники безопасности.

• Изоляция. Применяются различные защитные ограждения: блокировки, щиты, барьеры.
• Индивидуальные средства: специальная одежда, рукавицы, обувь, галоши, резиновый шлем.
• Создание необходимых безопасных условий. Нельзя работать при сильном ветре, дожде, снегопаде.
• Проверка исправности используемого оборудования.
• Работа только при наличии разрешения (допуска) или профессионального образования.

Обозначение дуговой сварки

В соответствии со стандартом ГОСТ 2.312 – 68 установлены специальные условные обозначения для чертежей. Чтобы найти или изобразить шов, получаемый пи дуговой сварке, потребуется знать условные знаки, применяемые в строительной документации.

Шов, который видим, на чертеже рисуется сплошной чертой, невидимый – линией из штрихов. Если сварной является не шов, а только конкретная точка на поверхности, то ее обозначают знаком +. Если точка скрыта от зрения, ее не изображают.

Сама сплошная линия имеет разную толщину: для границ выбирается линия более четкая, а для элементов, находящихся внутри или по кромке потребуется тонкая линия.

Для упрощения работы с чертежами от каждого изображения шва идет выносная стрелка, которая укажет технический документ.

Цены

Стоимость аппаратов различных видов сварки колеблется в 2 до 170 тысяч. В зависимости от цели и объемов работ можно подобрать оборудование по нужной цене. Ассортимент техники достаточно широк. При выборе потребуется консультация специалиста, только он подскажет, на какой модификации лучше остановиться, какой прибор приобретать. 

Источник: https://svarkagid.com/dugovaja-svarka/

Ручная дуговая сварка – самая популярная и востребованная

Суть процесса заключается в том, что для образования электрической дуги (а также ее поддержания в рабочем состоянии) к свариваемой поверхности и электроду для дуговой сварки подается переменный либо постоянный сварочный ток, поступающий от источника питания. В тех ситуациях, когда данный источник присоединен своим положительным полюсом к конструкции, речь идет о сварочном процессе на прямой полярности. Под обратной же полярностью понимают ситуацию, при которой к конструкции подсоединяется отрицательный полюс.

Металл обрабатываемого изделия, покрытие и стержень электрода, используемого для сварки, расплавляются под влиянием дуги. После этого они попадают в сварочную ванну и смешиваются в ней. При этом на поверхность выделяется расплавленный шлак.

Ванна может иметь разные размеры, которые зависят от пространственного расположения сварки, ее режимов, размера и формы кромок, подвергающихся обработке, характеристик сварного шва.

В большинстве случаев длина сварочной ванны равняется 1–3 см, ширина – 0,8–1,5 см, глубина – не более 0,6 см.

Под длиной дуги понимают дистанцию между двумя активными пятнами:

• на поверхности (расплавленной) сварочного стержня;
• на поверхности ванны.

Рекомендуем ознакомиться

Опытные сварщики всегда стараются «держать» максимально короткую дугу, так как в этом случае мелких металлических капель во время процесса отмечается очень мало.

Кроме того, плавление электрода осуществляется достаточно медленно, что обеспечивает аккуратный пучок искр. Это приводит к большой глубине проплавления поверхности.

Если же данная глубина будет малой, при плавлении сварочный стержень станет активно разбрызгиваться за счет реакции окисления.

В результате полученное соединение будет характеризоваться большим содержанием окислов и неровным швом.

Зажигание дуги производится посредством непродолжительного касания электрода (его окончания) к конструкции, предназначенной для обработки.

Она не возникает тогда, когда сварщик держит электрод слишком далеко от свариваемой поверхности. Как правило, зажигание выполняется на дистанции 4–5 миллиметров от нее.

Плавление покрытия стержня приводит к созданию газовой атмосферы над сварочной ванной и непосредственно вокруг дуги. Указанная атмосфера не позволяет взаимодействовать расплавленному металлу и воздуху, так как вытесняет последний из сварочной зоны. Также воздух не попадает к поверхности ванны за счет того, что шлак покрывает ее и частички расплавленного металла.

Шлак выполняет и функцию очистки от всевозможных ненужных примесей расплавленного материала. В сварочной ванне металл по мере удаления электродуги начинает кристаллизоваться, что ведет к формированию соединительного шва, на поверхности коего образуется слой шлака в затвердевшем состоянии.

Существует несколько групп электродов. Каждая из них предназначена для соединения различных по составу металлов. Ручная электродуговая сварка может выполняться электродами, предназначенными для сваривания:

• высоколегированных сталей;
• конструкционных легированных сталей;
• низкоуглеродистых и углеродистых сталей;
• теплоустойчивых легированных сплавов.

Характеристики электродов и требования к ним изложены в ряде Государственных стандартов, в частности, следующих:

• 9467–75;
• 9466–75;
• 10051–75.

Стержни для сварки выпускаются со специальными покрытиями, которые обязаны гарантировать стабильное горение электродуги. Только при таких условиях соединение будет описываться требуемыми свойствами (стойкость против ржавления, высокая пластичность и прочность, ударная вязкость и так далее).

Производители добиваются стабильного горения дуги посредством уменьшения ионизационного потенциала промежутка (воздушного) между свариваемой поверхностью и сварочным стержнем. Электродные шлаковые покрытия имеют и защитную функцию (не дают азоту и кислороду воздействовать на место соединения), так как они состоят из шлакообразующих ингредиентов. Под таковыми понимают:

• полевой шпат;
• кварцевый песок;
• каолин;
• титановый концентрат;
• доломит;
• мел;
• марганцевую руду;
• мрамор.

В некоторых случаях в состав покрытий электродов привносят железный порошок, что повышает производительность, с которой работает сварочный аппарат, дуга при наличии такой «добавки» зажигается быстрее и обеспечивает больший объем наплавляемого материала за конкретную единицу времени. Подобные электроды чаще всего применяются для выполнения работ при малых температурах окружающей среды.

Электроды могут иметь покрытия следующих видов:

• Основные. Такие стержни предназначены для использования на обратной полярности при постоянном токе. Ключевыми их элементами являются карбонад кальция и фтористый кальций. Обычно электроды с основным покрытием применяются для соединения изделий с большими сечениями (например, труб большого диаметра).
• Кислые. В них содержится кремний, марганец, оксиды железа, в редких случаях – титан.
• Рутиловые. Для газовой и шлаковой защиты рутиловых покрытий в их состав вводят разнообразные органические и минеральные элементы.
• Целлюлозные. Покрытия электродов, с помощью которых соединяют малые по толщине стальные изделия.

Описываемый нами вид сварки имеет много достоинств, среди коих следует выделить такие:

• простота конструкции и эксплуатации сварочных агрегатов, а также удобство их транспортировки к месту работ;
• возможность выполнять сварочный процесс во всех пространственных положениях;
• возможность соединения конструкций из разных марок сталей и осуществления сварочных мероприятий на объектах с ограниченным доступом.

Чтобы сполна воспользоваться этими достоинствами, важно знать, как правильно варить электродуговой сваркой. Самое главное перед началом выполнения сварочных работ выбрать их режим. Качество сварки и стабильность операции зависит именно от этого выбора.

Подбор конкретного режима осуществляется по двум видам параметров – основным и добавочным. К основным относят:

• показатель колебаний (поперечных) торца сварочного стержня: не более 2,5–3 сечения стержня для сварки;
• полярность, значение и род тока: все рекомендуемые параметры приводятся на упаковках электродов, коими предполагается производить сварку;
• скорость сварки: шов будет тем уже, чем выше выбрана скорость процесса;
• сечение сварочного электрода: при выборе следует руководствоваться принципом того, что электрод должен иметь тем меньший диаметр, чем более ответственное соединение выполняется с его помощью.

К дополнительным параметрам причисляют:

• положение свариваемой конструкции при выполнении сварки;
• показатель вылета сварочного стержня и его положение в пространстве;
• температура (исходная) свариваемого материала;
• толщина и состав покрытия электрода.

Источник: http://tutmet.ru/ruchnaja-jelektrodugovaja-svarka-gost-tehnologija-jelektrody.html

Ручная дуговая сварка: технология, ГОСТ, режимы, оборудование

Именно ручная дуговая сварка сталей применяется при монтаже различных металлоконструкций, а в домашних, бытовых условиях она, и по сей день, незаменима. Конечно, качества шва во многом зависит от опыта и квалификации исполнителя, но смонтировать конструкцию, к которой не предъявляют особых требований к прочности или герметичности, сможет даже новичок в сварочном деле, имеющий минимальную практику.

А появление на рынке доступных инверторных аппаратов позволило существенно упростить ведение работ.

Техника безопасности

В первую очередь следует напомнить о технике безопасности при выполнении электросварочных работ.

Множество начинающих сварщиков попросту не обращают на них внимания, а это может привести к плачевным последствиям:

• В первую очередь необходимо обращать внимание на электробезопасность. Кабеля и держатель электродов должны иметь надежную изоляцию, металлический кожух, который очень часто имеют аппараты для ручной дуговой сварки необходимо заземлить. Не стоит выполнять работы во время дождя и повышенной влажности, в любом случае на исполнители должны быть средства индивидуальной защиты.
• Многие новички получают травмы органов зрения. Виновато в этом ультрафиолетовое излучение, которое выделяется при сварке. Обязательно применение защитных щитков с затемненным стеклом.

Если вы только начинаете свою карьеру сварщика, обязательно ознакомьтесь со всем перечнем требований и рекомендациями по обеспечению собственной безопасности.

Физика процесса

Электрод представляет собой сварочную проволоку, покрытую специальным составом. При этом для сварки различных металлов и работы в различных режимах применяются электроды различных марок. Чаще всего используются электроды серий ЭПС, УОНИ, ЦМ, УП и другие.

Сварочные трансформаторы

Основное оборудование для ручной дуговой сварки — сварочный трансформатор. Его задача снижение напряжения, которое обеспечивает увеличение силы сварочного тока, которое необходимо для получения требуемой тепловой энергии.

Сварочные аппараты можно разделить по следующим группам:

• Работающие от однофазной сети.
• Трехфазные аппараты.

Последние трансформаторы имеют большую мощность, используются в основном в промышленных условиях.

• Вырабатывающие постоянный ток.
• Трансформаторы переменного тока.

Для выполнения работ используют оба этих вида установок.

Для домашнего применения стоит приобрести инверторную установку, которая, несмотря на более высокую стоимость, имеет ряд преимуществ:

• Меньший вес.
• Устойчивость величины силы тока и выходного напряжения. Качество дуги практически не зависит от перепадов в питающей сети.
• Благодаря этому существенно упрощается выполнение сварочных работ.

Сведения о сварных соединениях и способы разделки кромок

Существенное значение имеет подготовка заготовок, так существующий ГОСТ сварка ручная дуговая (5264-80) определяет способы разделки кромок, в зависимости от типа соединения.

Чаще всего применяют кромки следующей формы:

• Прямая.
• Скошенная (одностороння или двухсторонняя).
• Односторонняя скошенная с замком.

И некоторые другие виды подготовки заготовок, обеспечивающие высокое качество стыка при выполнении сварочных работ. Выбор формы кромок имеет огромное значение, так ручная дуговая сварка трубопроводов должна осуществляться при двухсторонних скошенных кромках, это обеспечит герметичность стыка.

Этот же стандарт определяет и основные сварные соединения:

• Внахлест — одна деталь заходит на другую.
• Стыковое — обе детали располагаются в одной плоскости.
• Угловое — заготовки соединяются под углом.
• Тавровое — в этом случае стыковка осуществляется в виде буквы Т.

Различают также типы сварочных швов:

• Нижний шов наиболее прост в исполнении. Выполняется при расположении стыкуемых деталей под электродом. Единственное, за чем необходимо следить, так это за величиной сварочного тока. При слишком мощной дуге возможно проплавление заготовок (особенно это актуально для сварки тонких листовых металлов).
• Угловой шов — используется при одноименном и тавровом соединении. Более предпочтителен вариант выполнения такого шва в лодочку (заготовка поворачивается на угол 45 градусов).
• Вертикальный шов — его выполнение осложнено стеканием жидкого металла. Обычно такой шов выполняется при движении снизу вверх (на подъем), сварка на спуск может выполняться только при помощи специальных электродов или для соединения тонких металлов.
• Самым сложным считается потолочный шов. Он выполняется короткими импульсами, с применением электродов небольшого диаметра при сниженной силе сварочного тока.

Технология сварки

Технология ручной дуговой сварки предполагает выполнение следующих действий — розжиг и удержание дуги, а также перемещение электрода для формирования сварочного шва.

Розжиг дуги может осуществляться двумя способами:

• Касанием. При этом методе выполняются кратковременные удары электродом по поверхности заготовок.
• Чирканьем. В данном случае осуществляется скольжение электродом по поверхности деталей (по аналогии с зажиганием спички о коробок).

После розжига дуги электрод отводится на определенное расстояние, необходимое для ее устойчивого поддержания. В зависимости от режимов сварки необходимо отдалить электрод на 0,5-1,1 его диаметра.

Движение электрода

Чтобы сформировать качественный сварочный шов, необходимо осуществлять движение электродом в трех плоскостях:

• Небольшие колебательные движения. При этом электрод приближается и отдаляется от поверхности заготовок.
• Движение электрода вдоль оси шва является основным. Скорость перемещения зависит от того, какие режимы ручной дуговой сварки применяются (сила тока), а также от типа шва.
• Перемещение электрода поперек оси шва, так формируется валик  металла, соединяющий заготовки.

Именно в умении выдерживать длину дуги и совершать все эти три типа перемещения электрода и заключается мастерство сварщика.

Режимы сварки

В зависимости от того какой тип шва выполняется, и какой электрод (диаметр) применяется, определяют требуемую силу сварочного тока:

• При выполнении нижнего шва сила тока для электрода 3 мм составляет 70-100А, а для 5 мм уже 150-180А.
• Вертикальное соединение требует снижения силы тока,  для электродов тех же диаметров 70-80 и 130-150А соответственно.
• Потолочные швы варятся только электродами 3 и 4 мм, при этом сила тока должна равняться 70-80 и 100А.

Качество сварного шва во многом зависит от опыта сварщика, поэтому большую роль играет опыт. Практиковаться стоит на нижних швах, а вот выполнить вертикальный и потолочный у новичка не выйдет.

Специалисты советуют начинающим применять инверторную технику, которая отличается устойчивостью параметров, что существенно упрощает выполнение работ.

Источник: https://steelguide.ru/svarka/vidy-svarki/ruchnaya-elektrodugovaya-svarka.html

Технология ручной дуговой сварки

Качество сварного соединения в большой степени зависит от свариваемости металлов, обусловленной их химическим составом, правильного выбора электродов и режима сварки. Сварщик должен поддерживать определенную длину дуги, равную 0,5—1,1 диаметра электрода.

При увеличении длины дуги нарушается стабильность её горения, повышаются потери на угар и разбрызгивание, снижается глубина проплавления основного металла.

Свариваемость стали принято оценивать по следующим показателям: склонности металла шва к образованию горячих и холодных трещин, склонности к изменению структуры в околошовной зоне и образованию закалочных структур, физико-механическим свойствам сварного соединения, соответствию специальных свойств сварного соединения техническим условиям (жаропрочность, износостойкость и др.).
Низкоуглероднстые стали с содержанием углерода до 0,25% и среднеуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,35% свариваются хорошо. Стали с содержанием углерода свыше 0,35 до 0,45% имеют ограниченную свариваемость, склонны к образованию трещин. Перед сваркой их подвергают подогреву до 250—400° С, а после сварки последующей термообработке. Стали с содержанием углерода свыше 0,45% свариваются плохо.
Углеродистые стали по свариваемости можно условно подразделить на следующие группы: хорошо сваривающиеся стали: Ст0, Ст1, Ст2, СтЗ, Ст4 (ГОСТ 380—71) и 08, 10, 15, 20, 25 (ГОСТ 1050—74); удовлетворительно сваривающиеся стали: Ст5 (ГОСТ 380—71), 30, 35 (ГОСТ 1050—74); ограниченно сваривающиеся стали: Стб, Ст7 (ГОСТ 380—71), 40, 45, 50 (ГОСТ 1050—74); плохо сваривающиеся стали 50Г, 60Г, 65Г, 65, 70, 75, 80, 85 (ГОСТ 1050—74).
Самой вредной примесью стали является сера, содержание которой допускается не более 0,05%. Вредной примесью стали является также фосфор, придающий ей хладноломкость.
Основные типы сварных соединений из углеродистых и низколегированных сталей, выполняемых ручной электродуговой сваркой металлическим электродом, установлены ГОСТом. Сварные соединения бывают следующих типов: стыковые (трубопроводы), нахле-сточные, тавровые, угловые и торцевые.
По положению в пространстве (рис. 160) швы бывают:
а) нижние, наиболее удобные для выполнения;
б) вертикальные, менее удобные для сварки и выполняемые
короткой дугой и снизу вверх;
в) горизонтальные, выполняемые с разделкой кромок шва со скосом у верхнего листа,

г) потолочные, наиболее трудно выполнимые и требующие высокой квалификации сварщика. 

Рис. 160. Положения сварного шва в пространстве
а — горизонтальное; б — вертикальное; в — верхнее потолочное; г — горизонтальное на вертикальной плоскости

Выбор способа и порядка выполнения сварных швов зависит главным образом от толщины металла и протяженности шва. Металл большой толщины сваривают в несколько проходов.

Тонколистовую сталь (0,5—1 мм) сваривают внахлестку с проплавлением метал та через верхний лист или встык с укладкой между свариваемыми кромками стальной полосы.

Такую сталь можно сваривать с отбортовкои кромок постоянным током неплавящимся электродом (угольным или графитовым) толщиной 6—10 мм при силе сварочного тока 120—160 А.
При сварке труб различают стыки при вертикальном и горизонтальном положении оси, а также поворотные и неповоротные,

По назначению стыки различаются: прочные, плотные и прочно-плотные; по числу слоев — однослойные (однопроходные) и многослойные (многопроходные); по протяженности — сплошные и прерывистые.

Рис. 161. Виды подготовки кромок под сварку
я — без скоса кромок; б и в — со скосом двух кромок и одной кромки; г и д— с двумя симметричными скосами двух кромок и одной кромки; е — с двумя Несимметричными скосами двух кромок, ж — с криволинейным скосом двух кромок; з — с двумя симметричными криволинейными скосами двух кромок; и, к, л — тавровое соединение без скоса кромок, с двумя симметричными скосами одной кромки и со скосом одной кромки

Перед сваркой торцы кромок и прилегающие к ним участки шириной 15—20 мм от края очищают от грязи, ржавчины, масел, бетона, раствора и т. д. Очистку кромок можно производить различными растворителями, газокислородным пламенем, кислотами, механическим путем — металлическими щетками, напильниками, абразивными кругами и т.д.

В тех случаях, когда нельзя обеспечить глубину проплавления по всему сечению шва (большая толщина свариваемых изделий, малая мощность источника тепла, затруднения формирования шва из-за большого объёма сварочной ванны, необходимость уменьшения доли основного металла в шве и т.п.

), производят специальную разделку кромок — скос кромок для того, чтобы «опустить» сварочную ванну вниз для обеспечения провара корня шва. При этом на кромках оставляют притупление для предотвращения прожогов.

При сборке свариваемых изделий между кромками обязательно оставляют зазор, необходимый для приближения источника тепла к притуплению, а также для уменьшения деформаций и напряжений при сварке. Наличие зазора нежелательно при нахлесточном соединении, так как ухудшаются условия работы всей конструкции.

Различные виды подготовок кромок под сварку показаны на рис. 161.
Выбор формы подготовки кромок зависит от способа сварки, имеющегося сварочного оборудования и конкретных условий, при которых будет обеспечено необходимое качество шва при минимальном сечении разделки.

Стыковые соединения без скоса свариваемых кромок применяют при сварке листов толщиной до 8 мм. Кромки листов срезают под прямым углом к плоскости листа и при сварке располагают с зазором 1—2 мм. Листы толщиной до 6 мм сваривают односторонним швом, толщиной более 6 мм — двусторонним швом.

Стыковые соединения с У-образной разделкой кромок используют при сварке металла толщиной 4—26 мм. При этом разделка кромок может быть одно- и двусторонней. При толщине металла 20—100 мм применяют У-образную разделку шва с криволинейным скосом одной или обеих кромок.

Стыковые соединения с Х- и К-образными разделками кромок используют при сварке металла толщиной 12—100 мм. При этом расход электродного металла, а следовательно, и электроэнергии почти в 2 раза меньше, чем при соединениях с У-образной разделкой кромок. Кроме того, такая разделка обеспечивает меньшие деформации после сварки. При У- и Х-образной разделке кромки притупляют, чтобы предотвратить прожог металла при сварке.
Форма и размеры шва в основном определяются режимом сварки (диаметр электрода, сила, род и полярность тока).

• Выбор диаметра электрода при сварке в нижнем положении зависит от квалификации сварщика. Ориентировочно диаметр электрода можно принимать равным:
• Толщина металла,
  мм 0,1—1,5 1,5—3 3—5 6—8 9—12 13-23
  Диаметр электрода,
• мм 1,5-2 2—3 3—4 4—5 4-6 5-6

При сварке в вертикальном положении не следует применять электроды диаметром более 5 мм; при сварке в потолочном и горизонтальном положениях на вертикальной плоскости не следует использовать электроды диаметром более 4 мм.

При ручной сварке стального листа толщиной 0,3—1 мм, а также при сварке алюминия и меди применяют угольные или графитовые электроды. Сварку ведут на постоянном токе прямой полярности.

Ориентировочные режимы такой сварки приведены в табл. 215.

Таблица 215. РЕЖИМЫ СВАРКИ УГОЛЬНЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ

Толщина металла, м	Диаметр электрода, мм	Напряжение дуги, В	Сила сварочного тока, А
1.6+1,6 2+2 2,5+2,5 3+3	5 6 6—8 6—8	25 25 25 25	90—100 125—135 200—250 250—270

Тонкий металл сваривают по отбортовке, а толстый — с подачей в сварочную ванну присадочного прутка или с закладкой присадочного металла вдоль разделки кромок.
На рис. 162 показан порядок сварки неповоротных и поворотных стыков трубопроводов. При монтажных работах неповоротные и поворотные стыки выполняют ручной или полуавтоматической сваркой.

Рис 162. Порядок сварки неповоротных стыков трубопроводов больших диаметров — 400 им (а), средних диаметров — до 400 мм (б), малых диаметров. До 120 мм (в) и поворотных стыков (г); 1—12 — порядок наложения швов

При сварке угловых и тавровых соединений учитывают размер катета шва. При катете шва 3—5 мм сварку выполняют электродом диаметром 3—4 мм, а при катете 6—8 мм применяют электроды диаметром не более 4 мм.
По выбранному диаметру электрода устанавливают силу сварочного тока, которая обычно указа I, А, можно также определить по формулам

где dэ—диаметр электрода, мм.

Первой формулой пользуются при диаметре электроаа 4—6 мм; при электродах диаметром менее 4 и более 6 мм следует пользоваться второй формулой. При толщине кромок от 1,3 dэ до 1,6 dэ расчётную силу сварочного тока уменьшают на 10—15%, а при толщине кромок более 3dэ — увеличивают на 10—15%. При сварке вертикальных и потолочных швов расчётную силу тока уменьшают на 10-15%.

При сварке прикосновение электрода к изделию должно быть кратковременным, иначе он приварится к изделию  («примерзнет-»).

При ручной дуговой сварке трубопроводов первый слой сваривают электродами диаметром 3 мм при силе тока 100—120 А. Последующие слои наплавляют электродами диаметром 4—5 мм при силе тока 160—250 А. При сварке труб из углеродистой и низколегированной стали рекомендуется применять электроды УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, СМ-11, ВСП-1, ВСЦ-2.

Неповоротные стыки, выполняемые полуавтоматами, сваривают проволокой диаметром 1—2 мм в среде газообразной двуокиси углерода (углекислого газа) постоянным током обратной полярности от источников питания с жесткой характеристикой.

При многослойной сварке поворотных стыков первый слой выполняют особо тщательно для обеспечения хорошего проплавления и провара корня шва.

При свободном доступе к месту стыка сначала (для уменьшения образования грата внутри стыка и обеспечения равномерного проплавления корня шва) сваривают вертикальные участки 1-2 и 3-4 и на всех стыкуемых трубах секции трубопровода. Затем секцию поворачивают на 90° и заваривают участки 3-1 и 4-2.

При ручной дуговой и полуавтоматической сварке в среде защитных газов сварку ведут снизу вверх. Последующие швы накладывают при непрерывном вращении трубы или аналогично сварке первого слоя, причем начало и конец каждого предыдущего шва перекрывают последующими швами на длину, равную четырем-пяти толщинам свариваемой трубы.

Трубы диаметром более 350 мм сваривают обратноступенчатьш способом. Поворотные стыки могут быть сварены автоматической или полуавтоматической сваркой с применением различных автоматов, тракторов или полуавтоматов. Для сварки используют, как правило, сварочную проволоку диаметром 1—3 мм (в зависимости ст толщины стенки трубы); силу тока 200—950 А, скорость подачи проволоки 100—600 м/ч.

Источник: http://snip1.ru/engeneer-system/osnovnye-i-vspomogatelnye-materialy-armatura-kontrolno-izmeritelnye-pribory-oborudovanie-instrument-stanki-i-mexanizmy-shiroko-primenyaemye-pri-proizvodstve-zagotovitelnyx-i-montazhno-sborochnyx/texnologiya-ruchnoj-dugovoj-svarki/

Ручная дуговая сварка — технология, особенности

Ручная дуговая сварка применяется на многих предприятиях и производствах. Она отличается простотой технологического процесса, экономностью расходных материалов, и компактностью некоторых видов оборудования, что удобно для маневренности.

Вести работу аппаратами для ручной дуговой сварки покрытыми электродами можно в полноценном режиме по десять часов в день. Поскольку многие учебные заведения преподают данный метод и технологию сваривания металлических частей, найти хороших специалистов для работы не сложно.

Начинающим сварщикам важно хорошо знать что такое ручная дуговая сварка, каковы ее технологии, режимы и возможности.

Сварка MMA — что это такое?

MMA сварка — это способ соединения двух металлических частей при помощи электрической дуги и плавящегося покрытого электрода. Перевод аббревиатуры подразумевает ручное управление этим процессом.

Суть метода заключается в замыкании электрической цепи, в результате которой образуется сварочная дуга. Высокая температура производит расплавление кромок металла и стержня электрода.

Образуется сварочная ванна.

В качестве источника тока используются различные трансформаторы, генераторы, и преобразователи, выдающие переменное и постоянное напряжение.

Для работы используется два кабеля (+ и -), один из которых крепится на изделие, а второй снабжается держателем электрода и находится в руках сварщика.

Ручная электродуговая сварка предусматривает защиту сварочной ванны от воздействия газов атмосферы. За этот процесс отвечает покрытие электродов. Его действие можно увидеть на многочисленных видео.

Снабженное специальным составом, плавясь от температуры дуги, покрытие выделяет собственные газы, защищающие сварочную ванну и предотвращающие попадание кислорода в зону горения дуги. Без специальной обмазки ручная дуговая сварка была бы невозможна.

Расплавленный металл электродов вступал бы во взаимодействие с окружающей средой, и жидкие частицы разлетались бы по всей поверхности свариваемого изделия. Водород, из-за легкого веса, вырывался бы наружу и образовывал поры в кристаллизующемся шве.

Как показывают многие видео, в процессе ведения дуги, сварочная ванна разделяется на несколько цветовых и весовых зон:

• самым белым выглядит расплавленный металл кромок и присадочного электрода;
• ярко-красным обозначает себя жидкий шлак;
• железо, под действие веса, стремится ко дну ванны;
• шлак, обладающий меньшим весом, плавает на поверхности.

Понимая эти различия, можно умело манипулировать концом электрода для создания ровного и прочного шва. После выполнения работы требуется отбивать застывший шлак, чтобы убедиться в качестве сваренного соединения и придать более привлекательный вид всей конструкции.

Применение MMA сварки

Технология ручной дуговой сварки нашла широкое отображение в различных производственных сферах. Это:

• машиностроение
• прокладка различных трасс для теплоснабжения, перекачки газа и подачи воды;
• кораблестроение;
• ремонтные работы на СТО;
• коммунальные службы.

Данный метод позволяет сваривать обычную углеродистую сталь во всех пространственных положениях. При использовании электродов со специальным омеднением покрытия возможна сварка чугуна. Если применять нержавеющие покрытые электроды, то свариванию поддаются легированные виды стали.

Полученные швы отличаются высокой устойчивостью к сопротивлению на разрыв и излом. Об этом свидетельствуют многочисленные испытания и подтверждающие видео.

Метод сварки используется не только для сваривания частей, но и для наплавки поверхностей истертых деталей и последующей механической обработки.

Преимущества электросварки

Ручная сварка покрытыми электродами включает ряд выгодных преимуществ:

• ценовая доступность аппаратов и расходных материалов;
• эксплуатация оборудования в течении всего рабочего дня;
• простота выполнения работ и высокая скорость при умелом обращении;
• легкая обучаемость, включая различные пособия и видео;
• прочность швов;
• возможность сваривания элементов в любом пространственном положении;
• легкость оборудования и возможность быстрого перемещения по рабочему объекту.

Безопасность при MMA сварке

Технология дуговой сварки требует соблюдения правил безопасности. Без этого можно значительно навредить своему здоровью или окружающим.

Во-первых, при расплавлении обмазки электрода, выделяется много тяжелых газов, вредных для дыхания. Поэтому сварочные работы ведутся на открытом воздухе, или в хорошо проветриваемом помещении.

В закрытых пространствах (комнаты, емкости) необходимо предусмотреть искусственную вентиляцию.

Это требует бережного обращения с аппаратом, не допускающего его падения или перегрева, что может привести к нарушению изоляции и проведению тока на корпус устройства.

Хотя используемое напряжение безопасно для жизни (обычно до 48 V), держатель должен быть хорошо заизолирован, а при работе в металлических емкостях под ноги сварщика необходимо подкладывать резиновый коврик.

При горении дуги происходит выделение высокой температуры и ультрафиолетового излучения, поэтому руки сварщика должны быть защищены рукавицами из прочного материала. Не должно быть открытых участков кожи, так как это может привести к световым ожогам. Еще часты брызги расплавленного шлака, которые летят довольно высоко, поэтому головной убор для сварщика обязателен.

Для защиты зрения рабочего используются специальные маски со светофильтрами, защищающие от вредного излучения. Эти элементы имеют разнообразные номера маркировки для работы в условиях разной освещенности.

Технология выполнения и параметры

Техника ручной дуговой сварки доступна на многих обучающих видео. Все начинается с правильной разделки кромок под 45 градусов. Для пластин толще 6 мм предусматривается выставление зазора в 2-3 мм.

Это содействует хорошему проплавлению. Розжиг дуги производится постукиванием электрода по массе. Лучше это сделать на отдельной пластине и уже разогретый электрод поднести к стыку.

Ставится несколько прихваток длинной в 5 мм для фиксации свариваемых частей.

Электрод держится под углом в 45 градусов относительно плоскости. Первый шов является корневым, поэтому накладывается ровным ведением из одной стороны в другую. Последующие слои выполняются поперечно-колебательными движениями, которые расширяют шов и заполняют всю зону стыка. Эти движения могут иметь спиралевидный характер.

Заканчивать шов необходимо внахлест на уже застывшую поверхность. Это поможет избежать образования воронки в конце.

Электросварка позволяет соединять части деталей и в вертикальном положении. Здесь применяется технология прерывистой дуги. Поскольку жидкий металл тяжелый, беспрерывное горение приведет к падению расплавленного металла вниз.

Поэтому шов накладывается в виде «полочек» друг на друга слоями. Это требует больше времени, но не влияет на качество соединения. Потолочный стык выполняется по похожей технологии.

Для комфортной работы и качественного результата требуется подбор правильных режимов сварки:

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Диаметр электрода, мм
3	175-185	3
5	200-225	4
7	250-270	5
10	300-330	6

Качественные электроды напрямую влияют на процесс работы и результат. Особое внимание уделяется обмазке. Если она быстро выгорает, то это будет оголять металлический стержень и разбрызгивать капли по сторонам.

Если покрытие тугоплавкое, то дуга будет прерываться из-за разрыва контакта с поверхностью. Шлак должен удаляться с поверхности легким постукиванием.

Ручная электросварка, если ее хорошо освоить, может стать хорошим способом соединения металлических частей. Это будет означать экономию для личного предприятия и востребованность на рынке труда.

• Поделись с друзьями
• 0
• 0
• 0
• 0

Источник: https://svarkalegko.com/tehonology/ruchnaya-dugovaya-svarka-osnovy-tehnologii-osobennosti.html