Способ сварки рдс - / Сварка РДС - методические указания

К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания сварочной дуги от источников сварочного тока подводится постоянный и переменный ток рисунок Дуга расплавляет металлический стержень электрода, его покрытие и основной металл. Расплавляющийся металлический стержень электрода в виде отдельных капель, покрытых шлаком, переходит в сварочную ванну.

В сварочной ванне электродный металл смешивается с расплавленным металлом изделия основным металлома расплавленный шлак всплывает на поверхность. Рисунок 24 - Ручная дуговая сварка металлическим электродом: Глубина, на которую расплавляется основной металл, называется глубиной проплавления. Она зависит от режима сварки силы сварочного тока и диаметра электродапространственного положения сварки, скорости перемещения дуги по поверхности изделия, конструкции сварного соединения, формы и размеров разделки свариваемых кромок и т.

Размеры сварочной ванны зависят от режима сварки, обычно глубина составляет до 7 мм ширина 8 - 15 мм, длина 10 - 30 мм.

Таблица свариваемости сталей

Расстояние от активного пятна на расплавленной поверхности электрода до другого активного пятна дуги на поверхности сварочной ванны называется длиной дуги. Расплавляющееся покрытие электрода образует вокруг дуги и над поверхностью сварочной ванны газовую атмосферу, которая, оттесняя воздух из зоны сварки, препятствует взаимодействиям его с расплавленным металлом. В газовой атмосфере присутствуют также пары основного и электродного металлов и легирующих элементов. Шлак, покрывая капли электродного металла и поверхность расплавленного металла сварочной ванны, способствует предохранению их от контакта с воздухом и участвует в металлургических взаимодействиях с расплавленным металлом.

Кристаллизация металла сварочной ванны по мере удаления дуги приводит к образованию шва, соединяющего свариваемые детали. При случайных обрывах дуги или при смене электродов кристаллизация металла сварочной ванны приводит к образованию сварочного кратера углублению в шве, по форме напоминающему наружную поверхность сварочной ванны. Затвердевающий шлак образует на поверхности шва шлаковую корку.

Ввиду того что от токоподвода в электрододержателе сварочный ток протекает по металлическому стержню электрода, стержень разогревается. Этот разогрев тем больше, чем дольше протекание по стержню сварочного тока и чем больше величина последнего. Перед началом сварки металлический стержень имеет температуру окружающего воздуха, а к концу расплавления электрода температура повышается до - оС при содержании в покрытии органических веществ - не выше оС.

Это приводит к тому, что скорость расплавления электрода количество расплавленного электродного металла в начале и конце различна. Изменяется и глубина проплавления основного металла ввиду изменения условий теплопередачи от дуги к основному металлу через прослойку жидкого металла в сварочной ванне. В результате изменяется соотношение долей электродного и основного металлов, участвующих в образовании металла шва, а значит и состав, и свойства металла шва, выполненного одним электродом. Это один из недостатков ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

Зажигание и поддержание дуги. Перед зажиганием возбуждением дуги следует установить необходимую силу сварочного тока, которая зависит от марки электрода, пространственного положения сварки, типа сварного соединения и др. Зажигать дугу можно двумя способами. При первом способе электрод приближают вертикально к поверхности изделия до касания металла и быстро отводят вверх на необходимую длину дуги.

Применение того или иного способа зажигания дуги зависит от условий сварки и от навыка сварщика. Под техникой сварки обычно понимают приемы манипулирования электродом или горелкой, выбор режимов сварки, приспособлений и способы их применения дли получения качественного шва и т. Качество швов зависит не только от техники сварки, по и от других факторов, таких как состав и качество применяемых сварочных материалов, состояние свариваемой поверхности, качество подготовки и сборки кромок под сварку и т.

В зависимости от формы и размеров изделия швы можно сваривать в различных пространственных положениях рисунок Во время сварки сварщик сообщает концу электрода движение в трех направлениях. Первое движение - поступательное по направлению оси электрода, для поддержания необходимой длины дуги Lд, которая должна. Длина дуги оказывает большое влияние на качество сварного шва и его форму. Увеличение длины дуги снижает качество наплавленного металла шва ввиду его интенсивного окисления и азотирования, увеличивает потери металла на угар и разбрызгивание, уменьшает глубину проплавления основного металла.

Также ухудшается внешний вид шва. Второе движение - вдоль оси валика для образования сварного шва. Скорость движения электрода зависит от величины тока, диаметра электрода, типа и пространственного положения, в котором выполняется шов. Правильно выбранная скорость перемещения электрода вдоль оси шва обеспечивает требуемую форму и качество сварного шва. При большей скорости перемещения электрода основной металл не успевает проплавляться, вследствие чего образуется непровар.

Недостаточная скорость перемещения электрода приводит к перегреву и прожогу сквозное проплавление металла, а также снижает качество и производительность сварки. Правильно выбранная скорость продольного движения электрода вдоль оси шва позволяет получить его ширину на 2 - 3 мм больше, чем диаметр электрода. Сварной шов, образованный в результате первого и второго движения электрода, называют ниточным.

Его применяют при сварке металла небольшой толщины, при наплавочных работах и подварке подрезов. Третье движение - колебание концом электрода поперек шва для образования уширенного валика, который применяют чаще, чем ниточный. Для образования уширенного валика электроду сообщают поперечные колебательные движения чаще всего с постоянной частотой и амплитудой, совмещенные с поступательным движением электрода вдоль оси подготовленного под сварку соединения и оси электрода.

Поперечные колебательные движения электрода разнообразны и определяются формой, размерами, положениями шва в пространстве, в котором выполняется сварка, и навыком сварщика. На рисунке 25 показаны поперечные колебания, описываемые концом электрода.

В процессе колебания электрода середину пути проходят быстро, задерживая электрод по краям. Такое изменение скорости колебания электрода обеспечивает лучший провар по краям. Ширина валика не должна быть более 2 - 3 диаметров электрода, что соответствует ГОСТ и технологии сварки. При выполнении более широких валиков в результате охлаждения шлака возможно образование дефектов в сварном шве. Обычно сварку выполняют вертикально расположенным электродом или при его наклоне относительно шва, углом вперед или назад рисунок При сварке углом назад улучшаются условия оттеснения из-под дуги жидкого металла, толщина прослойки которого уменьшается.

При этом улучшаются условия теплопередачи от дуги к основному металлу и растет глубина его проплавления. Рисунок 25 - Основные виды траекторий движений конца электрода при слабом прогреве А, Б, В, Гусиленном прогреве середины Дсвариваемых кромок Е - Жусиленном прогреве одной кромки З, Ипрогреве корня шва К. То же наблюдается при сварке шва на подъем на наклонной или вертикальной плоскости. При сварке углом вперед или на спуск расплавленный металл сварочной ванны, подтекая под дугу, ухудшает теплопередачу от нее к основному металлу - глубина проплавления уменьшается, а ширина шва возрастает сечения швов на рисунке Рисунок 26 - Способы выполнения сварки: При прочих равных условиях количество расплавляемого электродного металла, приходящегося на единицу длины шва, остается постоянным, но распределяется на большую ширину шва и поэтому высота его усиления уменьшается.

При наплавке или сварке тонколистового металла толщина до 3 мм для уменьшения глубины провара и предупреждения прожогов рекомендуется сварку выполнять на спуск наклон до 15 град. Для сборки изделия под сварку обеспечения заданного зазора в стыке, положения изделий и др. Длина прихваток обычно составляет 20 - мм больше при более толстом металле и расстояние между ними - мм меньше при большей толщине металла для увеличения жесткости.

При сварке прихватки необходимо полностью переплавлять. Это пространственное положение позволяет получать сварные швы наиболее высокого качества, так как облегчает условия выделения неметаллических включений, газов из расплавленного металла сварочной ванны. При этом также наиболее благоприятны условия формирования металла шва, так как расплавленный металл сварочной ванны от вытекания удерживается нерасплавившейся частью кромок. Стыковые швы сваривают без скоса кромок или с V- Х- и U- образным скосом.

Положение электрода относительно поверхности изделия и готового шва показано на рисунке Стыковые швы без скоса кромок в зависимости от толщины сваривают с одной или двух сторон. При этом концом электрода совершают поперечные колебания см. Следует тщательно следить за равномерным расплавлением обеих свариваемых кромок по всей их толщине и особенно стыка между ними в нижней части корня шва.

Таблица свариваемости сталей

Однопроходную сварку с V-образным скосом кромок обычно выполняют с поперечными колебаниями электрода на всю ширину разделки для ее заполнения так, чтобы дуга выходила со скоса кромок на необработанную поверхность металла.

Однако в этом случае очень трудно обеспечить равномерный провар корня шва по всей его длине, особенно при изменении величины притупления кромок и зазора между. Рисунок 27 - Положение электрода при сварке в нижнем положении: При сварке шва с V-образным скосом кромок за несколько проходов обеспечить хороший провар первого слоя в корне разделки гораздо легче.

Для этого обычно применяют электроды диаметром 3 - 4 мм и сварку ведут без поперечных колебаний. Последующие слои выполняют в зависимости от толщины металла электродом большего диаметра с поперечными колебаниями.

Для обеспечения хорошего провара между слоями предыдущие швы и кромки следует тщательно очищать от шлака и брызг металла. Заполнять разделку кромок можно швами с шириной на всю разделку или отдельными валиками рисунок В многопроходных швах последний валик 11 на рисунке Сварку швов с Х- или U-образным скосом кромок выполняют в общем так же, как и с V-образным скосом.

Однако для уменьшения остаточных деформаций и напряжений, если это возможно, сварку ведут, накладывая каждый валик или слой попеременно с каждой стороны. Швы с Х- или U-образным скосом кромок по сравнению с V-образным имеют преимущества, так как в первом случае в 1,6 -1,7 раза уменьшается объем наплавленного металла повышается производительность сварки.

Кроме того, уменьшаются угловые деформации, а возможный непровар корня шва образуется в нейтральном по отношению к изгибающему моменту сечении. Недостаток U- образного скоса кромок - повышенная трудоемкость его получения.

Ручная дуговая сварка

Рисунок 28 - Поперечные сечения стыковых швов: Сварку стыковых швов можно выполнять различными способами рисунок При сварке на весу и выполнения корневого шва при многослойной сварке наиболее трудно обеспечить удержание расплавленного металла в сварочной ванне и формирование хорошего обратного валика по всей длине стыка.

Рисунок 29 - Схемы сварки: Подкладки позволяют увеличивать величину сварочного тока, способствуя сквозному проплавлению свариваемых кромок и обеспечивая при этом процентный провар свариваемых деталей.

Для предупреждения вытекания расплавленного металла из сварочной ванны подкладки должны плотно прилегать к свариваемым кромкам. Иногда по заранее продуманной технологии не делают сквозного проплавления свариваемых кромок, а затем с обратной стороны делают канавку газовой или воздушно-дуговой строжкой или механическими методами рисунок Если с обратной стороны возможен подход к корню шва и допустимо усиление обратной стороны шва, целесообразна рисунок Расплавленный металл сварочной ванны в корне шва удерживают применением различных подушек.

Флюсовые и флюсо-медные подушки применяют при сварке под флюсом. Газовую подушку используют при ручной дуговой сварке, ручной и автоматической аргонодуговой сварке с использованием в качестве поддувочного газа аргона, азота или углекислого газа. Сущность газовой подушки состоит в том, что под расплавленный металл сварочной ванны подается один из упомянутых выше газов с избыточным давлением 0,5 - 2 кПа. Сварку угловых швов в нижнем положении можно выполнять двумя приемами. Сварка вертикальным электродом в лодочку рисунок По существу этот прием напоминает сварку стыковых швов с V-образным скосом кромок, так как шов формируется между свариваемыми поверхностями.

наверх