Спецтехнологія 3-мсту Урок№7 Тема: Запалювання дуги й техніка маніпулювання електродом 18.02.21

 Опрацювати тему: Запалювання дуги й техніка маніпулювання електродом на сайті https://studopedia.su/20_2574_tehnika-zvaryuvannya.html

Зробити конспект 

Запалювання зварювальної дуги. Дугу запалюють коротким дотиком електрода до виробу (дотиком) або чирканья кінцем електрода об поверхню металу. Останній переважніше, але він незручний у вузьких, важкодоступних місцях.
Положення електрода при зварюванні. Кут нахилу електрода дозварюваного виробу та напрямку зварювання істотно впливає на якісне формування шва.

Захист зварювальної дуги та рідкої ванни від навколишнього повітря здійснюють газоутворюючі та шлакоутворювальні елементи в покритті електрода.
Газоутворюючі елементи при плавленні електрода утворюють газовий «бульбашка», який захищає зварювальну дугу і рідку ванну від повітря.
Шлакоутворювальні, перетворюючись у рідкий шлак, захищають метал шва і беруть участь в металургійних процесах. Зберігаючи зварювальну ванну в рідкому стані 2-3с, шлак дозволяє утворився газовим міхурам і шлаковим включень спливти на поверхню.

Підтримання металу шва в рідкому стані більш тривалий час дозволяє сформувати валик правильної форми з плавним переходом до основного металу і рівномірними лусочками з мінімальними перепадами між ними.
Важливо, щоб рідкий шлак переховував розплавлений метал шва, слідуючи за рідкої ванній, зберігаючи при цьому теплоту і тим самим, віддаляючи час початку кристалізації шва. При цьому зварювальна ванна під електродом повинна бути вільною від рідкого шлаку, що дозволяє спостерігати за формуванням шва і за проплавленням основного металу. Для цього необхідно зварювання виконувати під певним кутом нахилу електрода по відношенню до виробу і напрямку зварювання.

Існує три положення нахилу електрода: зварювання «кутом вперед»; зварювання «під прямим кутом»; зварювання «кутом назад».
Нахил електрода впливає на глибину проплавлення: максимальна глибина досягається при зварюванні «кутом назад», мінімальна глибина - при зварюванні «кутом вперед», середня глибина - при зварюванні «під прямим кутом».
Зварювання «кутом вперед» здійснюється при русі розплавленого шлаку попереду електрода. Він накопичується у великій кількості і натекает на основний метал, що заважає процесу зварювання. Зварювальна дуга починає «блукати», а іноді й гасне. Зварений шов стає нерівним.
Можливі непровари і шлакові включення. У цьому випадку необхідно вирівняти становище електрода до вертикального.
Зварювання «кутом вперед» застосовується:

· При заварці кореневих швів у всіх просторових положеннях, коли зазор між крайками збільшений або нестабільний;
· При відхиленні зварювальної дуги в бік виконуваного шва;
· У тих випадках, коли рідкий шлак попереду електрода не заважає і коли необхідно мінімальний проплавлення основного металу;
· При зварюванні горизонтальних, вертикальних, стельових швів;
· При зварюванні неповоротних стиків трубопроводів з товщиною стінки 3 мм.

Зварювання «під прямим кутом» дозволяє рідкому шлаку рухатися слідом за зварювальної ванни, накриваючи рідкий метал шва відразу за електродом. Це забезпечує якісне формування валика. Поверхня шва має плавний перехід до основного металу і характеризується мінімальними перепадами між лусочками. Рідкий шлак, що йде попереду, легко витісняється по обидві сторони зварювального валика більш важким рідким металом шва. Коли шлак починає заважати процесу зварювання, необхідно нахилити електрод у бік напрямки зварювання до відновлення нормального процесу.

Зварювання «під прямим кутом» рекомендується застосовувати у випадках:
· Наплавлення поверхонь в нижньому, горизонтальному і стельовому положеннях;
· Зварювання заповнюють шарів і особових валів в стикових з'єднаннях у всіх просторових положеннях;

· Зварювання, коли не потрібно значного проплавлення основного металу і коли шлак попереду електрода не заважає;
· Зварювання у важких місцях.

При зварюванні електродами з рутиловим покриттям нахил електрода у бік майбутнього шва завжди повинен бути більше, ніж при зварюванні електродами з основним покриттям.
Зварювання «кутом назад» є найпоширенішим способом. При надмірному нахилі електроду рідкий шлак під тиском дуги витісняється тому. З'являється «оголений» ділянку рідкого металу шва, вільний від шлаку. Відставання рідкого шлаку від зварювальної ванни негативно позначається на формуванні шва. Відбувається швидке остигання металу шва (кристалізація).
Валик виходить з нерівномірними лусочками і зі значними перепадами по краях при переході до основного металу. У цьому випадку необхідно вирівняти становище електрода до моменту, коли рідкий шлак буде слідувати відразу ж за ним.

Даний метод рекомендується при зварюванні:

· Кореневих швів у кутових і стикових з'єднаннях при мінімальному зазорі;
· Товстостінних конструкцій, коли необхідно отримати велику глибину проплавлення;
· Методом обпирання козирка електрода на виріб;
· Електродами з рутиловим покриттям марок МР, ОЗС та інших, зважаючи на утворення великої кількості шлаку і його високої жидкотекучести.
Закінчення зварювання. У кінці шва не можна обривати дугу відразу. Електрод переміщають на верхній край зварювальної ванни і потім швидко відводять від кратера.

Заварка кратера. Використовують два способи. За першим способом дугу обривають в кінці зварного шва, а потім повторно запалюють для формування необхідної висоти шва.

За другим способом з положення, не обриваючи дуги, зміщують електрод на 10-15мм в положення, а потім у положення, після чого дугу обривають.
Вплив кута нахилу електрода та вироби на форму шва. При зварюванні «кутом вперед» зменшується глибина провару і висота опуклості шва, але помітно збільшується його ширина, що дозволяє використовувати цей спосіб при зварюванні металу невеликої товщини. Краще проплавляються кромки, тому можлива зварювання на підвищених швидкостях.
При зварюванні «кутом назад» глибина провару і висота опуклості збільшуються, але зменшується ширина. Прогрів крайок недостатній, тому можливі несплавлення і утворення пор.

При зварюванні «на спуск» глибина провару зменшується, а ширина шва збільшується.

При зварюванні «на підйом» глибина провару збільшується, а ширина шва зменшується.

Маніпулювання електродом. Зварювальник електродом здійснює три основних рухи .

● Поступальний переміщення уздовж осі електрода забезпечує подачу електрода, сталість довжини дуги та швидкості плавлення. Чим швидше плавиться електрод, тим більше швидкість його переміщення уздовж осі.
● Прямолінійне переміщення уздовж осі шва забезпечує необхідну швидкість зварювання і якісне формування шва. Швидкість цього руху залежить від сили струму, діаметру електрода, швидкості його плавлення, виду шва і інших чинників. При відсутності поперечних рухів електрода виходить вузький шов (нитковий валик) шириною приблизно 1,5 діаметра електрода. Такі шви застосовують при зварюванні тонких листів, накладення першого (кореневого) шару багатошарового шва, зварювання способом опирання і т. д.

Рух електроду в напрямку накладення зварного шва може бути швидким і уповільненим. При надмірно швидкому русі основний метал не встигає розплавлятися, кратер не утворюється, і основний метал погано сполучається зі зварним швом. При швидкому русі електрода зварний шов виходить вузьким, нерівним і нещільним. Якщо рух електрода уповільнене, можливі перегрів і перепал металу. У таких випадках звичайно утворюються підрізи по краях зварного шва, а сам шов виходить товстим і широким.
● Коливальне переміщення електрода поперек осі шва для прогріву крайок і отримання, необхідних ширини шва і глибини проплавлення дозволяє за один прохід отримувати шов шириною до 4 діаметрів електрода, а без - 1.5 діаметра.

Поперечні коливальні рухи кінця електрода визначаються формою оброблення, розмірами і положенням шва, властивостями зварюваного матеріалу. Вони в процесі переміщення електрода уздовж наплавляемого шва сприяють отриманню розширеного валика замість ниткового (при прямолінійних переміщеннях). Утворюється більше розплавленого металу, він повільніше остигає, ніж у випадку прямолінійного переміщення кінця електрода, і що знаходяться в ньому гази встигають вийти. У результаті розширені шви виходять менш пористими, ніж зварні шви, виконані без поперечного переміщення кінця електрода (ниткові).

Поперечні рухи можна виключити при зварюванні тонких листів або при проходженні першого (кореневого) шва багатошарового зварювання.
Види поперечних коливальних рухів електрода, які застосовує зварювальник, багато в чому залежать від його навичок. У процесі коливання електрода середину шляху проходять швидко,

атримуючи електрод по краях. Така зміна швидкості коливання електрода забезпечує кращий провар по краях. Рівномірна ширина валика досягається однаковими поперечнимиколиваннями.

Прямі зигзагоподібні рухи застосовують для отримання наплавочних валиків при зварюванні встик без скосу кромок в нижньому положенні і якщо немає ймовірності пропалити деталь.

Руху «півмісяцем вперед» застосовують для стикових швів зі скосом кромок і для кутових швів з катетом менш 6 мм, які виконуються в будь-якому положенні електродами діаметром до 4мм.

Руху «півмісяцем тому» використовують для зварювання в нижньому положенні, а також для вертикальних і стельових швів з опуклою зовнішньою поверхнею.

Руху «трикутником» застосовують для кутових швів з катетом більше 6 мм та стикових швів зі скосом кромок в будь-якому просторовому положенні. Дає хороший провар кореня шва.

Руху «трикутником» з затримкою електроду в корені шва ефективні для зварювання товстостінних конструкцій з гарантованим проплавленням кореневого ділянки шва.

Петлеподібні руху використовують для посиленого прогрівання кромок шва, особливо при зварюванні високолегованих сталей. Електрод затримують на краях, щоб не було прожога в центрі шва або витікання металу при зварюванні вертикальних швів.