Ручная дуговая сварка(схема). Классификация электродов.

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. Электродный стержень – сварочная проволока; электродное покрытие – многокомпонентная смесь металлов и их оксидов

Большоеразнообразие электродов, а также принципов их классификации затрудняет разработку единой общепринятой системы классификации электродов. Марки элект-родов стандартами не регламентируются. В соответствии с ГОСТ 9466-75 электроды покрытые металлические для ручной дуго- вой сварки сталей и наплавки классифи -цируются по назначению, механическим свойствам и химическому составу наплавленного металла, видам и толщине покрытий, а также некоторым сварочно-технологическим характеристикам

Ручная дуговая сварка(схема). Классификация электродов. - student2.ru

52,53Полуавтоматической сварке механизи­рована подача электрода в зону дуги, а перемещение электрода вдоль сва­риваемых кромок производится сварщиком вручную.При сварке плавящимся электродом в защитном газе (рисунок 5) в зону дуги, горящей между плавящимся электродом (сварочной проволокой) и изделием через сопло подаётся защитный газ, защищающий металл сварочной ванны, капли электродного металла и закристаллизовавшийся металл от воздействия активных газов атмосферы. Теплотой дуги расплавляются кромки свариваемого изделия и электродная (сварочная) проволока. Расплавленный металл сварочной ванны, кристаллизуясь, образует сварной шов.

Ручная дуговая сварка(схема). Классификация электродов. - student2.ru

Рисунок 5. Схема сварки в защитных газах

При сварке в защитных газах плавящимся электродом в качестве электродного металла применяют сварочную проволоку близкую по химическому составу к основному металлу. Выбор защитного газа определяется его инертностью к свариваемому металлу, либо активностью, способствующей рафинации металла сварочной ванны. Для сварки цветных металлов и сплавов на их основе применяют инертные одноатомные газы (аргон, гелий и их смеси). Для сварки меди и кобальта можно применить азот. Для сварки сталей различных классов применяют углекислый газ, но так как углекислый газ участвует в металлургических процессах, способствуя угару легирующих компонентов и компонентов - раскислителей (кремния, марганца), то сварочную проволоку следует выбрать с повышенным их содержанием. В ряде случаев целесообразно применять смесь инертных и активных газов, чтобы повысить устойчивость дуги, улучшить формирование шва, воздействовать на его геометрические параметры, уменьшить разбрызгивание.

Сварку в защитных газах плавящимся электродом ведут на постоянном токе обратной полярности, т.к. на переменном токе из-за сильного охлаждения столба дуги защитным газом, дуга может прерываться. Скорость подачи сварочной проволоки определяет силу сварочного тока.

Для сварки в защитных газах плавящимся электродом характерно высокий процент потерь электродного металла вследствие угара и разбрызгивания.

Разбрызгиванию способствует вид переноса электродного металла, зависящий от параметров режима сварки (рисунок 2):

крупнокапельный;

смешанный;

мелкокапельный.

При крупнокапельном переносе электродного металла образуется малое количество брызг, вследствие нечастых, но продолжительных коротких замыканий дугового промежутка. Высокое объёмное теплосодержание крупных капель приводит к надёжному соединению с поверхностью свариваемого металла.

При смешанном переносе электродного металла наблюдается максимальное образование брызг (потери на разбрызгивание могут достигать 20 30%) - такое явление также связано с короткими замыканиями дугового промежутка расплавленным электродным металлом и образованием в межэлектродном промежутке капель с разной массой и различной скоростью перемещения. В диапазоне сварочных токов, при котором возникает смешанный перенос электродного металла сварку не выполняют.

Ручная дуговая сварка(схема). Классификация электродов. - student2.ru

Рисунок 2. Виды переноса электродного металла

Наименьшие потери на разбрызгивание наблюдаются при мелкокапельном переносе электродного металла. В определённом диапазоне сварочных токов (плотностей сварочных токов) перенос электродного металла приобретает мелкокапельный (струйный характер). Образовавшаяся на торце электрода, при таком процессе, капля не растягивается и не увеличивается до соприкосновения с основным металлом, что не приводит к коротким замыканиям, взрывам и образованиям брызг.

54. При этом способе сварки электрическая дуга горит под зернистым сыпучим материалом, называемым сварочным флюсом (рисунок 1).

Ручная дуговая сварка(схема). Классификация электродов. - student2.ru
Рисунок 1. Схема сварки под флюсом

Под действием тепла дуги расплавляются электродная проволока и основной металл, а также часть флюса. В зоне сварки образуется полость, заполненная парами металла, флюса и газами. Газовая полость ограничена в верхней части оболочкой расплавленного флюса. Расплавленный флюс, окружая газовую полость, защищает дугу и расплавленный металл в зоне сварки от вредного воздействия окружающей среды, осуществляет металлургическую обработку металла в сварочной ванне. По мере удаления сварочной дуги расплавленный флюс, прореагировавший с расплавленным металлом, затвердевает, образуя на шве шлаковую корку. После прекращения процесса сварки и охлаждения металла шлаковая корка легко отделяется от металла шва. Не израсходованная часть флюса специальным пневматическим устройством собирается во флюсоаппарат и используется в дальнейшем при сварке.

Достоинства способа:

Повышенная производительность;

Минимальные потери электродного металла (не более 2%);

Отсутствие брызг;

Максимально надёжная защита зоны сварки;

Минимальная чувствительность к образованию оксидов;

Мелкочешуйчатая поверхность металла шва в связи с высокой стабильностью процесса горения дуги;

Не требуется защитных приспособлений от светового излучения, поскольку дуга горит под слоем флюса;

Низкая скорость охлаждения металла обеспечивает высокие показатели механических свойств металла шва;

Малые затраты на подготовку кадров;

Отсутствует влияния субъективного фактора.

Недостатки способа:

Трудозатраты с производством, хранением и подготовкой сварочных флюсов;

Трудности корректировки положения дуги относительно кромок свариваемого изделия;

Неблагоприятное воздействие на оператора;

Нет возможности выполнять сварку во всех пространственных положениях без специального оборудования.

Области применения:

Сварка в цеховых и монтажных условиях

Сварка металлов от 1,5 до 150 мм и более;

Сварка всех металлов и сплавов, разнородных металлов.

Контактная сварка

Контактная сварка (электрическая контактная сварка) – это процесс образования неразъемных соединений конструкционных металлов путем их кратковременного нагрева электрическим током и пластического деформирования усилием сжатия.

Контактная сварка относится к комбинированным (термомеханическим) способам сварки.

Почти на всех языках такой способ называется электрической сваркой сопротивлением, причем имеется в виду омическое сопротивление проводника прохождению электрического тока, играющее большую роль в этом процессе. В русском языке более употребительно название «электрическая контактная сварка», подчеркивающее главенствующую роль в данном процессе электрического контакта между свариваемыми деталями.

Все способы контактной сварки классифицируют по ряду признаков:

по форме сварного соединения – точечная, рельефная, шовная, стыковая;

по конструкции соединения (нахлесточное или стыковое);

по состоянию металла в зоне сварки – с расплавлением металла и без расплавления;

по способу подвода тока – одно- и двусторонняя;

по роду сварочного тока и форме импульса тока (переменный – промышленной, повышенной и пониженной частоты, постоянный, униполярный – ток одной полярности с переменной силой в течение импульса);

по числу одновременно выполняемых соединений – одноточечная, двухточечная, многоточечная, сварка одним или несколькими швами и т.д.;

по наличию дополнительных связующих компонентов (клея, грунта, припоя и др.);

по характеру перемещения роликов при шовной сварке – непрерывная (с постоянным вращением роликов) или шаговая (с остановкой роликов на время сварки).

Точечная сварка – способ контактной сварки, при котором соединение деталей осуществляется на участках, ограниченных площадью торцов электродов, подводящих ток и передающих усилие сжатия.

Ручная дуговая сварка(схема). Классификация электродов. - student2.ru Рис.1- Схема контактной

точечной сварки

Шовная сварка – способ контактной сварки, при котором соединение деталей выполняется внахлестку в виде непрерывного или прерывистого шва вращающимися дисковыми электродами (роликами), к которым подведен ток и приложено усилие сжатия.

Ручная дуговая сварка(схема). Классификация электродов. - student2.ru Рис.2-Схема контактной

шовной сварки

Рельефная сварка – способ контактной сварки, при котором соединение деталей происходит на отдельных участках по заранее подготовленным или естественным выступам.

Ручная дуговая сварка(схема). Классификация электродов. - student2.ru Рис.3-Схема контактной рельефной

Сварки

Стыковая сварка – способ контактной сварки, при котором соединение свариваемых деталей происходит по поверхности стыкуемых торцов.

Ручная дуговая сварка(схема). Классификация электродов. - student2.ru Рис.4- Схема контактной

стыковой сварки

Область применения контактной сварки весьма обширна – от крупногабаритных строительных конструкций и космических аппаратов до миниатюрных полупроводниковых устройств и микросхем.

Контактной сваркой можно соединять практически все известные конструкционные материалы – низкоуглеродистые и легированные стали, жаропрочные и коррозионно-стойкие сплавы, сплавы на основе алюминия, магния и титана и др.

Точечная сварка широко используется в автомобиле-, вагоно- и авиастроении, строительстве, радиоэлектронике и т.д. Диапазон свариваемых толщин – от нескольких микрометров до 30 мм.

Шовная сварка применяется при изготовлении различных герметичных емкостей, например, топливных баков автомобилей и летательных аппаратов, емкостей и камер бытовой техники, плоских отопительных радиаторов и т.п. Шовная сварка обеспечивает получение прочноплотных швов при производстве чувствительных элементов в приборостроении

Рельефная сварка используется для крепления кронштейнов к листовым деталям, например, скобы к капоту автомобиля, петли для навески дверей к кабине, для соединения крепежных деталей – болтов, гаек и шпилек, крепления проволоки к тонким деталям в радиоэлектронике и др.

Наши рекомендации