Сварочные электроды

<91011 12 13 14 15 >

Конструкция электрода для ручной дуговой сварки (см. рис. 2) представляет собой металлический стержень 1 длиной 300–450 мм, на поверхность которого нанесено покрытие 2. В процессе сварки дуга 6 горит между стержнем электрода и основным металлом. Стержень электрода плавится и вместе с металлом расплавленных кромок свариваемых заготовок образует металлическую ванну 4. Плавится также и покрытие электрода, образуя защитную шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла, что предохраняет его от вредного воздействия атмосферы. Совокупность металлической и шлаковой ванн называют сварочной ванной. По мере движения дуги металлическая ванна затвердевает, и формируется сварной шов 5. Жидкий шлак после остывания образует твердую шлаковую корку 3.

Размеры и материал стержней электродов. Стержни электродов изготовлены из сварочной проволоки. Стандартом предусмотрено 77 марок стальной проволоки диаметром 0,2–12 мм, которые делятся на три группы: низкоуглеродистую (Св-08А и др.), легированную (Св-10Х5М и др.) и высоколегированную (Св-06Х19Н10МЗТ и др.). В марках проволоки «Св» означает «сварочная», первые две цифры – содержание углерода в сотых долях процента, последующие буквы и цифры – содержание легирующих элементов в соответствии с маркировкой легированных сталей; последняя буква «А» – пониженное содержание серы и фосфора.

Основные функции покрытия электродов:

1. обеспечения стабильного горения дуги;

2. защиты расплавленного металла от воздействия атмосферы;

формирования металла шва с заданным составом и свойствами.

Основные компоненты, входящие в состав покрытия электродов

Легкоионизирующихся вещества (соединений натрия, калия, кальция в виде мела, мрамора и т. п.). Газовая защита сварочной ванны выполняется введением в покрытия газообразующих веществ: целлюлозы, крахмала и др. Для обеспечения шлаковой защиты в покрытия вводят шлакообразующие элементы – рутиловый концентрат, полевой шпат, марганцевую руду. Для удаления кислорода из сварочной ванны в покрытия вводят раскисляющие компоненты – сплавы железа с активными металлами, например, ферромарганец. Входящий в его состав марганец реагирует с растворенным в ванне кислородом, а также с кислородом оксидов и восстанавливает чистое железо, сам марганец при этом окисляется и уходит в шлак. После застывания шлак образует на поверхности шва твердую стекловидную корку. При удалении шлаковой корки ударами молотка следует беречь глаза от разлетающихся стекловидных частичек шлака, закрываясь щитком или маской. В покрытия также вводят легирующие элементы для легирования металла шва. Кроме того, в покрытия добавляют пластификаторы и связующие, придающие покрытию прочность и хорошее сцепление со стержнем.

Основные виды покрытий электродов:

1) кислые (основные компоненты – MnO и SiO₂), обладают хорошими технологическими свойствами, но при сварке выделяют токсичные соединения марганца, поэтому их применение сокращается;

2) рутиловые (основной компонент – TiO₂), обладают высокими сварочно-технологическими свойствами;

3) основные(содержат CaCO₃ и MgCO₃), технологические свойства ограничены;

4) целлюлозные(основные компоненты – целлюлоза и другие органические вещества), создают хорошую газовую защиту и образуют малое количество шлака, например электроды ОМА2.

Режим сварки

Основные параметры режима ручной дуговой сварки являются диаметр электрода и сила сварочного тока.

Сначала выбирается диаметр электрода d в зависимости от толщины листов свариваемого металла S с помощью табл. 1.

Таблица 1

S, мм 1–2 3–5 6–10 11–15 16–20 21 и более

d, мм 2–3 3–4 4–5 5–6 6–8

Затем определяется сила сварочного тока I по формуле:

I = I = (20 + 6d)·d, А.

При сварке высоколегированных сталей для уменьшения перегрева металла расчетное значение силы тока уменьшают на 20–30 %.

Особенности сварки листовых заготовок встык:

Листы толщиной до 6 мм свариваются встык с одной стороны, а до 12 мм – с двух сторон без разделки кромок. При односторонней сварке листов толщиной более 6 мм выполняется обычно V-образная разделка кромок под углом 60° (рис. 3, а). Если шов можно выполнять с двух сторон, то для толщин свыше 12 мм делают Х-образную разделку (рис. 3, б). Существуют и другие виды разделки кромок.

Основные виды разделки кромок показаны на рис. 3.

Рис. 3. V-образная (а) и Х-образная (б) разделка кромок

Возможные пространственные положения сварных швов:

Рис. 4. Возможные пространственные положения при сварке:

а – нижнее; б – вертикальное; в – горизонтальное; г – потолочное

Подводимая к свариваемому изделию теплота характеризуется тепловой мощностью дуги. Полная тепловая мощность сварочной дуги

Q =_ Q = K·I·U, Bт,

где I – сила сварочного тока, А,

U – напряжение на дуге, В,

K – коэффициент несинусоидальности напряжения и тока (для переменного тока K » 0,84).

Эффективная тепловая мощностьсварочной дуги:

G = G = r·Q, Вт,

где r – КПД дуги (для ручной дуговой сварки r » 0,81).

<91011 12 13 14 15 >

Дата добавления: 2020-11-18; просмотров: 445;