Файл: теория к мат_лаб7.doc

Для питания сварочной дуги применяются специальные источники тока, отвечающие определенны техническим требованиям. Сварочное оборудование должно отвечать требованиям ГОСТ 304-51 «Генераторы постоянного тока и вьпрямители сварочные для дуговой электросварки».

Дуга питается от источника переменного тока или источника постоянного тока.

В настоящее время большое применение в сварочном производстве получили выпрямительные сварочные установки. Они преобразуют переменный ток в постоянный при помощи селеновых, германиевых или кремниевых вьпрямителей. Селеновые выпрямители нашли наиболее широкое применение.

Для получения падающей внешней характеристики и регулирования сварочного тока применяют балластный, или регулировочный реостат.

Сварку на постоянном токе можно производить при прямой или обратной полярности. При прямой полярности электрод соединяется с отрицательным полюсом источника постоянного тока и служит катодом, а при обратной полярности ‑ с положительным полюсом и служит анодом. Схема сварки на постоянном и переменном токе представлена на рис. 3 и 4.

Рис.3. Схема сварки на постоянном токе. ВС-300 – селеновый выпрямитель,

РБ-300 – балластный реостат.

Рис.4. Схема сварки на переменном токе. Т – трансформатор, Д – дроссель.

Принадлежности и инструмент сварщика. Индивидуальные средства защиты

1. Электрододержатель служит для зажима электрода и подвода к нему сварочного тока.

2. Металлические щетки ‑ для зачистки швов и очистки сварочных швов от шлака.

3. Молоток, зубило и др.

Сварочная дуга является источником излучений. Для защиты глаз и лица сварщика от воздействия излучений и брызг металла применяют щитки (шлемы или маски) со светофильтром, задерживающем инфракрасные и ультрафиолетовые лучи и снижающим яркость световых лучей дуги.

Основные типы сварных соединений и швов

В металлических конструкциях встречаются следующие основные типы соединений: стыковые, внахлестку, тавровые, угловые.

Сварочные швы подразделяются по следующим признакам.

По положению относительно действующего усилия: на фланговые, лобовые и косые.
По положению в пространстве ‑ на нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные.
По внешней форме: на выпуклые, нормальные и вогнутые.
По протяженности: на непрерывные или сплошные и прерывистые.

Виды и типы швов, их исполнение, подготовка кромок под сварку, режимы сварки – все эти сведения приведены в приложениях (плакаты по сварке).

Выбор режима сварки

Режимом сварки называется совокупность параметров, определяющих процесс сварки: вид тока, диаметр электрода, напряжение и величина сварочного тока, скорость перемещения электрода вдоль шва и др.

Основными параметрами режима ручной дуговой сварки являются диаметр электрода и величина сварочного тока. Остальные параметры выбирают в зависимости от марки электрода, положения свариваемого шва в пространстве, вида оборудования и др.

Диаметр электрода устанавливают в зависимости от толщины свариваемых кромок, вида сварочного соединения и от размера шва.

Для стыкового шва можно принять:

Таблица 1

Толщина свариваемого слоя, мм	< 2	3-5	6-8	9-12	13-15	16-20	> 20
Диаметр электрода, мм	2	3-4	4-5	5-6	6-7	7-8	9-10

При выполнении углевых и тавровых соединений принимают во внимание величину катета шва. При катете шва 3‑5 мм сварку производят электродом 3‑4 мм, а при катете 6‑8 мм применяют электроды диаметром 4‑5 мм.

При многопроходной сварке швов стыковых соединений, как правило, первый проход выполняют электродом диаметром не более 4 мм, что обеспечивает хороший провар корня шва в глубине разделки.

По принятому диаметру электрода подбирают сварочный ток. Обычно для каждой марки электродов величина тока указана на заводской этикетке, приклеенной к упаковке пачки электродов.

Величину сварочного тока можно также найти по следующим формулам:

I = (40÷50) d_э (1)

I = (20÷16) d_э (2)

Формулой (1) пользуются при электродах 4‑6 мм. При электродах диаметром не менее 4 мм и более 6 мм пользуются формулой (2). При этом вносят поправки, учитывающие толщину металла, положение свариваемого шва, тип покрытия. При толщине кромок от 1,3 d_э до 1,6 d_э расчетную величину сварочного тока уменьшают на 10‑15%. Сварку вертикальных и потолочных швов выполняют сварочным током, на 10‑15% меньшим расчетного. Для электродов с тонким стабилизирующим покрытием токи нужны меньшей силы, чем для электродов с толстым покрытием.

Область применения ручной электродуговой сварки

Ручную дуговую сварку применяют для соединения металлов толщиной от 1 мм и выше в любых пространственных положениях, любой протяженности и при любой конфигурации швов. Ручной дуговой сваркой сваривают стали, серые чугуны, алюминиевые и медные сплавы и некоторые титановые сплавы с применением специальных покрытий.

Используемые материалы и оборудование

Выпрямитель селеновый ВС-300.
Балластный реостат РБ-300.
Электрододержатель.
Сварочные электроды.
Защитный щиток, спецодежда.
Свариваемый металл.

Задание к выполнению работы

Для выполнения работы необходимо:

1. Ознакомиться с физической сущностью процессов электрической дуговой сварки металлов и применяемыми материалами и оборудованием.

2. Подобрать электрод необходимого диаметра для осуществления сварки по своему варианту (см. таблицу 2.

3. Рассчитать силу сварочного тока, необходимого для сварки листовой стали заданной толщины по формулам (1) и (2).

4. Составить отчет.

Таблица 2

Вариант	Тип сварного соединения	Толщина листовой стали, мм	Вариант	Тип сварного соединения	Катет шва, мм
1	стыковое	5	2	угловое	7
3	стыковое	11	4	тавровое	5
5	стыковое	16	6	угловое	8
7	стыковое	4	8	тавровое	6,5
9	стыковое	12	10	угловое	6
11	стыковое	1	12	тавровое	7
13	стыковое	9	14	угловое	5
15	стыковое	10	16	тавровое	4
17	стыковое	2	18	угловое	3
19	стыковое	6	20	тавровое	8
21	стыковое	15	22	угловое	4,5
23	стыковое	3	24	тавровое	7,5
25	стыковое	13	26	угловое	4
27	стыковое	7	28	тавровое	3,5
29	стыковое	14	30	угловое	5,5
31	стыковое	8	32	тавровое	3

Содержание отчета по лабораторной работе

Отчет должен содержать:

Наименование работы.
Целъ работы.
Описание исходных материалов.
Схемы сварки по различным способам.
Расчет режима сварки.
Заключение о результатах работы

Контрольные вопросы

Что представляет собой электрическая дуга и каковы условия ее возникновения?
Охарактеризуйте сущность электрической дуговой сварки.
Что такое электрод? Какие электроды применяются при дуговой сварке?
Какие группы веществ входят в состав толстого покрытия электрода и с какой целью?
Какие источники тока могут применяться при ручной дуговой сварке?
Из каких соображений выбирается электрод для ручной дуговой сварки?
Как определяется режим ручной дуговой сварки?
Назовите виды сварочных швов.