Файл: Лекция 4 Режимы сварки Цель лекции формирование знаний по теме Режимы сварки.pdf

1
Тема 1.3. Сварные соединения и швы. Техника выполнения ручной дуговой сварки.
Лекция № 4
Режимы сварки
Цель лекции: формирование знаний по теме
Режимы сварки
Для выполнения сварного шва прежде всего определяют режим сварки, обеспечивающий хорошее качество сварного соединения, установленные размеры и форму при минимальных затратах материалов, электроэнергии и труда.
Режимом сварки называется совокупность параметров, определяющих процесс сварки: вид тока, диаметр электрода, напряжение и сварочный ток, скорость перемещения электрода вдоль шва и др. Основными параметрами режима ручной дуговой сварки являются диаметр электрода и значение 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 сварного соединения и размеров шва. Для стыковых соединений приняты практические рекомендации по выбору диаметра электрода в зависимости от толщины свариваемых кромок.
Толщина свариваемых кромок, 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
8…10
При выполнении угловых и тавровых соединений принимают во внимание значение катета шва:
- при катете 3 … 5 мм сваривают электродами диаметром 3… 4 мм;
- при катете 6 … 8 мм — электродами диаметром 4 … 5 мм.
При многопроходной сварке швов стыковых соединений первый проход выполняют электродом диаметром не более 4 мм; это необходимо для хорошего провара корня шва в глубине разделки.
По выбранному диаметру электрода устанавливают значение сварочного тока. Обычно для каждой марки электродов значение тока указано на заводской упаковке, но можно также определить его по формулам:
I = (40…50) d
э
при d
э
= 4…6 мм;
I = (20 + 6 d
э
) d
э
при d
э
< 4 мм и d
э
> 6 мм, где I — сварочный ток, A; d
э
диаметр электрода, мм.
Полученное значение сварочного тока корректируют, учитывая толщину металла и положение свариваемого шва.
При толщине кромок (1,3 … 1,6) d
э
расчетное значение сварочного тока уменьшают на 10… 15%, а при толщине кромок > 3d
э
увеличивают на 10… 15%. Сварку вертикальных- и потолочных швов выполняют сварочным током, на 10… 15% умень- шенным против расчетного.
Сварочную дугу возбуждают двумя приемами.

2
Длина дуги значительно влияет на качество сварки. Короткая дуга горит устойчиво и спокойно. Она обеспечивает получение высококачественного шва, так как расплавленный металл электрода быстро проходит дуговой промежуток и меньше подвергается окислению и азотированию. Но слишком короткая дуга вызывает «прилипание» электрода, дуга прерывается, нарушается процесс сварки. Длинная дуга горит неустойчиво с характерным шипением. Глубина проплавления недостаточная, расплавленный металл электрода разбрызгивается и больше окисляется и азотируется. Шов получается бесформенным, а металл шва содержит большое количество оксидов. Для электродов с толстым покрытием длину дуги указывают на заводской этикетке.
От этих параметров зависят форма и размеры шва, его химический состав.
На форму и размеры шва также влияет и техника сварки.
С повышением сварочного тока возрастает глубина провара, а ширина шва практически не изменяется.
Рис. Влияние тока на форму и размеры сварного шва
С увеличением напряжения дуги ширина шва резко возрастает, глубина провара уменьшается. Также снижается и выпуклость (высота усиления) шва. При сварке на постоянном токе (в особенности обратной полярности) ширина шва будет гораздо больше, чем при сварке на переменном токе с таким же значением напряжения.
Рис. Влияние напряжения дуги на форму и размеры сварного шва
С возрастанием скорости сварки ширина шва уменьшается, а глубина провара сначала увеличивается (до скорости 40–50 м/ч), а затем понижается. При скорости сварки свыше 70–80 м/ч возможны подрезы по обеим сторона шва из-за недостаточного прогрева основного металла.
Рис. Влияние скорости сварки на форму и размеры шва

3
С уменьшением диаметра электрода (при прочих равных условиях) возрастает плотность тока в электроде, что приводит к росту глубины провара и выпуклости шва, но при этом снижается ширина шва.
Плотность тока рассчитывается по формуле: j = 4J
св
/(πd
2
) [А/мм
2
]
где: J
св
- сила сварочного тока, А; d – диаметр электрода, мм.
Таким образом, при уменьшении диаметра стержня электрода можно получить более глубокий провар при неизменной силе тока или такой же провар при меньшей силе тока.
Род и полярность тока
По сравнению с постоянным током прямой полярности сварка на постоянном токе обратной полярности уменьшает глубину проплавления на 40…50%.
Угол наклона электрода
Обычно сварку выполняют вертикально расположенным электродом. Но иногда возможна сварка углом вперед и углом назад.
При сварке «углом назад» увеличивается глубина проплавления, ширина шва уменьшается, обеспечивается более надежная защита металла сварочной ванны и улучшается обзор зоны плавления металла.
Сварка «углом вперед» характеризуется малой глубиной проплавления и большой шириной шва.
Сварка "углом назад" и "углом вперед" является одним из технологических приемов, позволяющих получать заданную форму сварного шва.
Рис. а - сварка углом назад; б - сварка углом вперед
Контрольные вопросы
1. Какие параметры определяют режим сварки?
2. Как определяется сила сварочного тока?
3. Как длина дуги влияет на качество сварки?
4. Как основные параметры сварки влияют на форму поперечного сечения сварного шва?
5. Как влияет угол наклона электрода при сварке на глубину проплавления металла?