Файл: Лекция 14 Подготовка кромок. Сборка деталей, определение величины зазора. Инструмент для выполнения измерений ушс3.docx

Лекция № 16: Выбор режима сварки

Когда разговор заходит о таком понятии, как режимы сварки, необходимо осознавать, что это достаточно большая совокупность различных параметров, которые в свою очередь и определяют условия сварочного процесса. И чтобы качество конечного результата было только положительным, нужно правильно подобрать эти самые параметры. И хотя специалисты условно делят их на основные и второстепенные, все они без исключения влияют на качество сварного шва.

К основным параметрам режима сварки можно отнести:

• 
  Величину установленного на сварочном аппарате тока.
  
• 
  Его род (постоянный или переменный) и полярность (прямая или обратная).
  
• 
  Напряжение сварочной дуги.
  
• 
  Диаметр используемого электрода.
  
• 
  Скорость сварочного процесса.
  
• 
  Число проходов для заполнения сварного шва.
  

К второстепенным можно отнести:

• 
  Качество зачистки свариваемых заготовок.
  
• 
  Форма соединяемых кромок.
  
• 
  Вид электрода: его марка, тип покрытия, толщина обмазки.
  
• 
  Угол наклона электрода относительно сварочной поверхности.
  
• 
  Его положение (верхнее, нижнее или боковое).
  
• 
  Как расположен стык (горизонтально, вертикально, под углом).
  

---

Параметры режима сварки

Основные параметры дуговой сварки.

Эти параметры, прежде всего, связанны с условиями горения дуги, а также с условиями ведения самого процесса. Погонная энергия может быть совершенно одинаковой, но при этом, у вас есть возможность менять род тока и его полярность, диаметр электрода, непрерывные и импульсные режимы горения. Иногда применяется колебание электрода, сжатие дуги. Все особенности прямым образом сказываются на размерах швов и формировании ванны.

• 
  Диаметр электрода
  

Если сила тока постоянна, то диаметр электрода является определяющим фактором, который определяет плотность энергии, подвижность дуги. Если диаметр электрода увеличивается, то при одной и той же силе сварочного тока уменьшается глубина проплавления и при этом увеличивается его ширина.

• 
  Полярность и род тока
  

Род тока и его полярностью во многом определяют количество теплоты, которое выделится на изделие во время сварки. Теплоту, можно оценить по эффективному падению напряжения. Зависимость составляется для катода и анода, что обозначены w_a и w_k в данном уравнении:

 Заметим, что далеко не вся энергия, что обозначена u_k, переходит в тепло. Согласно уравнению, разница выделения теплоты на катоде и аноде определяется лишь способом, которым ведется сварка. На практике оказывается, что величина проплавления при использовании прямой полярности меньше, чем при обратной. Катодное пятно занимает меньшую площадь, чем анодное, так что вырастает ширина сварного шва.

• 
  Наклон электрода
  

Изменяя угол наклона электрода, вы можете влиять на ширину и глубину шва. Если сварка ведется под углом меньше 90 градусов, то такой вид сварки выполняют исключительно углом вперед, а расплавленный в процессе металл просто вытесняется в головную часть ванны. Таким образом, заметно снижается глубина проплавления металла.

---

Сварка под углом больше 90 градусов выполняется только углом назад, но при этом расплавленный металл вытесняется в противоположном направлении, то есть в хвостовую часть. Такой режим сварки может значительно увеличить глубину проплавления.

Итак, основные параметры режима сварки мы уже назвали, далее рассмотрим дополнительные факторы определяющие режим сварки и будущее качество сварного соединения.

 

Выбор диаметра электрода.

При выборе диаметра электрода, в первую очередь, нужно руководствоваться точной толщиной материала, формой подготовленных кромок, характером соединения, положением электрода в процессе сварки.

На практике была установлена вот такая зависимость:

 Если сварка будет проводиться в нижнем положении, то выбирать диаметр электрода вы можете по представленной зависимости. Если же сварка должна выполняться в потолочном или вертикальном положении, то рекомендуется применять электроды по 3-4 мм. При разделке кромок, нужно применять электроды на 2-3 мм для корневого слоя.

 

Выбор силы тока.

Выбор силы тока тоже является важным фактором, и чаще всего выбирать его нужно в соответствии с формулой, выглядит она как I=К∙d.

Если сварка проводится в положении вертикально, то в эту формулу вводится еще дополнительное число 0,9, то есть, результат, который бы у вас получился по обычной формуле, вам нужно умножить еще на 0,9, это и будет необходимая сила сварочного тока.

В потолочной сварке существует большая сложность формирования шва, поэтому нужно ввести в формулу значение 0,8. Таким образом, снижается сила тока, что способствует значительному снижению количества расплавленного металла. Снижение количества расплавленного металла способствует ускорению кристаллизации, а значит и процесс формирования шва становится намного проще. Коэффициент К подбирается от диаметра электрода по формуле:

 Таким образом, определяя режим сварки предварительно нужно подобрать электрод, соответствующий соединяемому металлу, учесть пространственное положение сварного соединения и пр. 

Видеоролик: https://www.youtube.com/watch?v=F3zXNu7Fl9I

Лекция № 17: Наплавка отдельных валиков в нижнем положении

Техника манипулирования электродом. Во время сварки электросварщик сообщает концу электрода движение в трех направлениях.

---

Первое движение – поступательное, по направлению оси электрода для поддержания необходимой длины дуги l д, которая должна быть l д = (0,5 + 1,1)d э, где d э – диаметр электрода, мм .

Длина дуги оказывает большое влияние на качество сварного шва и его форму. Длинной дуге соответствует интенсивное окисление и азотирование расплавленного металла и повышенное его разбрызгивание.

При сварке электродами фтористо-кальциевого типа увеличение длины дуги приводит к пористости металла шва.

Второе движение – вдоль оси валика, для образования сварного шва. Скорость движения электрода зависит от величины тока, диаметра электрода, типа и пространственного положения шва. Правильно выбранная скорость перемещения электрода вдоль оси шва обеспечивает требуемую форму и качество сварного шва. При большой скорости перемещения электрода основной металл не успевает проплавиться, вследствие чего образуется недостаточная глубина проплавления – непровар. Недостаточная скорость перемещения электрода приводит к перегреву и прожогу (сквозное проплавление) металла, а также снижает качество и производительность сварки. Правильно выбранная скорость продольного движения электрода вдоль оси шва позволяет получить его ширину на 2 – 3 мм больше, чем диаметр электрода. Сварной шов, образованный в результате первого и второго движений электрода, называют ниточным. Его применяют при сварке металла небольшой толщины, при наплавочных работах и при подварке подрезов.

Третье движение – колебание концом электрода поперек шва, для образования уширенного валика, который применяется чаще, чем ниточный. Для образования уширенного валика электроду сообщают поперечные колебательные движения, чаще всего с постоянной частотой и амплитудой, совмещенные с поступательным движением электрода вдоль оси шва и оси электрода.

Поперечные колебательные движения электрода разнообразны и определяются формой, размерами, положениями шва в пространстве и навыком сварщика. На рис. 40 показаны поперечные колебания, описываемые концом электрода. В процессе колебания электрода середину пути проходят быстро, задерживая электрод по краям. Такое изменение скорости колебания электрода обеспечивает лучший провар по краям.

Одинаковая ширина валика достигается одинаковыми поперечными колебаниями. Ширина валика при сварке не должна быть более 2 – 3 диаметров электрода. Обычно сварку выполняют вертикально расположенным электродом или при его наклоне относительно шва, углом вперед или назад (рис. 41).

---

При сварке углом вперед или назад обеспечивается более полный провар и меньшая ширина шва. Углом назад сваривают нахлесточные, угловые и тавровые соединения, а высококвалифицированные сварщики сваривают и стыковые соединения.






Основные движения торца электрода

При ручной сварке важным показателем является степень необходимых усилий (количество наплавленного металла) для выполнения соединения. Сварные швы условно делятся на:

нормальные – с ровной или не значительно деформированной поверхностью;

усиленные – с выпуклой поверхностью;

ослабленные – с вогнутой поверхностью.

Для достижения качественного шва, кроме получения необходимого количества наплавленного металла, важным является и метод проплавления свариваемых кромок. Это достигается поддержанием дуги постоянной длины и соответствующей техникой перемещения торца электрода.

Длина дуги

Длина дуги должна соответствовать диаметру электрода и его марке, но в основном составляет 0,5-1,2 его диаметра.

Значительные отклонения от данного условия приводят к образованию дефектов:

увеличение дуги – вызывает снижение глубины провара шва, порообразование в соединении и увеличение разбрызгивания металла;

уменьшение дуги – вызывает короткое замыкание и ухудшение условий формирования шва.

Техника “треугольником”.

Обеспечивает хороший провар корня шва, применяется для усиленного прогрева середины шва. Выполняется: для угловых швов с катетом более 6 мм; для стыков труб в любом пространственном положении.

Зигзагообразная ломаная линия. Выполняется: для угловых швов с катетом менее 6 мм; при для нижнего пространственного положения. Он удобен для сваривания частей труб без скоса кромок. Петлеобразная техника.

Обеспечивает усиленный прогрев обеих кромок металла. Выполняется: для сваривания легированных металлов; для выполнения вертикальных швов. Виды одновременных движений электрода

Поступательное движение. Вдоль оси электрода. Обеспечивает постоянство длины сварочной дуги и скорости сварки.

---