В чем заключается особенность технологии сварки электродами?

  • Дата: 30-05-2015
  • Просмотров: 249
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 29

Одним из самых надежных способов соединения деталей является сварка. Ее применяют и в промышленности, и в быту. Чтобы постоянно не обращаться к специалистам, сварочному процессу можно научиться самому. Для этого понадобится следующее оборудование:

  • сварочный аппарат;
  • электроды;
  • молоток для сбивания шлака;
  • щетка по металлу;
  • сварочная маска со специальным защитным светофильтром;
  • плотная одежда с рукавами и перчатки.
Схема сварки электродами стальных труб

Схема сварки электродами стальных труб.

Дуговая сварка: ее преимущества и недостатки

Суть сварочного процесса состоит в том, чтобы создать электрическую дугу и удерживать ее между электродом и свариваемым изделием. Под воздействием этой дуги свариваемый металл и стержень электрода плавятся. Образуется так называемая сварочная ванна, в которой смешивается основной металл и электродный. Ее ширина в среднем составляет 8-15 мм, длина — 10-30 мм, а глубина — около 6 мм. При расплавлении обмазка электрода образует над ванной особую газовую зону, она препятствует проникновению кислорода и его взаимодействию с металлом. После удаления сварочной дуги металл затвердевает и образует шов, соединяющий детали. Сверху располагается слой шлака, который необходимо убрать.

Этот способ имеет как свои преимущества, так и недостатки.

К преимуществам относится:

Техника сварки: траектории движения конца электрода

Техника сварки: траектории движения конца электрода.

  • высокая производительность процесса;
  • простота в работе;
  • дешевые расходные материалы (сварочные электроды);
  • небольшая зона нагрева поверхности;
  • возможность механизировать или автоматизировать процесс.

К недостаткам электродуговой сварки следует отнести:

  • необходимость применения специальных преобразователей (инверторов или выпрямителей) и трансформаторов;
  • зависимость от электросети;
  • необходимость предварительной подготовки поверхности.

Технология сварки с помощью электродов

Технология сварки электродами имеет целый ряд моментов, на которые следует обращать особое внимание.

Первый момент — начало работы. Перед тем как приступить к сварке, необходимо подготовить металлическую поверхность, очистить ее от загрязнений, краски и ржавчины. Если поверхность небольшая, то это можно сделать металлической щеткой, молотком и зубилом. Приступать к сварочным работам нужно после того, как деталь надежно закреплена. В целях пожарной безопасности возле себя необходимо разместить ведро с водой и не выполнять сварочные работы на деревянном основании.

У начинающих сварщиков сразу же возникает вопрос о том, как правильно «зажечь» электрод и получить сварочную дугу. Для этого существует два способа: касание (впритык) и чиркание («спичкой»). В первом случае, чтобы зажечь сварочную дугу, нужно электродом коснуться металла. Стержень при этом должен располагаться практически вертикально к поверхности. Как только он коснется поверхности, необходимо медленно поднимать его вверх. Если чуть потерять время, то вместо дуги получится залипание электрода. У тех, кто еще не «набил» руку, чаще всего так и получается: электрод прилипает к поверхности металла. Приходится резким движением наклонять его в сторону и отламывать, а затем попытаться снова получить сварочную дугу.

Влияние длины дуги на качество сварного шва: короткая, длинная и нормальная дуга

Влияние длины дуги на качество сварного шва: короткая, длинная и нормальная дуга.

После залипания на электроде может образоваться козырек. Его нужно сбить резким ударом о горизонтальную поверхность, так как получить дугу при наличии козырька затруднительно. Если попытки не увенчались успехом, то лучше взять новый стержень. Данный способ требует определенных навыков, поэтому начинающему сварщику лучше зажигать электрод чирканьем.

Многие, даже опытные сварщики предпочитают зажигать стержень плавным движением, которое напоминает зажигание спички. В этом случае не приходится резко менять направление движения, и зажигание происходит без залипания. Недостаток этого способа состоит в том, что в труднодоступных местах его невозможно применить: не хватит места.

Бывают случаи, когда дуга не зажигается ни способом чирканья, ни способом касания. В этом случае необходимо проверить, правильно ли установлен стержень и нет ли толстого слоя краски в месте сварки.

Второй важный момент при сварке электродами — это их положение при работе. От этого зависит, насколько шов будет качественным. В каждом конкретном случае располагать электрод приходится по-своему. Иногда сварщику при работе в труднодоступных местах нужно самому изгибаться и электрод держать самым причудливым образом. Но все же существует 3 основных положения электрода при сварке металлических поверхностей.

Диаметры и длины стержневых электродов согласно стандарту DIN EN 759 "Электроды"

Диаметры и длины стержневых электродов согласно стандарту DIN EN 759 «Электроды».

Первый вариант называется «углом вперед». При этом способе стержень располагается под углом 30-60 градусов к вертикали. Двигать его при этом нужно вперед, от сварщика. Этот вариант применяют в том случае, когда нужно выполнить вертикальные, горизонтальные или потолочные швы, а также при сварке стыков труб.

Вторым способом является сварка «под прямым углом», когда электрод располагается перпендикулярно поверхности, где выполняется шов. Используется этот способ в труднодоступных местах, то есть в том случае, когда электрод просто невозможно наклонить. Проводить сварочные работы таким способом намного сложнее, чем под углом.

Третий способ носит название «углом назад». Стержень держится под тем же углом, что и в первом случае, но разница состоит в том, что двигать электродом нужно к сварщику, а не от него. Используют этот способ при сварке стыковых и угловых швов, на небольших участках. Что касается зазора между электродом и металлом, то он должен составлять около 5 мм. Поскольку при сварке электрод будет постепенно выгорать, то его необходимо будет постоянно приближать к поверхности.

Удерживая электрод под нужным углом и на рекомендуемом расстоянии, можно приступать к наплавлению валика. Для этого нужно совершать электродом колебательные движения, как бы «подгребая» металл к центру дуги. В результате должен получиться крепкий, слегка волнистый шов.

Прямая (слева) и обратная (справа) полярности подключения электрода

Прямая (слева) и обратная (справа) полярности подключения электрода.

Если электрод уже выгорел, а шов еще не закончен, нужно прекратить работу, заменить электрод. Затем следует на расстоянии 10-12 мм от углубления в конце шва (кратера) зажечь дугу, поднести электрод так, чтобы металл из старого и нового электродов смешался и продолжить сварку шва.

В процессе сварки каждый мастер совершает определенные движения электродом: продольные, поперечные или поступательные, которые и образуют шов. Хотя «почерк» у каждого свой, в результате должен получаться шов заданной формы.

Не меньшее значение при сварке электродами имеет и конец работы. Ведь обрывать сварочную дугу в конце сварки нельзя. Правильно будет поступить следующим образом: электрод с горящей дугой необходимо вернуть на несколько миллиметров назад в проваренный шов, а затем быстро отвести его от кратера.

Существует и другой способ, позволяющий завершать сварку. Его называют «заварка кратера». Суть его состоит в том, что в конце сварочного шва дугу обрывают на короткое время и сразу же зажигают в центре кратера. Отсюда электрод смещают к краю и выходят на конец шва. Здесь формируют нужную высоту шва и уже после этого разрывают сварочную дугу.

Как выбрать расходные материалы для сварки?

Технология сварки угольным электродом

Технология сварки угольным электродом.

Чтобы шов был качественным и прочным, недостаточно научиться создавать электрическую дугу и заканчивать работу. Не менее важно уметь подобрать расходные материалы.

Электрод для дуговой сварки представляет собой металлический стержень, на который нанесена специальная обмазка. Она может быть разной толщины и наносится способом окунания или опрессовки. Диаметр стержня может быть от 1,6 до 12 мм, а длина — 150-450 мм. Выбирать электрод следует в зависимости от того, что и как нужно варить. Если необходимо варить чугун инвертором, нужно взять один электрод, а для нержавейки потребуется совсем другой. Начинающему сварщику в этом случае лучше проконсультироваться со специалистом.

Выполнять сварочные работы правильно и качественно очень важно. Но не менее важно при этом соблюдать технику безопасности. Корпуса сварочных аппаратов нужно заземлять, а кабель и электрододержатель — тщательно изолировать. Нельзя работать во время дождя, а также в сырой одежде. Следует тщательно защищать глаза от светового и теплового излучения. Для этого используется шлем или специальный щиток. Следует помнить, что несоблюдение этих правил может привести к весьма печальным последствиям.