Выбор режимов электродуговой сварки. Как сделать правильный выбор режима сварки? Положение электрода при сварке. Электрододержатель, держак

Оглавление книги Следующая страница>>

§ 31. Выбор режима сварки. Выбор силы сварочного тока. Выбор диаметра электрода.

Понятие о режиме сварки. Под режимом сварки понимают совокупность условий, создающих устойчивое протекание процесса сварки. Параметры режима сварки подразделяют на основные и дополнительные. К основным параметрам режима сварки при ручной сварке относят величину, род и полярность тока, диаметр электрода, напряжение, скорость сварки и величину поперечного колебания конца электрода, а дополнительным - величину вылета электрода, состав и толщину покрытия электрода, начальную температуру основного металла, положение электрода в пространстве (вертикальное, наклонное) и положение изделия в процессе сварки.

Основными частями типичного экранированного оборудования для сварки металлической дугой являются сварочный аппарат, кабели, держатель электродов и электроды. Прежде чем обсуждать различные типы сварочных аппаратов, вы должны сначала ознакомиться с электрическими терминами, используемыми при сварке.

Многие термины связаны с дуговой сваркой. Особенно важны следующие основные термины. В первом полупериоде ток течет в одном направлении, а затем снова меняется на следующий полупериод. В одном полном цикле ток тратит 50 процентов времени, протекающего в одну сторону, а остальные 50 процентов протекают в другую сторону. Скорость изменения направления называется частотой, и она обозначается циклами в секунду. В Соединенных Штатах переменный ток устанавливается в 60 циклов в секунду.

Глубина провара и ширина шва зависят от всех основных параметров режима сварки.

Увеличение сварочного тока вызывает при неизменной скорости рост глубины проплавления (провара), что объясняется изменением величины погонной энергии (теплоты, приходящейся на единицу длины шва) и частично изменением давления, оказываемого столбом дуги на поверхность сварочной ванны.

Параметры режима сварки и их выбор

Он измеряется измерителем «ампер». Поскольку ток течет в одном направлении только в сварочном аппарате постоянного тока, полярность становится важным фактором при сварке. Сопротивление приводит к изменению электрической энергии в тепло. Его можно сравнить с давлением в гидравлической системе. Вольт измеряется вольтметром.

Источник питания, используемый при дуговой сварке, называется сварочным аппаратом или сварочным аппаратом. В настоящее время используются три основных типа сварочных аппаратов: мотор-генераторы, трансформаторы и выпрямители. Дизельные и бензиновые двигатели идеально подходят для использования в районах, где электричество отсутствует.

Род и полярность тока также влияют на форму и размеры шва. При сварке постоянным током обратной полярности глубина провара на 40-50% больше, чем при сварке постоянным током прямой полярности, что объясняется различным количеством теплоты, выделяющейся на аноде и катоде. При сварке переменным током глубина провара на 15-20% меньше, чем при сварке постоянным током обратной полярности.

Обычно эти машины имеют возможность генерировать переменный или постоянный ток. На новых машинах при сварке в режиме постоянного тока полярность можно изменить, повернув переключатель. Некоторые из старых машин требуют реверсирования кабельных соединений. Одним из преимуществ сварочного генератора с постоянным током является то, что у вас есть выбор для сварки с прямой или обратной полярностью.

Сварочные аппараты изготавливаются в шести стандартизованных номиналах для общих целей и перечислены следующим образом. Машины с номинальным напряжением 150 и 200 ампер-30 вольт предназначены для электродуговой сварки с легким экранированием и для дуговой сварки инертным газом. Эти типы машин являются наименьшими, наименее дорогими, и самый легкий тип сварщиков.

Напряжение при ручной дуговой сварке на глубину провара оказывает незначительное влияние, которым можно пренебречь. Ширина шва связана с напряжением на электродах прямой зависимостью, при увеличении напряжения ширина шва увеличивается.

Величина поперечного колебания электрода позволяет существенно изменять глубину провара и ширину шва.

Рисунок 7 - Трансформатор переменного тока для дуговой сварки. Обычно трансформаторы оснащены конденсаторами, стабилизирующими дуги. Контроль тока осуществляется несколькими способами производителями сварочного трансформатора. Одним из таких способов является регулируемый реактор, который устанавливается поворотом кривошипа до тех пор, пока не будет найдена соответствующая установка. Другой метод заключается в подключении кабеля электрода к разным розеткам, расположенным на передней части машины.

Одним из основных преимуществ трансформаторов переменного тока является свобода от дугового дутья, что часто возникает при сварке станками с постоянным током. Дуговой удар заставляет дугу блуждать, когда вы свариваете углы на тяжелом металле или с помощью электродов с большим покрытием.

Выбор диаметра электрода. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, а также в зависимости от характера соединения и формы подготовленных кромок под сварку. Экспериментально установлена следующая зависимость:

Для сварки в нижнем положении при выборе диаметра электрода можно руководствоваться приведенной выше зависимостью. При выполнении сварных швов в вертикальном и потолочном положениях применяют электроды диаметром 3-4 мм. Если имеется разделка кромок, то корневой слой шва выполняется электродами диаметром 2-4 мм.

Резка металла сваркой, сварочным аппаратом, прожиг

Большинство этих машин имеют возможность производить ток прямой или обратной полярности переменного или постоянного тока. Выбрав переключатель, сварщик может выбрать ток, который лучше всего подходит для работы. Рисунок 7 - Комбинированный дуговой сварщик с переменным напряжением, постоянным током.

Выбор диаметра электрода при ручной дуговой сварке

Сварочные кабели несут ток и заготовку. Один из кабелей проходит от сварочного аппарата к держателю электрода, а другой кабель соединяет заготовку с сварочным аппаратом. Кабель, соединяющий заготовку с сварочным аппаратом, называется землей. Когда машина включена и оператор прикасается к электроду к заготовке, цепь завершается, ток начинает течь, и начинается процесс сварки.

Выбор силы сварочного тока. Для сварки в нижнем положении силу сварочного тока подбирают по формуле I= K*d, где I - сила сварочного тока, А; К - коэффициент, А/мм; d - диаметр электрода, мм.

При сварке в вертикальном положении в вышеприведенную формулу вводится коэффициент 0,9, учитывающий снижение силы сварочного тока I=0,9*К *d.

Сварочные кабели должны быть гибкими, прочными, хорошо изолированными и достаточно большими, чтобы выдерживать требуемый ток. Следует использовать только кабель, специально предназначенный для сварки. Для подключения держателя электрода должен использоваться высокогибкий кабель. Это необходимо, чтобы оператор мог легко маневрировать держателем электрода в процессе сварки. Кабель заземления не должен быть настолько гибким, поскольку, когда он подключен, он не перемещается.

Два фактора определяют размер используемого сварочного кабеля: номинальную мощность машины и расстояние между работой и машиной. Если увеличивается сила тока или расстояние, размер кабеля также должен увеличиваться. Кабель, который слишком мал для силы тока или расстояния между машиной и работой, перегреется. С другой стороны, кабели большего размера сложнее обрабатывать, особенно если вы работаете над структурой, которая требует большого перемещения. Кабель самого лучшего размера - тот, который соответствует потреблению тока, но достаточно мал, чтобы легко манипулировать.

При сварке в потолочном положении в связи с трудностью формирования шва вводят коэффициент 0,8 для получения меньшего объема расплавленного металла сварочной ванны, что способствует быстрой кристаллизации металла и нормальному формированию сварного шва в потолочном положении I=0,8K*d. Коэффициент К выбирают в зависимости от диаметра электрода.

Таблица 7 - Руководство по выбору размера кабеля. Как правило, кабель между машиной и работой должен быть как можно короче. Используйте одну непрерывную длину кабеля, если расстояние меньше 35 футов. Если вы должны использовать более одной длины кабеля, присоединитесь к секциям с изолированными разъемами кабельного типа. Соединения в кабеле должны находиться на расстоянии не менее 10 футов от оператора.

Держатель электрода, обычно называемый жалом, представляет собой зажимное устройство для надежного удержания электрода в любом положении. Сварочный кабель крепится к держателю через полый изолированный ручек. Конструкция держателя электрода позволяет быстро и легко заменять электрод. Используются два основных типа держателей электродов: изолированный и неизолированный. Неизолированные держатели не рекомендуются, поскольку они подвержены случайному короткому замыканию при столкновении с заготовкой во время сварки.

Сварочный ток

Что же со сварочным током? Как вы уже, надеюсь, поняли, чем больше сварочный ток, тем больше энергии передается в зону сварки, тем сильнее и глубже плавится металл и тем более "толстые" изделия вы можете соединять. А чтобы передать ток большей силы, нужен более толстый проводник. Соответственно, мы можем выйти на прямую зависимость: толщина металла - толщина электрода - сила тока. Часто на сварочных аппаратах наносят таблички соответствия толщины электрода и сварочного тока. Я рекомендую вам не воспринимать подобные таблицы как догму - это всего лишь отправная точка для того, чтобы вы ориентировались. Для домашнего хозяйства вам вполне хватит тока до 160А, который позволяет использовать электрод 4 мм. На моей памяти я очень редко применял этот диаметр электродов. В основном - это 2 и 3 мм. Существует еще диаметр 2.5 мм для электродов марок УОНИ-13/45, 15/55, НИАТ-3М (типы для углеродистых сталей). Ориентировочно сила сварочного тока может быть определена по формуле: I=Kdэл. Где К- опытный коэффициент, равный 40-60 мм для электродов из низкоуглеродистой стали и 35-40 мм для электродов со стержнем из высоколегированной стали, а dэл - это диаметр вашего электрода.

По соображениям безопасности попробуйте обеспечить использование только изолированных жалюзи на рабочей площадке. Держатели электродов изготавливаются разного размера, а производители имеют собственную систему обозначений. Каждый держатель предназначен для использования в заданном диапазоне диаметров электродов и сварочного тока. Вам требуется более крупный держатель при сварке с машиной, имеющей 300-амперный рейтинг, чем при сварке с машиной на 100 ампер. Если держатель слишком мал, он перегреется.

Использование хорошего заземляющего зажима имеет важное значение для изготовления качественных сварных швов. Без надлежащего заземления напряжение в цепи не дает достаточного количества тепла для правильной сварки, и существует вероятность повреждения сварочного аппарата и кабелей. Для заземления сварочного аппарата используются три основных метода. Третий способ создает постоянную общую почву. Рисунок 7 - Подпружиненный заземляющий зажим для провода заземления.

Резка металла сваркой, сварочным аппаратом, прожиг

Теперь порассуждаем - что произойдет, если мы возьмем электрод, диаметром 2 мм для листа стали 2 мм, а ток выставим порядка 100А, который обычно соответствует диаметру электрода в 3 мм? А произойдет вот что - и электрод и сталь начнут активно плавиться и испаряться. Подавать электрод в зону сварки придется очень интенсивно. Никакую ванну вы не получите, а получите т.н. сквозной прожиг. Вроде неприятность, но повернем его во благо - начнем двигать электрод поступательно, контролируя возникновение прожига. И о чудо, мы режем сталь! Причем, таким образом, вы сможете разрезать достаточно толстостенный лист. Конечно, качество кромок будет намного более низким, чем при резке углошлифовальной машиной (болгаркой) , но этот способ иногда вполне применим, когда не предъявляются высокие требования по качеству кромок. Ток для резки металла обычно выше на 25-30% тока, необходимого для сварки.

Рисунок 7 - Зажимные и приклеенные заземляющие зажимы. Сильные сварные швы требуют хорошей подготовки и процедуры. Площадь поверхности заготовки должна быть свободной от посторонних материалов, таких как ржавчина, краска и масло. Стальная щетка является отличным инструментом для очистки и является неотъемлемой частью оборудования сварочного аппарата. После первоначальной очистки и наложения сварочной шарики крышку шлака необходимо удалить перед добавлением дополнительных шариков. Молоток для чип-пинга был специально разработан для этой задачи.

Положение электрода при сварке. Электрододержатель, держак

Электрод вы вставляете в электрододержатель (сварщики называют его "держак"). Он должен быть удобным, легким, в нем должны быть канавки для установки электрода под различными углами. Существует много разных электрододержателей по конструкции и области применения. Как правило, известные изготовители комплектуют сварочные аппараты вполне приличными электрододержателями, и вам нет необходимости задумываться об их модификациях. Когда вы вставляете электрод в держатель обязательно проверьте (покачиванием) надежность его крепления в держателе. Иначе в месте крепления будет возникать искрение и дуга у вас будет либо неустойчива, либо вообще не зажжется.

Затем операция чистки выполняется более чисткой, и этот цикл повторяется до тех пор, пока шлак не будет удален. Когда шлак не удаляется, результатом является пористость сварного шва, ослабляющая сварной шов. Очистка также может осуществляться с помощью электроинструментов или химических агентов. Если эти элементы используются, важно соблюдать все меры предосторожности.

Дуговая сварка не только дает яркий свет, но также излучает ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, которые очень опасны для ваших глаз и кожи. К элементам личной безопасности относятся шлемы, линзы и перчатки. Важным элементом, который должен быть рассмотрен здесь, являются сварочные экраны. Сварщик должен не только защитить себя, но и принять меры предосторожности для защиты других людей, которые могут работать рядом. Когда вы свариваете в поле, вы должны установить сварочный экран вокруг рабочей области.

Итак, как мы держим электрод? По отношению к плоскости шва он может находиться под углом 30-60° от вертикали, либо под прямым углом. При выполнении вертикальных швов снизу вверх угол должен быть 45-50° вниз от горизонтали. Если сверху вниз - 10-20° вниз от горизонтали. Кроме того процесс определяется направлением движения. При сварке углом "вперед" (от себя) уменьшается глубина провара, уменьшается высота выпуклости шва, но заметно увеличивается ширина шва, что позволяет рекомендовать это положение для соединения металлов небольшой толщины. В этом случае расплав и шлак движется впереди электрода. У этого метода есть ряд недостатков - например, накапливается много жидкого шлака впереди электрода, он стекает на металл, мешает поддержанию дуги. Возможны непровары и шлаковые включения. В этом случае необходимо выровнять положение электрода до вертикального.

Это может быть сложный заводской экран или такой же простой, как один, построенный на месте из тяжелого огнестойкого полотна. Другая область, которую часто пропускают, - это вентиляция. Сварка производит много дыма и дыма, которые могут причинить вред сварщику, если им позволяют накапливаться. Это особенно актуально, если вы свариваете резервуар или другую закрытую зону. Постоянные сварочные кабины должны быть оснащены вытяжным шкафом и вентиляционной системой для удаления дыма и дыма.

Эксплуатация и обслуживание оборудования

Изучение дуговой сварки требует, чтобы вы обладали многими навыками. Среди этих навыков - возможность создавать, эксплуатировать и поддерживать ваше сварочное оборудование. В большинстве заводских условий работа доводится до сварщика. В Сибае большинство времени противоположное верно. Вы будете вызваны в поле для сварки на зданиях, землеройном оборудовании, скважинной буровой трубе, судоходных к береговым линиям, понтонных дамбах, и список будет продолжен. Чтобы выполнить эти задачи, вам необходимо ознакомиться с вашим оборудованием и быть в состоянии поддерживать его в поле.

Вообще говоря, вы будете наблюдать, как поток металла и дуга "отталкивают" расплав в сварочной ванне и будете наблюдать различие при разном положении электрода.

Сварка под "прямым углом" (электрод движется от вас) позволяет жидкому шлаку двигаться следом за сварочной ванной, накрывая жидкий металл шва сразу за электродом. Это обеспечивает формирование качественного валика.

Здесь невозможно было бы предоставить подробную информацию об обслуживании из-за множества различных видов оборудования, найденных в полевых условиях; поэтому будут освещены только основные моменты. Вы должны ознакомиться с сварочным аппаратом, который вы будете использовать. Изучите литературу производителя и проверьте у своего старшего мелкого офицера или начальника предметы, которые вы не понимаете. Настройка машины включает в себя выбор текущего типа, полярности и текущих настроек. Текущий выбор зависит от размера и типа используемого электрода, положения сварного шва и свойств основного металла.

Кроме того, при сварке электродами с рутиловым покрытием наклон электрода в сторону будущего шва должен быть всегда больше, чем для электродов с основным покрытием.

Самый распространенный способ - "углом назад ".

При сварке "углом назад" глубина провара и высота выпуклости увеличиваются, но уменьшается ширина. Прогрев кромок недостаточен, поэтому возможны несплавления и образование пор. При чрезмерном наклоне электрода вы увидите, как под воздействием дуги шлак выталкивается из ванны, оголяя металл. Это вызывает быстрое остывание металла шва. Это отрицательно сказывается на качестве шва. Шов получается неравномерный, чешуйками и значительными перепадами по краям к основному металлу. Необходимо поддерживать такой угол, чтобы жидкий шлак следовал непосредственно за электродом и не вытеснялся силой дуги.

Садовая скамейка своими руками на дачном участке...
Конструкция садовой скамейки. Как сделать своими руками удобную лавочку на даче...

Столбы забора, ограды своими руками. Поставить, установить, вкопать са...
Столбы для забора, ограды. Сделаем хорошую опору для забора, чтобы забор прослуж...

Как устранить течь в системе отопления, отопительном котле....
Что делать с небольшой протечкой в системе отопления?...

Соединим алюминиевый, медный провод. Кабель, проводка. Квартира, дом, ...
Как соединить алюминиевый и медный провод? Соединение медных и алюминиевых прово...

Объяснительные записки - примеры, шаблоны, образцы...
Объяснительная записка. Образец. Правильная структура, инструкция, пояснения по...

Как отремонтировать холодильник. Неисправности - не морозит...
Обзор неисправностей холодильников и способов их устранения. ...

ДСП, древесно-стружечная плита. Свойства, качества, применение, исполь...
Удачный опыт применения ДСП. Свойства ДСП. Правильное использование в изготовлен...




2024 stdpro.ru. Сайт о правильном строительстве.