Ручная дуговая сварка
Сварка – создание неразъёмного соединения путём установления межатомных связей между соединяемыми предметами при нагревании. Проще – когда атомы свариваемых кромок, расплавляясь и перемешиваясь в месте соединения, образуют сварной шов. Сваривают металлы и неметаллические материалы: стекло, пластмассу и другие.
Процесс дуговой сварки – плавление материала в месте соединения деталей. На электрод подаётся электрический ток, между ним и свариваемым металлом при контакте возникает электрическая дуга, в зоне которой материал оплавляется, образуя сварочную ванну.
Виды электродуговой сварки
По уровню автоматизации электродуговая сварка подразделяется на четыре вида:
ручная;
механизированная – применяются средства автоматизации, но участие сварщика обязательно;
полуавтоматическая – процесс автоматизирован, но детали двигает рабочий;
автоматическая – работа автоматизирована, оператор контролирует ход процесса.
Классификация и способы
Электродуговая сварка классифицируется по методу защиты сварочной ванны:
не защищена – процесс происходит при свободном доступе воздуха;
в вакууме – воздух откачивается;
шов делается в защитном газе – инертном или активном;
процесс под флюсом – жидкий металл защищается от воздуха расплавленным шлаком, образующимся при плавлении флюса;
комбинированные способы защиты.
По виду тока подразделяется на сварку:
переменным – от трансформатора;
постоянным – от сети с помощью выпрямителя или генератора;
импульсно-дуговым – электричество подаётся импульсами, это позволяет контролировать дугу при условии регулирования тока.
Разновидности
Типы процессов различают по типу дуги:
прямого действия – возникает между электродом и свариваемой деталью;
косвенного действия – дуга горит между анодом и катодом, а металл не входит в электрическую цепь;
дуга горит между плавящимися электродами и соединяемыми кромками, электропитание переменным трёхфазным током;
сжатая дуга – радиус горения ограничивают подающиеся к месту сваривания струи газа.
Электроды бывают плавящимися (стальными, чугунными, алюминиевыми, медными) и неплавящимися. Первые выполняют и функцию присадочного материала. Для ручной дуговой – электроды в виде стержней круглого сечения различного диаметра. Состав материала обмазки выбирается в зависимости от металла свариваемых частей и особенностей техпроцесса.
Ручная дуговая сварка
Параметры ручной электродуговой сварки указаны в межгосударственном стандарте ГОСТ 5264-80, действующим взамен принятого в СССР в 1981 году ГОСТ 5264-69.
В нём учтены:
тип соединения;
форма подготовленных кромок;
характер сварного шва;
поперечное сечение шва и кромок;
толщина свариваемых деталей.
Принцип действия
Источником нагрева соединения является сварочная дуга – концентрированная лучистая энергия в промежутке между электродом и изделием. Питание происходит от трансформатора при переменном токе или преобразователя – при постоянном. От источника питание подаётся проводами на электрод, зажатый в держателе, и на изделие. При контакте между ними возникает дуга. Шов образуется от расплавления электрода и соединяемой кромки.
Создание дуги
Дуга возникает от нагревания торца электрода, являющийся в электрической цепи катодом. Он соприкасается с изделием, цепь замыкается. При прохождении тока через контакт с большим сопротивлением выделяется большое количество тепловой энергии. При отрыве электрода на расстояние 1-2 миллиметра зажигается дуга, и начинается термоэлектронная эмиссия. Зажигание и горение возможны при наличии трёх компонентов:
1- Электрический источник питания, у которого напряжение холостого хода выше напряжения дуги.
2-Ионизация в столбе дуги.
3- Реактивное сопротивление в сварочной цепи – это повышает стабильность горения.
Технология выполнения ручной дуговой сварки
Перед основным процессом проводят подготовительные, без которых сварной шов не будет качественным: правку, очистку, разметку, резку и сборку. Зажигание дуги между электродом и изделием выполняется в два приёма: прикосновение к поверхности, короткое замыкание, отрыв на расстояние, равное диаметру электрода.
Зажигают двумя способами: впритык и чирканьем.
В первом случае металл разогревается в точке, где происходит короткое замыкание, во втором – в нескольких местах. После зажигания электродный и основной металлы начинают плавиться, на месте шва образуется ванна расплава.
Задача сварщика – поддерживать длину дуги постоянной, от этого зависит качество соединения. Оптимальная длина дуги – от 0,5 до 1,1 диаметра. Угол наклона к поверхности обеспечивает достаточную глубину плавления свариваемых деталей. Также он зависит от толщины и состава металла, диаметра электрода, толщины и вида покрытия, расположения сварки в пространстве.
Перемещение электрода
Если вести сварку вдоль линии соединения, то ширина валика зависит только от сварочного тока и скорости операции, она составит не больше 1,5 от диаметра электрода. Такие швы не обеспечивают качество сварки толстых листов металла. Крепкий шов и широкий валик получится, если вести процесс колебательными движениями электрода из стороны в сторону.
Что влияет на качество и размеры сварного шва?
Эти два показателя зависят от выбора режима сварки: диаметр и угол наклона электрода; скорость; напряжение на дуге; сварочный ток. Диаметр электрода выбирают исходя из толщины металла и типов соединения и шва. На качество шва существенно влияет длина дуги. На практике оптимальную её величину определили в 2-8 мм.
Плюсы и минусы
К достоинствам ручной дуговой сварки относят: простоту процесса, компактность и мобильность оборудования; возможность работать в разных пространственных положениях; сваривание в труднодоступных местах.
К недостаткам: зависимость от квалификации специалиста; низкая эффективность по сравнению с автоматизированными процессами; вредное влияние на организм сварщика.
Безопасность работ
Опасность для здоровья работника заключается в следующем: Поражение электрическим током. Возможно при замыкании электрической цепи на тело человека. Во избежание этого необходимо следить за изоляцией аппарата и проводов, состоянием спецодежды рабочего, влажностью в помещении. Поражение зрения лучистой энергией, выделяемой сварочной дугой. Для защиты глаз работать в защитных очках, в заводских условиях – в кабине. Отравление лёгких пылью и газами. В месте работ необходимо организовать приточно-вытяжную вентиляцию, приток свежего воздуха, использовать респиратор. Ожоги. Сварщик работает только в спецодежде, предусмотренной для этой профессии. В месте работ обязателен ящик с песком, вода, огнетушитель, щит с противопожарным инструментом.
17 712
1 432 
