Процессы ручной дуговой сварки: особенности


Наиболее распространенный вид сваривания на сегодняшний день – это ручная дуговая сварка. Являясь одним из самых старых видов, ручное сваривание по популярности не уступает современным автоматизированным и механизированным способам сварки. Процессы ручной дуговой сварки идеально подходят для большинства работ благодаря тому, что позволяют получить соединение высокого качества.

Рассказывая про процессы ручной дуговой сварки, остановимся на процессе поджигания дуги, способах сваривания, видах швах и прочих особенностях сваривания электродугой.

 

Процесс сварки

 

Дуговое сваривание ручным способом: зажигание дуги.

Сварочная дуга – это довольно мощный устойчивый разряд электрического тока, который образуется в ионизированной среде, состоящей из газов и паров металла. Процесс поджигания дуги связан с тем, что промежуток, в котором образуется дуга, становится ионизированным.

Дуга способствует нагреванию и расплавлению как металлоизделия, которое сваривается, так и электрода. Процесс сваривания при расплавлении металла подразумевает образование сварочной ванны. В ней осуществляется смешивание металла, который был наплавлен с  изделия, и металла с электрода. Заметим, что размер такой ванны напрямую связан с положением шва, скоростью сваривания, видом соединения элементов и пр. Шлак, который неизбежно присутствует в электродах и в самом металле, во время плавления и смешивания поднимается на поверхность и при застывании покрывает сварной шов.

Возбуждение электродуги возникает после того, как конец электрода прикоснется к изделию, которое подлежит сварке. Этот процесс сопровождается коротким замыканием, из-за чего происходит зажигание дуги. При этом электрод довольно быстро нагревается и начинает плавиться.

Когда электрод отводится от металлоизделия, промежуток между ними ионизируется, появляется сварочная дуга. Опытные сварщики знают: для возникновения стабильной электродуги электрод убирают от металлоизделия на расстояние, не превышающее 4-5 мм. Если промежуток будет слишком большим, дуга не возбудится.

Зажигание дуги может производиться двумя способами:

  • Электрод прямо отрывают от металлоизделия, подлежащего сварке.
  • Сварка происходит благодаря скольжению электрода по металлоизделию.

 

Сварочная дуга

 

Чтобы обеспечить необходимое качество шва и достаточное проплавление металла, сварщик очень внимательно следит за длиной дуги, которая может быть короткой или длинной. Но главное, дуга в процессе сваривания должна быть стабильной, а это зависит от правильной скорости перемещения электрода и поддержании необходимой длины дуги.

 

Как следует перемещать электрод в процессе сварки?

В процессе сваривания электрод может перемещаться в трех направлениях:

  • Продвижение, совпадающее с осью электрода. Так длина дуги остается постоянной. При этом электрод необходимо перемещать со скоростью, которая бы не превышала скорость его плавления. Конечно, это значение напрямую зависит от условий сваривания, оно не должно быть меньшим или большим 0,5–1,2dэл. Качество сварки может снизиться из-за слишком маленького значения, слишком большое может спровоцировать большое количество брызг металла, появление непроваров, уменьшение качества сварного соединения.
  • Передвижение электрода вдоль оси валика для создания шва. Это движение осуществляется со скоростью, которая связана с силой тока, диаметром выбранного электрода и скоростью плавления, видом шва и пр. Если не совершать поперечных движений электродом, то шов выйдет довольно узким, его ширина будет равна приблизительно 1,5 диаметра самого электрода. Такие соединения необходимы при сваривании листов металла небольшой толщины для создания первого слоя, если планируется, что шов будет многослойным.
  • Электрод может двигаться поперек шва, чтобы получились необходимая ширина и глубина проплавления. Такими поперечными движениями пользуются только опытные специалисты по свариванию, если это позволяют расположение шва, его размеры, свойства металла, форма кромок и другие параметры. При таких поступательных колебательных движениях можно получить довольно широкие швы –1,5–5 значений диаметра электрода.

 

Движение электрода

 

Ручное сваривание в разных положениях: техника.

Техника дугового сваривания ручным способом зависит, в первую очередь, от положения шва в пространстве. Специалисты выделяют три таких положения:

  • нижнее (до 60 градусов );
  • вертикальное (от 60 до 120 градусов);
  • потолочное (от 120 до 180 градусов).

 

Положение электрода

 

Ручная дуговая сварка в нижнем положении.

Каждое положение при сваривании связано с определенными трудностями. Так, например, сваривание в нижнем положении связано с риском получить прожоги.

На рисунке можно увидеть разные варианты выполнения швов в таком положении. Сложнее всего даются односторонние швы, выполняемые на весу. В таких случаях нередки непровары или, наоборот, прожиги. Чтобы этих неприятных явлений можно было избежать, опытные специалисты используют несколько методов сварки. Среди них:

  • Сваривание осуществляется на специальной подкладке из меди;
  • Использование в процессе сваривания подкладки из стали;
  • Наложение специального подварочного шва;
  • Вырубка образовавшегося непровара и заваривание корня шва.

 

Сварочная ванна

 

Ручное дуговое сваривание в вертикальном положении.

Одной из главных проблем, возникающей при вертикальном сваривании, является истекающий расплавленный металл, который в значительной степени влияет на качество шва, глубину проплавления. При сваривании в вертикальном положении швы должны делаться при движении руки вверх. Этот прием позволяет делать швы с необходимым проваром и поддержать расплавленный металл на кромках.

Сложнее всего даже специалистам даются швы, расположенные горизонтально, на вертикальной плоскости. В этом случает металл, который плавится в процессе сварки, попадает на нижнюю деталь.

 

Вертикальные швы

 

Ручная дуговая сварка: потолочное положение.

Наверное, самым сложным приемом сваривания изделий является сваривание в потолочном положении. Здесь очень важно следить за силой поверхностного натяжения, которая необходима для того, чтобы сдерживать металл в ванной. Важно, чтобы данная сила была больше, чем вес расплавленного металла. Добиться этого можно, если уменьшить сварочную ванну, а также, если в процессе сваривания давать металлу возможность слегка закристаллизоваться (то есть немного подостыть). Кроме того, при таком сваривании используют электроды с небольшим диаметром, меньшую силу тока и пр.

Читайте также:

Сварочное производство занимает неизменное первое место в жизни человека. Благодаря сварке стали доступны новые методы строительства, и поэтому с каждым годом возводятся дома, которые в прежние времена могли сооружаться несколькими годами, а сегодня за несколько месяцев. В данной статье вы узнаете много чего интересного о производстве двутавровых сварных балок и их области применения.

Сварочное производство занимает существенное место в жизни обычных людей, так как с движением прогресса появились все более сложные и массивные приборы. Эффективное изготовление новых машин, домов и даже холодильников – это все благодаря сварочным работам. Подробно о сварочном производстве в данной статье.

Аргонодуговая сварка – это один из тех методов сварки, который обеспечивает максимальную надежность и самое высокое качество сварного соединения. Не удивительно, что именно этот метод  сварки сегодня является столь популярным и при изготовлении технологических конструкций и для сварки металлоконструкций для бытового применения. А прочность получаемого при применении этого метода сварного шва целиком зависит от того, насколько правильно был выбран режим аргонодуговой сварки.

Рекомендовано: