Ручная электродуговая сварка

Это самый распространенный вид сварки в строительстве. Рас­плавление металлов осуществляется при температуре до 6000 "С под действием электрической дуги, возникающей в месте контак­та электрода со свариваемыми деталями.

Высокая температура при расплавлении металла в электри­ческой дуге вызывает распад молекул воздуха. Выделившиеся при этом атомы и ионы газов очень активны и, соприкасаясь с рас­плавленным металлом, образуют соединения, ухудшающие ка­чество шва. Необходимо изолировать расплавленный металл от контакта с воздухом, для чего регулируют скорость охлаждения шва, вводят в расплавленный металл различные присадки, леги­руют электроды.

Если разогревание основного металла недостаточно, то рас­плавления металлов не происходит. Такое явление называется непроваром. При чрезмерном разогревании может произойти вы­горание углерода и других компонентов стали. Такое явление на­зывают пережогом. Непровар и пережог резко снижают прочность стыка.

Дуговая сварка выполняется на переменном и постоянном токе, когда деталь присоединяется к положительному полюсу (прямая полярность), в качестве источника тока используются выпрями­тель или преобразователь, а при отсутствии источника электрото­ка — передвижной сварочный агрегат, состоящий из генератора и двигателя внутреннего сгорания на бензине, керосине или дру­гом топливе. Чтобы не прожечь тонкие листы, при сварке приме­няют обратное соединение (плюс на электроде). Такое соедине­ние называется соединением с обратной полярностью.

Экономически более выгодна сварка на переменном токе; на постоянном токе сваривают только наиболее ответственные кон­струкции.

Сварка может вестись угольными или металлическими элект­родами. Обычно при электродуговой сварке металлических конст­рукций предпочтение отдается металлическим электродам с об­мазкой.

Для малоуглеродистых сталей используются электроды Э42, Э42А, Э46, Э46А. Цифры за буквой Э указывают гарантирован­ный предел прочности сварного шва (кг/мм²). Каждому типу элек­трода может соответствовать одна или несколько марок электро­дов. Например, типу Э42 соответствуют электроды марок АНО-6М; МР-3; УОНИ-13/45 идр.

9.3. Полуавтоматическая и автоматическая электросварка

Ванная сварка. Сварку арматурных стержней диаметром более 20 мм рекомендуется осуществлять в съемных медных формах, в которых металл сохраняется в жидком состоянии.

В формы засыпается порошок (флюс), который, расплавляясь под действием высокой температуры, защищает жидкий металл сварного шва от контакта с атмосферным воздухом.

Ванная сварка под слоем флюса может вестись в ручном и полу­автоматическом режиме (рис. 9.2, а, б). При ручной сварке все ра­боты выполняются вручную, при полуавтоматической сварке свароч­ная проволока автоматически подается с помощью полуавтоматов.

Технологическая последовательность операций сварочного процесса такова: устанавливаются две полуформы и скрепляют­ся скобой; засыпается флюс; под флюсом зажигают дугу и про­изводят сварку, подсыпая флюс; форму снимают через 5... 10 мин после окончания сварки.

Автоматическая сварка под слоем флюса отличается от полуав­томатической тем, что кроме проволоки сам автомат перемеща­ется вдоль свариваемых кромок.

Электрошлаковая сварка. Под флюсом зажигается сварочная дуга; флюс расплавляется, образуется электропроводный шлак, обла­дающий высоким сопротивлением.

Сварочная дуга гаснет (шунтируется), а ток, проходя по элек­тропроводному шлаку, выделяет тепло для плавления. Расплав­ленный металл, кристаллизуясь, образует сварной шов.

Дуговая сварка в защитном газе. В зону дуги подается аргон или углекислый газ, который преграждает доступ воздуха к металлу.

Газ и сварочная проволока подаются в зону электрической дуги автоматически (см. рис. 9.2, в). Во избежание окисления металла в состав сварочной проволоки включены присадки марганца и кремния.

Несмотря на ряд положительных свойств (высокая производи­тельность и качество работ) этот вид сварки применяют редко из-за сложности работы под открытым небом.

Рис. 9.2. Полуавтоматическая сварка арматурных стыков: й, 6 — ванная сварка вертикальных и горизонтальных стыков; в — сварка в среде защитного газа; / — скоба; 2 — шлаковая ванна; 3 — стык; 4 — держатель; 5 — электродная проволока; 6 — полуформы; 7— арматура; 8— колонна; 9— кондук­тор; 10— сваренный стык; // — реостат; 12 — катушка со сварочной проволокой; 13 — баллон с газом; 14 — шланг; /5 — свариваемый стык

Контактная сварка. Свариваемые соединения расплавляются за счет теплоты, выделяемой при прохождении тока через сжа­тые контактируемые места. Контактную сварку подразделяют на

а б в г

Рис. 9.3. Виды контактной сварки:

а — стыковая; 6 — точечная; 8 — рельефная; г— шовная; Р_сх — сила сжатия; Р_х —

осевое сжатие; / — свариваемое изделие; 2 — электроды; 3 — свариваемый шов;

4 — источник питания; 5 — контактная плита

стыковую, точечную, рельефную, шовную (рис. 9.3). Применяется такая сварка в основном на заводах.