Содержание

Технология ручной дуговой сварки реферат

Технология ручной дуговой сварки

Ручную дуговую сварку выполняют сварочными электродами, которые вручную подают в дугу и перемещают вдоль заготовки. В процессе сварки металлическим покрытым электродом — дуга горит между стержнем электрода и основным металлом. Стержень электрода плавится, и расплавленный металл каплями стекает в металлическую ванну. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода, образуя газовую защитную атмосферу вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла. Металлическая и шлаковые ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги сварочная ванна затвердевает и образуется сварочный шов. Жидкий шлак после остывания образует твердую шлаковую корку.

Электроды для ручной сварки представляют собой стержни с нанесенными на них покрытиями. Стержень изготовляют из сварочной проволоки повышенного качества. Сварочную проволоку всех марок в зависимости от состава разделяют на три группы: низкоуглеродистая, легированная и высоколегированная.

Ручная сварка удобна при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях (рис. 1) — нижнем, вертикальном, горизонтальным, потолочном, при наложении швов в труднодоступных местах, а также при монтажных работах и сборке конструкций сложной формы. Ручная сварка обеспечивает хорошее качество сварных швов, но обладает более низкой производительностью, например, по сравнению с автоматической дуговой сваркой под флюсом.

Рис. 1. Виды сварных швов

Производительность процесса в основном определяется сварочным током. Однако ток при ручной сварке покрытыми электродами ограничен, так как повышение тока сверх рекомендованного значения приводит к разогреву стержня электрода, отслаиванию покрытия, сильному разбрызгиванию и угару расплавленного металла.

Выбор режима. Под режимом сварки понимают совокупность контролируемых параметров, определяющих условия сварки.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины металла, катета шва, положения шва в пространстве.

Примерное соотношение между толщиной металла S и диаметром электрода d_э при сварке в нижнем положении шва составляет:

Сила тока в основном зависит от диаметра электрода, но также зависит и от длины его рабочей части, состава покрытия, положения в пространстве сварки.

Чем больше ток, тем больше производительность, т. е. большее количество наплавленного металла:

где Q — количество наплавленного металла; α_н — коэффициент наплавки, г/(А·ч);

Однако при чрезмерном токе для данного диаметра электрода, электрод быстро перегревается выше допустимого предела. Это приводит к снижению качества шва и повышенному разбрызгиванию. При недостаточном токе дуга неустойчива, часто обрывается, в шве могут быть непровары. Величину тока приблизительно можно определить по следующим формулам:

при сварке конструкционных сталей для электродов диаметром 3—6 мм:

где d_э — диаметр электрода, мм.

Сварку швов в вертикальном и потолочном положениях выполняют, как правило, электродами диаметром не более 4 мм. При этом сила тока должна быть на 10—20% ниже, чем для сварки в нижнем положении. Напряжение дуги изменяется в сравнительно узком интервале 16—30 В.

Техника сварки. Дуга — мощный стабильный разряд электричества в ионизированной атмосфере газов и паров металла. Ионизация дугового промежутка возникает во время зажигания дуги и непрерывно поддерживается в процессе ее горения. Процесс зажигания дуги в большинстве случаев включает в себя три этапа: короткое замыкание электрода на заготовку, отвод электрода и возникновение устойчивого дугового разряда.

Дуга может возбуждаться двумя приемами: касанием конца электрода к свариваемому изделию и отводом от изделия перпендикулярно вверх на расстояние 3—4 мм (рис. 2), или быстрым боковым движением электрода к свариваемому изделию и отводе электрода от изделия («чирканьем» электродом по изделию, подобно зажиганию спички). Прикосновение электрода к изделию должно быть кратковременным, иначе он приваривается к изделию. Второй способ удобнее, но неприемлем в узких и неудобных местах.

Рис. 2. Методы зажигания дуги: а — боковым движением; б — касанием электрода

В процессе сварки необходимо поддерживать определенную длину дуги, которая зависит от марки и диаметра электрода. Ориентировочно нормальная длина дуги должна быть в пределах

где L_д — длина дуги, мм; d_э — диаметр электрода, мм.

Длина дуги значительно влияет на качество сварки. Короткая дуга горит устойчиво и обеспечивает получение высококачественного сварного шва, так как расплавленный металл быстро проходит дуговой промежуток и меньше подвергается окислению и азотированию. Кроме этого, сварка на длинной дуге электродами с покрытием основного типа, приводит к пористости металла шва. Для правильного формирования шва при сварке плавящимся электродом необходимо электрод по отношению к поверхности свариваемого металла держать наклонно, под углом 15—20° от вертикальной линии. Изменяя угол наклона электрода, можно регулировать глубину расплавления основного металла и влиять на скорость охлаждения сварочной ванны. На рис. 3 показано влияние наклона электрода и наклона свариваемого изделия на глубину проплавления основного металла.

Рис. 3. Влияние наклона электрода и наклона свариваемого изделия на глубину проплавления основного металла: а — сварка углом вперед; б — сварка углом назад; в — сварка вертикальным электродом под уклон; г — сварка вертикальным электродом на подъем; д — сварка вертикальным электродом горизонтальной поверхности

Кроме длины дуги на качество сварного шва также влияет величина сварочного тока, напряжение и темп сварки. Внешний вид получаемого сварного шва при отклонении от нормальных режимов показан на рис. 4.

Рис. 4. Зависимость сварного шва от напряжения, тока и темпа сварки

В процессе сварки электроду сообщается движение в трех направлениях.

Первое движение— поступательное, по направлению оси электрода. Этим движением поддерживается постоянная (в известных пределах) длина дуги в зависимости от скорости плавления электрода.
Второе движение — перемещение электрода вдоль оси образования валика шва. Скорость этого движения устанавливается в зависимости от тока, диаметра электрода, скорости его плавления, вида шва и других факторов. При отсутствии поперечных движений электрода получается так называемый ниточный валик, на 2—3 мм шире диаметра электрода, или узкий шов шириной е = 1,5dэ.
Третье движение— перемещение электрода поперек шва для получения шва шире, чем ниточный валик, так называемого уширенного валика.

Поперечные колебательные движения конца электрода определяются формой разделки, размерами и положением шва, свойствами свариваемого материала, навыком сварщика. Широкие швы (e = (1,5 – 5)dэ) получают с помощью поперечных колебаний, изображенных на рис. 5. На примере этих основных колебательных движений в табл. 1 приведены движения электрода при различных видах сварки.

Рис. 5. Схема движения конца электрода при ручной электродуговой сварке

При сварке тонких листов накладывают узкий валик (шириной 0,8—1,5 диаметра электрода) без поперечных колебаний. В других случаях (при сварке толстых листов) применяют уширенные валики. Колебательные движения улучшают прогрев кромок шва, замедляют остывание ванны наплавленного металла, обеспечивают получение однородного шва и устраняют непровар его корня.

Таблица 1. Примеры движения электрода при различных видах сварки

Введение

Несмотря на широкое применение различных механизированных методах сварки плавлением, наибольшее количество сварных конструкций изготовляются методом ручной дуговой сварки.

Ручная дуговая сварка производится штучными электродами, конструктивно представляющими собой металлический стержень с нанесённым на него покрытием соответствующего состава. Один из концов стержня длиной

30мм. освобожден от покрытия для его зажатия в электродержатель с обеспечение электрического контакта.

Второй конец слегка очищается для обеспечения возможности зажигания дуги посредством контакта с изделием. Применение электродов должно обеспечивать следующие необходимые условия: легкое зажигание и устойчивое горение дуги, равномерное расплавление покрытия, равномерное покрытие шва шлаком: легкое удаление шлака после сварки, отсутствие непроваров, пор, трещин в металле шва.

Технология ручной дуговой сварки

Наибольший объём среди других видов сварки занимает ручная дуговая сварка — сварка плавлением штучными электродами, при которой подача электрода и перемещение дуги вдоль свариваемых кромок производится вручную. Схема процесса показана на (рис. 1).

Дуга горит между стержнем электрода 1 и основным металлом 7. Под действием теплоты дуги электрод и основной металл плавятся, образуя металлическую сварочную ванну 4. Капли жидкого металла 8 с расплавляемого электродного стержня переносятся в ванну через дуговой промежуток. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода 2, образуя газовую защиту 3 вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну на поверхности расплавленного металла.

Читать еще: Карта технологического процесса сварки рд

Металлическая и шлаковая ванны вместе образуют сварочную ванну. По мере движения дуги металл сварочной ванны затвердевает и образует сварной шов 6. Жидкий шлак по мере остывания образует на поверхности шва твёрдую шлаковую корку 5, которая удаляется после остывания шва. Для обеспечения заданного состава и свойств шва сварку выполняют покрытыми электродами, к которым предъявляют специальные требования (стальные покрытые электроды для ручной дуговой сварки и наплавки изготовляют в соответствии с ГОСТ 9467-75).

Сварочный пост для ручной дуговой сварки оснащается источником питания, токоподводом, необходимыми инструментами, принадлежностями и приспособлениями.

Сварочные посты могут быть стационарными и передвижными. К стационарным относят посты, расположенные в цехе, преимущественно в отдельных сварочных кабинах, в которых сваривают изделия небольших размеров. Передвижные сварочные посты, как правило, применяют при монтаже крупногабаритных изделий (трубопроводов, металлоконструкций, и т.д.) и ремонтных работах. При этом часто используют переносные источники питания. В зависимости от свариваемых материалов и применяемых электродов для ручной дуговой сварки применяют источники переменного или постоянного тока с крутопадающей характеристикой.

Основным рабочим инструментом сварщика при ручной сварке служит электрододержатель, который предназначен для зажима электрода и провода сварочного тока. Применяют электрододержатели пружинного, пластинчатого и винтового типов (рис. 2)

Согласно ГОСТ 14651-78 электрододержатели выпускаю трёх типов в зависимости от силы сварочного тока: 1 типа — для тока 125 А; 2- 125-315 А; 3-315-500 А.

Для подвода тока от источника питания к электрододержателю и изделию используют сварочные провода. Сечения проводов выбирают по установленным нормативам для электротехнических установок (5-7 А/мм 2).

К вспомогательным инструментам для ручной сварки относятся: стальные проволочные щётки для зачистки кромок перед сваркой и для удаления с поверхности швов остатков шлака, молоток-шлакоотделитель для удаления шлаковой корки, особенно с угловых и корневых швов в глубокой разделке, зубило, набор шаблонов для проверки размеров швов, стальное клеймо для клеймения швов, метр, стальная линейка, отвес, угольник, чертилка, мел, а также ящик для хранения и переноски инструмента.

Электросварщик ручной дуговой сварки

Управление начального профессионального образования.

Учебно — профессиональный центр социальной адоптации.

Письменная экзаменационная работа по специальности:

“Электросварщик ручной дуговой сварки”.

Выполнил учащийся гр.539

В нашей стране используются очень много видов сварки: автоматическая сварка под флюсом, электошлаковая сварка, газовая сварка, световая сварка, термическая сварка, контактная сварка, диффузионная сварка, газо прессовая сврка и многие другие виды.

Для изготовления металической решётки используются ручная электро дуговая сварка.

Сваркой называется неразьёмное соеденение двух или более деталей, с помощью электрического тока присадочного материала (эллектрод).

Широкое применение ручная дуговая сварка получила из-за своей простоты и доступности прменения. электросварочная дуга состоит из;

Электросварка – это ведущий вид сварки в нашей промышленности. Первым кто применил сварочную для сварки металла был русский изобретатель Н.Н.Бенардос. На протяжении многих десятилетий сварку улучшали и совершенствовали, пока наконец она прочно не вошла в нашу промышленность. Для изготавления металической решётки нужно взять уголок 40х40, разметиь и отрезать на отрезном станке или болгаркой по размерам: После отрезки княть напильником все заусенцы и зачистить места сварки до металлического блеска щёткой для металла.

После обработки уголка нужно собрать рамку решётки по её размерам. Обяза-тельно после сборки нужно проверить соответствие размеров по сторонам и деоганалям, это можно сделать при помощи угольника и линейки (метра,рулетки).

Если все размеры совпадают, то детали нужно прихватить сваркой.

После сборки надо проварить все детали и провести контроль качества сварных соеденений, визуально, внего входит такие показатели как: ширена, высота и шороховатость (чашуйчатость шва. Так – же в соеденениях не должно быть никоких дефектов: подрезы, трещены, шлаковые включения, нипровар и т.д.)

Электрический ток для сварки решётки выробатывается сварочным трансформатором, который служит для преобразования высокого напряжения эл.сети (220в – 380в) в низкое напряжение вторичной эл.цепи.

В нашем случае используется трансформатор типа СТ-34.

Первичная (1) и вторичная (2) (понижающая) обмотки, которые распологаются на магнитопроводе, (сердечник) (3) изготовленном оз большого количества пластин (0,5мм) трансформаторной стали, стянутых между собой шпильками.

Дроссель (регулятор), состоит из магнитопровода (4) набронного из листов трансформаторной стали на котором расположены витки медного или аллюминевого провода (5) расчитованого на прохождение сварочного тока максимальной величены. Также на магнитопроводе имеется подвижная часть (6), которую можно перемещать с помощью винта, вращаемого рукояткой (7). Величину сварочного тока регулируют изменением воздушного зазора между подвижной и не подвижной частями магнитопровода.

Кроме трансформатора для сварки металла требуется присадочный материал в нашем случае мы используем плавящиеся электроды марки МР 3, предназначенные для ручной дуговой эл. сварки, сталей с низким содержанием углерода во всех пространственных положениях.

Электроды состоят из металлического стержня, предназначенного для проведения эл. тока и формирования сварочного шва, и обмазки преднозначеной для защиты шва от воздействий окружающей среды, стабильного горения дуги раскисления расплавленного металла сварочной ванны, легирование металла, для связывания составляющих покрытия и образования шлака, который должен обладать определёнными физ., хим. данными.

При сварочных работах сварщик также пользуется специальным инструментом и принадлежностями.

К инструменту сварщика относятся:

1 Электрододержатель от которого зависит производительность и безопасность труда. Электрододержатель должен быть лёгким (ни более 0,5кг) и удобный в обращении.

2 Щиток или маска применяется для предохранения глаз и кожи лица сварщика от вредного влияния инфракрасного излучения и брызг металла.

3 Сварочные провода по которым ток от силовой сети подводится к сварочному аппарату (марки КРПТ) от сварочных аппаратов к местам работы, сварочный ток поступает по гибкому проводу марки ПРГ, АПР, или ПРГД с резиновой изоляцией.

К пренодлежностям сварщика относятся;

стальная щётка применяемая для зачистки металла от грязи, ржавчины перед сваркой и шлака после сварки.

молоток с заострённым концом для отбивки шлака со сварочных швов и для поставки личного клейма.

зубило для вырубки дефектных мест сварного шва.

для замера геометрического размеров швов, сварщику выдают набор шаблонов. Также сварщик пользуется некоторыми измерительными инструментами (линейка, рулетка). Для проверки углов используется угольник.

На ряду с инструментами и пренодлежностями сварщик не может обойтись без спец одежды (сварочная роба) спец одежда выдается бесплатно но в соответствии с нормами и сроками носки.

При сварочных работах в инструкциях могут возникать напряжения деформации, которые вызываются различными причинами. К неизбежным причинам относятся такие без которых процесс обработки происходить не может не равномерный нагрев, кристаллизационная усадка швов, структурные изменения металла шва и около шовной зоны и т.д. К сопут-ствующим причинам относятся: не правильное решение конструкции сварных узлов.

Методы борьбы с напряжениями и деформациями самые различные и многообразные, самыми распространёнными являются такие методы как уровнавешования деформации, жёсткое закрепление, общий отжиг сварного изделия, механические и термические правки конструкции после сварки. Но лучше всего напряжение и деформации к минимуму, а для этого следует точно соблюдать технологию сварки.

На ряду с напряжениями деформациями в сварных швах, по разным причинам могут возникнуть внутренние и наружные дефекты. К наружным дефектам относятся такие дефекты как соответствие геометрических размеров шва (высота, ширена); подрезы, поры выходящие на поверхность шлаковые включения, трещины выходящие на поверхность.

Внутренние не провары – это не один дефект, который не виден при внешнем осмотре, также внутри шва могут возникать поры, трещины, шлаковые включения и т.д.

Разные дефекты устраняются по-разному, некоторые дефекты можно исправить, не срубая сварочных швов (подрезы, не заправленные кратеры и т.д.), а некоторые требуют более трудоёмкой процедуры.

Читать еще: Технология сварки стали 35

Все дефекты отрицательно влияют на качество изделий, поэтому нужно не допускать их возникновения, а для этого следует соблюдать технологию сварки.

После сварки и контроля качества сварных соединений следует ещё раз убедится в соответствии размеров и параметров металлической решётки, если нет ни каких дефектов и изменений, то можно считать работу оконченной.

Техника безопасности при выполнении сварочных работ

1 Перед началом осмотри сварочный агрегат, проверь состояние изоляции проводов и рукоятки электрододержателя.

Подготовь рабочее место, надеть спец одежду получить инструктаж по Т.Б. на рабочем месте.

2 Проверь надёжность заземления корпуса и вторичной обмотки сварочного агрегата и рабочего стола. Установи светонепроницаемые щиты из не сгораемого материала не менее 1,8 м. высотой.

3 При работе в сырых местах или на металлической конструкции, применяется резиновый коврик 900х600, галоши, перчатки резиновые.

4 Длина первичной цепи между пунктом питания и сварочным агрегатом не должна превышать 10м.

5 Для защиты глаз, применяется щиток или маска со светозащитным фильтром.

6 Сварочные работы на територии, площадках и цехах где имеются огнеопасные материалы, должны выполнятся с соблюдением особых мер П.Б.

7 Эл. сварку и резку сосудов или тары из под легковоспламеняющихся жидкостей производить только после промывки горячей водой.

8 В процессе выполнения работ следи чтобы сварочные кабеля не касались металлических тросов, горячих трубопроводов.

9 При перерывах в работе и после её окончания отключают сварочный агрегат от сети, не оставляй электрододержатель под напряжением, не производи сварку сосудов и трубопроводов, работающих под давлением.

10 К проведению эл.работ допускаются сварщики с квалификационной группой по Т.Б. не ниже 2го разряда.

11 При работе в закрытых емкостях необходимо пользоваться диэлектрическими перчатками, галошами, ковриком резиновым. Работы в закрытых ёмкостях производятся не менее чем 2мя лицами.

Не соблюдение мер Т.Б. приводит к следующим видам промышленного травматизма: Ожоги, слезотечение, отравление организма – образующиеся при сварке пары окислов цинка, свинца, меди, марганца, кремния большая концентрация в воздухе (Со2), азота, плохая винтеляция.

Травматизм при взрывах – нарушение правил внедрения в производство сварочных работ, например: Сварка или резка в близи от ёмкостей со взрывоопасными веществами.

Поражение эл.током не соблюдение Т.Б.

Облучение гамма лучами во время просвечивания сварных швов – рабочие небыли долены от зоны просвечивания.

Правела личной гигиены

Спецодежда должна быть в исправном состоянии, застёгнута на все пуговицы. Головной убор должен быть без козырька, так как козырёк мешает правильно одеть защитную маску. Обувь должна быть с глухим верхом, хорошо подогнана и обязательно зашнурована. Рукавицы должны плотно прикрывать рукава куртки.

При работе в лежачем или сидячем положении на металлической поверхности эл.сварщик должен иметь резиновую подкладку, подшитую войлоком и подлокотники а при работе в сырых местах резиновые сапоги.

Для устранения причин, способствующих возникновению пожаров, необходимо выполнять следующие противопожарные мероприятия:

Нельзя хоронить в рабочем помещении или рабочей зоне огнеопасные материалы необходимо защищать деревянные настилы от воспламенения листовым железом или асбестом.

Каждый сварочный пост должен иметь огнетушитель а так же ящик с песком и лопатой. После окончания сварочных работ следует проверять рабочее помещение и зону, где производились сварочные работы, не оставлять открытого пламени и тлеющих предметов.

Фоминых В.П. Яковлев А.П. “Ручная дуговая сварка”

Сергеев И.П. “Справочник молодого электро сварщика”

Лысенко и д.р. “Инженерно технические средства безопасности труда”

Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка производится штучными электродами, конструктивно представляющими собой металлический стержень с нанесненным на него покрытием соответствующего состава. Один из концов стержня длинной

30мм. освобожден от покрытия для его зажатия в электродержатель с обеспечение электрического контакта.

Электроды классифицируются по следующим признакам:

— по материалу, из которого они изготовлены;

— по назначению для сварки определенных сталей;

— по толщине покрытия, нанесенного на стержень;

— по видам покрытия;

— характеру шлака, образующегося при расплавлении покрытия;

— техническим свойствам металла шва;

— по допустимым пространственным положениям сварки или наплавки

— по роду и полярности применяемого при сварке тока.

2.0 Классификация и основные ГОСТы на электроды.

Стальные электроды изготовляют в соответствии с ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75, ГОСТ 100051-75. В ГОСТ 9466-75 электроды подразделяются на группы в зависимости от свариваемых металлов:

У — углеродистых и низкоуглеродистых конструкционных сталей;

Л — легированных конструкционных сталей;

Г — легированных теплоустойчивых сталей;

В — высоколегированных сталей с особыми свойствами.

Общее назначение электродных покрытий — обеспечивание стабильности горения сварочной дуги и получение металла шва с заранее заданными свойствами (прочность, пластичность, ударная вязскость, стойкость против коррозии, и др.). Стабильность горения сварочной дуги достигается снижением потенциала ионизации воздушного промежутка между электродом и свариваемой деталью. Покрытия выполняют защитную функцию, шлаковая защита служит для защиты расплевленного металла шва от воздействия кислорода и азота воздуха путем образования шлаковых оболочек на поверхности капель электродного металла, переходящих через дуговой промежуток, и для образования шлакового покрова на поверхности расплавленного металла. Шлаковое покрытие уменьшает скорость охлаждения и затвердевания металла шва, способствуя выходу из него газовых и неметаллических включений. Шлакообразующими компонентами являются; титановый концентрат, марганцевая руда, каолин, мрамор, мел, кварцевый песок, доломит, полевой шпат и др.

Легирование металла шва производится для придания специальных свойств наплавленному металлу. Наиболее часто применяются такие легирующие компоненты как хром, никель, млибден, вольфрам, марганец, титан и др. Легирование металла иногда производится специальной проволокой, содержащей нужные элементы. Чаще металл шва легируют введением легирующих компонентов в состав покрытия электрода. Легирующие компоненты — ферросплавы, иногда чистые металлы.

Для повышения проиводительности, т.е. для увеличения количества наплавляемого металла в единицу времени, в электродные покрытия иногда вводят железный порошок. Введеный в покрытие железный порошок улучшает технологические свойства электродов (облегчает повторное зажигание дуги, уменьшает скорость охлаждения наплавленного металла, что благоприятно сказывается при сварке в условиях низких температур)

Для закрепления покрытия на стержне используют связывающие компоненты, жидкое стекло имеет также стабилизирующие свойства.

При наличии в составе покрытия более 20% железного порошка, к обозначению следует добавить букву Ж.

По видам покрытия электродов подразделяются:

А — с кислым покрытием, содержащим окиси железа, марганца, кремния, иногда титана;

Б — с основным покрытием, имеющим в качестве основы фтористый кальций и карбонад кальция. ( Сварку электродами с основным покрытием осуществляют на постоянном токе и обратной полярности. Вследствие малой склонности металла к образованию кристаллизационных и холодных трещин, электроды с этим покрытием используют для сварки больших сечений );

Ц — с целлюлозным покрытием, основные компоненты которых — целлюлоза, мука другие органические составы, создающие газовую защиту дуги и образующие при плавлении тонкий шлак.( Электроды с целлюлозным покрытием применяют, как правило, для сварки стали малой толщины);

Р — с рутиловым покрытием, основной компонент — рутил. Для шлаковой и газовой защиты покрытия этого типа вводят соответствующие минеральные и органические компоненты.

При сварке на постоянном и переменном токе разбрызгивание металла незначительно. Устойчивость горения дуги, формирование швов во всех пространственных положениях хорошее;

П — прочие виды покрытий.

При покрытии смешанного вида используют соответствующее условное обозначение.

2.1 Электроды для сварки конструкционных и низколегированных сталей

Для сталей обычной прочности предназначены электроды: Э38, Э42, Э46, Э50, Э42А, Э46А, Э50А, Э55 и Э60. Для констукционных сталей повышенной прочности — электроды: Э70, Э85, Э100, Э125, Э150. Механические свойства швов и сварных

Читать еще: Шифр технологической карты сварки

соединений при применении электродов для сварки конструкционных сталей должны соответствовать определенным нормам.

2.2 Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей.

Эти стали сваривают электродами девяти типов по ГОСТ 9467-75 которые классифицируют по механическим свойствам к химическому

составу наплавленного металла. Буквы, стоящие после буквы Э, показывают гарантированное содержание легирующих элементов в наплавленном металле.

2.3 Электроды для сварки высоколегирванных сталей с особыми свойствами.

Для сварки коррозионно — стойких , жаропрочных и жаростойких высоколегированных сталей мартенситного, мартенситно — ферритного, ферритного, аустенитно — ферритного и аустенитного классов существует 49 типов электродов.

3.0 Производство электродов для ручной дуговой сварки

В электродном производстве проволоку, поставляемую металлургической промышленностью, правят, разрезают по длинне на прутки, и очищают от различных поверхностных загрязнений.

Стабильность покрытия должна обеспечиваться его достаточно одинаковым количеством, на единице длинны электрода и равномерностью состава в связи с тем, что покрытие представляет собой смесь различных порошкообразных материалов, скрепленных между собой и со стержнем склеивающим связующих. Необходимо стремиться, чтобы замес покрытия в момент нанесения на стержень был достаточно однородным, этого, видимо, можно достичь при достаточной дисперсности тех порошков, которые будут использованы в шихте, и усреднением состава как порошковой шихты, так и замеса со связующим. Измельченности порошков имеет значение и не только для возможности усреднения, выравнивания состава покрытия в каждом его объеме, но и сказывается на кинетике шлакообразования, газовыделения и других важных характеристиках.

Действительно: если газовая защита создается, например, распадом карбонадов, нужна их значительная удельная поверхность — отдельные частицы должны быть мелкими.

Температура плавления шлака должна быть не очень высокой, а температура плавления его составляющих в поверхности может быть более высокой. Относительно легкоплавким является шлак из смесей, растворов, комплексных соединений и эвтектик, их образование осуществляется легче и быстрее при контакте элементарных окислов по значительной поверхности и малом объеме малой частицы, т.е. опять при достаточно измельченных материалах.

Конечно, различные материалы, используемые в покрытиях, требуют и различного измельчения. Так, целесообразность наличия более крупных частиц для некоторых ферросплавов отмечалась ранее, можно указать и на технологические соображения, вытека-ющие из требований производства электродов: так, например, большое количество мелкодисперсных фракций в ряде случаев приводит к образованию трещин в электродных покрытиях в процессе сушки и прокалки электродов.

Из таких предпосылок должны вырабатываться требования к наиболее целессообразным размерам частицы различных материалов, используемых при изготовлении конкретных составов электродных покрытий. При этом следует стремиться к максимально допустимому по обеспечению технологии изготовления электродов измельчению шлако- и газообра- зующих составляющих и к ограничениям размеров частиц ферросплавов и легирующих из соображений их полезного их использования в шихте покрытий.

Однако при производственных методах измельчения материалов обеспечить одинаковый размер огромного количества частиц не удается (всегда получается комплекс частиц различного гранулометрического состава). Повторяемость примерно одинаковых частиц имеет вид кривой, близкой по форме к кривой распределения вероятностей, но с ограничением в области больших размеров частиц (все крупные частицы раздроблены).

Такое распределение может быть охарактеризовано просевом через сита.

Обычно применяемые размеры частиц материалов электродных покрытий проверяются ситами с размерами по ГОСТу 3484-53 от 0,45 (т.е. 252 отверстия и 1 см при размере ячейки 0,45мм) до 007.

Порошкообразные измельченные материалы при принятой в нашей стране схеме электродного производства, получаются в электродных цехах переработкой исходной продуктов, поступающих в основном в виде кусков того или иного размера. Правда, некоторые материалы поступают в электродное производство уже в виде порошков (например крахмал, сода) ии измельчения не требуют.

В качество связующих в электродном производстве являются селикатные растворы — натриевые, реже калиевые жидкие стекла. Кроме того, в покрытиях они являются одновременно ионизаторами, а также влияют на формирование состава шлака. В электродном производстве в зависимости от метода нанесения покрытия на стержни — окунанием или опрессовкой, жидкие стекла применяются различной плотности.

Жидкие стекла характеризуются модулем, плотностью, вязскостью и клеющей способностью. На вязскость очень значительно влияет температура жидкого стекла. Весьма важной характеристикой жидкого стекла для оценки состава электродных покрытий является величина сухого остатка.

Раствор жидкого стекла может химически взаимодействовать с ферросплавами — ферросицилием и ферромарганцем.

Нанесение массы покрытия на стержни осуществляется окунанием или опрессовкой. В настоящее время нанесение покрытия окунанием применяется при изготовлении мелких партий специальных электродов (например, для твердых наплавок, сварки цветных металлов).

Для электродов общего назначения, а также специальных, но применяемых достаточно широко, изготовляемых массовым методом или большими партиями,покрытия наносят опрессовкой под большим давлением.

Консистенция обмазочной массы для нанесения покрытия тем или другим способом должна быть различной. Так, для нанесения окунанием обмазочная масса должна иметь сметанообразную консистенцию, которая может количественно оцениваться различными технологическими пробами.

На Ленинградском, Кировском заводе, например, разработана проба по диаметру растекания мерного количества покрытия по горизонтальному стеклянному листу под собственным весом.

Для нанесения покрытий опрессовкой масса должна иметь консистенцию оконной замазки. Контроль за консистенцией возможен продавливанием прессом с постоянной скоростью определенного объема обмазочной массы через калибровое отверстие. В современные высокопроизводительные электрообмазочные агрегаты масса обычно вводится в виде брикетов, форма которых обеспечивает быструю загрузку цилиндра пресса.

Основные показатели качества нанесения покрытия — равномерность его расположения по длине, количество (толщина) покрытия, концентричность расположения относительно стержня — определяются и качеством обмазочной массы, и режимом нанесе- ния покрытия. При нанесении окунанием, в этом отношении важны вертикальность извлечения стержня из обмазочной массы, постоян- ство скорости извлечения и равномерность массы, поддерживаемая периодическим ее перемешиванием.

Важно также, чтобы покрытие не стекало по стержню во время сушки. При нанесении покрытия опрессовкой эти хпарктеристики достигаются при правильной конструкции обмазочной головки пресса точным расположением каналов, направляющих стержни, и фильеры, ограничивающей размер покрытия.

Наилучшие условия для получения покрытия, расположенного концентрично стержню, достигаются при соосном движении в электрообмазочном агрегате и стержней,и обмазочной массы, выдавливаемой прессом. В связи с большими трудностями создания такой конструкции прессов обычно канал для подачи массы в обмазочную головку изменяет ее приближение с максимальным приближением к касательной по отношению к подаваемым в головку стержня.

Высокие давления при этом придают такую плотность покрытию в момент выхода электрода из пресса, что перетекание массы при сушке исключается и сушка происходит в горизонтальном положении. В процессе сушки и прокалки диаметр электрода с покрытием несколько увеличивается — покрытие распухает. Так, для покрытий типа УОНИ-13/45 диаметр электрода увеличивается при сушке на 0,1-0,2 мм. по сравнению с его диаметром в момент его выхода их пресса.

Сушка и прокалка электродов должны удалить воду из покрытия. При этом следует учитывать это воды в покрытии много.

Сушка может быть естественная, т.е. при комнатной температуре, и ускоренная, в различных печах.

При прокалке осуществляется дальнейшее удаление влаги и иногда кристаллизационной воды. Температура прокалка ограничивается как отдельными составляющими покрытия, например при наличии в покрытии органических соединений — температурой их распада, так и отсутствием откалыванием покрытия от стержня вследствии различия уоэффициента их теплового расширения. Например, покрытия типа УОНИ-13/45 на стержняи из низкоуглеродистой или низколегированной проволоки нельзя прокалывать при температуре выше 500-525`C.

Производство электродов требует весьма различных технологических операций как по обработке материалов, так и электродов в целом. В электродном производстве имеется три потока обработки металлов: обработка стержней, сыпучих материалов и силикатной глыбы, а также поток обработки электродов с нанесенным на стержень покрытием. Все это требует специфического оборудования, которое становится целесообразным максимально механизировать а автоматизировать только при достаточно большой программе производства электродов.

Список использованной литературы:

Г.А. Николаев «Справочные материалы для сварщиков»

И.П. Иванов «Справочник сварщика» А.В. Гуревич «Сварочные материалы»