55. Электродуговая сварка металлов покрытыми электродами

При ручной электродуговой сварке покрытыми металлическими электродами, сварочная дуга горит с электрода на изделие, оплавляя его разделанные кромки, расплавляя материал электродного стержня и покрытия электрода (рис. 14.1.). Кристаллизация основного и присадочного расплавленных металлов образует сварной шов. Электрод состоит из стержня и электродного покрытия. Электродный стержень – это сварочная проволока, которая, по своему химическому составу, должна быть наиболее близкой к составу основного металла, в противном случае механические характеристики сварного соединения могут быть неудовлетворительными. Электродное покрытие – многокомпонентная смесь металлов и их оксидов, которая при ее плавлении создает газовую и шлаковую защиту металла сварочной ванны от воздействия атмосферы. Состав наплавляемого металла можно изменять с помощью легирующих компонентов электродного покрытия. Наличие в покрытии кремния и марганца способствует раскислению металла сварочной ванны и его легированию, придавая шву более высокие физико-механические

свойства.При сварке металл ванны подвергается воздействию окружающего

воздуха и под влиянием высоких температур происходит его окисление,

насыщение азотом и водородом. Соединение металла с этими газами

приводит к образованию нежелательных химических соединений в виде

закиси железа FeO, окиси железа Fe2O3, нитридов железа Fe2N, Fe4N и др.,

а также выгоранию легирующих элементов.

Питание дуги осуществляется от источника постоянного

(выпрямителя) или переменного тока (сварочного трансформатора).

Электрическая дуга постоянного тока горит более стабильно. Кроме того,

сварку на постоянном токе можно проводить при прямой или обратной

полярности, присоединяя в первом случае к детали «плюс» источника

питания, а в другом – «минус». Обратная полярность позволяет

уменьшить глубину проплавления основного металла, так как на

положительном электроде выделяется тепла на 20% больше, чем на

отрицательном. Поэтому детали толщиной менее 3 мм необходимо

сваривать на постоянном токе обратной полярности, чтобы избежать

прожогов.

Преимущества электродуговой сварки покрытыми электродами:

56. Устранение трещин в деталях сваркой

Перед заваркой с целью исключения развития трещины ее концы

засверливают сверлом диаметром 3…6 мм (диаметр сверла выбирают в

зависимости от толщины детали). Кромки трещины разделывают под углом α

равным 120…140º, получая, таким образом, V- образную канавку шириной

более 3 мм, которая позволяет наиболее полно связать разделенные

трещиной части детали (рис. 14.3). Кроме того, для получения сварного шва с

высокими механическими свойствами необходимо разделать глухую

(несквозную) трещину на всю толщину детали. Так как попытка заварить

глухую трещину сопровождается выходом из глубины трещины газов,

которые разрывают расплавленный металл сварного шва. Заварку трещин и других подобных дефектов рекомендуется

производить в полувертикальном положении (рис. 14.4.), ведя процесс снизу

вверх в направлении выхода дефекта, заполняя при этом металлом всѐ

сечение разделки. Глубокие трещины могут быть заварены тонкими стальными

электродами или самозащитными присадочными проволоками марок ПАНЧ

– 11, МНЧ – 1, АНЧ – 1, ОЗЧ – 1 и др. Достоинством последних является

возможность их применения без покрытия, флюсовой или газовой защиты.

Заварка трещины производится по способу отжигающих валиков, при

котором швы накладываются вдоль трещины по ее разделанным кромкам с

последующим смыканием. При этом на заключительном этапе происходит

заварка, по сути, не чугунных, а стальных поверхностей