4. Электроды

Электроды подразделяют на плавящиеся (металлические) и неплавящиеся (графитовые, вольфрамовые). При ручной электродуго­вой сварке в основном используют плавящиеся. Они служат для возбуждения дуги, поддержания ее горения, а, также как присадоч­ный металл, идущий на образование сварного шва. Электрод (см. рис.7) состоит из металлического стержня и нанесенного на него покрытия. При сварке непокрытым (голым) электродом дуга горит неустойчиво, в сварочную ванну проникают кислород и азот из воз­духа, она насыщается окислами, газами, шов получается пористым, низкокачественным.

Стержни электродов изготавливают из специальной сварочной проволоки, марки которой, химсостав и другие требования регла­ментированы ГОСТ 2246-70. Длина стержней колеблется от 250 до 450 мм в зависимости от их диаметра, который чаще всего равен 2-6 мм.

Рис.7. Электроды: 1 - голый электрод,

2 - электрод с покрытием

Применение покрытых (качественных) электродов существенно повышает эффективность ручной дуговой сварки, расширяет область ее использования. Составы покрытий различны в зависимости от назначения электродов. Входящие в покрытия компоненты обеспечи­вают:

а) легкое зажигание и устойчивое горение дуги,

б) раскисление и очищение металла шва от окислов,

в) защиту сварочной ванны и металла шва от кислорода и азота воздуха,

г) легирование металла шва такими элементами, как хром, молибден, никель и др. с целью повышения прочности швов и придания им специальных свойств (повышенной твердости, коррозионной стой­кости, жаропрочности и др.).

Химсостав и свойства металла шва (или наплавленного металла) регламентированы ГОСТами в зависимости от назначения электродов и их типов. Промышленность выпускает электроды для сварки конструк­ционных сталей (ГОСТ 9467-75), для сварки высоколегированных ста­лей с особыми свойствами (ГОСТ 10052-75) и для наплавки поверхност­ных слоев с особыми свойствами (ГОСТ 10051-75).

5. Сварные соединения и швы

Шов с прилегающими к нему участками заготовок называют сварным соединением. В зависимости от взаимного расположения за­готовок сварные соединения подразделяют на стыковые, тавровые, угловые и нахлесточные (рис.8). Стыковые - наиболее прочны, ра­ботоспособны и технологичны. Наряду с ними широко распростра­нены угловые и тавровые. Нахлесточные применяют редко из-за их неэкономичности и других недостатков.

На качество соединений существенно влияет подготовка (раз­делка) кромок свариваемых заготовок. Форму разделки и ее парамет­ры выбирают по ГОСТ 5264-80 в зависимости от толщины заготовок и возможности выполнять швы с одной или двух сторон. Двухсторон­ние швы предпочтительней односторонних» т.к. меньше деформации и напряжения в сварном соединении. Наиболее распространены раз­делки с общим углом между скошенными кромками (45-50)⁰.

Швы стыковых соединений называют стыковыми; тавровых, угло­вых и нахлесточных - угловыми. По протяженности швы бывают сплош­ными или прерывистыми. Удобней и легче выполнять швы в нижнем положении, сложней - в вертикальном и горизонтальном, наиболее сложно - в потолочном. По форме наружной поверхности швы под­разделяют на выпуклые, плоские, вогнутые (рис.9).

Плоские и вогнутые швы лучше работают при переменных и динамических нагрузках, т.к. в таких швах нет резких переходов от основного металла к наплавленному, а потому ниже концентрация напряжений в этих местах. При статических нагрузках хорошо рабо­тают выпуклые швы, но они менее экономичны из-за большого расхо­да наплавленного металла. Основными размерами шва являются (рис.9,а): Н - высота; е - ширина; S - глубина провара; к - катет (для угловых швов); q - высота выпуклости..

Сварные швы (особенно стыковые) равнопрочны основному метал­лу, если правильно подготовлены кромки заготовок, применены ка­чественные электроды соответствующего типа, соблюдены другие технологические меры; при этом швы выполнены квалифицированным сварщиком.

На чертежах сварные швы обозначают в соответствии с требова­ниями ГОСТ 2.312-82 (общие требования) и ГОСТ 5264-80 (швы ручной дуговой сварки).

Рис.9. Формы швов: а - выпуклые, б - плоские, в – вогнутые