Инструмент

Дуговая резка металла покрытыми электродами

Содержание

Обработка дерева и металла

Дугой можно производить не только сварку, но и резку металла, выплавляя его из полости реза и предоставляя возможность свободно вытекать. Резка может быть произведена как угольным, так и металлическим электродом. Резка угольным электродом на постоянном токе дает лучшие результаты. Применяется нормальная или прямая полярность, т. е. на электроде минус, а на основном металле — плюс. Электроды лучше применять графитные, так как для заданной силы тока они могут быть меньшего диаметра и, таким образом, снижать ширину реза; кроме того, графитные электроды медленнее обгорают при работе и расход их значительно меньше по сравнению с расходом электродов из амфорного угля. Основное внимание при резке угольной дугой нужно обращать на возможность быстрого, свободного и удобного вытекания расплавленного металла из полости реза.

Для резки угольной дугой желательны большие токи, 400— 1000 а. При толщинах металла до 12 мм резка угольной дугой может дать достаточно высокую производительность; с увеличением толщины металла производительность быстро падает, и при толщинах свыше 15 мм кислородная резка всегда производительнее. По качеству резки, чистоте кромок и ширине реза дуговой способ значительно уступает кислородному. На больших токах иногда применяют пластинчатые электроды прямоугольного сечения.

Резка может производиться и на переменном токе, но качество реза при этом получается хуже и производительность для той же силы тока ниже. Резка угольной дугой может быть целесообразна, например, для чугуна и цветных металлов, так как эти металлы не поддаются обычной кислородной резке. Дуговая резка может быть иногда целесообразна и для стали, например при разборке старых конструкций из материала толщиной не свыше 20— 30 мм, когда не требуется особой чистоты реза и стоимость процесса должна быть минимальной. Угольной дугой можно резать металл сильно загрязненный, покрытый ржавчиной, краской и т. п. без всякой подготовки, в то время как для кислородной резки требуется предварительная очистка поверхности металла вдоль косильной лески реза. К резке угольной дугой приходится прибегать также при отсутствии кислорода на месте работ.

При резке металлическим стальным электродом для стержня электрода пригодна любая, даже непригодная для сварки проволока из низкоуглеродистой стали; загрязнения металла проволоки не имеют особого значения. Электроды для резки покрываются обмазкой для повыхнения устойчивости дуги, замедления ххлавле-ния электрода, изоляции электродного стержня от основного металла при введении электрода в полость реза, а иногда и для ускорения резки за счет окисления основного металла богатыми кислородом окислами, вводимыми в состав электроднохх обмазки, например перекисью марганца Мн02.

При резке металлическим, как и угольным электродом осхювное внимание необходимо уделять удобству удаления расплавленного металла из полости реза.

Резку металлическим электродом электросварщик производит от нормальных сварочных трансформаторов; она может быть выполнена теми же электродами, которые применяются и для сварки. Таким образом, небольшие работ; по резке электросварщик производит не прибегая к схгециальному оборудованию или материалам. Металлическим электродом, например, прожигаются дхлры для монтажных болтов прн сборочных работах; перерезается фасонный материал, уголки, швеллерхл, двутавры и т. п.; вырезаются отверстия в листах и т. д.

Невысокая производительность и шхзкое качество реза мешают широкому применению дуговой резки. Она остается второстепенным, подсобным процессом при дуговой сварке. Значительное улучшение показателей было достигнуто вдуванием воздуха в зону резки для удаления расплавленного металла. Улучшения, внесенные в этот процесс за последние 10—15 лет, привели к созданию самостоятельного процесса воздушно-дуговой резки, получившему довольно широкое применение в промышленности.

Дуговая резка может выполняться дугой, горящей под флюсом, стальными покрытыми электродами и с участием какого-либо газа. Хорошее качество и более высокую производительность, чем другие способы, обеспечивает автоматическая дуговая резка проволокой марки Св-08 под флюсом, например, марки АН-348. При использовании проволоки диаметром 4 мм, напряжении дуги 42—44 В и рабочем токе 1200 А режут сталь толщиной 20 мм со скоростью 30 м/ч.

Стальными покрытыми электродами можно резать сталь толщиной до 15 мм, а угольными электродами — до 100 мм при рабочем токе порядка 1000 А.

При газодуговой резке дуга расплавляет металл, а струя газа удаляет его из зоны реза. В качестве газа употребляют сжатый воздух, азот, кислород, аргон и их смеси.

Аргонодуговую резку неплавящимся электродом целесообразно применять для обработки листов толщиной до 5 мм из алюминия, меди и их сплавов, нержавеющей стали и других металлов.

Воздушно-дуговая резка неплавящимся электродом основана на плавлении металла по косильной лески реза дугой, горящей между угольным или графитизированным электродом и разрезаемым листом при непрерывном удалении жидкого металла струей сжатого воздуха. Этот способ применяют для разделительной и поверхностной резки, осуществляемой с помощью резака, например, РВД.4А-66 или РВД.1; для механизированной поверхностной резки рекомендуется полуавтомат ПВД.2-67. Эта аппаратура разработана ВНИИ автогенмашем.

Резка металла сваркой. Резка электродом.

Дуговая резка вращающимся стальным диском осуществляется следующим образом. К стальному диску и разрезаемому металлу подводится электрический ток. При соприкосновении вращающегося диска с разрезаемым металлом возникает дуга, которая оплавляет металл, выбрасывает его из места реза. В производственных установках употребляют стальные диски диаметром До 500 мм и толщиной 4—6 мм. Диск вращается со скоростью около 40 м/с. Для охлаждения диска применяют сжатый воздух давлением до 5 ат. Источником питания дуги служит любой понижающий трансформатор мощностью до 30 кВт с напряжением холостого хода 10—30 В. Производительность резки пропорциональна мощности источника питания. Зона термического влияния на кромках разрезанного металла составляет до 1 мм. Износ рабочей кромки стального дискового электрода не превышает 2% от массы удаленного металла. При использовании электродов,

Дуговая резка

Дуговая резка может выполняться дугой, горящей под флюсом, стальными покрытыми злеї гродами и с участием какого-либо газа. Хорошее качество и более высокую произво­дительность, чем другие способы, обеспечивает автоматическая дуговая резка проволокой мар­ки Св-08 лод флюсом, например, марки АН-348. При использовании проволоки диаметром 4 мм, напряжении дуги 42—44 В и рабочем токе 1200 А режут сталь толщиной 20 мм со ско­ростью 30 м/ч.

Стальными покрытыми электродами можнс резать сталь толщиной до 15 мм, а угольными электродами — до 100 мм при рабочем токе порядка 1000 А.

При газодуговой резке дуга расплавляет металл, а струя газа удаляет его из зоны реза.

В качестве газа употребляют сжатый воздух, азот;’ кислород, аргон и их смеси.

Аргонодуговую резку неплавящимся электродом целесообразно применять для обра­ботки листов толщиной до 5 мм из алюминия, меди и их сплавов, нержавеющей стали и друг их металлов.

Для ручной кислородио-дуговой резки ВНИИавтогенмаш г редложил специальный ре­зак РГД-І-56. Режимы кислородно-дуговой рез­ки низкоуглеродистой стали стальными элект­родами следующие:

Воздушно-дуговая резка неплавящимся электродом основана на плавлени. металла по косильной лески реза дугой, горящей между угольным или графитизированным электродом и разре­заемым листом при непрерывном удал»1.ии жидкого металла струей сжатого воздуха. Этот способ применяют для разделительной и по­верхностной резки, осуществляемой с помощью резака, например, РВД-4А-66 или РВД-1; для механизированной поверхностной резки реко­мендуется полуавтомат ПВД-2-67. Эта аппа­ратура разработана ВНИИавтогенмашем.

Техническая характеристика полуавтомата ПВД-2-67 следующая:

Дуговая резка вращающимся сталь­ным диском осуществляется следующим образом. К стальному диску и разрезаемому металлу подводится электрический ток. При соприкосновении вращающегося диска с разре­заемым металлом возникает дуга, которая оплавляет металл, выбрасывает его из места реза. В производственных установках употреб­ляют стальные диски диаметром до 500 мм и толщиной 4—6 мм. Диск вращается со ско­ростью около 40 м/с. Для охлаждения диска применяют сжатый воздух давлением до 5 е Источником питания дуги служит любой пони­жающий трансформатор мощностью до 30 кВт с напряжением холостогс хода 10—30 В. Про­изводительность резки пропорциональна мощ­ности источника питания. Зона термического влияния на кромках разрезанного металла составляет до 1 мм. Износ рабочей кромки стального дискового электрода не превышает 2% от массы удаленного металла. При исполь­зовании электродов, армированных вставкам і ич стойко о сплава, износ уменьшается до 20 раз.

READ  Как Разобрать Шуруповерт Макита 6270d

В настоящее врем) разработан новый вид резки (газолазерная) стальных листов толщиной до 15 мм и более, заключающийся в том, что вместе со струей кислорода на меі алл направля­ется мощный световой луч лазера (квантового генератора).

При этом ширина реза может достигать 0,3 мм.

Наплавка меди и её сплавов (бронз)

Изделия из технически чистой меди наплавляют электродами Комсомолец-100 или присадочными прутками, состав которых близок к составу основного металла. Рекомендуется применять предварительный нагрев до 300-500°С. Если температура меди превышает 500°С, то наплавленный слой нужно подвергнуть проковке.

При необходимости наплавки бронз, лучше использовать электроды ОЗБ-2М. Наплавленный металл обладает высокой поверхностной износостойкостью.

Наплавка меди и её сплавов производится постоянным током обратной полярности исключительно в нижнем пространственном положении.

С марками электродов, предназначенных для сварки меди и её сплавов, можно ознакомиться в соответствующем разделе.

Наплавка чугуна и его сплавов

Наиболее популярными марками электродов для наплавки чугуна являются:

ОЗЧ-2 предназначены для наплавления ковкого и серого чугуна.

Электроды МНЧ-2 обеспечивают плотность и чистоту наплавленного слоя (после обработки).

ОЗЖН-1 и ОЗЖН-2 применяются для работы с серым и высокопрочным чугуном.

Электроды ЦЧ-4 обладают хорошими сварочно-технологическими показателями: легкость зажигания и стабильность горения дуги, малое разбрызгивание.

Некоторые марки являются универсальными, с их помощью можно наплавлять различные виды чугуна: ковкий, серый и т.д. Большая часть предназначена для определенных видов сплавов. С полным перечнем электродов для наплавления чугуна можно ознакомиться в соответствующем разделе.

Наплавка зубьев шестерни

Шестерня является деталью многих механизмов и машин, использующихся в различных отраслях. Наиболее распространенными дефектами данного элемента является изнашивание зубьев по длине и толщине, выкрашивание, образование задир, трещин и царапин. Наиболее эффективный способ восстановления – наплавка изношенных деталей.

При поломке не более двух зубьев подряд в не особо ответственных механизмах допускается ремонт, включающий следующие процедуры: дефективные зубья вырубают, по ширине зуба просверливают 2-3 отверстия, в них нарезают резьбу, изготавливают шпильки и вворачивают их в подготовленные отверстия, шпильки приваривают к шестерне и наплавляют металл электросваркой, наплавленному слою придают форму зуба.

Восстановление изношенных зубьев шестерен также может осуществляться специальными электродами для наплавки, например ОЗН-300. Перед работами изделие очищается от загрязнений.

При восстановлении шестерен с несколькими дефективными зубьями осуществляют ремонт только с поношенной стороны зуба. Для этого применяются сплавы сормайт, наплавка проводится газовым или электродуговым методом. Наплавка осуществляется электродами ЦС-1 и ЦС-2. Работа выполняется на постоянном и переменном токе обратной полярности. Затем зубья шлифуют.

Схемы наплавки слоев у зуба и впадины шестерни

Также исполнитель может применять сталинит – порошкообразный сплав, расплавляется угольным или стальным электродом на постоянном токе обратной полярности. Затем порошок в пластичном состоянии наносится на деталь слоем толщиной 3-4 мм. В качестве флюса следует использовать буру.

Для ремонта торцов зубьев с износом по длине 2,2-8,2 мм. рекомендуется применять автоматическую наплавку каждого изношенного зуба по отдельности. Процесс осуществляется порошковой проволокой под флюсом. Наплавленный металл формируется в медной охлаждаемой форме.

Электроды для наплавки

Заводы-изготовители и компании-продавцы предлагают большой спектр специальных электродов для наплавки. Наиболее востребованными наплавочными материалами являются электроды от следующих производителей: “СпецЭлектрод” (Москва), “ЛЭЗ”, “Спецэлектрод” (Волгодонск), “СЗСМ”, ESAB, Lincoln Electric. Широкий ассортимент предлагаемых расходников позволяет исполнителю выбрать оптимальный вариант электродов для выполнения конкретных работ. Полный перечень представлен в разделе “Электроды для наплавки поверхностей слоев с особыми свойствами”.

Наплавка нержавеющих сталей

Наиболее востребованными электродами для наплавления коррозионностойких сталей являются марки ЦН-6Л, ЦН-12М-67. Стержень подобных материалов представляет собой нержавеющую высоколегированную проволоку. Наплавленный металл обладает следующими характерными чертами: высокая коррозионная стойкость, устойчивость к задиранию. Второе свойство позволяет использовать эти электроды для наплавки арматурных изделий. Необходимость предварительного подогрева (до 300-600°С) и последующей термообработки зависит от марки применяемых материалов.

С особенностями сварочного процесса нержавеющих сталей можно ознакомиться в статье “Сварка нержавейки”.

Наплавка рельсовых концов

Эксплуатация высокоскоростных поездов требует хорошего состояния рельсов. Удары колес приводят к деформации, смятию и изгибам концов рельсов. Восстановление с помощью наплавки является стандартным приемом.

Перед началом работ с рельса удаляется весь расплющенный и отслоившийся металл. Для этого рекомендуется использовать зубило, наждачный круг или другой инструмент. Для повышения скорости наплавления необходимо предварительно нагреть концы рельсов.

Выделяют следующие технологии наплавки, использующиеся на российских железных дорогах, для восстановления концов рельсов:

Ручное дуговое наплавление выполняется штучным электродом марок К-2-55, ОЗН-300, ОЗН-350. Наложение валиков производится тремя способами: вдоль, поперек рельса и по диагонали. Лучший результат получается при работе со вторым методом. Средняя ширина валика составляет 24-30 мм. Данная величина может варьироваться в зависимости от диаметра стержня, силы тока и других факторов.

Также существует возможность наплавления пучком электродов: 2-3 прутками, расположенными гребенкой. Данный способ повышает производительность. Наплавку следует начинать на торце рельса посредством наложения валика. Возбуждение дуги выполняется на внутренней стороне, сделав небольшой отступ от торца. Заканчивают наплавление первого валика также несколько отступив от торца рельса. Концы каждого из этих валиков выводят на конец предыдущего валика и там заделывают кратер. Перекрытие смежных валиков должно составлять 1/5-1/6 ширины предыдущего валика. Работы заканчиваются шлифовкой концов рельсов, проводящейся вдоль рельса.

В качестве присадочного материала при выполнении полуавтоматической электродуговой наплавки используется самозащитная порошковая проволока. Данный метод имеет несколько преимуществ по сравнению с ручным дуговым способом: высокое качество работ, значительная производительность труда.

  • замер дефекта;
  • подготовка оборудования для наплавления;
  • удаление дефектов шлифовкой;
  • установка наплавочного аппарата на рельсы и установка границ работ;
  • подогрев рабочей зоны;
  • выполнение основного процесса – наплавление;
  • механическая обработка абразивным инструментом после естественного охлаждения.

Наплавка осуществляется в один или несколько слов, в зависимости от глубины дефекта.

Наплавка деталей, работающих на истирание с ударными нагрузками и без ударных нагрузок

Изделия, эксплуатирующиеся в условиях интенсивного поверхностного износа и высоких ударных нагрузок, необходимо наплавлять электродами следующих марок:

Сварочные электроды для наплавки ОЗН-400М

Преимущества ОМГ-Н: соответствуют государственным стандартам, наплавление может проводиться постоянным и переменным током обратной полярности.

ЦНИИН-4 является одной из самых востребованных и ходовых марок.

Металл, наплавленный стержнями ОЗН-7М при многослойном наплавлении, имеет повышенную стойкость к образованию трещин.

Достоинства ОЗН-400М: высокая производительность, наплавленный металл характеризуется повышенной твердостью.

Плюсы ОЗН-300М: наплавленный металл обладает повышенной стабильность показателей износостойкости и твердости, наплавка выполняется постоянным и переменным током обратной полярности.

Примером таких деталей могут служить элементы строительного и землеройного оснащения.

Для наплавки деталей, эксплуатирующихся на истирание и без ударных нагрузок применяются следующие марки электродов.

Для получения наплавленного слоя особой твердости нужно использовать наплавочные электроды Т-590 и Т-620. Данные марки предназначены для ремонта деталей, работающих на интенсивное истирание. Благодаря особому покрытию, в состав которого входят феррохром, ферротитан, ферробор, карбид бора и графит, твердость наплавленного металла может достигать 62-64 HRC. Металл, наплавленный материалами Т-590 и Т-620, характеризуются хрупкостью и склонностью к образованию трещин, и поэтому он не предназначен для работы в условиях значительных ударных нагрузок. Наплавление проводится в 1-2 слоя.

Резка металла электродом. Территория сварки

Ремонт изделий из различных металлов и сплавов также обладает собственными специфическими характеристиками.

Наплавка алюминия и его сплавов

Наиболее эффективным способом восстановления является дуговая наплавка. Для изделий и конструкций из алюминия и его сплавов предназначены электроды марок ОЗА, ОЗАНА и УАНА.

Расходники ОЗА-1 обеспечивает получение металла с высокой коррозионной стойкостью.

Специальное покрытие электродов ОЗАНА-1 позволяет нормализовать процесс и разрушить оксидное покрытие, образующееся на алюминиевых изделиях во время работ.

дуговой, резка, металл, электрод

Для регулирования структурного состава наплавленного металла следует использовать порошковые электроды. Электроды данного типа позволяют создавать не только наплавленный слой равнопрочный основному металлу, но и слой со значительно улучшенными характеристиками.

Полный перечень электродов для сварки алюминия и его сплавов представлен в соответствующем разделе.

Примерные режимы резки металла плавящимся электродом

Темы и задания теоретических уроков выполняем в рабочих

Резка при помощи дуги и воздуха

тетрадях. В тетрадях работаем аккуратно! На полях записываем

READ  Резка керамической плитки в домашних условиях

Число. Записываем тему, план, внимательно изучаем предложенный

Текст, выполняем задания, после

Урока 40 фотографируем с указанием Ф.И.О. и готовые работы

высылаем по адресу ismetgafaroff@yandex.ru

Тема: Технология ручной дуговой резки плавящимся электродом.

Ручная дуговая резка покрытыми электродами.

Преимущества дуговой резки.

Недостатки дуговой резки.

1.Ручная дуговая резка покрытыми электродамиРучная дуговая резка покрытыми электродами основана на расплавлении металла электрической дугой и «проваливанию» жидкого металла вниз под собственным весом. В отличии от ручной дуговой сварки при резке силу тока источника питания устанавливают на 30-40% больше. Это необходимо для более интенсивного расплавления металла. Во время ручной резки необходимо обеспечить легкое стекание жидкого основного и электродного металла. Разрезать тонкие детали покрытым электродом достаточно легко. Для того чтобы облегчить разрезание более толстых деталей электродом выполняют пилообразные движения по всей толщине разрезаемого торца постепенно продвигаясь вперед. Рекомендуемый угол наклона электрода к основному металлу 30-60°.

При резке покрытыми электродами ширина реза выходит очень большей, а кромки деталей с грубой, не ровной поверхностью. Поэтому этот метод используют только для грубой, черновой резки сталей, чугуна и цветных металлов. Существуют специально разработанные электроды для дуговой резки, которые повышают стойкость горения дуги при резке, замедляют горение стержня, ионизируют его от стенок реза и увеличивают скорость реза за счет окисления металла компонентами покрытия. При этом можно получить более чистый и узкий рез. Для резки, строжки, прожигания отверстий, вырезанию дефектов швов и литья можно использовать электроды следующих марок: АНР-2, АНР-3, АНР-4, ОЗР-1, ОЗР-2. Используя эти электроды можно получить чистую поверхность реза, кромки не насыщаются углеродом, а аэрозоли не содержат вредных примесей. Стальными плавящимися электродами можно резать детали толщиной до 15 мм. 2.Режимы дуговой резки и практически не отличаются от режимов сварки. При резке сила сварочного тока должна быть выше, примерно на 20 А для каждого миллиметра толщины электрода. Если для сварки электродами диаметром 3 мм был выбран сварочный ток 120 А, то для резки необходимо взять 120 (20 3) = 180 А.

Преимуществом дуговой резки покрытыми электродами является универсальность оборудования, которое не отличается от оборудования для сварки и может быть использовано для обеих технологических процессов. Переход от одного процесса к другому осуществляется лишь сменой режимов и в некоторых случаях электродов.

Недостатком процесса является большая ширина реза, неровности разрезаемых кромок и низкая производительность процесса по сравнению с кислородной и плазменной резкой.

Примерные режимы резки металла плавящимся электродом

5.Видео ролик дуговая резка плавящимся электродом.

Домашнее задание: изучить материал и законспектировать по плану урока.

РУЧНАЯ ДУГОВАЯ РЕЗКА ПОКРЫТЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ.

Цель: Ознакомиться с технологией дуговой резки покрытыми электродами. Выбрать режимы дуговой резки по заданным параметрам

Дуговая резка металлов выполняется металлическим плавящимся электродом, угольным электродом и неплавящимся вольфрамовым электродом в защитной среде аргона.

Смысл резки металла электродами заключается в том, что металл при резке проплавляется на всю свою толщину, после чего начинает вытекать из полосы совершённого разреза.

Резка металла электродами является доступной благодаря высокой температуре, которая создаётся с помощью электрической дуги, именно она и позволяет расплавлять всевозможные металлы, независимо от того каков химический состав этого металла.

Большим плюсом при резке металла электродами является ещё и то, что благодаря электродам для резки металла можно осуществлять резку на всю глубину металла, осуществлять резку даже таких металлических сплавов, которые далеко не всегда поддаются даже газокислородной сварке.

Дуговая резка металлическим плавящимся электродом

Сущность способа резки металлическим плавящимся электродом заключается в том, что сила тока подбирается на 30—40% больше, чем при сварке, и металл проплавляют мошной электрической дугой.

Электрическую дугу зажигают у начала реза на верхней кромке и в процессе резки перемещают ее вниз вдоль разрезаемой кромки.

Капли образующегося расплавленного металла выталкивают козырьком покрытия электрода. Козырек одновременно служит и изолятором электрода от замыкания последнего на металл.

Основными недостатками этого способа резки являются низкая производительность и плохое качество реза. Режимы ручной дуговой резки стали металлическим плавящимся электродом приведены в табл. 1.

Иногда применяют автоматическую резку под флюсом легированных сталей, имеющих толщину до 30 мм. Резку выполняют на обычных сварочных автоматах сварочной проволокой Св-08 или Св-08А с применением флюса АН-348 (табл. 2).

Толщина разрезаемой легированной стали, мм

Диаметр сварочной прволоки, мм

Дуговая резка угольным электродом

При дуговой резке угольными, графитовыми электродами разделение достигают путем выплавления металла вдоль косильной лески его раздела. Этот способ резки применяют при обработке чугуна, цветных металлов, а также стали в тех случаях, когда не требуется соблюдения точных размеров, а ширина и качество реза не имеют значения. Резку выполняют сверху вниз при соблюдении некоторого угла наклона оплавляемой поверхности к горизонтальной плоскости, что облегчает вытекание металла. Резку ведут на переменном или постоянном токе (табл. 3).

Толщина разрезаемой стали, мм

Дуговая резка неплавящимcя вольфрамовым электродом

Резка в защитной среде аргона применяется весьма ограниченно и только в частных случаях при обработке легированных сталей или цветных металлов. Сущность способа резки заключается в том, что на электроде создают повышенный ток (на 20—30% больше, чем при сварке) и проплавляют насквозь металл.

Прорезание канавки в листе воздушно дуговой резкой Выплавка канавок воздушно-дуговой резкой

Электроды для резки металла.

Специальные электроды для резки металла обладают специальным покрытием, которому присущи такие свойства как высокая теплоустойчивость, эти электроды хороши ещё и тем, что их структура сделана таким образом, что они позволяют именно окислять жидкий металл, благодаря чему он не налипает на изделие в виде шлака, а убирается с места резки.

Благодаря специальным электродам для резки металла, эта самая резка происходит намного качественней и что не менее важно в полтора, а то и в два раза быстрее чем резка металла обычными сварочными электродами.

Дата добавления: 2019-01-14 ; просмотров: 1004 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Ручная дуговая сварка в вертикальном положении

При сварке вертикальных швов сварку можно вести снизу вверх (на подъем) и сверху вниз (на спуск). Силу сварочного тока при сварке в вертикальном положении уменьшают на 10% по сравнению из нижним положением, а сварку ведут короткой дугой. Это необходимо для того, чтобы жидкий металл не вытекал из сварочной ванны. Использовать сварочные электроды допускающие сварку в вертикальном положении.

Сущность метода ручной дуговой сварки

Сварка деталей покрытым металлическим электродом возможна благодаря высокой тепловой мощности сварочной дуги, под воздействием которой металлы расплавляются. При сварке покрытым электродом сварная дуга расплавляет основной металл и, в то же время, металлический электрод. Участок расплавленного металла называют сварной ванной. Капли электродного металла расплавляются и переносятся в сварную ванну, увеличивая ее объем, поэтому покрытый электрод является еще присадочным материалом.

Под воздействием сварочной дуги расплавляется покрытие нанесенное на поверхность электрода. В состав покрытия входят измельченные компоненты разного назначения — шлакообразующие, газообразующие, связывающие, раскислители и другие. Шлак, полученный плавлением покрытия, обволакивает сварную ванну и защищает жидкий металл от взаимодействия из атмосферными газами. Считается, что при ручной сварке наблюдение за формированием шва ограниченное из-за наличия на поверхности сварной ванны шлака. Также покрытие выделяет газы при расплавлении его компонентов, защищающие дугу и зону сварки от воздуха. Это способствует стабильному и стойкому горению дуги.

По мере того как сварщик формирует шов, перемещая электрод и дугу вдоль оси сварного соединения, сварная ванна с жидким металлом постепенно кристаллизуется. На поверхности кристаллизованного шва застывает шлак и превращается в шлаковую корку.

После обрыва сварочной дуги необходимо очистить шов от шлаковой корки при помощи специального молотка, кирки и/или щетки. Если были выбраны правильные режимы сварки без ошибок в техники выполнения шва, под шлаковой коркой получим сварной шов необходимой формы, качества и геометрических размеров. Качество сварного шва в значительной степени будет зависеть от профессионализма сварщика.

Дополнительное оборудование

Дополнительно в электрическую цепь при сварке могут включаться балластный реостат и осциллятор.

С помощью балластного реостата можно ступенчато регулировать силу сварочного тока. Балластный реостат формирует падающую вольт-амперную характеристику источника питания, а также компенсирует постоянную составляющую тока при сварке от трансформатора.

Осциллятор предназначен для бесконтактного зажигания и стабилизации горения сварочной дуги.

Ручная дуговая сварка стыковых швов в нижнем положении

Чтобы избежать прожогов при выполнении корневого шва или сварке тонких деталей используют съемные медные или стальные подкладки.

READ  Механическая ножовка по металлу своими руками

Схема оборудования для сварки покрытым электродом

Ручная дуговая сварки имеет наиболее универсальную и простую схему оборудования необходимого для сварки. В комплект оборудования для сварки покрытым электродом входит источник питания сварочной дуги, комплект кабелей, электрододержатель и электропроводящий зажим подключаемый на кабель массы. Этого оборудования достаточно для выполнения работ. В зависимости от используемого источника питания, вида сварочного поста и технологии сварки может применяться вспомогательной сварочное оборудование.

Сварка покрытым электродом может выполняться от источника питания постоянного и переменного тока. Для сварки переменным током используют сварочные трансформаторы, а для постоянного тока — выпрямители и преобразователи.

В последнее время, с развитием технологий, для сварки используют также инверторе источники питания. Преимуществами сварочных инверторов являются меньшие габариты и вес оборудования, более стабильное горение дуги, простое регулирование силы тока, дополнительный функционал, — анти-залипание, горячий старт, пульсирующий ток. Появление и распространение инверторных источников питания сделало оборудование для дуговой сварки более мобильным.

Для сварки в местах где отсутствует сеть питания можно использовать сварочные агрегаты. Агрегаты позволяют вырабатывать электрический ток при помощи сварочного генератора и двигателя внутреннего сгорания.

К вторичной обмотке источника питания подключается комплект кабелей. В зависимости от силы тока сечение кабелей можно ориентировочно выбрать используя таблицу ниже.

Эдектрододержатель предназначен фиксирования сварочного электрода, его быстрой замены и подведения к нему тока, а также для комфортного управления дугой сварщику.

Токопроводящий зажим крепится к кабелю массы для подведения тока к изделию, хорошего контакта и крепления его с основным металлом.

Техника и технология ручной дуговой сварки

По сравнению с другими видами сварки, ручная сварка требует больше навыков и умений от сварщика, так как все операции выполняются вручную.

Условно выполнение сварочного шва можно разделить на три этапа: зажигание дуги, выполнение шва, окончание сварки или заварка кратера.

Существует два способа зажигания сварочной дуги — касанием и чирканьем. По окончанию сварки нельзя сразу обрывать дугу, иначе в месте окончания образуется кратер. Перед тем как оборвать дугу ее сначала перемещают на верхний край сварной ванны, а потом резко обрывают. При окончании сварки можно также использовать технику заварки кратера.

Техника выполнения шва зависит от пространственного положения, типа соединения, толщины сварных деталей, протяжности соединения и доступности шва. Во время сварки покрытым электродом от сварщика требуется одновременно перемещать электрод в трех направлениях.

Ручная дуговая сварка толстостенных сварных соединений

Сварку толстостенных конструкций невозможно выполнить однослойным швом за один проход, поэтому сварка металла большей толщины выполняется слоями за один проход или за несколько проходов.

Покрытые электроды для дуговой сварки

Согласно истории развития сварки, до 1935 года использовались металлические электроды без покрытия или с тонким ионизирующим покрытием. Основными функциям покрытых электродов являются: подведение тока к сварочной дуге; защита дуги, расплавленного металла и зоны сварки от атмосферных газов; дополнительная подача расплавленного металла для заполнения зазора между кромок и наплавки валика шва.

Существует большое количество марок сварочных электродов отличающихся химическим составом металлического стержня, покрытием, предназначением и т.д. Краткую классификацию покрытых электродов можно посмотреть на рисунках ниже.

Классификация покрытых электродов для ручной дуговой сварки

Классификация покрытых электродов для ручной сварки, наплавки и резки

Какие виды наплавок существуют

Рассматривая нами разновидность является далеко не единственной из актуальных технологий. Поэтому уделим внимание и другим вариантам – тоже заслуживающим право на популярность, – а после вернемся к нашему.

Под флюсом – осуществляется с использованием проволок – одной или нескольких, порошковых или сплошных, ленточных или круглых по своему сечению.

В защитном газе – с погружением в среду из водорода, азота, аргона; при этом происходит некоторая переоценка производительности труда – ее измеряют по размерам, площади или массе нанесенного материала.

Вибродуговая – на электрод воздействуют колебаниями с амплитудой в 0,75-1 его диаметра; это позволяет убыстрить процесс и добиться более равномерного распространения восстанавливающего слоя.

Электрошлаковая – покрытие формируется принудительно и строго за проход, с удобной регулировкой, благодаря чему его общая масса может достигать сотен килограммов за час (на габаритных деталях); производительность метода впечатляет.

Плазменная – со сжатой высокотемпературной струей в качестве источника тепла; наиболее распространенный вариант сегодня – горелка прямого действия, хотя также востребованы и комбинированные. В роли присадки можно взять ленту, проволоку, мелкозернистый порошок, причем последний особенно удобен – его легко подавать при помощи газа и просто вдувать, он быстро становится жидким и равномерно растекается по поверхности.

Открытой дугой – выполняется механизированным путем, без использования газовой среды или флюса. Метод достаточно универсальный и поэтому дает возможность восстанавливать даже сложные, вогнутые или выпуклые поверхности, малые диаметры и многое другое. Еще одна сфера, в которой он задействован – упрочнение изделий, подверженных стабильно высоким нагрузкам.

Ручная наплавка металла и сварка: технология, оборудование, виды и способы

Рассмотрим один из традиционно популярных способов восстановления исходной геометрии изношенных деталей. В фокусе внимания – ручная сварка и дуговая наплавка: по какой технологии они проводятся, что за нюансы при этом возникают, есть ли плюсы, минусы, особенности – постараемся дать ответ на каждый вопрос.

Сразу подчеркнем, что данные методы остаются актуальными и продолжают применяться в промышленности даже несмотря на общую склонность к автоматизации. Их используют в труднодоступных местах, куда не забраться при помощи техники, а также для точечных и/или сложных работ. Но главное, что они позволяют с достаточной равномерностью нанести на поверхность слои металла с нужными физико-механическими свойствами и выполнить тем самым ремонт необходимого изделия.

Особенности технологии наплавки ручной дуговой сваркой

Основные условия для ее проведения те же, что и в стандартном случае.

  • Перед выполнением процедуры поверхность детали должна быть тщательно зачищена – так, чтобы на ней не оставалось ни малейшего следа ржавчины, ни одного жирного пятна.
  • Подбор электродов осуществляют в зависимости от того, в каких условиях эксплуатируется восстанавливаемый элемент; наиболее частые варианты – для легированных сталей, или специальные порошковые проволоки – для износостойких покрытий.
  • Источниками питания служат трансформаторы и серийные выпрямители.

Процесс проведения работ сопровождается нанесением валиков. Применять их следует поочередно – так, чтобы предыдущий перекрывался последующим на треть ширины; можно накладывать их так называемым методом поперечных колебаний – точно так же, как при увеличении сварочного шва. Допустимо и создание промежутков с дальнейшим их заполнением (после снятия шлака и зачистки). Главное, чтобы в итоге вся изношенная поверхность была равномерно покрыта слоем, восстанавливающим ее исходную геометрию.

Если же сравнивать технологию с классической соединительной сваркой, ручная наплавка металла обладает одним важным отличием: в ее случае наносимый материал может серьезно отличаться от основного по своему химическому составу. Поэтому так важно правильно подобрать электроды – так, чтобы они помогали обеспечить подходящую структуру (однородную и прочную). Когда достичь этого не удается, стоит отдавать предпочтение другим решениям, например, нанесению легирующих порошковых, пастообразных, брикетных примесей или погружению в защитную газовую среду.

При этом может применяться различная техника, в том числе и автоматическая. Но во всех ситуациях необходимо минимизировать остаточные напряжения, деформации и допуски.

Режимы ручной дуговой наплавки

Выбирать один из них нужно по целому ряду параметров – дополнительных и основных, в конечном итоге определяющих размеры и качество шва.

  • сила тока – в общем случае она должна быть тем выше, чем толще диаметр электрода и основной металл;
  • напряжение (длина) дуги, определяемое как дистанция от конца стержня до поверхности заготовки – важно поддерживать ее короткой и стабильной;
  • скорость – чем быстрее выполняется работа, тем меньше растекания материала, но тем выше риск непровара, поэтому нужно, чтобы процесс происходил равномерно;
  • род и полярность тока – обратная актуальна для тонколистовых и высоколегированных предметов (чтобы не прожечь и не перегреть их), прямая – для массивных деталей.

К дополнительным параметрам относят количество проходов, толщину и химический состав наносимого слоя, местоположение стыка.

дуговой, резка, металл, электрод

Ручная дуговая наплавка металла: схема

2 – ванна, в которой осуществляются операции;

3 – электрическая дуга определенной длины (желательно стабильной);

6 и 7 – затвердевший и жидкий шлак соответственно;

8 и 9 – стержень, уже расплавленный (8) и еще нет (9);