Возбуждение электрической дуги производится мгновенным соприкосновением электрода с изделием, после чего электрод быстро отводится от изделия на расстояние 2 ÷ 5 мм. В процессе электродуговой ручной сварке сварщик совершает электродом три движения: подает электрод по мере его плавления в сварочную ванну для поддержания постоянной длины дуги; перемещает электрод вдоль оси шва и производит концом электрода поперечные движения. При сварке тонкого металла и первых слоев многослойного шва электрод ведут без поперечных колебаний.
По положению в пространстве сварочные швы разделяют на нижние, вертикальные и потолочные. Наиболее удобной для выполнения является сварка в нижнем положении.
Рис. 194. Технологические приемы сварки, снижающие напряжения и деформации
Швы с V-образной подготовкой кромок выполняют в один или несколько слоев в зависимости от толщины металла. При многослойной сварке вначале проваривают вершину шва и накладывают или валик, а затем остальные в последовательности, указанной на рис. 194, а. В конце сварки производят подварку корня шва с обратной стороны. Сварку Х-образных швов ведут по схеме, указанной на рис. 194, б.
Угловые швы нахлесточных, тавровых и угловых соединений выполняются в положении «в лодочку» вертикальным электродом (рис. 194, в).
Сварку вертикальных швов производят главным образом снизу вверх.
Сварка швов в потолочном положении производится короткой дугой для облегчения переноса капель электродного металла в сварочную ванну.С целью уменьшения деформаций листов в процессе сварки и остаточных напряжений швы следует сваривать отдельными участками длиной 100 — 350 мм в последовательности, указанной на рис. 194, г и д. Многослойные швы выполняются так называемым «каскадным методом» (рис. 194, е).
Основными причинами возникновения остаточных или, так называемых, собственных напряжений являются неравномерность распределения температуры в изделии при сварке и жесткость этого изделия, которая препятствует свободному развитию температурных деформаций.
Местный неравномерный нагрев металла при сварке приводит к изменению формы и размеров изделия, а в некоторых случаях к его разрушению. Неравномерно нагретая зона металла, будучи заключенной в жестком контуре изделия, испытывает пластические и упругопластические деформации сжатия при нагреве и растяжения при охлаждении. Их величина зависит от ширины зоны термического влияния. Размеры последней зависят от величины погонной энергии q/V, где q — мощность сварочног источника тепла в кал/сек, a V — скорость сварки в см/сек.
Если перечисленные выше мероприятия не уменьшают деформаций, прибегают к так называемому способу обратных деформаций, заключающемуся в том, что изделие перед сваркой деформируют в обратном направлении на ту же величину, которая вызывается сваркой (рис. 194, ж). В ряде случаев изделие при сварке закрепляют в жестких приспособлениях — кондукторах и манипуляторах (рис. 194, з). Иногда изделие после сварки подвергают правке путем прокатки роликами сварного шва и зоны термического влияния.
К термическим методам устранения остаточных напряжений и деформаций могут быть отнесены: предварительный подогрев изделия перед сваркой; высокий отпуск (Высокий отпуск, нормализация и отжиг изложены в разделе "Свойства металлов и сплавов" настоящего курса.); нормализация и отжиг.
Перечисленные методы борьбы с остаточными напряжениями и деформациями при ручной сварке можно использовать также и при других способах сварки.
Выбор режима сварки (диаметр электрода, величина сварочного тока, скорость сварки и др.) производится в зависимости от толщины свариваемого металла. Диаметр электрода выбирается по табл. 6.
Таблица 6
|
Толщина металла, мм |
1 — 2 |
2 — 4 |
4 — 6 |
6 — 8 |
8 — 10 |
|
Диаметр электрода, мм |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Величину сварочного тока можно определить по формуле:
I = K ּ dэ,
где dэ — диаметр электрода в мм; К — коэффициент, обычно принимается равным 30 — 50.
Повышение производительности ручной дуговой сварки достигается применением электродов больших диаметров (6 — 8 мм вместо 4 — 5 мм) с соответствующим увеличением сварочного тока или путем сварки одновременно несколькими электродами (от 2 до 6), собранными в пучок.
