Ръчно дъгова заварка

Ръчно дъгова заварка

Обща нотация

RDS - ръчно дъгова заварка (предимно в съветската литература);
MMA - ръчна метална дъга (заваряване) - ръчно заваряване с метална дъга;
SMAW - Заваряване със защитна метална дъга - Заваряване с метална дъга в защитна атмосфера;
E - Международен символ за ръчно дъгова заварка.

Технология за ръчна дъгова заварка

За да се създадат и поддържат електрическа дъга на електрода и детайла (вж. Фигура) от източника на захранване се подава ток на заваряване (AC или DC).

Фигура. Ръчно дъгова заварка

Ако положителният полюс на електрозахранването (анода) е свързан към продукта, се казва, че ръчното дъгова заварка се извършва с прав полярност. Ако продуктът има отрицателен полюс, тогава полярността е обърната. Под действието на дъгата металният прът на електрода (метал на електрода), неговото покритие и металът на продукта (основен метал) се стопяват. Електродният метал под формата на отделни капки, покрити със шлака, преминава в заваръчния басейн, където се смесва с основния метал, а разтопената шлака се излива на повърхността.

Размерите на заваръчната вана зависи от режима на пространствено скоростта на позиция и заваряване пътуване по повърхността на дъга продукти заварка дизайн, форми и размери на режещи ръбове да бъдат заварени, и т.н. Те обикновено са в рамките на следните граници: дълбочина до 6 мм, широчина 8-15 мм, дължина 10-30 мм.

Дължината на дъгата е разстоянието от активното петно ​​върху повърхността на заваръчния басейн до друго активно място върху разтопената повърхност на електрод. В резултат на топенето на покритие електрод около дъгата и атмосферата на заваръчната вана образува газ, въздухът се изтласква от зоната на заваряване, за да го предпази от взаимодействие с разтопения метал. В газообразна атмосфера съществуват и двойки легиращи елементи, основни и електроди метали.

Шлаката, покриваща капките на разтопения метал на електрода и повърхността на заваръчния басейн, предотвратява тяхното взаимодействие с въздуха и също улеснява пречистването на стопения метал от примеси.

Тъй като дъгата се отстранява, металът на заваръчния басейн кристализира, за да образува шев, който свързва заварените части. На повърхността на заваръчния шев се образува слой от втвърдена шлака.

Методи за запалване на дъгата при ръчна дъгова заварка

Арката се запалва чрез кратко докосване на края на електрода към заготовката, която ще бъде заварена. В резултат на потока на късо съединение и наличието на контактно съпротивление, крайната повърхност на електрода бързо се загрява до висока температура, при която след отделянето на електрода газовата междина се йонизира и възниква заваръчна дъга. За надеждно запалване на дъгата заварчикът трябва да извади електрод от продукта на височина от 4 до 5 мм, тъй като той вече не възниква, когато разстоянието между края на електрода и продукта е по-голямо.

Обикновено дъгата се запалва или чрез директно откъсване на електрода след късо съединение (А на фигурата по-долу) или чрез плъзгащото движение на края на електрода (B в фигурата по-долу).

Фигура. Arc ignition с ръчна дъгова заварка

Дъгата се поддържа по такъв начин, че да се осигури топенето на заварените ръбове и да се постигне необходимото качество на заварения метал с добро образуване. Това се постига чрез запазване на дължината на дъгата и съответното изместване на края на електрода.

Преместване на електрода при ръчно заваряване

В процеса на заваряване електродът е информиран за движението в три посоки. Първото движение е транслационно, насочено по оста на електрода. Това движение поддържа постоянна дължина на дъгата, в зависимост от скоростта на топене на електрода. Дължината на дъгата по време на ръчно заваряване, в зависимост от условията на заваряване и степента на електрода, трябва да бъде в границите (0,5-1,2). Прекаленото намаляване на дължината на дъгата влошава образуването на заварката и може да доведе до късо съединение. Прекомерно увеличаване на дължината на дъгата намалява дълбочината на проникване, увеличаване електрод пръскане и заварка влошаване на качеството, така и във форма на механичните свойства и в електродите заваряване с основния тип покритие - и кавитация.

Второто движение е движението на електрода по оста на ролката, за да се образува шев. Скоростта на това движение се определя в зависимост от текущата сила, диаметъра на електрода, скоростта на топене, типа шев и други фактори. При отсъствие на напречни движения на електрода се получава тесен шев (валяк от нишки) с ширина приблизително 1,5 пъти диаметъра на електрода. Такива шевове се използват за заваряване на тънки листове, нанасяне на първи (корен) слой от многопластов шев, заваряване по метода на опората и в други случаи.

Третото движение е движението на електрода през шева, за да се получи необходимата ширина на шева и дълбочина на проникване. Напречните осцилаторни движения на края на електрода се определят от формата на рязане, размера и положението на шева, свойствата на заварения материал, умението на заварчика (виж фигурата по-долу). Широчината на ставите, получена при напречни вибрации, обикновено е 1,5-5 диаметъра на електрода.

Фигура. Основните видове движение траектории напречен край на електрода при ниска (А, В), усилва (E-F) нагряване на краищата да бъдат заварени, силно нагряване на един ръб (К, S), загряване на корена (R).

Ръчна техника за заваряване в различни пространствени позиции

Техниката за ръчна дъгова заварка зависи до голяма степен от пространственото положение на заваръчния шев. При заваряване разграничавайте по-ниските (0-60 °), вертикалните (60-120 °) и таваните (120-180 °) позиции (виж фигурата).

Фигура. Различни позиции на продукта при ръчна дъгова заварка

Ръчно дъгова заварка в долната позиция

При ръчното заваряване в долната позиция основният проблем е да се осигури пълно проникване на сечението без изгаряне.

Фигурата показва различните опции за създаване на шевове в долната позиция. При заваряване на едностранните стави по тегло (Фигура А), обикновено е много трудно да се избегнат пукнатини или изгаряния, поради което за едностранните шевове обикновено се използват методите за задържане на заваръчния басейн:

• заваряване върху подвижна медна облицовка (Фигура Б);
• заваряване върху останалата стоманена облицовка (Фигура Б);
• припокриване на заваръчния шев (фигура D);
• обезлесяване с последващо заваряване на корена на шева (фигура D).

Фигура. Методи за задържане на заваръчна вана
1 - подвижна медна облицовка - 2 - оставаща стоманена облицовка - 3 - главен шев - 4 - заваръчен шев

Можете да заварявате заваръчните шевове в долната позиция по два начина: чрез завъртане на продукта с 45 ° (т.нар. "В лодката") и наклонения електрод (виж фигурата по-долу). Заваряването "в лодката" е по-предпочитано, защото при заваряване с наклонен електрод поради потока на разтопен метал е трудно да се предотврати рязането по вертикалната равнина и да се осигури временното копаене.

Фигура. Техниката за направа на ъглови шевове за ръчно дъгова заварка:
A - "в лодката" - B - наклонен електрод

Ръчно дъгова заварка във вертикално положение

Когато се заварява ръчно в изправено положение, потокът от разтопен метал също има значителен ефект върху образуването на шева и дълбочината на проникване (виж фигурата). Вертикалните шевове обикновено се изпълняват при повишаване. В този случай е възможно да се осигури необходимото количество и да се поддържа стопеният метал в краищата. Въпреки това, производителността на заваряване е ниска и се увеличава при заваряване при спускане. Въпреки това, поради малката дълбочина на проникване, това е възможно само за тънък метал и при използването на специални електроди.

Фигура. Ръчно дъгова заварка на шевовете във вертикално положение

Особено неблагоприятни условия за образуване на шев се наблюдават, когато хоризонталните фуги се изпълняват във вертикална равнина, тъй като разтопеният метал се влива в долната заварена част.

Ръчно дъгова заварка в тавана

Ръчното заваряване в тавана е доста сложно. Разтопеният метал в резервоара за заваряване в този случай се поддържа от изтичане от силата на повърхностното напрежение (виж фигурата). Ето защо е необходимо теглото на разтопения метал да не превишава тази сила. За тази цел те се опитват да намалят размера на заваръчния басейн, като извършват периодично късо съединение, като позволяват метал за заваряване да частично кристализира. Също така се използват намалени диаметри на електродите, намаляване на здравината на заваръчния ток, използване на специални електроди за осигуряване на вискозен заваръчен басейн

Фигура. Образуване на вана и шев при ръчна дъгова заварка в таванно положение

Предимства на ръчната дъгова заварка

• Възможност за заваряване във всякакви пространствени позиции;
• възможност за заваряване на места с ограничен достъп;
• относително бърз преход от един заварен материал към друг;
• възможността за заваряване на голямо разнообразие от стомани благодарение на широк избор от произведени електроди;
• простотата и транспортируемостта на заваръчното оборудване.

Недостатъци на ръчната дъгова заварка

• ниска ефективност и производителност в сравнение с други технологии за заваряване;
• качеството на ставите зависи до голяма степен от квалификацията на заварчика;
• вредни условия на процеса на заваряване.