Дуговая сварка.

Дуговая сварка - Сущность способа.

При дуговой сварке к электроду, а также свариваемому изделию, для того чтобы образовывалась и поддерживалась сварочная дуга от источников сварочного тока, подводится переменный или постоянный сварочный ток. Сварочная дуга находится между основным металлом и металлическим стержнем электрода. Тепло сварочной дуги действует на металл дуги электрода, основной металл и покрытие электрода так, что они начинают плавиться, при этом образовывая сварочную ванну. При этом капли жидкого металла, находящиеся с торца расплавленного электродного стержня переносятся в ванну через дуговой промежуток. Одновременно со стержнем плавится и покрытие электрода, при этом, образовывая вокруг дуги газовую защиту, а также жидкую шлаковую ванну. Металл сварочной ванны начинает затвердевать по мере движения дуги, при этом, образуя, сварочный шов и шлаковую кору, находящуюся на поверхности шва.

Виды швов.

Глубиной проплавления металла называется глубина, на которую расплавляется основной металл. Она зависит от многих факторов – пространственного положения сварки, скорости перемещения электрода по поверхности металла (торцу электрода и дуге сообщают поступательное движение вдоль направления сварки и поперечные колебания), режима сварки (диаметра электрода и силы сварочного тока), от конструкции сварного соединения, размеров и формы разделки свариваемых кромок и т.д. Сварочная ванна обычно имеет глубину до 7мм, ширину 8-15мм и длину 10-30мм, все это зависит от режима сварки. В формировании металла шва доля участия основного металла составляет примерно 15-35%.

Длиной дуги называется расстояние от активного пятна дуги на расплавленной поверхности электрода до другого активного пятна дуги на поверхности сварочной ванны. При сварке вокруг дуги и над поверхностью сварочной ванны расплавляющаяся часть электрода образует газовую атмосферу, которая оттесняет воздух из зоны сварки и не дает ему взаимодействовать с расплавленным металлом. Газовая атмосфера имеет в своем составе пары электродного и основного металлов, а также легирующих элементов. Шлак, образовываясь на каплях электродного металла и поверхности расплавляемого металла сварочной ванны, также не дает взаимодействовать воздуху с расплавленной поверхностью и участвует в металлургических взаимодействиях с расплавленным металлом.

Свариваемые детали соединяются при помощи шва, который образуется благодаря кристаллизации металла сварочной ванны. Если во время сварочной работы дуга случайно была оборвана, или же была произведена замена электрода, кристаллизация сварочной ванны приводит к образованию сварочного кратера, который по форме напоминает наружную поверхность сварочной ванны и выглядит как углубление в шве. На поверхности шва образуется шлаковая корка из затвердевающего шлака.

От токопродвода в электрододержателе сварочный ток протекает по металлическому стержню электрода и стержень нагревается. Разогрев электрода тем больше, чем дольше протекание по стержню сварочного тока и чем больше величина последнего. До начала сварочных работ электродный стержень имеет температуру окружающей среды, а под конец работы расплавление его происходит при температуре 500-600 градусов (если в покрытии содержатся органические вещества, температура не выше 250 градусов). Все вышесказанное приводит к тому, что в начале и конце сварочных работ количество расплавленного электродного металла (скорость расплавления электрода) имеет различие. Глубина проплавления основного металла изменяется также, потому что изменяются условия теплоотдачи от дуги к основному металлу через прослойку жидкого металла в сварочной ванне. В конце концов, изменятся соотношение основного и электродного металлов, которые участвуют в образовании шва, а значит и свойства, и состав металла шва, выполненного одним и тем же электродом. Данное обстоятельство можно считать одним из недостатков ручной дуговой сварки покрытыми электродами.