Технология ручной электродуговой сварки, электроды

Ручная электродуговая сварка с помощью металлических электродов с защитной обмазкой является наиболее распространенным способом сварки при изготовлении трубопроводов с условным проходом более 80 мм при толщине стенки 3 мм и более. Этот способ сварки в 1,5—2 раза дешевле и производительнее газовой сварки. Ручную сварку применяют преимущественно на монтажной площадке в условиях, где использование механизированной сварки затруднительно.

Сущность способа заключается в следующем. Тепло, необходимое для разогрева кромок металла, получается при горении электрической дуги, образуемой между свариваемым металлом и металлическим электродом. Электрическая дуга оплавляет основной металл и расплавляет металлический стержень электрода (температура дуги достигает 3500°С и выше). Расплавленный металл заполняет зазор между кромками свариваемых деталей и при застывании соединяет их в одно целое. Для образования сварного шва электроду сообщается сложное движение— по направлению к детали, вдоль шва и поперек шва.

В зависимости от толщины стенки трубы сварку стыков выполняют в один или несколько слоев (проходов). Число слоев шва при ручной дуговой сварке зависит от толщины стенки трубы:

На рабочем месте сварщика (сварочный пост) должны находиться все необходимые принадлежности и инструменты (электрододержатель, ящик для хранения электродов, переносный металлический ящик для огарков, щитки и шлемы, молоток, зубило, металлическая щетка, а также комплект шаблонов и щупов). Сварщик должен иметь также гибкий, хорошо изолированный провод необходимой длины и требуемого сечения (сварочный кабель).

Щитки и шлемы служат для защиты глаз и кожи лица от вредного действия излучения сварочной дуги. Изготовляют их из фибры или специально обработанной фанеры; весят они не более 0,6 кг. Для наблюдения за дугой в лицевой части щитка и шлеме имеется прямоугольный вырез размером 120×60 мм для установки защитных стекол. Защитные стекла (светофильтры) не пропускают ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Снаружи светофильтр защищен от брызг расплавленного металла обычным прозрачным стеклом.

Основным инструментом электросварщика является электрододержатель, который должен удовлетворять следующим требованиям: весить не более 500 г; иметь надежную изоляцию от тока; обеспечивать возможность быстрого закрепления электрода под любым углом, не перегреваться при длительной эксплуатации.

Выпускаются различные типы электрододержателей: щипцовый, с пружинящими кольцами, вилочный. Наибольшее применение в последние годы получают электрододержатели щипцового типа.

При ручной электродуговой сварке трубопроводов очень важно правильно подобрать тип и марку электродов. Технологические свойства и прочностные характеристики электродов во многом определяют производительность сварки, а также герметичность, прочность и долговечность сварных соединений трубопроводов. Стальные электроды для дуговой сварки сталей разделяются на классы: для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей, легированных теплоустойчивых, высоколегированных и других сталей. Кроме того, электроды разделяются на типы: Э42, Э42А, Э46, Э50 и т. д. Цифра обозначает среднее значение временного сопротивления металла шва на разрыв в кгс/мм². Каждому типу электродов соответствует одна или несколько марок, характеризуемых составом покрытия, маркой электродной проволоки, технологическим свойством (табл. 12).

Примечания:

1. Для марок электродов, отмеченных звездочкой, механические свойства указаны после термообработки.

2. Указанные типы электродов обеспечивают сварку в любом пространственном положении.

Указанные в таблице электроды Э42, Э46 и Э42А предназначены для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей, Э50А — для сварки среднеуглеродистых и низколегированных сталей, электроды, Э60А, Э70, Э85 и Э100 — для сварки легированных сталей повышенной прочности,-ЭА1—для сварки высоколегированных теплоустойчивых сталей.

Покрытия электродов очень гигроскопичны, т. е. способны увлажняться в процессе их хранения и транспортирования. Поэтому перед производством сварочных работ их рекомендуется высушить. Для этого электроды помещают на 1—2 ч в специальные переносные сушильные печи, где температура достигает 150—300° С.

Одной из важных характеристик электродов, в значительной степени определяющей производительность сварки, является коэффициент наплавки α_Н Коэффициент наплавки определяют по формуле:

где: q_Н— вес наплавленного электродного металла, г;

I — сварочный ток, а;

t — время, ч.

Коэффициент наплавки характеризует удельную производительность сварки. Чем больше величина α_Н, тем больше производительность сварки.

1. В чем преимущества ручной электродуговой сварки перед газовой?

2. В чем сущность ручной электродуговой сварки?

3. Когда применяют многослойную сварку?

4. Какие основные инструменты и приспособления применяют при ручной электродуговой сварке?

5. Назовите основные типы или классы электродов. Как их обозначают и как расшифровывают эти обозначения?

6. Какие основные марки электродов применяют для сварки трубопроводов из углеродистой стали?

7. Какие основные марки электродов используют для сварки легированных сталей?

4. Что такое коэффициенты наплавки?

Все материалы раздела «Сварка труб» :

● Способы сварки трубопроводов и виды сварных соединений

● Подготовка труб под сварку

● Технология газовой сварки и резки

● Кислородно-флюсовая и дуговая резка

● Технология ручной электродуговой сварки, электроды

● Источники питания сварочной дуги

● Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом

● Автоматическая и полуавтоматическая сварка в защитных газах

● Сварка трубопроводов из легированной стали

● Сварка трубопроводов высокого давления, термообработка сварных соединений

● Сварка трубопроводов из алюминия и его сплавов, из меди и ее сплавов

● Пайка трубопроводов, дефекты сварных швов

● Контроль качества сварных швов

● Виды сварки и применяемое оборудование

● Сварка и склеивание винипластовых труб

● Сварка полиэтиленовых трубопроводов

● Правила техники безопасности при резке и сварке трубопроводов