Ручна дугова зварка: технологія, характеристика і будова електричної дуги, обладнання та матеріали

Зварювання – створення нероз’ємного з’єднання шляхом встановлення міжатомних зв’язків між сполучаються предметами при нагріванні. Простіше – коли атоми зварювальних кромок, розплавляючись і перемішуючись в місці з’єднання, утворюють зварний шов. Зварюють метали і неметалеві матеріали: скло, пластмасу та інші.

Процес дугового зварювання – плавлення матеріалу в місці з’єднання деталей. На електрод подається електричний струм, між ним і зварюваних металом при контакті виникає електрична дуга, в зоні якої матеріал оплавляється, утворюючи зварювальну ванну.

Види зварки

За рівнем автоматизації електродугове зварювання поділяється на чотири види:

  • ручна;
  • механізована – застосовуються засоби автоматизації, але участь зварника обов’язково;
  • напівавтоматична – процес автоматизований, але деталі рухає робочий;
  • автоматична – робота автоматизована, оператор контролює хід процесу.

Класифікація та способи

Електродугове зварювання класифікується за методом захисту зварювальної ванни:

  • не захищена – процес відбувається при вільному доступі повітря;
  • в вакуумі – повітря відкачується;
  • шов робиться в захисному газі – інертному або активному;
  • процес під флюсом – рідкий метал захищається від повітря розплавленим шлаком, що утворюється при плавленні флюсу;
  • комбіновані способи захисту.

По виду струму підрозділяється на зварювання:

  • змінним – від трансформатора;
  • постійним – від мережі за допомогою випрямляча або генератора;
  • імпульсно-дуговим – електрику подається імпульсами, це дозволяє контролювати дугу за умови регулювання струму.

різновиди

Типи процесів розрізняють за типом дуги:

  • прямої дії – виникає між електродом і зварюваної деталлю;
  • побічної дії – дуга горить між анодом і катодом, а метал не входить в електричний ланцюг;
  • дуга горить між плавкими електродами і сполучаються крайками, електроживлення змінним трифазним струмом;
  • стисла дуга – радіус горіння обмежують подаються до місця зварювання струменя газу.

Електроди бувають плавляться (сталевими, чавунними, алюмінієвими, мідними) і не плавляться. Перші виконують і функцію присадочного матеріалу. Для ручного дугового – електроди у вигляді стрижнів круглого перетину різного діаметру. Склад матеріалу обмазки вибирається залежно від металу зварюються частин і особливостей техпроцесу.

Ручна дугова зварка

Параметри ручної зварки вказані в міждержавному стандарті ГОСТ 5264-80, чинним замість прийнятого в СРСР в 1981 році ГОСТ 5264-69. У ньому враховані:

  • тип з’єднання;
  • форма підготовлених крайок;
  • характер зварного шва;
  • поперечний переріз шва і крайок;
  • товщина зварювальних деталей.

ГОСТ регламентує граничні відхилення в поєднаннях перерахованих вище ознак. Вимоги ГОСТ 5264-80 не поширюються на зварні з’єднання сталевих трубопроводів, для них – ГОСТ 16037-80.

Принцип дії

Джерелом нагріву з’єднання є зварювальний дуга – концентрована промениста енергія в проміжку між електродом і виробом. Харчування походить від трансформатора при змінному струмі або перетворювача – при постійному. Від джерела живлення подається проводами на електрод, затиснутий в тримачі, і на виріб. При контакті між ними виникає дуга. Шов утворюється від розплавлення електрода і з’єднується кромки.

створення дуги

Дуга виникає від нагрівання торця електрода, який є в електричному ланцюзі катодом. Він стикається з виробом, ланцюг замикається. При проходженні струму через контакт з великим опором виділяється велика кількість теплової енергії. При відриві електрода на відстань 1-2 міліметра запалюється дуга, і починається термоелектронна емісія. Запалювання та горіння можливі при наявності трьох компонентів:

  1. Електричний джерело живлення, у якого напруга холостого ходу вище напруги дуги.
  2. Іонізація в стовпі дуги.
  3. Реактивний опір в зварювального ланцюга – це підвищує стабільність горіння.

Схема зварювальної дуги

Області зварювальної дуги

Зварювальний дуга включає в себе три основні зони:

  1. Катодна – знаходиться між стовпом дуги і поверхнею катода.
  2. Стовп дуги – між катодного і анодного зонами.
  3. Анодна – складається з анодного плями і приелектродному частини. Струм в ній утворюється потоком електронів з стовпа.

Під впливом високої напруженості біля катода з його плями вириваються вільні електрони, які летять до анода. За рахунок бомбардування електронів відбувається інтенсивне нагрівання катода.

Джерела живлення

Трансформатор – джерело живлення електричної дуги. Напруга подається з мережі струму змінюється регулюванням відстані між первинною і вторинною обмоткою: наближення зменшує індуктивний опір і збільшує струм. Видалення зменшує його. Обмотка, підключена до мережі – первинна, до держателю і зварювального виробу – вторинна.

Орієнтовна вартість трансформаторів. Яндекс.Маркет

використовувані електроди

При зварюванні постійним і змінним струмом електроди застосовують різні, маркування перших має в маркуванні буквенную абревіатуру УОНИ, друге – МР. І ті, і інші покриваються спеціальною обмазкою для зварювання сталей:

  • вуглецевих і низьковуглецевих конструкційних;
  • легованих конструкційних;
  • легованих теплостійких;
  • високолегованих з особливими властивостями;
  • для наплавлення поверхневих шарів з особливими властивостями.

За товщиною обмазки в прямій залежності від співвідношення діаметра електрода до діаметра сталевого сердечника:

  • з тонким покриттям, співвідношення менше 1,20;
  • із середнім, D / d між 1,20 і 1,45;
  • з товстим, D / d між 1,45 і 1,80;
  • з особливо товстим, D / d більше 1,80.

По складу покриття маркуються:

  • кисле – А;
  • целюлозне – Ц;
  • рутилове – Р;
  • основне – Б;
  • інші – П.

Змішане покриття відзначається поєднанням відповідних йому символів.

Ще одна маркування – за матеріальним становищем електрода по відношенню до поверхні деталі:

  • для всіх – 1;
  • для всіх, крім вертикального – 2;
  • для нижнього, горизонтального до вертикальній площині зварювання і вертикального знизу вгору – 3;
  • для нижнього і нижнього в човник (зварюються поверхні під прямим кутом) – 4.

Орієнтовна вартість електродів. Яндекс.Маркет

Технологія виконання ручного дугового зварювання

Перед основним процесом проводять підготовчі, без яких зварений шов не буде якісним: правку, очищення, розмітку, різання і складання. Запалювання дуги між електродом і виробом виконується в два прийоми: дотик до поверхні, коротке замикання, відрив на відстань, рівну діаметру електрода. Запалюють двома способами: впритул і чірканьем. У першому випадку метал розігрівається в точці, де відбувається коротке замикання, в другому – в декількох місцях.

Після запалювання електродний і основний метали починають плавитися, на місці шва утворюється ванна розплаву. Завдання зварника – підтримувати довжину дуги постійної, від цього залежить якість з’єднання. Оптимальна довжина дуги – від 0,5 до 1,1 діаметра.

Кут нахилу до поверхні забезпечує достатню глибину плавлення зварюваних деталей. Також він залежить від товщини і складу металу, діаметра електрода, товщини і виду покриття, розташування зварювання в просторі.

переміщення електрода

Якщо вести зварювання уздовж лінії з’єднання, то ширина валика залежить тільки від зварювального струму і швидкості операції, вона складе не більше 1,5 від діаметра електрода. Такі шви не забезпечують якість зварювання товстих листів металу. Міцний шов і широкий валик вийде, якщо вести процес коливальними рухами електрода з боку в бік.

Що впливає на якість і розміри зварного шва

Ці два показники залежать від вибору режиму зварювання:

  • діаметр і кут нахилу електрода;
  • швидкість;
  • напруга на дузі;
  • зварювальний струм.

Діаметр електрода вибирають виходячи з товщини металу і типів з’єднання і шва. На якість шва істотно впливає довжина дуги. На практиці оптимальну її величину визначили в 2-8 мм.

Зварювальний струм встановлюють залежно від діаметра електрода.

Плюси і мінуси

До переваг ручного дугового зварювання відносять:

  • простоту процесу, компактність і мобільність обладнання;
  • можливість працювати в різних просторових положеннях;
  • зварювання у важкодоступних місцях.

До недоліків:

  • залежність від кваліфікації фахівця;
  • низька ефективність у порівнянні з автоматизованими процесами;
  • шкідливий вплив на організм зварника.

Про те, як влаштуватися зварювальником 👇 ⠀ Топ 5 вакансій на superjob.ru: ⠀ 📎 Зварювальник НАКС ОХНВП, Санкт-Петербург Досвід роботи від 3 років, робота вахтовим методом від 132 000 ₽ Обов’язки: Зварювання тех.трубопровода аргоном; Робота вахтою в м Висоцьк (ЛО). 📎 Зварювальник на напівавтоматі Санкт-Петербург, Київська Досвід роботи від 3 років, повна зайнятість 69 500 – 73 000 ₽ Обов’язки: Зварювання напівавтоматом ⠀ 📎 Зварювальник на напівавтоматі Санкт-Петербург Досвід роботи від 3 років, робота вахтовим методом від 55 000 ₽ Обов’язки: Сварка кузова автобуса ⠀ 📎 Зварювальник на напівавтоматі Ярославль, вул. Гончарова, д. 3 Досвід роботи від 3 років, робота вахтовим методом 50 000 – 120 000 ₽ Обов’язки: Зварювання суднобудівних конструкцій у всіх просторових положеннях шва, робота на напівавтоматі порошковим дротом під контроль. ⠀ 📎 Зварювальник-аргонщик Санкт-Петербург, селище Металлострой, На Металлострой дорога, буд. 9 Досвід роботи від 1 року, змінний графік роботи від 40 000 ₽ Обов’язки: Зварювання виробів (конструкцій) з тонколистового алюмінію і алюмінієвого профілю. ⠀ 📝Било знайдено на сайті 224 вакансії, що говорить про затребуваність професії. Переглянувши avito, superjob і hh можна сказати, що середня заробітна плата: 50 тисяч грівен💸, але влаштується без досвіду достатньо важко. Потрібно практика роботи від року, тоді шансів на працевлаштування вище. Також важливим фактором є утворення і знання, без яких шансів влаштуватися на гарне місце значно менше. ⠀ ⠀ ⠀ 📌Поетому початківцям сварщикам варто звернути більше уваги на отримання досвіду і освіти. ⠀ Якщо стаття була корисна, ставте лайк👍 і зберігайте до себе, щоб не втратити. # Работасварного # работасварщіка # работасварщіком

A post shared by Ремонт зварювання СПб (@svartonservice) on

Безпека робіт

Небезпека для здоров’я працівника полягає в наступному:

  1. Ураження електричним струмом. Можливо при замиканні електричного кола на тіло людини. Щоб уникнути цього необхідно стежити за ізоляцією апарату і проводів, станом спецодягу робочого, вологістю в приміщенні.
  2. Поразка зору променистою енергією, виділяється зварювальної дугою. Для захисту очей працювати в захисних окулярах, в заводських умовах – в кабіні.
  3. Отруєння легких пилом і газами. У місці робіт необхідно організувати припливно-витяжну вентиляцію, приплив свіжого повітря, використовувати респіратор.
  4. опіки. Зварювальник працює тільки в спецодязі, передбаченої для цієї професії. У місці робіт обов’язковий ящик з піском, вода, вогнегасник, щит з протипожежним інструментом.

Ссылка на основную публикацию