Процес ручного дугового зварювання (стр. 6 из 7)
з тонким покриттям (D/d < 1,20) - М;
із середнім покриттям (1,20<D/d< 1,45)-C;
з товстим покриттям (1,45 < D/d <1,80)-Д;
з особливо товстим покриттям (D/d> 1,80)-Г.
за видом покриття:
- кисле (А);
- рутилове (Р);
- целюлозне (Ц);
- основне (Б);
змішаним (відповідна подвійна умовна позначка), з іншим покриттям (П).
Типи покритих електродів для зварювання.
У позначенні типу електрода входять букви Е (електрод) і цифра, що показує мінімальний тимчасовий опір розривові металу шва або наплавленого металлуабо звареного з'єднання в 107- Па. Буква А після цифрового позначення електродів Е42А, Е46А, Е50. указує на підвищені пластичність і в'язкість металу шва. Кожен тип включає кілька марок електродів. Наприклад, до електродів типу Е46 відносяться марки електродів АНО-3, АНО-4, МР-3, ОЗС-4, ОЗС-6 і ін.
Вибір типу і марки електрода залежить від марки сталі, що зварюється, товщини листа, твердості виробу, температури навколишнього повітря при зварюванні, просторового положення, умов експлуатації звареного виробу й ін. Варто враховувати, що електроди 3-й групи якості виготовлення створюють при зварюванні більш щільний метал шва і з меншим змістом сірки і фосфору в ньому.
У технічних документах (кресленнях, технологічних картах) позначення характеристики покритих електродів складається з позначення марки, діаметра і групи електродів. Позначення на етикетках електродної тари більш складне. Наприклад, електроди типу Е46А за ДСТ 9467-75 марки УОНИИ-13/45 діаметром 3,0 мм для зварювання углеродистых і низьколегованих сталей У с товстим покриттям Д, 2-й групи, із установленої за ДСТ 9467 - 75 групою індексів 43 2(5), що вказує характеристики наплавленого металу і металу шва, з основним покриттям Б для зварювання у всіх просторових положеннях 1, на постійному струмі зворотної полярності позначають 0.
Е46А - УОНИИ-13/45 - 3,0 - УД2
Е43 2(5)-Б 10
ДСТ 9466 - 75, ДСТ 9467 - 75
Тип електроду визначає міцність металу шва в МПа (наприклад, електроди типів Е50 або Е50А – σв >50 МПа, буква А означає, що метал шва має підвищені пластичні властивості). Електрод вибирають залежно від марки сталі зварюваних елементів. Цим забезпечуються передумови до створення рівномірного з'єднання, також рівноміцність досягається також правильним вибором технології зварювання і способами контролю якості зварних швів.
Марка електроду визначається складом захисного покриття і вибирається залежно від роду зварювального струму (змінний або постійний) і просторового положення шва.
Рекомендовані електроди при зварюванні вуглецевих та легованих сталей.
При виготовленні конструкцій із низьковуглецевих сталей широко використовується ручне зварювання покритими електродами. Залежно від відповідальності зварюваного виробу користуються електродами типів Э38, Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А. Електроди Э38 використовуються для виготовлення невідповідальних виробів, Э42 і Э46 - для відповідальних, а електроди Э42А, Э46А, Э50, Э50А - для особливо відповідальних виробів. При зварюванні сталі товщиною понад 15 мм і в незручних дла зварника положеннях необхідно використовувати електроди з підвищеною міцністю наплавленого металу типів Э46, Э50, Э50А.
Якщо необхідно одержати однакову міцність наплавленого та основного металу, то тип електрода підбирають за міцністю основного металу. Наприклад, сталь Ст3сп має границю міцності 380-440 МПа. Середня границя міцності становить 410 МПа. Вибирають тип електрода Э42, який забезпечує границю міцності наплавленого металу 420 МПа. Відповідно до типу електрода (Э42) вибирають йогомарку.(див. Таблиця 1.пункт 2.2)
Для підвищення пластичності металу шва та стійкості проти виникнення тріщин необхідно знижувати глибину проплавлення (діаметр електрода і струм), використовувати електроди типів Э42А, Э46А, Э50А. Кращі результати дає застосування електродів із фтористокальцієвим покриттям марок УОНИ-13/45 і УОНИ-13/55, які забезпечують достатню міцність і високу стійкість металу шва проти утворення кристалізаційних тріщин.(див.Таблиця 2.пункт 2.2).
Зварювання конструкційних низковуглецевих сталей проводять електродами з фтористокальциевыми покриттями мазкий УОНИ-13/45, УОНИ-13/55, УОНИ-13/65, УОНИ-13/85, G3C-2, ЦУ-1, ДСК-50, УП-1/55, УП-2/55, К-5А, ЦЛ-18, НИАТ-5 і іншими, що дають щільніший і в'язкіший наплавлений метал, менш схильний до старіння. Електроди з руднокислими покритями (ОММ-5, ЦМ-7) застосовувати при зварюванні відповідальних конструкцій з низьколегованих сталей не рекомендовано. Низьколеговані конструкційні сталі краще зварювати електродами типу Э42А, оскільки метал шва отримує додаткове легування за рахунок елементів основного, що розплавляється, при цьому метал шва зберігає високу пластичність. Зварювання електродами типу Э60А дає міцніший, але менш пластичний метал шва унаслідок вищого вмісту в ньому вуглецю.(див.Таблиця 3. Пункт 2.2).
2.3 Інструменти, обладнання та пристосування що використовується при зварювальних роботах
а) Обладнання, яке використовується при РДЗ покритими електродами.
Устаткування для дугового зварювання плавленням складається із таких основних видів обладнання:
- механічного зварювального устаткування (обертачі, маніпулятори, кантувачі, роликові стенди тощо);
- технологічного обладнання;
- джерел живлення;
- систем керування.
Основні технічні показники джерел живлення зварювальної дуги - зовнішня характеристика, напруга холостого струму, відносна тривалість роботи (ТР) та відносна тривалість вмикання (ТВ) у переривистому режимі.
Основним, а деколи і єдиним видом зварювального устаткування є джерело живлення, яке залежно від виду електричної енергії і способу її перетворювання може бути віднесене до одного з таких типів:
- трансформатор - джерело змінного струму, яке перетворює напругу мережі у знижену змінну напругу, що необхідна для зварювання;
- генератор - джерело постійного струму, що перетворює механічну енергію обертання якоря в енергію постійного струму, що використовують для зварювання;
- перетворювач - джерело постійного струму, що складається з генератора в комбінації з електродвигуном змінного струму і яке перетворює енергію напруги мережі живлення в енергію постійного струму, необхідну для зварювання;
- агрегат - джерело постійного струму, що складається з генератора і двигуна внутрішнього згоряння, який перетворює енергію спалювання хімічного палива в енергію постійного струму, що застосовують для зварювання;
- випрямляч - джерело постійного струму, що перетворює
енергію напруги мережі у випрямлений постійний струм для зварю
вання.
Усі джерела живлення класифікують за галузями застосування як загальнопромислові (група О) та спеціалізовані (група С).
До групи О входять джерела для ручного дугового зварювання, а також механізованого зварювання під флюсом та вуглекислому газі, що мають досить просту конструкцію і електричну схему. До спеціалізованих відносять джерела для зварювання кольорових і легких металів та їхніх сплавів, тонколистових конструкцій відповідальних виробів імпульсними і стисненими дугами, що задовольняють не тільки вимогам технології, але і високого рівня автоматизації зварювального процесу. Це досягається за рахунок застосування зворотних зв'язків за струмом і напругою, застосуванням складних електричних схем керування, додаткових спеціальних пристроїв і т. д. Більшість джерел розраховані на живлення одного зварювального поста. Усі вони називаються одно постовими, на відміну від багатопостових, які призначені для одночасного живлення декількох постів.
б) Інструменти та приладдя електрозварника
Зварювальні пости комплектують джерелом живлення, електродотримачем, зварювальними проводами, щитком з світлофільтрами, різними інструментами для зачищання й вимірювання та іншим приладдям.
Електродотримач - це пристосування для закріплення електродів і підведення до них струму (рис. 7). За конструкцією електродотримачі поділяють на:
важільні - ЭР-1 (зварювальний струм 300 А), ЭР-2 (500 А);
пасатижні - ЭП-2 (250 А), ЭП-3 (500 А), ЭД-1201(125 А), ЭД-3102(315 А), ЭД-5001(500 А);
защіпні - ЭДС-1201 (125 А), ЭДС-3101 (315 А), ЭУ-3001 (315 А), ЭУ-5001(500А);
гвинтові - ЭВ-2(125 А), ЭВ-3(315 А), ЭВ -4(500 А).
Електродотримачі мають відповідати таким вимогам:
- забезпечувати надійне затискання електродів;
- допускати затискання електрода не менше ніж у двох положеннях — перпендикулярно та під кутом не менше 1150 до осі електрода;
- забезпечувати швидку й легку зміну електродів (4 с);
Рис. 7. Електродотримачі:а - пасатижний; б - гвинтовий; в - важільний; г – защіпний
- струмоведучі частини повинні бути надійно ізольовані від випадкового дотику із зварюваними виробами або руками зварника;
- опір ізоляції має бути не менше 5 МОм;
рукоятка має бути виготовлена з ізолюючого матеріалу довжиною не менше 120 мм;
поперечний переріз рукоятки повинен вписуватися у коло діаметром не більше 40 мм.
Застосування саморобних електродотримачів забороняється. Електродотримачі повинні витримувати без ремонту 8 тис. затискань. Проводи (кабелі) призначені для з'єднання електродотримачів (пальників) із джерелами живлення та підведення зварювального струму. Використовують гнучкі проводи з мідними або алюмінієвими жилами й гумовою ізоляцією марок РГД, РГДО, РГДВ, КРПГН, КРПТН, КРПСН, ПРН. Довжина кабелю при монтажних роботах може становити 40-50 м, але в таких випадках буде значний спад напруги. Допустимим вважається спад напруги до 4 В. Якщо спад напруги більший за допустимий, то джерело живлення наближають до місця зварювання або збільшують переріз зварювального проводу. Переріз кабелів вибирають залежно від сили зварювального струму із розрахунку 5-7 А/мм2 (табл. 4). Кабель складається з великої кількості відпалених мідних дротів діаметром 0,18-0,20 мм та буває одно- і двожильний.