Технология конструкционных материалов: Учебное пособие по дисциплине «Технологические процессы машиностроительного производства», страница 64

1-й — для сварки углеродистых и легированных конструкционных сталей;

2-й — для сварки легированных теплоустойчивых сталей;

3-й — для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами;

4-й — для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.

В каждый класс входит ряд типов электродов, которые имеют свое обозначение. Так, для первого класса: Э34, Э42А, Э50А, Э55, Э60,..., Э145.

Цифры показывают гарантированный предел временного сопротивления металла шва в кг/мм2, а буква А — повышенные пластические свойства и вязкость.

Так, например, шов из электрода типа Э60А имеет временное сопротивление отрыву 60 кг/мм3, относительное удлинение 18%, ударную вязкость до 10 кг-м/см2, содержание серы до 0,04% и фосфора до 0,04'%.

Тип электрода выбирают исходя из свойств свариваемой стали, требований к сварному соединению, вида и полярности сварочного тока.

Вертикальные и потолочные швы свариваются электродами диаметром не более 5 мм.

Сварочный ток выбирается в зависимости от диаметра электрода и марки электродного покрытия.

Ориентировочную величину сварного тока можно подсчитать по следующей зависимости:

I= kd ,

где I — сила сварочного тока, А; d — диаметр электрода, мм; k— коэффициент пропорциональности, среднее значение которого равно 40 А/мм.

При работе с током по величине меньшим, чем расчетное значение, количество тепла, выделяемого дугой, может оказаться недостаточным для проплавления металла, что приведет к непровару.

При больших значениях силы тока может происходить пережог и перегрев металла в зоне сварки.

Качество сварки зависит также и от длины дуги. Длина дуги при различных положениях сварочного шва в пространстве будет переменной. Нижние швы выполняются (рис. 57, в) сваркой с длиной дуги от 2 до 5 мм, вертикальные швы — 2—3 мм, а при сварке потолочных швов 1,0— 1,5 мм.

Скорость сварки, характеризующаяся перемещением электрода вдоль шва в процессе сварки, влияет на проплавление свариваемого металла и формирование шва. Она определяется в зависимости от толщины свариваемых деталей. Например, для металла толщиной до 3 мм скорость сварки равна 14 м/ч и для 6 мм — 12м/ч; для 10 мм — 5 м/ч.

Сварка плавящимся электродом выполняется в основном  двумя способами формирования сварного шва:

— прямолинейное ведение электрода;

— колебательное ведение электрода.

Первый способ применяется для формирования узких сварных швов, второй — широких.

При сварке больших толщин металлов, когда применяется разделка кромок, сварка может проводиться многослойным швом, т. е. швом, состоящим из нескольких слоев, или сваркой каскадом. Сварка каскадом представляет собой сварку, при которой каждый последующий участок многослойного шва перекрывает весь или часть предыдущего участка.

13.   СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ ДУГОВОЙ СВАРКИ

13.1 ДУГОВАЯ СВАРКА ПОД ФЛЮСОМ

Сваркой под флюсом называется дуговая сварка, при которой дуга горит под слоем сварочного флюса.

Сварка под флюсом разработана в институте сварки им. Е. О. Патона и является высокопроизводительным способом дуговой сварки. Данный способ сварки находит применение при производстве различных конструкций из сталей, цветных металлов и их сплавов. Широкое применение сварки под флюсом объясняется высоким качеством и стабильностью свойств сварного соединения, улучшенными условиями работы, более низким, чем при ручной сварке, расходом сварочных материалов и электроэнергии. К недостаткам способа относится возможность сваривания только в нижнем положении ввиду отекания расплавленных флюса и металла при отклонении плоскости шва от горизонтали более чем на 10 — 15°.

Сущность способа. Сварочная дуга постоянного тока горит между голой электродной проволокой 2 и изделием, находящимся под слоем флюса 4, поступающего из бункера 1 (рис. 63). В расплавленном флюсе 5 под действием газов, паров флюса и расплавленных металлов электрода и изделия образуется полость — газовый пузырь 3, в котором горит сварочная дуга. Давление газов в газовом пузыре достигает 7—9 г/см2, но в сочетании с механическим давлением, создаваемым дугой, его достаточно для оттеснения жидкого металла из-под дуги и обеспечения теплопередачи от нее к ос­новному металлу. Повышение силы сварочного тока увеличивает механическое давление дуги и глубину проплавления основного металла.