ЭЛЕКТРОДЫ

ДУГОВАЯ ЭЛЕКТРОСВАРКА

СВАРОЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Сваркой называется процесс неразъемного соединения металлов с применением местного нагрева до плавления или до пластического состояния.

При дуговой электросварке источником тепла является электрическая дуга. Различают сварку плавящимся Рис. 70. и не плавящимся (с присадочной проволокой) электродом Рис.69.

Возбуждение – зажигание дуги производится мгновенным соприкосновением электродов с последующим их разведением. Вторым электродом, как правило, является свариваемый металл. В момент короткого замыкания возникший в цепи ток быстро разогревает электроды в местах контакта, и пространство между ними заполняется парами металла. Действием дуги свариваемый металл расплавляется на ту или иную глубину, называемую глубиной провара. Металл электрода, расплавляемый в дуге (или металл присадочной проволоки) переносится в ванну основного металла (который сваривается) в виде капель различной величины. При высокой температуре паров металла ионизация между электродами получается настолько значительной, что небольшого напряжения между электродами (порядка 50В) достаточно для образования электрического разряда.

Для поддержания устойчивого разряда дуги необходима беспрерывная ионизация дугового промежутка. Эта ионизация обеспечивается электронами, вылетающими с поверхности отрицательного электрода (катода).

В основном сварочную дугу питают постоянным током. При сварке на переменном токе необходимо применять ионизирующие покрытия на электродах и наложение токов высокой частоты на дугу.

Электроды разделяются на электроды для ручной и электроды для автоматической сварки. Для ручной сварки применяют электроды тонкопокрытые и толстопокрытые. Тонкие покрытия предназначаются для увеличения устойчивости горения дуги и поэтому часто называются ионизирующими покрытиями. Одно из них – меловое состоит из 80% CaCO₃ и 20% жидкого стекла Na₂O SiO₂. Швы, выполненные этими электродами обладают низкой прочностью и низкой пластичностью.

Для получения качественных швов применяют электроды с толстым покрытием. В состав его входят: газообразующие, шлакообразующие и легирующие вещества и раскислители.

Газообразующие вещества в покрытиях, вроде древесной муки, крахмала, целлюлозы предназначаются для создания в процессе плавления электрод газовой защитной среды вокруг дуги и ванны жидкого металла, состоящей в основном из водорода и окиси углерода.

Шлакообразующие вещества, вроде полевого шпата, марганцевой руды, титановой руды, мела образуют шлаки, защищающие расплавленный металл от воздействия воздуха. Шлак в дальнейшем затвердевает в виде корки над швом и металл шва остывает постепенно, освобождаясь от внутренних напряжений.

Ферросплавы в виде ферромарганца, ферротитана, ферросилиция вводят в покрытия для раскисления металла шва и шлаков, перевода FeO в другие соединения.

Для компенсации выгорания при сварке легирующих элементов в основном металле в состав покрытия вводят соответствующие ферросплавы.

Для автоматической и полуавтоматической сварки в основном применяют непокрытую проволоку по химическому составу близкую к химсоставу свариваемого металла.