Электросварка. Часть 1

Сварка широко применяется при возведении всех видов конструкций.

В соответствии с конкретными условиями производства работ применяется ручная, полуавтоматическая или автоматическая сварка.

Ручная сварка - наиболее распространенный вид монтажной сварки, обеспечивающий возможность выполнения швов во всех пространственных положениях: нижнем, вертикальном, горизонтальном на вертикальной плоскости и потолочном.

Ручная сварка может выполняться с помощью постоянного и переменного тока.

Поскольку постоянный ток обеспечивает большую стабильность дуги, а следовательно, и лучшую устойчивость сварочного процесса, он используется для сварки наиболее ответственных конструкций - листовых, работающих под давлением. Кроме того, постоянный ток необходим при сварке элементов малой толщины из специальных сталей. В этом случае сварку производят на токе обратной полярности (изделие - катод, электрод - анод); температура катода всегда меньше температуры анода, и это способствует предохранению свариваемого изделия от прожога.

Для сварки постоянным током необходимы преобразователь (мотор - генератор) или выпрямитель и пускорегулирую-щая аппаратура. Во всех остальных случаях для сварки используют переменный ток, который не требует сложной и дорогой аппаратуры.

Для сварки переменным током применяются: сварочный трансформатор, обеспечивающий получение большой силы сварочного тока при малом напряжении, и регулятор (дроссель), позволяющий изменять силу тока в зависимости от диаметра электрода и положения шва в пространстве.

Для ручной электроду го вой сварки используются электроды из стальной проволоки диаметром от 3,5 до 8 мм со специальным покрытием. Покрытие (обмазка) предназначено для стабилизации дуги и создания в процессе сварки защитной среды, препятствующей проникновению в расплавленный металл азота и кислорода из воздуха, которые понижают механические качества наплавленного металла. Некоторые виды покрытия содержат легирующие добавки, повышающие механические качества наплавленного металла.

В зависимости от механических качеств наплавленного металла электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей разделяются на несколько типов: Э42, Э42А, Э46, Э46А, Э50, Э50А и Э55. В этом обозначении число показывает минимальную величину временного сопротиления наплавленного металла в кгс/мм2; буква "А" - повышенные значения относительного удлинения и ударной вязкости.

Электросварка. Часть 2

В последние годы широкое распространение получили электроды на рутиловой основе марки МР-3 (монтажные рутиловые). Электроды этой марки - универсальные: они пригодны для сварки на переменном и постоянном токе, при различных пространственных положениях швов, что особенно важно в монтажных условиях. По своим механическим свойствам они принадлежат к типу Э46.

Сварка - процесс тепловой, связанный с местным нагревом металла и последующим его остыванием. При этом неизбежны температурные деформации наплавленного металла или, как говорят, усадка шва. Сварка любого стыка невозможна одновременно по всему сечению изделия или его периметру, поэтому свободной и равномерной усадки шва происходить не может и возникновение в шве остаточных напряжений неизбежно.

Одним из важнейших условий максимального снижения остаточных напряжений является обеспечение проектных зазоров при сборке. Отсутствие зазоров препятствует свободной усадке наплавленного металла, а увеличенные зазоры приводят к увеличению усадки шва за счет роста объема наплавленного металла.

Снижение остаточных напряжений достигается также применением рациональной технологии, предусматривающей такие режимы сварки и последовательность наложения швов, которые способствуют максимальной свободе температурных деформаций. Так, например, при сварке двутавровых сечений в первую очередь всегда следует заварить стенку, затем полки и в последнюю очередь поясные швы на участке стыка.

Указанная последовательность обеспечивает полную свободу деформаций шва при сварке стенки, тонкий шов стенки не может оказать большого сопротивления усадке шва при сварке сравнительно толстых полок. Если в первую очередь заварить полки, то в шве стенки неизбежно возникнут продольные трещины: большая жесткость стыка полок препятствует необходимым температурным деформациям сварного шва стенки.

Ручная сварка швов большой протяженности всегда выполняется ступенями (участками) длиной по 300-400 мм. Направление сварки каждого участка должно быть противоположно направлению сварки всего шва. Такой метод сварки называется обратноступенчатым. Он обеспечивает минимальные остаточные напряжения.

При толщине металла более 8 мм сварка каждой ступени выполняется в несколько слоев. Существуют два способа сварки многослойных швов - секционный и горкой.