Сварочный аппарат своими руками

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ...

скачать книгу Сварочный аппарат своими руками

но не представляет серьезной угрозы для здоровья это похоже на распространенный случай «обгорания» еще незагоревшего человека при длительном пребывании на жарком солнце в летнее время.
...
При проведении сварочных работ в закрытых, плохо вентилируемых помещениях следует также опасаться отравления сварочной пылью. Пыль эта выделяется при горении электрода и надолго зависает в воздухе. В ее состав могут входить окислы и соединения марганца, хлора, углерода, азота, фтора и др. Особенно следует опасаться применения электродов, содержащих марганец, их покрытие может иметь красноватый оттенок. Признаками отравления обычно являются: головокружение, головные боли, тошнота, рвота, слабость, учащенное дыхание... Отравляющие вещества могут также откладываться в тканях организма человека и вызывать хронические заболевания.
...
Вообще же электросварка должна быть безопасна не только для сварщика, но и для всех окружающих его людей. Нехорошо, если капли расплавленного металла падают сверху кому-то на балкон, а то и летят на голову. Неожиданные вспышки электрической дуги и даже их отражение могут ослепить не успевших отвести глаза людей поблизости. Особенно опасно ослепление для детей, которые часто наблюдают со стороны за электросваркой, не понимая опасности и совершенно не заботясь о своих глазах. Перегрузив мощным сварочным трансформатором электросеть, можно «выбить» «автомат», находящийся Бог знает в какой щитовой, и этим обесточить не только себя, но и большое число соседних потребителей...
...
Хорошо должен варить не только сварочный аппарат, но в первую очередь и сам сварщик. Изготовить хороший трансформатор — это только полдела, другая половина — на практике освоить премуд-[ рость сварного дела. Электросварка — дело нелегкое, здесь особенно важны опыт, набитая рука да наметанный глаз. Надо знать и чувство-I вать, как ложится сварной шов, понимать законы сварки металлов. | Масса «подводных камней» подстерегает на этом поприще. Тут важно все: и подготовка поверхности, и чистота, и однородность шва, I
...
Выбор подходящего типа электрода также имеет немаловажное [значение. Ведь на вид покрытые электроды все почти одинаковы, I
...
пытания, а тем более применять сварку на готовых изделиях, обязательно потренируйтесь — набейте руку. Лучше это делать под руководством более опытного товарища. У новичка, впервые взявшего держатель с электродом, сразу вряд ли что получится. Ручная сварка довольно сложный, требующий мастерства и навыков процесс. Чтобы понять это, попробуйте взять в левую руку, если вы не левша, карандаш и написать несколько строк любого текста. Боюсь, что получится очень коряво. И это при том, что все мы отлично знаем, как пишутся буквы, миллионы раз делали это правой рукой. Но стоит взять карандаш в левую — все наше умение писать тут же улетучивается. Вот что значит навык и набитая рука. Сколько мы тренировались письму в школе?
...
Продолжая аналогию, можно сказать, что варить сложнее, чем писать. Пишем мы на бумаге, на ровной плоскости опираемся рукой и кончиком пишущего инструмента о достаточно жесткую поверхность. Таким образом, при письме все движения происходят'в плоскости, в двухмерном пространстве. При сварке же работать электродом приходится в трехмерном пространстве. Найти точку опоры, на которую можно было бы опереться рукой, здесь уже не получится. Кроме постоянных поперечных движений вдоль плоскости свариваемых поверхностей требуется еще и точное удержание длины дуги в пределах 0,5... 1,1 диаметра электрода — вот вам пространственное положение электрода. Кончик электрода довольно быстро плавится, и его длина постоянно уменьшается — тоже нужно учитывать при работе рукой. Добавьте сюда тяжелый держатель, отяжеленный жестким грубым проводом, и вы поймете, насколько сварка отличается от письма.
...
При ручной электросварке нужно уметь не только искусно оперировать держателем с электродом. Когда мы пишем, то видим при естественном освещении, что пишем. При сварке же дело обстоит несколько иначе. В момент зажигания дуги смотреть на место касания электрода нельзя — ослепните от первой же вспышки. Смотреть через сварочное стекло до зажигания дуги бесполезно — при дневном свете через темное стекло ничего не видно. Вот и приходится зажигать дугу почти вслепую, лишь предварительно целясь в нужное место. Да и после зажигания сварочной дуги видимость через стекло нельзя назвать идеальной. Кое-что с зеленоватым оттенком видно лишь в пределах нескольких сантиметров в области горения дуги.
...
Итак, сварка начинается с зажигания дуги. Существует два способа зажигания — так называемым прямым отрывом и отрывом по | кривой. Проще говоря, прямым постукиванием кончика электрода об изделие или же чирканьем кончика, как спичкой. Опытные сварщики 1с
...
Холодным электродом практически никогда не удается зажечь дугу сразу. При любом способе зажигания приходится сначала некоторое время постукивать или чиркать кончиком, пока он не нагреется и из высекаемых искр не загорится дуга. При горячем электроде зажигание возможно с первого раза. Здесь сказывается меньшая энергия выхода электронов с горячего металла и лучшая ионизация дугового промежутка при раскаленном покрытии электрода. Поэтому имеет смысл сначала нагреть кончик, особенно при проведении ответственных работ, требующих высокой точности позиционирования. Сделать это очень просто, достаточно интенсивно потереть кончиком электрода, высекая из него массу искр. Для этих целей подойдет любой ненужный кусок металла, тоже подключенный в сварочную цепь. То же самое нужно делать, если с конца электрода
...
обсыпалась обмазка. При обсыпавшейся обмазке зажечь дугу все равно не удастся. Металлический кончик нужно будет аккуратно оплавить в процессе чирканья до самого покрытия электрода.
...
Сразу же после зажигания дуги начинается плавление основного и электродного металлов. Сварщик должен поддерживать горение дуги так, чтобы ее длина была постоянной. Нужно подавать электрод в дугу со скоростью, равной скорости плавления электрода. От стабильности горения дуги зависит качество сварного шва. При слишком короткой дуге наибольшая глубина проплавления, но и увеличивается вероятность прожига металла изделия, если оно достаточно тонкое. В случае длинной дуги снижается устойчивость ее горения, уменьшается проплавление основного металла. При слишком же увеличенной дуге расплавленный электродный металл может вообще не ложиться на шов, большей частью разбрызгиваясь в воздухе.
...
Наклон электрода при сварке зависит от положения сварки в пространстве, толщины и состава свариваемого металла, диаметра электрода, вида и толщины покрытия электрода. Обычно дуга сохраняет направление оси электрода. При сварке в нижнем положении на горизонтальной плоскости оптимальным считается угол наклона электрода, равный 15° от вертикали в сторону ведения шва, хотя наклон может быть и большим. Так, при наклоне порядка 45° и больше легче удерживать длину дуги, так как при большом угле наклона кончик электрода при касании об изделие опирается не на металл, а на покрытие, чем обеспечивается достаточный зазор между основным металлом для горения дуги и исключается короткое замыкание. Вообще же угол наклона не столь принципиален. При ведении швов, особенно угловых, при корявой форме изделия или же в труднодоступных местах, угол электрода выбирается произвольно, по возможности доступа к точке сваривания.
...
Для получения валика шва нужной ширины и надежного сваривания стыка применяют колебательные движения электрода. Если перемещать электрод только вдоль оси шва, без поперечных колебательных движений, то ширина валика определяется лишь силой сварочного тока и скоростью сварки и составляет 0,8... 1,5 диаметра электрода. Такие узкие валики применяются при сварке тонких листов с хорошо подготовленной поверхностью, при наложении корневого слоя при многослойном шве и т.д.
...
В быту обычно приходится накладывать широкие швы. Чаще всего применяют швы шириной от 1,5 до 4 диаметров электрода, получаемые с помощью поперечных колебательных движений кончика электрода (рис. 4.1). Движения (а—г) применяются при обычных швах, требующих умеренного прогрева металла. Наибольший же прогрев металла происходит при петлеобразных движениях электрода.
...
В конце шва не рекомендуется сразу обрывать дугу, так как в этом случае на поверхности металла остается кратер. Кратер может вызывать появление трещин в шве. При сварке низкоуглеродистой стали кратер заполняют электродным металлом или выводят его в сторону на основной металл. Лучшим способом окончания шва считается заполнение кратера металлом за счет поступательного движения электрода и медленного увеличения дуги до ее обрыва.
...
При наложении швов важно правильно выбрать режим сварки. Выбор режима ручной сварки обычно сводится к определению диаметра электрода для конкретных условий сварки и изделия и силы тока для этих условий. Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, вида сварного соединения, типа шва и др. Силу сварочного тока обычно выбирают в зависимости от диаметра электрода. Для выбора силы тока можно пользоваться упрощенной зависимостью: / = К<1,
...
При сварке вертикальных и горизонтальных швов ток должен быть уменьшен против принятого для сварки в нижнем положении примерно на 5—10%, а для потолочных — на 10—15%.
...
Сварной шов, выполненный покрытыми электродами, особенно в нижнем положении, всегда имеет на поверхности слой шлака, образующийся из обмазки электрода и частично вспльшающих наверх загрязнений с поверхности металла. Во время сварки плавящаяся обмазка электрода растекается поверх жидкого металла, предохраняя сварочную ванну от внешнего воздействия газов воздуха, стимулирует горение дуги. После застывания металла затвердевший шлак остается в таком же положении, часто имеет почти одинаковый с металлом шва цвет.
...
Но воздействие шлака может быть вредным. Так, при больших щелях между свариваемыми кромками, недостаточных силе тока и количестве поступающего с электрода металла, в нижнем положении сварки зазоры могут забиваться шлаком, препятствуя проникновению электродного металла и провару поверхностей. При этом внешне, скрываясь за шлаком, шов может выглядеть вполне нормально, но на самом деле он будет дефектным.
...
После сварки нужно всегда удалять слой шлака с поверхности шва, проверяя качество поверхности наплавленного металла. Шлак подлежит обязательному удалению, если поверх сварного шва пойдет второй шов. Смешивание застывшего шлака и нового навариваемого металла всегда дает неоднородность и отвратительное качество сварного соединения.
...
Обычно застывший шлак удаляется постукиванием вдоль сварного шва молотком, а также с помощью стальной щетки. При постукивании, если шов открытый и однородный, шлак, как правило, легко отлетает с поверхности. При этом стоит беречь глаза. При остывании еще горячий слой шлака находится в напряженном состоянии. Даже при легком ударе шлак разрушается от внутреннего напряжения и его горячие и острые осколки с большой силой разлетаются во все стороны.
...
Промышленные технологии сварки предполагают непрерывное ведение шва до его завершения по всей длине. Этот способ конечно же оправдывает себя в случае выверенного подбора электрода и силы тока для заданной толщины металла, при хорошо подготовленной поверхности и достаточной квалификации сварщика. Однако в быту
...
часто варят плохо подготовленные для сварочных работ материалы: ржавый и окрашенный металл, поверхности с рваными краями, детали неоднородной формы и толщины. При таких условиях создать какие-то оптимальные условия для сварки очень сложно, да и на высокое качество надеяться не приходится. Электроды тоже часто попадаются какие попало, притом что у большинства бытовых сварочных трансформаторов все же нет возможности плавной подстройки тока. В этих условиях в народе уже давно выработалась своя техника сварки, описание которой вы вряд ли найдете в учебниках по сварочному делу. Сварка обычно ведется короткими, последовательными швами, что упрощает как технику сварки, так и позволяет обойти многие проблемы с качеством и формой поверхности. Тем не менее этот способ весьма эффективен, позволяет вручную поддерживать мощность в месте сварки и температуру изделия вокруг шва, избегая, таким образом, перегрева и прожигания металла.
...
При таком подходе короткие швы последовательно ложатся подряд — друг за другом с небольшими перерывами во времени, — из них складывается основной шов. Суть способа заключается в периодических перерывах в горении дуги во время наложения сварного шва, которые делаются сварщиком намеренно. Сварщик зажигает и ведет дугу на протяжении 2...4 секунд, наплавляя металл, потом гасит ее и примерно через такой же промежуток времени зажигает дугу с окончания только что наложенного фрагмента на несколько секунд снова, продолжая начатый шов. В дальнейшем процесс циклически повторяется до завершения сварного шва. Зачем это нужно? Если варится достаточно тонкий листовой металл при повышенном токе, не выверенной скорости ведения электрода, широком и толстом шве, — то основной металл постепенно перегревается, становится пластичным и прогорает или течет. То же можно сказать при сварке неподготовленных поверхностей с неровными краями и неоднородными зазорами. Расплавленный металл из сварочной ванны потечет быстрее, чем будет завершена заварка всех щелей. Всего этого удается избежать, если вести шов частями. На протяжении нескольких секунд сварщик накладывает фрагмент шва, который может быть достаточно широким, до тех пор, пока металл сильно раскалится, потом дуга на некоторое время разрывается, давая перегретому металлу немного остыть. Далее прерванный шов продолжается такими же относитель-
...
но небольшими частями. Так удается избежать перегрева и прожигания металла изделия и сохранить относительную однородность соединения. Формируемый таким способом сварной шов может быть достаточно широким и объемным. Получается своего рода регулирование мощности сварки соотношением отрезков времени горения и угасания дуги. К этим же приемам прибегают, когда трудно удерживать непрерывный шов на неровной поверхности. А так появляется возможность время от времени вьвглядывать из-под маски и корректировать направление. К тому же так можно использовать повышенный ток при сварке, при котором выше степень провара, а также легче зажигается и горит дуга.
...
Оставляя без комментариев споры о качестве сварного соединения, полученного вышеописанным способом, я должен сказать, что такой подход получил повсеместное распространение и его используют в своей практике профессионалы. Он проверен опытом и временем. Если подходить к делу правильно, то сварные швы получаются достаточно надежными. Основная проблема здесь — возможность смешивания застывающего шлака с расплавленным металлом.
...
При наложении сварного шва его металлическая основа всегда покрыта слоем возникающего из покрытия электрода шлака. Расплавленный шлак всегда легче расплавленного металла, поэтому при нормальных условиях в сварочной ванне он всплывает на поверхность металла, где и застывает уже после застывания металла. Таким образом, при ведении непрерывного шва смешивания металла и шлака не происходит. Но смешивание возможно при наложении швов частями, когда предыдущему фрагменту дают остыть. Чтобы этого не происходило, главное не перестараться со временем перерывов в горении дуги. Фокус в том, что металл обладает большей теплопроводностью, нежели шлак, поэтому застывает быстрее. Когда металлическая часть шва достаточно отвердевает, шлак на поверхности еще находится в жидком состоянии — он еще светится оранжевым цветом. Здесь-то и нужно не упустить момент, вновь зажигая дугу и продолжая шов, пока шлаки еще в жидком состоянии, а основной металл немного остыл. Тогда еще не затвердевший шлак с предыдущего фрагмента шва вновь всплывет на поверхность при продолжении сварки и поступлении новой порции жидкого металла. Смешивания металла и шлака не произойдет.
...
• Структура сварного соединения очень сильно зависит от подготовки свариваемых поверхностей, техники ведения сварки, однородности и чистоты наложенного сварного шва. Чтобы получить качественные соединения и точную сборку свариваемых деталей в целом, нужно хорошо понимать суть происходящих при этом процессов.
...
Загрязнение металла шва. В зоне плавления электрической дуги температура достигает больших значений — 2300°С, что приводит к быстрому плавлению электродного металла и металла изделия, интенсивному разогреву, а потом достаточно быстрому охлаждению металла после сварки. Воздействие электрической дуги приводит к тому, что молекулы кислорода, азота, водорода, находящиеся в воздухе или влаге в зоне дуги, частично разлагаются на атомы и ионы. В атомарном состоянии эти элементы обладают высокой активностью, вступая в химическое взаимодействие с элементами расплавленной стали и растворяясь в ней, что является следствием хрупкости металла.
...
Для защиты свариваемого металла от воздействия окружающей среды на электроды для ручной электросварки наносится специальное покрытие. Защита металла от воздуха осуществляется за счет шлака и газов, образующихся при плавлении покрытия электрода. Кроме того, покрытие электрода способствует ионизации в дуговом промежутке, поддерживает и стабилизирует процесс горения дуги. Подобные меры значительно улучшают качество сварного соединения. Однако, эффективно изолируя сварочную дугу от воздуха, покрытие электрода малоэффективно для защиты от загрязнений, находящихся на поверхности свариваемого металла. Выгорание всевозможных веществ на поверхности приводит к разбрызгиванию металла, загрязнению и ухудшению прочности сварного соединения.
...
В процессе электросварки происходят неизбежные изменения в структуре металла, его химического состава и механических свойств. Малый объем расплавленного металла в сварочной ванне и относительно холодный основной металл свариваемых часгей вызывают интенсивный отвод тепла в свариваемое изделие. В результате происходит быстрое затвердевание и кристаллизация металла шва, неод-
...
нородное протекание химических реакций, возникновение перенапряжений, деформаций и, возможно, трещин, что в конечном итоге сказывается на механических свойствах сварного соединения. Это особенно актуально при сваривании изделий из чугуна. Механические свойства, структура и химический состав металла зависят не только от состава металла электрода и свариваемых частей, но также в значительной степени от температурного режима, характера и интенсивности химических реакций при сварке.
...
Проникновение атомов распадающихся молекул в сварочную ванну вызывает химические реакции и образование химических соединение,
...
Кристаллизация металла шва и образование трещин. Сварные швы ослабляются также наличием зерен, зон напряжений и трещин, появляющихся при остывании и кристаллизации расплавленного металла. Зерна образуются всегда при кристаллизации металла, что неизбежно при переходе его из жидкого состояния в твердое. Кристаллизация металла сварочной ванны начинается в зоне сплавления от твердых кромок свариваемых деталей (рис. 4.2). Началом кристаллизации являются не полностью оплавленные зерна на кромках металла. Они наращиваются затвердевающими частицами металла сварочной ванны. Из сварочной ванны появляются зародыши но-
...
Кристаллизация металла шва и образование трещин.
...
вых растущих зерен. При затвердевании металла к первоначально образовавшимся зародышам зерен присоединяются новые зерна, и происходит их рост.
...
Кристаллизация металла сварных швов имеет прерывистый характер. Под действием сил, появляющихся в процессе сварки и кристаллизации, металл сварочной ванны постоянно находится в движении. Эти силы придают металлу шва слоистый характер при любых условиях сварки (рис. 4.3). Чем сильнее теплоотвод и меньше объем жидкого металла в сварочной ванне, тем тоньше кристаллизационный слой.
...
Находящиеся в жидком металле примеси и загрязнения имеют более низкую температуру затвердевания, чем сталь, они располагаются по границам зерен, ослабляя их сцепление между собой. Форма шва влияет на расположение неметаллических включений. В широких и неглубоких швах эти включения вытесняются наверх и могут быть легко удалены; в узких и глубоких швах загрязнения часто остаются между зернами. При попадании в металл сварного шва легкоплавких загрязнений, с температурой плавления ниже, чем у стали, в охлаждаемом шве могут появиться горячие трещины. Они возникают под действием растягивающей усадочной силы при охлаждении металла.
...
Трещины могут также возникать в металле из-за действия водорода. Атомарный водород соединяется в молекулы и создает большие давления внутри зерен, что приводит к образованию трещин. Трещины могут возникать в металле под влиянием мартенситного превращения. Мартенсит обладает меньшей удельной плотностью, что ведет к созданию дополнительных внутренних напряжений между частицами металла, вызывая появления трещин. Трещины могут возникать и от выпадения из растворов частиц сульфидов, нитридов, закиси железа и др., что тоже является причиной внутренних напряжений.
...
Особенно сильно подвержены отрицательным воздействиям при сварке изделия из чугуна. Низкая пластичность чугуна приводит к появлению трещин при напряжениях, достигающих временного сопротивления. Эти напряжения могут быть внутренними, обусловленными неравномерностью нагрева и охлаждения деталей из чугуна. При высоких скоростях охлаждения проявляется склонность чугуна к закаливанию с образованием закалочных структур. Кроме повышенной твердости и хрупкости, закалочные структуры вредны еще и потому, что их образование сопровождается появлением закалочных напряжений и образованием трещин. Способность чугуна к отбеливанию при быстром охлаждении места сварки обычно приводит к образованию тонкой отбеленной прослойки на границе сварного шва и металла изделия. Эта отбеленная прослойка имеет низкую пластичность по сравнению с другими участками сварного соединения, и под влиянием растягивающей силы, возникающей при охлаждении сварного соединения, она вместе с наплавленным металлом откалывается от основного металла или вызывает трещину по границе отбеленной прослойки в основном металле. Чтобы получить достаточное качество сварных соединений, сварка чугуна проводится по специальным методикам, о чем подробно будет сказано дальше. В бытовых условиях это всегда вызывает определенные трудности и далеко не всегда дает положительный результат в смысле качества. При восстановлении сваркой чугунные детали могут впоследствии разрушиться еще в более значительной степени. Поэтому по возможности чугунные детали следует стремиться заменять на стальные.
...
Строение сварного соединения. Соединение, выполняемое сваркой плавлением, состоит из четырех зон: 1) металл шва; 2) зона сплавления; 3) зона термического влияния; 4) основной металл (рис. 4.4).
...
Основной металл — металл, подвергающихся сварке деталей. Зона термического влияния — участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура и свойства которого изменились в результате нагрева и пластической деформации при сварке. Зона сплавления — металл, находящийся на границе основного металла и шва. Металл шва — сплав, образованный переплавленным основным и наплавленным металлом. Поверхность сварного соединения, выполненного покрытым электродом, покрыта слоем затвердевшего шлака, состоящего из выделений покрытия электрода и всплывших на поверхность загрязнений металла.
...
Наиболее критичным местом в сварном соединении является зона термического влияния, ширина которой составляет 5...6 мм при ручной сварке, в ней еще различают шесть дополнительных участков. На стыке между основным металлом и швом находится тонкий переходной участок, относящийся к зоне термического влияния, — участок неполного расплавления. Роль этого участка очень важна: здесь происходит сплавление — образование металлической связи между металлом шва и свариваемой деталью. Если между зернами имеется пленка окислов или осажденных газов, то в этом месте не произойдет прочной металлической связи и будут возникать трещины в зоне сплавления. Сразу за этим участком находится еще более критичное место — участок перегрева. Для него характерен значительный рост размеров зерна. Перегрев снижает механические свойства стали, в основном пластичность и стойкость к ударным нагрузкам. Эти свойства тем хуже, чем больше размер перегретых зерен и шире участок перегрева. Перегретый металл является самым слабым местом в сварном соединении, поэтому здесь он чаще всего и разрушается.
...
Таким образом, если по прочности соединений, работающих на статическую нагрузку, сварка может быть сопоставима с прочностью основного металла, то в случае ударной нагрузки сварные соединения находятся в значительно менее выгодном положении. В общем случае прочность сварного соединения зависит от многих факторов: качества наложения шва и его чистоты, прочности металла, характера прилагаемых нагрузок и температурного режима работы сваренных деталей...
...
Любой металл при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. При нагревании электрической дугой меняется структура металла, происходит перегруппировка атомов из одного типа кристаллической решетки в другой, увеличивается или уменьшается объем. Изменение температуры тела приводит к перемещению частиц металла, что становится причиной напряженного состояния в металле. Величина внутренних напряжений нагретых частиц с увеличением нагрева возрастает, так как, смещаясь, они встречают сопротивление неподвижных холодных частиц. Напряжения возникают при неравномерном смещении частиц, при неравномерном нагреве или охлаждении тела, что характерно в процессе сваривания. Внутренние напряжения в теле непрерывно меняются и приходят в равновесие лишь при полном остывании металла до температуры окружающего воздуха.
...
Возникающие в процессе сварки напряжения вызывают деформации свариваемых деталей. Эти деформации можно разделить на временные и остаточные. Временные деформации возникают в ограниченный момент времени — в процессе нагревания и остывания металла, после сварки они исчезают. Остаточные деформации продолжают существовать после сварки, после полного охлаждения изделия. В результате остаточных деформаций фрагменты изделия, как правило приваренные части, меняют свою ориентацию друг относительно друга, и она не соответствует первоначально установленному положению, в результате чего возникают ошибки в размерах и формах изделия. Расплавленный металл сварного шва, остывая, сокращается в объеме, возникающие при этом напряжения стараются стянуть сопря-
...
женные части внутрь шва, деформируя положение их поверхности (рис. 4.5, 4.6). При сварке металлов, обладающих низкой пластичностью, возникающие в них напряжения и деформации могут стать причиной трещин и, в конце концов, разрушения изготовленного таким образом изделия.
...
Полностью избежать остаточных деформаций при сварке невозможно. Существуют только способы, с помощью которых можно получить минимальные величины деформаций. Так, соединения без скоса кромок дают меньшую деформацию, чем соединения с разделкой кромок. Остаточные деформации уменьшаются при уменьшении количества сварных швов и их сечения, что конечно же может быть применимо и целесообразно далеко не во всех случаях.
...
Величина деформации сильно зависит от способа сборки и крепления свариваемых деталей. Детали с жестким креплением, не допускающим перемещения друг относительно друга, меньше подвержены деформации. Жесткое крепление можно обеспечить путем предварительных прихваток деталей свариваемой конструкции в наиболее ответственных точках. После прихваток короткими швами конструкция приобретает целостный вид и становится более жест-
...
кой. После этого на нее накладываются основные сварные швы. Но даже этот способ не может быть полной гарантией от возникновения нежелательных остаточных деформаций.
...
Другой способ заключается в симметрическом расположении швов относительно свариваемых фрагментов. Швы следует располагать так, чтобы деформации, вызванные ими, были направлены в противоположные стороны и этим взаимокомпенсировали друг друга (рис. 4.7). Вести сварку в этом случае нужно поочередно короткими швами с разных сторон. Однако и этот способ может быть применим далеко не всегда при соединении свариваемых деталей.
...
Уменьшить остаточную деформацию можно, используя предварительное закрепление свариваемых частей к какому-либо жесткому основанию. Например, листовой металл можно прижимать к ровному фундаменту по месту вблизи шва и убирать крепление только при остывании сварного шва. Однако полностью устранить деформацию таким образом не удастся, так как сварное изделие будет деформироваться и после остывания и удаления зажимов за счет силы остаточных напряжений в шве, но их влияние уже будет сведено к минимуму.
...
Для уменьшения деформации, особенно изделий из чугуна и закаливающихся сталей, можно применять предварительный подогрев зоны сварки шириной 40...50 мм с каждой стороны шва. При этом снижается перепад температур между участками сварного соединения, подвергающихся сильному нагреву при наложении шва, следовательно, уменьшаются напряжения и конечные деформации изделия. Температура предварительного подогрева определяется типом металла, его толщиной и жесткостью конструкции. Для стали подой-
...
дет 400...600°С, для чугуна — 500...800°С. При значительной толщине свариваемых сталей, более 30 мм, можно устанавливать меньшие температуры подогрева —: 150...200°С. Предварительный подогрев выполняется газовыми горелками или электрическими нагревателями.
...
Иногда свариваемые детали предварительно изгибают перед сваркой на определенную величину в сторону, противоположную деформации. После проварки шва части изделия деформируются и занимают необходимое положение. Величина изгиба обычно определяется опытным путем. Такой способ применим разве что при серийном производстве, когда целесообразно изготовление одного шаблона для изготовления большого количества однотипных изделий. Пользуясь обратным изгибом, можно полностью устранить кот
...
В ряде случаев для исправления деформаций применяется ковка. Изделия подвергаются ковке по месту шва сразу после сварки еще в горячем состоянии. Проковке могут подвергаться швы подходящих деталей длиной до 150.. .200 мм, незамедлительно, сразу же после наложения шва. При большом увеличении длины сварного шва ковка неприменима, так как уже происходит остывание начальной части шва при еще свариваемой конечной. Также не рекомендуется сразу вести проковку сильно горячих—раскаленных участков сварных швов.
...
Самым расходуемым материалом при электросварке являются конечно же электроды. Поступающие в продажу электроды в большинстве своем рассчитаны на параметры наиболее простых сварочных аппаратов, то есть переменный ток и относительно невысокое напряжение холостого хода. Поэтому при покупке мало кто задумывается о более тонких свойствах электродов. Скорее более важную роль при выборе играет цена да еще качество горения дуги, о котором чаще всего приходится судить на основании практического опыта. Репутацию того или иного типа электродов также может определять имя производителя, указанное на пачке упаковки. Хотя надо сказать, что качество поставляемых электродов может меняться от партии к партии, также
...
их состояние сильно зависит от условий хранения, транспортировки и даже давности. На упаковке электродов обычно указывается, что перед применением их необходимо сушить при определенных условиях, например при температуре 120°С в течение 40 минут, что практически никогда не соблюдается. Если электроды долго хранились в сырых условиях и сильно пропитались влагой, то качество горения дуги будет крайне неудовлетворительное. В процессе сварки сырые электроды трещат и брызгаются, обмазка от интенсивного испарения трескается и обсыпается, качество шва падает. В этом случае даже рекомендованная просушка не может полностью исправить ситуацию: долго бывшие сырыми электроды при сушке покрываются белыми пятнами и их качество все-таки остается хуже, чем у нормальных изделий. Также большое значение имеет состояние покрытия электрода. Если при погрузке пачки бросали как попало, то покрытие трескается и скалывается. Особенно неприятно, когда обсыпаются кончики электродов, в этом случае проблемы возникнут сразу же — при зажигании дуги. Кончики могут быть в неудовлетворительном состоянии и у некачественно изготовленных на заводе электродов.
...
На самом деле такой привычный расходный материал, как электроды, является изделием достаточно сложным, состоящим из множества компонентов и выполняющим целый ряд функций. Задача электрода при ручной сварке заключается не только в наплавке металла шва, он также обеспечивает условия зажигания и горения дуги, предохраняет расплавленный металл от вредного воздействия элементов воздуха, типом электрода определяется род тока и напряжение источника питания дуги, условия сварки. В конечном счете от всего зависит качество конечного изделия, для чего, собственно, электрод и предназначен.
...
Для наиболее распространенной сварки черных металлов применяются покрытые электроды со стержнем из углеродистой стали. Покрытие наносится опрессовкой или окунанием и состоит из разных компонентов. Электродные покрытия создают при сварке защиту от воздуха, способствуют очищению расплавленного металла от вредных примесей поверхности, могут легировать сталь, а также стабилизируют горение дуги. Для создания газовой защиты зоны дуги в покрытие вводят крахмал, целлюлозу, древесную муку и другие органические вещества. Для устойчивого горения дуги в покрытие
...

Специальные стали
Трансформаторы для электродуговой сварки
Механические свойства металлов
Сварочный аппарат своими руками
Сварка на контактных машинах
Краткий справочник технолога-термиста
Спутник термиста

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Сварочный аппарат своими руками