Лабораторна робота 2
Ручне дугове зварювання
Мета роботи – ознайомлення з процесом ручного дугового зварювання.
Сутність ручного дугового зварювання.
Дуговим зварюванням називається зварювання плавлінням, при якому нагрівання кромок металу, що звариваються, здійснюється теплом електричної дуги.
Для ручного дугового зварювання застосовують металеві електроди, що складаються з металевого стрижня 1 та покриття 2 (рис. 1).
1– металевий стрижень; 2 – покриття електрода; 3 – газова атмосфера дуги;
4 – зварювальна ванна; 5 – шлак, що затвердів; 6 – закристалізований метал шва;
7 – основний метал; 8 – краплі розплавленого електродного металу;
9 – глибина проплавління;
Рисунок 1 – Схема ручного дугового зварювання
Плавління електрода та металу, що зварюється в процесі зварювання здійснюється теплом електричної дуги, що горить між електродом та металом який зварюється. Електродний метал у вигляді крапель переходить у рідку металеву ванну, що називається зварювальною, яка після припинення дії дуги кристалізується і утворює зварний шов.
Ручне дугове зварювання може здійснюватись двома способами: електродами, які плавяться, та электродами які не плавяться. Перший спосіб є основним при ручному дуговому зварюванні, і одержав найбільше застосування в будівництві. Другий спосіб використовується при зварюванні кольорових металів та сплавів, а також при наплавлюванні твердих сплавів. За електроди, що неплавяться використовують вугільні або графитові стрижнi.
Обладнання зварювальних постів
Для виконання ручного дугового зварювання зварювальні пости мають бути укомплектовані таким основним обладнанням та інвентарем:
1) джерело живлення електричної дуги;
2) зварювальні дроти;
3) електротримач;
4) пристосування для закріплення деталей, що зварюються;
5) засоби індивідуального захисту (спецодяг, рукавиці, маска).
На заводах зварювальні пости розташовують, як правило, в спеціальних кабінах, а при зварюванні великогабаритних конструкцiй зварювальний пост розташовується відкрито (цех, будівельний майданчик). Місце виконання зварювальних робіт має бути добре вентильованим та оснащено заземлювальним пристроєм.
Джерела живлення зварювальної дуги
Джерела живлення зварювальної дуги класифiкують за такими основними ознаками:
– Вид струму – джерела змінного (зварювальні трансформатори) та постійного струму (перетворювачі, агрегати та впрямляі);
– Кількість одночасно живлених постів – джерела однопостові та багатопостові;
– Характер привода – джерела з електричним приводом та з незалежним приводом (від двигуна внутрішнього згорання);
– Зовнішні характеристики – джерела з крутоспадними, жорсткими зростаючими та змішаними вольтамперними характеристиками;
– Особливості горіння дуги – джерела для зварювання вільною дугою, та дугою що горить в стислих умовах;
– Призначення – джерела живлення для ручного дугового зварювання, для автоматичного та півавтоматичного під флюсом, зварювання у захисних газах.
Важливою умовою одержання зварювального шва високої якості є стійкість процесу зварювання. Для забезпечення стійкого процесу зварювання джерела живлення повинні задовольняти таким вимогам:
1. Напруга холостого ходу має бути достатньою для легкого збудження дуги, але не перевищувати норм безпеки. Величина напруги холостого ходу залежить від конструкцiї та призначення джерела живлення і дорівнює (60...80) В;
2. Напруга стійкого горіння дуги (робоча напруга) повинна швидко установлюватись та змінюватись залежно від довжини дуги. Зі збільшенням довжини дуги робоча напруга повинна швидко зростати, а із зменшенням – швидко падати. Час відновлення робочої напруги при короткому замиканні від 0 до 30 В не повинно перевищувати 0,05 с, а за вимогами мінімального розбризгування металу (0,01...0,02) с;
3. Струм короткого замикання не повинен перевищувати зварювальний більше ніж на (40...50) %. При цьому джерела струму повинні витримувати довгочасні короткі замикання зварювального ланцюга, у уникнення перегрівання та пошкодження обмоток джерел струму.
4. Потужність струму має бути достатньою для виконання зварювальних робіт;
5. Джерело струму повинно мати пристрій для плавного регулювання сили струму.
