Основы сварки

Краткая характеристика основных видов сварки

Дуговая сварка является наиболее распространенным и универсальным видом сварки. Относится к сварке плавлением.

Дуговая сварка может классифицироваться по целому ряду дополнительных признаков. Подобная схема классификации приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема классификации дуговой сварки

Плавление основного и присадочного металла производится электрической дугой, горящей между электродом и металлом, который сваривают. Расплавленный основной и присадочный металл (электрод или сварочная проволока) образуют так называемую сварочную ванну; в результате кристаллизации металла сварочной ванны образуется сварной шов.

Для защиты сварного шва от окисления применяют электроды с толстым покрытием с обмазкой, выделяющей при горении дуги жидкие шлаки и восстановительные газы (например, СО;водород).

Сварку угольными электродами с зависимой (рис. 2, 6) или независимой (рис. 2, в) дугой с присадочными прутками применяют ограниченно, преимущественно для сваривания тонкостенных изделий из цветных металлов.

Более широко применяют угольные электроды для дуговой резки (особенно для резки шлифованных сталей).

ГЛАВА 2. СВАРОЧНЫЙ ПОСТ. ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ СВАРЩИКА

Сварочный пост

Сварочным постом называется рабочее место, оборудованное всем необходимым для производства сварочных работ. Сварочный пост укомплектовывается источником питания, электрическими проводами, электрододержателем, щитком или маской, а также различными инструментами и приспособлениями.

Сварочные посты могут быть стационарными и передвижными.

В зависимости от рода применяемого тока и типа источника питания сварочные посты принято подразделять на следующие виды:

—сварочные посты постоянного тока с питанием от однопостового (или многопостового) сварочного выпрямителя или сварочного преобразователя;

—сварочный пост с питанием от сварочного трансформатора.

Стационарные сварочные посты обычно представляют собой открытые сверху кабины, в которых свариваются изделия небольших размеров. Как правило, в кабине размещается одпопостовой сварочный выпрямитель или трансформатор. Если используется вращающийся преобразователь постоянного тока, то из-за шума он размещается вне кабины. В случае питания сварочных постов от многопостовых выпрямителей и преобразователей постоянного тока сварочный ток разводят по кабинам шинами или проводами. В кабинах устанавливаются рубильники или магнитные пускатели.

На рабочем столе, как правило, располагают приспособления для сборки и зажатия свариваемых изделий, а ящики стола используются для размещения инструментов, штучных электродов и т. п. На стенке кабины подвешивается специальный сушильный шкаф для прокалки электродов.

Передвижные сварочные посты используются для сварки крупногабаритных изделий непосредственно на строительных площадках и на производственных площадях в цехах. Для защиты источников питания от дождя и снега в этом случае устраиваются навесы, а для защиты от излучения дуги устанавливают щиты.

На рис. 17 показаны схемы сварочных постов для ручной сварки.

Принадлежности для сварки. Электрододержатели

Электрододержатели служат для зажатия электродов и подвода к ним сварочного тока. Электрододержатель должен удовлетворять следующим требованиям:

—обеспечение быстрого и надежного закрепления электрода;

—небольшая масса (до 0,5 кг);

—удобство в работе;

—надежность изоляции от электрического тока;

—надежность изоляции от нагревания;

—обеспечение наиболее полного расплавления электродов;

—обеспечение прочного присоединения сварочного провода и надежного электрического контакта.

Существует несколько типов электрододержателей для ручной дуговой сварки (рис. 18): вилочные, пружинные, зажимные и т. д. В некоторых электродержателях для повышения безопасности работы предусмотрено ручное или автоматическое отключение тока в момент прекращения процесса сварки.

Электрододержатеди, помимо разделения на типы по конструктивной схеме, подразделяются на три группы в зависимости от силы сварочного тока:

I тип — для силы тока до 125 А;

И Тип — 125-315 А;

III тип — от 315 до 500 А.

Электрододержатель должен выдерживать без ремонта расход 8000 электродов. Время смены электрода не должно составлять более 4 сек. На рис. 19 приведена конструкция электро до держателя с системой ручного отключения тока, на рис. 20 — электрод о держатели с продольной и поперечной пружинами для зажима электродов.

Рис. 18. Конструктивные схемы элекгродержатедей для ручной дуговой сварки:

а— вилочные, б — пружинные,в — зажимные, г — безогарковые, д — двухэлектродные, е — со стопорным кольцом

Рис, 19. Электродержатель, оборудованный системой ручного отключения тока

Рис. 20. Типы элктродержателей:

а — с продольной пружиной, d — диаметр пружины, Р — сила зажима электрода, d= Змм, держатель закрыт с двух сторон текстолитовыми накладками; б — с поперечной пружиной

Щитки и маски

Щитки я маски применяют для защиты глаз и кожи лица сварщиков от вредного воздействия электрических лучей и брызг расплавленного металла и шлака.

Изготавливают щитки и маски из токонепроводящего материала — черной фетры и пластмасса. Вес щитка или маски не должен быть более 0,6 кг.

Щитки и маски имеют защитные стекла — светофильтры, основные данные которых приведены в таблице 1. Размеры светофильтров — 52x102 мм. Снаружи светофильтр защищается от брызг металла и шлака обычным оконным стеклом, которое по мере загрязнения заменяется.

Таблица 1

Основные данные светофильтров

Сварочные провода

Ток от силовой сети к сварочным аппаратам подводится обычно по проводам марки КРПТ, от сварочных аппаратов к электродержателю — по проводам марки ПРГД и

ПРГДО с медными жилами или (при отсутствии значительных механических воздействий) проводом АЛРГДО с алюминиевыми жилами. Этот провод должен иметь длину не мене 3 м. В случае необходимости его можно нарастить проводами марок КРПТ, КРПТН, КРПС, КРПСН и т. п.

Рис. 21. Муфте для соединения сварочных проводов

Соединение проводов различных марок выполняется при помощи пайки, медных наконечников и муфт (рис. 21).

Длина проводов от сварочных аппаратов к рабочему месту не должна быть больше, чем 30-40 м, иначе из-за падения напряжения на проводах уменьшится напряжение дуги.

Источник питания может соединяться со свариваемым изделием более дешевым проводом; чаще всего применяется провод марки ПРГ.

Чтобы присоединить этот провод к свариваемому изделию, часто применяют различные быстродействующие зажимы, изготовленные из хорошо проводящего металла (меди, бронзы). Зажимы могут быть пружинного или винтового типа.

Сечения медных проводов выбираются в зависимости от величины сварочного тока (см. табл. 2).

Выбор сечения сварных проводов в зависимости от величины сварочного тока.

Инструменты электросварщика

При производстве ручной дуговой сварки необходим следующий инструмент (рис. 22):

стальная щетка для очист­ки металла от загрязнений перед сваркой и шлака после сварки;

зубило (для вырубки дефек­тных мест сварного шва);

набор шаблонов для провер­ки размеров швов;

метр, отвес, угольник, стальная линейка, чертилка;

стальное клеймо (или их набор).

Рис. 22. Инструмент электросварщика: а — стальная щетка, б — молоток для сбивания шлака, в — зубило, г — молоток

Спецодежда электросварщика

Спецодежда электросварщика (брюки и куртка или комбинезон, а также рукавицы) изготавливаются из плотного брезента» сукна, асбестовой ткани. Брюки одевают поверх обуви, чтобы предохранить ноги от ожогов горячими огарками, которые образуются при смене электродов, и от брызг металла. Куртку не заправляют в брюки по той же причине, карманы куртки должны иметь клапаны, чтобы в них не попал расплавленный металл.