Вся електронна бібліотека >>>

Зміст книги >>>

 

Книги з будівництва та ремонту

Технологія кам'яних і монтажних робіт


Побут. Господарство. Будівництво. Техніка

 

§ 100. ДУГОВЕ ЗВАРЮВАННЯ

 

 

Найпоширеніший спосіб зварювання металів будівництві-дугове зварювання. Вона заснована на виникненні електричної дуги між електродом і зварюваними деталями. При дотику електрода зварюваного виробу внаслідок наявних на ньому мікроскопічних нерівностей замикання завжди відбувається в місцях точкових контактів - виступів. Велика щільність струму, що проходить через ці контакти, забезпечує швидкий нагрів їх до високих температур. При подальшому відведенні кінця електрода від поверхні виробу на 2-5 мм відбувається іонізація газу в міжелектродному зазорі. В таких умовах достатньо мати на кінцях анода і катода (виріб і електрод) напруга 50 В, щоб встановився стаціонарний дуговий розряд (горіння дуги).

Температура дуги перевищує 5000°С. Завдяки цьому на поверхні електрода утворюється шар розплавленого металу, який у вигляді крапель переходить з електрода на свариваемое виріб, де змішується з розплавленим металом шва. При цьому кінець електрода в деякі моменти стосується вироби, роблячи короткі замикання; щільність струму в місцях точкових контактів різко підвищується, метал електрода в цих місцях скипає і відбувається розрив між частиною розплавленої (краплею) та рештою частиною електроду. Це явище має характер вибуху, супроводжуваного тріском, характерним для горіння дуги.

Розплавлений метал завжди переноситься від електрода до виробу (основним металом) незалежно від напряму струму. Під впливом електромагнітних сил в зоні горіння дуги (249) відбувається рух газів, утворюються при розплавлюванні кінця електрода, яке спрямоване від електрода 1 до виробу 5. Це рух газів створює тиск дуги на розплавлений метал вироби і утворює в ньому поглиблення кратер 2, витісняючи рідкий метал зварювальної ванни із зони горіння дуги 3 і тим самим сприяючи більш глибоке розплавлення металу виробу 5.

Товщина шару основного металу, що перейшло у розплавлене стан, називається глибиною провару 4: При ручному зварюванні глибина провару досягає 1-2 мм, при спеціальних видах зварювання - автоматичної або методами глибокого проплавлення - вона значно збільшується.

Якщо розігрів основного металу виробу недостатнім при зварюванні, то він може взагалі не перейти в рідкий стан, присадний метал (метал електрода) застигне на виробі і молекулярного з'єднання метал-лов в один сплав не произой-дит. Таке явище називається непроваром. При надмірному йнздмия розігріві вироби можливо метал інтенсивне проникнення кисню повітря всередину стали зварюваного виробу і її забруднення оксидами, а також вигоряння вуглецю, марганцю та інших необхідних компонентів сталі. Таке явище називають пережогом. Перепал різко знижує міцність сталі і не може бути виправлений. Перепалений метал треба повністю видаляти з зварного з'єднання.

Перебуваючи в рідкому стані, метал електрода і зварювального ванни поглинає з повітря кисень і азот, які, частково розчиняючись у ньому, роблять структуру наплавленого металу крихкою і неоднорідною, схильної до старіння. Шкідливі впливу повітряного середовища особливо різко проявляються при зварюванні непокритими електродами, коли метал шва швидко остигає і гартується, а виділяються з розплавленого металу гази залишаються всередині шва у вигляді бульбашок і шлакових включень. Зазначені шкідливі впливи в значною мірою усуваються, якщо для зварювання застосовують електроди, покриті обмазкою, і якщо зварка проводиться короткою дугою.

 


Довжина дуги визначається відстанню між дном кратера зварювальної ванни і кінцем електрода. Чим вона коротше, тим швидше розплавлений метал електрода пройде через газовий проміжок і тим менше шкідливий дія повітря на якість шва. Зазвичай нормальна довжина дуги підтримується в межах 0,5-1,1 йэ, де ке-діаметр електрода.

Дугове зварювання проводиться як на постійному, так і на змінному струмі. При зварюванні постійним струмом до виробу підключають провід, з'єднаний з плюсовим контактом машини, а до електрода - провід від мінусового контакту машини. Таке з'єднання зварювального ланцюга називається з'єднанням з прямий полярності. У цьому випадку на позитивному електроді виділяється більша кількість тепла, яке використовується для кращого прогріву зварюваного виробу. Зворотне з'єднання (плюс на електроді і мінус на виріб) називається з'єднанням із зворотною полярністю. Ним користуються при зварюванні тонких аркушів, щоб не пропалити їх. Економічно більш вигідна зварювання на змінному струмі, тому на постійному струмі зварюють тільки найбільш відповідальні конструкції.

Для запалювання зварювальної дуги досить мати напругу струму 50 В, а при ручному зварюванні напругу знижують до 16-25 Ст. Сила струму в залежно від товщини зварюваних елементів дорівнює 150-500 А.

Харчування дуги безпосередньо від електричної мережі неможливо, так як напруга в мережі вище необхідного. Тому для зварювальних робіт застосовують агрегати, що забезпечують перетворення струму до заданої сили і напруги. При зварюванні на постійному струмі в більшості випадків використовують агрегати, що складаються з трифазного асинхронного електродвигуна і одне-постового генератора. При роботі електродвигун підключають до мережі змінного струму. Споживаючи енергію, він обертає генератор, що виробляє постійний струм необхідного напруги і сили, який по проводах подається до електроду і зварюваного виробу для живлення дуги.

Часто доводиться вести монтажні роботи і виробляти зварювання в місцях, де електроенергії немає. У цих випадках застосовують зварювальні машини, у. яких замість електродвигуна встановлено двигун внутрішнього згоряння, що працює на бензині, гасі або іншому паливі.

Для зварювання змінним струмом замість генератора використовують зварювальні трансформатори, що знижують напругу зовнішньої електричної мережі до 55-65, та регулятори сили струму. Зварювальні трансформатори бувають як з окремими, так і з вбудованими в них регуляторами зварювального струму.

Основний робочий інструмент зварника - електро-додержатель зі зварювальним дротом. Электрододер-жатель служить для закріплення електрода і зварювального дроту, підвідного електричний струм. Рукоятку власника виконують з електро - і теплоізоляційного матеріалу (твердих порід дерева, пресованих матеріалів, пластмас). Найбільше поширення мають вилкові, пружинні, затискні електродотримачі (250, а, б, в). Зварювальний провід, що підводить струм . до елек-трододержателю, повинен бути достатньо гнучким і міцним, з надійною ізоляцією.

К. допоміжного інструменту зварника відносяться: металева щітка і молоток для зачищення шлаку, зубило, молоток слюсарний, клеймо, набір шаблонів для перевірки розмірів швів. Для захисту очей і обличчя зварника від променів зварювальної дуги і бризок розплавленого металу служать щитки і маски-шоломи (251) з захисними стеклами (світлофільтрами). Щитки роблять з жаростійкого матеріалу, що не проводить електричний струм (фібри, шкіри, фанери). Зварювальник при роботі тримає щиток в лівій руці. Маску одягають поверх головного убору і закріплюють фіксуючим пристроєм, так що вона може утримуватися при будь-якому положенні голови. Працює зварник у брезентовому спецодязі і брезентових рукавицях.

 

 «Технологія кам'яних і монтажних робіт» Наступна сторінка >>>

 

Дивіться також:

 

Кам'яні роботи Довідник домашнього майстра Будинок своїми руками Будівництво будинки Виготовлення червоного будівельного цегли Бетон і будівельні розчини Гідроізоляція Високоміцний бетон Розчини будівельні Суміші бетонні Властивості бетону