Ручная сварка

Сваркой называют один из способов получения неразрывного соединения  между частями требующего сварки изделия с помощью прочных связей, устанавливающихся на атомном или молекулярном уровнях. Связь образуется благодаря нагреву или деформированию. Сварка широко применима для создания прочного соединения различных металлов, а также их сплавов.

Выделяют термический, термомеханический и механический классы сварки. Ручная сварка – один из наиболее распространенных видов термической сварки, делающий доступным создание швов самых разных видов без смены инструментов и оборудования. Ее популярность обусловлена возможностью сваривания частей в любых положениях и труднодоступных местах.

Одним из подтипов ручной сварки является ручная дуговая сварка – сварка с помощью покрытого металлического электрода. Чтобы создать, а затем поддерживать электрическую дугу, сварочный ток должен быть проведен к электроду, а также предмету, требующему сварки.

Полярность, которой проводится сварка, может быть прямой или обратной. Прямой она будет в том случае, если к свариваемым деталям присоединяется полюс с положительным значением. Обратная полярность подразумевает полюс с отрицательным значением. 

Дугой расплавляется стержень и покрытие электрода, а также само изделие. Полученный из электродного стержня металл называют электродным, из изделия - основным. Во время сварки в специальную ванну попадают капли электродного металла, покрытые шлаком. В ванне они перемешиваются с металлом свариваемого изделия, а шлак со стержня выходит на поверхность. Сварочные ванны бывают самых разных размеров, выбор которых зависит от многих факторов: начиная от того, в каком положении проводится сварка, и заканчивая тем, какая у кромок изделия форма.

Шлак необходим для того, чтобы предотвратить взаимодействие металла с воздухом и очистить изделие от примесей.

Металл, находящийся в сварочной ванне, проходит процесс кристаллизации по мере того, как дуга от него удаляется – так образуется сварочный шов, поверхность которого покрывается затвердевшим шлаком.

Существует два основных способа разжигания дуги: с помощью прямого отрыва электрода или с помощью скольжения электрода. Вести дугу необходимо так, чтобы свариваемые кромки проплавились, а качество шва было на необходимом уровне. При этом нельзя забывать и о его форме. Для этого длина дуги должна постоянно поддерживаться и сохранять постоянство движения электрода.

Конечно же, важным этапом ручной сварки, как и любой другой, является подготовка металла, который нужно очистить и выправить. Очистку необходимо сделать до того, как будет произведена сборка узла. Особого внимания при очистке требует зазор между кромками. Очищают металл с помощью ручных или механических щеток, пламени горелки или другим удобным для сварщика способом.

Помимо подготовки металла, важным является выбор режима, которым будет проводиться сварка. Размеры шва и его форма находятся в прямой зависимости от выбранного режима сваривания. Глубина шва определяется тем, увеличивается или уменьшается величина тока, однако ширина шва от величины тока не зависит. При полярности тока с отрицательным значением глубина провара в два раза больше, чем при прямой.

Для уменьшения подвижности дуги уменьшают размер электрода. Таким образом, увеличивается глубина шва. Если же необходимо увеличить ширину шва, следует увеличить диаметр электрода. Применяя  ручную сварку, изменить ширину шва с помощью изменения напряжения дуги сложно, так как напряжение колеблется в незначительном диапазоне. Однако глубину шва при ручной сварке можно легко контролировать с помощью скорости. Так, используя небольшую скорость сварки, получается и небольшая глубина. С увеличение скорости жидкий металл вытесняется более интенсивно, что способствует большей глубине провара. На ширину шва оказывает влияние и длина электрода: чем больше длина, тем меньше глубина шва.

Режим сварки следует выбирать, опираясь на то, какого вида металл будет свариваться, какой он будет толщины, какую будет иметь конструкцию. Так, выбрав условия сварочной работы, можно приступить к выбору размера электрода и величины тока. Следует помнить, что, несмотря на высокую производительность, электрод больших диаметров может привести еще и к тому, что свариваемый металл проплавится или не проварится корень шва.

Как уже понятно из вышесказанного, сварочные швы при ручной сварке делятся на несколько видов. Одним из них является стыковый шов. Кромки при такой сварке не имеют скоса. При таком способе важно правильно подобрать величину тока и диаметр электрода. 

При однослойной сварке дуга создается у самого скоса, после чего перемещается вниз. Когда корень дуг проварится, дуга выводится на следующую кромку. На месте скоса необходимо замедлить электрод, а при приближении к корню шва – ускорить. Делают это для того, чтобы обеспечить достаточный провар и не допустить сквозной прожог. Ручная сварка допускает также сварку встык кромок V-образной формы подготовки. Такая сварка проводится с использованием как однослойных, так и многослойных швов.

Во время сварки швов c двумя и более слоями необходимо в первую очередь проварить корень шва с помощью электрода небольшого диаметра. Следующий слой наплавляется уже с использованием электрода с большим диаметром. Перед тем, как накладывать следующий слой, предыдущий очищается от шлака. Шлаковые прослойки на швах недопустимы. Толщина каждого слоя должна быть не больше 5 мм. Для более прочной проварки часто прибегают к использованию подварки шва с обратной стороны. 

При использовании для ручной сварки угловых швов, необходимо следить, чтобы в процессе сварки шлак не попадал на металл в положении перед дугой. При таком типе сварки есть опасность непровара у вершины кромки. Чтобы избежать этого, следует зажигать дугу в нижней плоскости и немного наклонять электрод поочередно к разным плоскостям.