213493_б-МНСТипу-11_2022_5. Дуговая сварка угольным электродом без защиты

• Название: Дуговая сварка угольным электродом без защиты
• Дата: 07.03.2023
• Размер: 273.8 Kb.
• Имя файла: 213493_б-МНСТипу-11_2022_5.docx
• Тип: Исследование; #973877
• страница: 5 из 6

1.8 Техника ручной дуговой сварки угольным электродом

Сварку угольным электродом выполняют дугой прямого действия, т. е. дугу возбуждают между свариваемым металлом и угольным стержнем - электродом. Для сварки применяют угольные и графитовые электроды. Сварка угольным электродом характеризуется медленным испарением угольного электрода.

Сварку производят постоянным током при прямой полярности (минус на электроде). Вследствие того, что температура плавления и кипения угольных электродов имеет всего разницу 400°С (температура кипения 4200°С, а плавления 3800°С), то практически плавление не удается наблюдать. При сварке на обратной полярности дуга горит неустойчиво, шов плохо формируется и происходит науглероживание наплавленного металла, при этом угольный электрод сильно разогревается на большой длине и его испарение увеличивается.

При сварке угольным электродом процесс сварки ведут без присадочного материала и с присадочным материалом. Сварку можно осуществлять также с предварительной укладкой присадочного материала в разделку кромок.

Сварка без присадочного материала заключается в оплавлении дугой кромок свариваемых деталей и является наиболее простым способом сварки. Этот способ получил наибольшее распространение. Без присадочного материала производят сварку тонких листов. Скорость сварки при толщине листов 1 - 3 мм может быть значительно выше, чем при ручной дуговой сварке металлическим электродом. Сварку металлов с подачей присадочного материала в зону дуги выполняют левым или правым способами. Сварку с предварительной укладкой прутков или полосок в разделку кромки применяют при выполнении стыковых и угловых швов из листов большей толщины.

Величину сварочного тока подбирают в зависимости от толщины металла и вида сварного соединения, а диаметр электрода - от толщины свариваемых листов. Увеличение плотности тока допускается только при использовании графитовых электродов. Некоторые режимы сварки низко углеродистой стали графитовыми электродами приведены в табл. 5.

В настоящее время сварку угольным электродом применяют весьма ограниченно при сварке изделий из тонколистового металла, при исправлении дефектов литья и при сварке некоторых цветных металлов и наплавке твердых сплавов.


Рис.9. Некоторые режимы сварки низкоуглеродистой стали графитовыми электродами

Стыки труб можно сваривать в поворотном, когда трубу можно вращать, или в неповоротном положении. Сварку швов первого типа вы­полняют обычно в нижнем положении без особых трудностей, хотя сложно проварить корень шва, так как его формирование ведется чаще всего на весу. Сварка неповоротного стыка требует высокой квалифика­ции сварщика, так как весь шов выполняют в различных пространствен­ных положениях. Можно сваривать двумя способами: каждое полукольцо сверху вниз или снизу вверх. Первый способ возможен при использова­нии электродов диаметром 4 мм, дающих мало шлака (с органическим покрытием), короткой дугой с опиранием образующегося на конце элек­трода козырька на кромки без поперечных колебаний электрода или с небольшими его колебаниями. При сварке снизу вверх процесс ведут со значительно меньшей скоростью с поперечными колебаниями электрода диаметром 3 ... 5 мм.

1.9 Техника безопасности при проведении сварочных работ при сварке угольным электродом

В настоящее время сварку угольным электродом применяют редко — при изготовлении изделий из низкоуглеродистой стали толщиной до 3 мм, при сварке или ремонте изделий из цветных металлов и сплавов или чугуна. Для сварки угольным электродом используют графитовые электроды или угольные, рабочий конец которых в зависимости от диаметра на длине 10—20 мм затачивают на конус с притуплением 1,5—2 мм. Дуга горит между рабочим концом электрода и изделием — дуга прямого действия. Дуга косвенного действия горит между двумя электродами.

Графитовый или угольный электрод в процессе сварки угольным электродом не расплавляется, его расход незначителен и связан только с испарением. Шов образуется за счет расплавления кромок основного металла или присадочного прутка (если он используется). Сварку дугой прямого действия обычно ведут на постоянном токе прямой полярности, что обеспечивает достаточную устойчивость дуги, меньший расход электрода и предохраняет металл от науглероживания при коротких дугах.

Кромки под сварку обычно имеют от бортовку собирают их с помощью точечной сварки, струбцин, зажимов, прихваток и др., обеспечивающих плотное прилегание отбортованных кромок.

При сварке угольным электродом кромки расплавляют без присадочного металла. Однако при повышенных зазорах или случайных прожогах следует использовать проволоку диаметром 1,5—2 мм, подавая ее в дугу для подварки. При необходимости использования присадочного металла его можно предварительно укладывать на свариваемые кромки.

Сварку угольным электродом обычно выполняют только в нижнем положении. При ручной сварке дуга возбуждается касанием электродом кромок, электрод перемещают с короткими поперечными колебаниями. При автоматической сварке угольным электродом дугу возбуждают замыканием дугового промежутка угольным или графитовым стержнем. Электрод перемещается без поперечных колебаний. Вылет электрода из держателя обычно не превышает 75 мм. Для стабилизации дуги применяют пасты или порошки, содержащие легкоионизирующиеся компоненты, наносимые на кромки. В некоторых случаях для улучшения качества швов можно использовать флюсы, по составу такие же, как и при газовой сварке. Величину сварочного тока (А) для угольных и графитовых электродов выбирают в зависимости от диаметра электрода. Строжка угольной̆ дугой̆ представляет собой̆ метод, при котором металл, расплавленный̆ электрической дугой̆, выдувается струей̆ сжатого воздуха. Строжка угольной̆ дугой̆ используется для обработки большинства металлов, таких как сталь, нержавеющая сталь, чугун, никель, медь, магний и алюминий.

Оборудование, используемое при строжке угольной дугой, включает источник питания, держатель угольных электродов и его кабели, а также угольные электроды, которые могут быть круглыми или плоскими. Кроме того также необходимо устройство для подачи сжатого воздуха. Положительный постоянный ток, как правило, используется для литой стали и стальных сплавов. Отрицательный постоянный ток используется для цветных металлов, марганцевой стали, чугуна.

Переменный ток используется для чугуна, алюминия и никелевых сплавов.

Круглый угольный электрод используется для:

• 
  Выплавки корневых швов
  
• 
  Выплавки дефектов и трещин в сварных швах
  
• 
  Разделки кромок под сварку
  
• 
  Резки метала
  
• 
  Пробития отверстий
  

Плоский угольный электрод используется для:

• 
  Выравнивания дефектов поверхности слабой дугой
  
• 
  Очистки стального литья
  
• 
  Выплавки дефектов в пороках литья
  
• 
  Выравнивания верхнего слоя сварных швов дугой
  

При выполнении строжки угольной дугой примите к сведению следующее:

• 
  Перед началом работы убедитесь, что оборудование готово к использованию, а сила тока строжки и угольный электрод соответствуют заготовке
  
• 
  При строжке угольной дугой требуемое давление сжатого воздуха составляет 500–700кПа (5-7бар)
  
• 
  Вставьте угольный электрод в держатель таким образом, чтобы выступающая часть угольного электрода составляла 100-150мм (максимальный ø13мм)
  
• 
  Откройте клапан сжатого воздуха и поднесите наконечник угольного электрода к заготовке
  
• 
  Зажгите дугу, проведя угольным электродом по заготовке
  
• 
  Переместите угольный̆ электрод в такое положение, при котором поток сжатого воздуха будет попадать на расплавляемый материал между электродом и создавшейся канавкой̆
  
• 
  Допустимый̆ угол для строжки угольной̆ дугой̆ составляет 20° – 45°
  
• 
  Если угол больше, сжатый̆ воздух не может выдувать расплавленный̆ металл
  
• 
  Помните, что обрабатываемая поверхность не сразу готова к сварке
  
• 
  Пред сваркой̆ поверхность необходимо очистить, например, отшлифовать
  

При любых работах со сварочным оборудованием нужно беречь себя и окружающих людей. Обеспечить безопасность при сварке - жизненно необходимо, и это не дежурная фраза, а жесткая реальность. Вопросы [сварочной безопасности] требуют внимательного рассмотрения и неукоснительного соблюдения вне зависимости от уровня квалификации сварщика и объема выполняемых работ.

Сварочный аппарат, электроды, кабели, горелки и редукторы – главные материальные части успешного сварочного труда. Главные, но не единственные! Сварочные работы представляют реальную опасность для здоровья сварщика, а вот избежать этих опасностей вовсе не сложно.

Если высказаться коротко, то техника безопасности при сварочных работах сводится к очевидным истинам. Нельзя наплевательски относиться к своему организму. Нельзя приступать к работе и открывать сварочный кейс, думая только о сварке. Сначала подумайте о себе. Все сварочные швы мира не стоят удара током в 220 вольт. И острота зрения не вернется к сварщику, работавшему в полукустарной маске, будь он хоть трижды профессионал. Так что прислушайтесь к этим строчкам, мы ведь о вашем здоровье беспокоимся.

1. 
   Электробезопасность при сварке необходимо обеспечить для предотвращения даже случайной возможности поражения током – как самого сварщика, так и окружающих (напарника и т.д.) Для этого:
   
   • 
     Регулярно проверяйте исправность изоляции кабелей, электродержателей и надежность всех контактов до начала работ
     
   • 
     Отключайте сварочное оборудование во время простоя, перемещения, обеденного перерыва и т.д.
     
   • 
     Все замеченные неисправности устраняйте строго после полного обесточивания аппарата
     
   • 
     Пользуйтесь спецодеждой – рукавицами из искростойких материалов, обувью из кожи и войлока, спецовкой из рекомендованных материалов, при необходимости – каской.
     
   • 
     Не работайте под дождем (или снегом), даже если ваш аппарат «так умеет». Сварка при повышенной влажности – не только на улице в непогоду, но и внутри бойлерных, градирен, подвалов и т.д. - требует специальных навыков и большого опыта, иначе можно и электротравму получить, и оборудование серьезно испортить.
     
2. 
   Оптическая безопасность.
   

Поразительно, но экономия на сварочных масках и очках встречается повсеместно. Сейчас разработаны отличные маски типа «Хамелеон» с автоматической регулировкой прозрачности щитка – он затемняется только при зажигании дуги. В таких масках и работать одно удовольствие, и результат работы качественный, и подносить ее к лицу туда-сюда без конца не надо, и степень затемнения можно самостоятельно настроить. Так нет же! С потрясающим упорством многие начинающие сварщики хватают перед зажжением дуги дедовский щиток – и «зайчики кровавые в глазах» обеспечены на несколько суток вперед.

Даже если вы работаете нечасто, купите себе современную маску для комфортной, качественной и безопасной сварки – у вас ведь нет запасных глаз, правда

Кроме маски, не стоит пренебрегать очками, их одевают для защиты лица при зашкуривании свариваемых изделий. Случайно отлетевший металлический заусенец или кусочек окалины может быть очень болезненным – очки подстрахуют вас от такой неприятности.

3. 
   Пожарная безопасность.
   

Сюда можно включить и защиту от возможных ожогов путем использования спецодежды, обуви, масок и специальных ширм. Будьте особо внимательны при зажигании дуги и во все время ее горения – это период повышенной опасности, не отвлекайтесь при работе. С опытом брызг расплавленного металла при работе будет все меньше, но даже сварщики с многолетним стажем не работают с расстегнутым воротом и закатанными рукавами – учтите это!

4. 
   Специальная безопасность. К ней относится:
   
   • 
     Защита от возможного взрыва при работе в замкнутом пространстве (металлической цистерне и т.д).
     
   • 
     Защита органов дыхания при работе с выделением вредных газов (оксиды марганца, хрома и пр.), для чего применяются респираторы типа «Снежок», совместимые со сварочными масками и удобные в работе.
     
   • 
     Защита при возможной работе на высоте – стандартные средства высотной безопасности (монтажные пояса, страховка) следует использовать в сочетании с повышенной осторожностью. На сварщике надета спецодежда, маска, его движения и углы обзора ограничены – при высотных работах пословица «тише едешь – дальше будешь» очень актуальна.