Ремонт стальных деталей ручной дуговой сваркой и наплавкой. Выбор электродов. Сварочное оборудование

Дуговая сварка относится к сварке плавлением с помощью электрической дуги.

Сварочная (электрическая) дуга - электрический дуговой разряд в ионизи­рованной смеси газов, паров металла и компонентов, входящих в состав элек­тродных покрытий, флюсов и т. д.

В зависимости от схемы подвода сварочного тока, условий горения сва­рочной дуги и других признаков различают сварочные дуги следующих видов:

дуга прямого действия, горит между электродом и свариваемым металлома дуга косвенного действия, когда она горит между двумя электродами, а свариваемый металл не включен в электрическую цепь дуга между двумя плавящимися электродами и свариваемым изделием сжатая дуга.

Дуговую сварку классифицируют следующим образом:

по степени механизации - ручная, механизированная и автоматизированная;

по роду тока - постоянный, переменный и пульсирующий;

по состоянию дуги - свободная и сжатая;

по числу дуг - одно - и многодуговая;

по полярности сварочного тока - прямая и обратная;

по виду электрода - плавящийся (металлический), неплавящийся (уголь­ный, вольфрамовый и др.).

Для возбуждения дугового разряда и получения начальной ионизации обычно два электрода или электрод и деталь сводят до соприкосновения, а за­тем быстро разводят. Ток между электродами проходит через мелкие неровно­сти на торцах и разогревает их до расплавления. При быстром разведении элек­тродов расплавляемые мостики растягиваются и сужаются. В результате этого при высокой температуре паров металла наступает ионизация промежутка и возникает дуговой разряд.

Металлы и сплавы в зависимости от наличия полиморфного превращения и величины его объемного эффекта делят­ся на три группы:

1. С большим объемом этого превращения.

2. С малым объемом.

3. Без полиморфных превращений.

При сварке материалов первых двух групп наиболее существенные измене­ния свойств и структуры ммуг происходить вследствие как полиморфных превращений или эвтектоидного распада, так и образования пересыщенных твердых растворов (старение закаленных высокотемпературных фаз, отпуск мартенсита).

Однако если в первой группе из-за высокого объемного эффекта полиморфного превращения ведущим в формировании структуры и свойств, как правило, являет­ся мартенситное превращение, то для второй группы - кристаллизация, эвтектоидный распад и старение закаленных высокотемпературных фаз.

При сварке материалов третьей группы главную роль играют процессы кристаллизации (особенно эвтектической), рекристаллизации и старения.Общей для материалов второй и третьей групп является невозможность исправления грубой кристаллической структуры металла шва и рекристаллиза-

ционной структуры околошовной зоны путем последующей термообработки из-^а малого объемного эффекта полиморфного превращения или вообще по причине отсутствия фазовой перекристаллизации.

К материалам с большим объемным эффектом полиморфного превращения относятся стали перлитного и мартенситного классов, а также сплавы циркония и олова.

Малоуглеродистые строительные низколегированные стали применяются после прокатки. Они хорошо свариваются всеми видами сварки, не подвержены существенной закалке при сварке, поэтому после сварки не подлежат термиче­ской обработке.

Среднеуглеродистые стали удовлетворительно свариваются всеми видами сварки, за исключением газовой. Изделия сложной формы с толщиной стенок менее 15 мм сваривают с предварительным подогревом до 200 °С. механических свойств в различных участках соединений.

Для крупногабаритных деталей структура и механические свойства материала регулируются целиком в процессе сварки.

Режимы сварки. Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины восстанавливаемой детали. При сварке деталей толщиной до 4 мм его диаметр принимают равным толщине восстанавливаемой детали.