Дуговая сварка защитным металлом (сокращенно SMAW).Принцип таков: между покрытым электродом и основным металлом генерируется дуга, а метод сварки использует тепло дуги для плавления электрода и основного металла.Наружный слой электрода покрыт сварочным флюсом и плавится под воздействием тепла, что имеет функции стабилизации дуги, образования шлака, раскисления и рафинирования.Поскольку для этого требуется простое оборудование и гибкость в эксплуатации, его можно легко приваривать к сварным швам, образованным в разных положениях и различных соединениях в пространстве.Поэтому он широко используется и в настоящее время.
Рис. 1. Соединение для дуговой сварки экранированным металлом
Ручная дуговая сварка представлена на рисунке:
Перед сваркой соедините свариваемую деталь и сварочные щипцы к двум полюсам электросварочного аппарата и зажмите сварочный стержень сварочными щипцами.Во время сварки сварочный стержень и заготовка мгновенно соприкасаются, образуя короткое замыкание, а затем их разделяют на определенное расстояние (около 2-4 мм) и зажигается дуга.
Рисунок 2. Процесс дуговой сварки защитным металлом
Заготовка под дугой сразу плавится, образуя полуовальную ванну расплава.После расплавления электродного покрытия часть его превращается в газ, который окружает дугу, изолируя ее от воздуха, тем самым защищая жидкий металл от кислорода и азота;часть его становится расплавленным шлаком, или распыляется в ванну расплава отдельно, или расплавляется вместе с сердцевиной. Капли расплавленного металла распыляются в ванну расплава вместе.
В дуге и расплавленной ванне жидкий металл, шлак и дуговой газ претерпевают друг с другом определенные физические и химические изменения, такие как растворение газа в жидком металле и окислительно-восстановительная реакция.Газ и шлак в ванне расплава всплывают вверх из-за своего легкого веса.При снятии дуги температура падает и металл и шлак затвердевают один за другим.Таким образом, два куска металла соединяются расплавленным и кристаллизованным металлом сварного шва.Поскольку усадка шлака отличается от усадки металла, он будет скользить по шлаковой оболочке и металлической границе, а шлаковая оболочка может упасть автоматически или упасть после удара, а металлический сварной шов покроется рыбьей чешуей. можно разоблачить.
Основным оборудованием ручной дуговой сварки является электросварочный аппарат.Электросварочный аппарат представляет собой источник питания, генерирующий сварочную дугу, и существует два типа переменного и постоянного тока.В настоящее время в Китае производится множество видов электросварочных аппаратов, которые по конструкции можно разделить на электросварочные аппараты переменного тока и электросварочные аппараты постоянного тока.
Существует два различных метода подключения сварочных аппаратов постоянного тока.Когда электрод подключен к отрицательному электроду, а заготовка подключена к положительному электроду, это метод положительного соединения;противоположным является метод обратного подключения.Обычно при сварке щелочным электродом с низким содержанием водорода (например,E7018, E7016), для стабильного горения дуги предусмотрено использование метода обратного включения постоянного тока;при использовании кислотного электрода (например,Е6013, J422) для сварки толстых стальных пластин используется метод прямого соединения, поскольку температура анодной части выше, чем у катодной части, и метод прямого соединения может обеспечить большую глубину проникновения;при сварке тонких стальных пластин и цветных металлов применяют обратный метод соединения.При сварке переменным током, поскольку полярность меняется попеременно, нет необходимости выбирать полярность подключения.
Сварочным материалом для ручной сварки является электросварочный стержень, который состоит из стального сердечника и покрытия с внешней стороны стального сердечника (см. такжеСостав сварочного электрода).
Сварочный стержень
Роль стального сердечника (сварочного сердечника) заключается в основном в проведении электричества и формировании наплавленного металла определенного состава на конце электрода.Сварочный стержень может быть изготовлен из различных сталей.Состав сварочного сердечника напрямую влияет на состав и работоспособность наплавленного металла.Поэтому сварочный стержень необходим для минимизации содержания вредных элементов.Помимо ограничения S и P, некоторые сварочные стержни требуют, чтобы сварочный сердечник контролировал As, Sb, Sn и другие элементы.
Рисунок 3. Сварочный электрод Tianqiao E6013.
Флюсовое покрытие
Покрытие электродов также можно назвать краской.Основная цель нанесения его на сердечник — облегчить операцию сварки и обеспечить определенный состав и работоспособность наплавленного металла.Электродные покрытия можно смешивать с сотнями порошков сырья, таких как оксиды, карбонаты, силикаты, органические вещества, фториды, ферросплавы и химические продукты, в соответствии с определенным соотношением формулы.Различное сырье можно разделить на следующие категории в зависимости от его роли в покрытии электродов:
1. Стабилизатор позволяет электроду легко зажечь дугу и поддерживать стабильное горение дуги во время процесса сварки.Любое вещество, которое легко ионизировать, может стабилизировать дугу.Обычно используются соединения щелочных и щелочноземельных металлов, такие как карбонат калия, карбонат натрия, мрамор и т. д.
2. Шлакообразователь может образовывать при сварке расплавленный шлак с определенными физическими и химическими свойствами, покрывающий поверхность расплавленного металла, защищающий сварочную ванну и улучшающий форму сварного шва.
3. Раскислитель за счет металлургической химической реакции в процессе сварки для снижения содержания кислорода в металле шва и улучшения механических свойств сварного шва.Основными раскислителями являются ферромарганец, ферросилиций и ферротитан.
4. Газогенерирующий агент может отделять и высвобождать газ под действием высокой температуры дуги, защищая дугу и ванну расплава и предотвращая проникновение кислорода и азота в окружающий воздух.
5. Легирующая добавка. Применяется для компенсации выгорания легирующих элементов и перехода легирующих элементов в сварной шов в процессе сварки для обеспечения получения металлом шва необходимого химического состава и работоспособности.
6. Пластифицирующая смазка. Увеличьте пластичность, скольжение и текучесть порошкового покрытия в процессе прессования сварочного стержня, чтобы улучшить качество прессования сварочного стержня и уменьшить эксцентриситет.
7. Клеи Придают порошку покрытия определенную вязкость во время процесса нанесения компрессионного покрытия, он может прочно связываться со сварочным стержнем и придает покрытию сварочного стержня определенную прочность после высыхания.
Время публикации: 27 июля 2021 г.