Сварка ручная электродуговая ГОСТ 5264 80

ГОСТ 5264-80 Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Описание:

Обозначение: ГОСТ 5264-80

Статус: действующий

Название русское: Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Название английское: Manual arc welding. Welding joints. Main types, design elements and dimensions

Дата издания: 29.12.2009

Дата введения в действие: 30.06.1981

Переиздание: переиздание с изм. 1

Область и условия применения: Настоящий стандарт устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых ручной дуговой сваркой.
Стандарт не распространяется на сварные соединения стальных трубопроводов по ГОСТ 16037-80

Взамен: ГОСТ 5264-69

Список изменений: №0 от (рег. ) «Дата введения перенесена»
№1 от (рег. ) «Срок действия продлен»

Текст ГОСТ 5264-80

Приложения к ГОСТу

Изменение №1 к ГОСТ 5264-80

Обозначение: Изменение №1 к ГОСТ 5264-80

Дата введения в действие: 01.03.1989

Текст поправки интегрирован в текст или описание стандарта.

Поправка к ГОСТ 5264-80

Обозначение: Поправка к ГОСТ 5264-80

Дата введения в действие: 01.09.2009

Обозначение сварных швов на чертежах по ГОСТу

Общепринятые сокращения и аббревиатуры не относятся к числу популярных терминов. Это можно сказать и о ГОСТе – не самое любимое слово. Разве что среди читателей есть сварщик, который претендует получить статус профессионала. В таком случае даже при всей своей нелюбви к официозу он должен, как минимум, относиться к аббревиатуре ГОСТ уважительно.

Честно говоря, этого недостаточно. Нужно не просто уважать, но и хорошо разбираться в тонкостях государственных стандартов, которые имеют отношение к сварочной индустрии. С чем связано такое утверждение? С тем, что если приходиться сваривать металлы вне пределов своей дачи, а, скажем, на производстве, то почти гарантированно придется иметь дело с рабочими чертежами. И без знания специфической топологии прочитать их будет невозможно.

Без знания спецификации и условных обозначений понять эти документы будут не проще, чем письмена племен Майя. Ведь современные сварочные технологии включают множество различных методов, которые отличаются техническими нюансами и требованиями. Все они нашли свое отображение в государственном стандарте.

Обозначения на технологических чертежах на первый взгляд могут показаться устрашающими. Однако, если внимательно изучить три главные ГОСТы по сварочным технологиям, то все обозначения превратятся в понятный и важные источник информации. Правильное чтение и понимание чертежа значительно упрощают выполнение поставленной задачи.

• Виды сварочных швов
• Виды швов по ГОСТам
• Способы сварки
• Размеры шва

Виды сварочных швов

Прежде всего нужно дать определение еще одной важной аббревиатуре – ЕСДК. Это – Единая Система Конструкторской Документации, в которую входит полный комплекс самых разных стандартов. Они регламентируют порядок выполнения технических чертежей, включая и документацию по сварочным работам.

В систему входят и интересующие нас стандарты:

• ГОСТ 2.312-72. Прописаны условные варианты отображения и обозначение сварочных швов на чертежах.
• ГОСТ 5264-80. Изложена исчерпывающая информация обо всех видах сварных соединений и швов, выполненных дуговой ручной сваркой.
• ГОСТ 14771-76. Детальная информация о сварке в инертной среде; типах швов и соединений, получаемых в таких условиях.

Прежде чем детально изучить примеры обозначения на чертежах, нужно проработать информацию об их видах. Лучше всего это сделать на практике. Пусть на чертеж будет выведено следующее изображение:

Нагромождение цифр и непонятных символов никак не добавляет оптимизма. Но на самом деле не все так печально. На самом деле в столь длинной строке зашита логическая цепочка, в которой совсем несложно разобраться. Сначала нужно выражение разбить на составляющие блоки:

Настало время рассмотреть все составные элементы, разбитые по квадратам:

1. вспомогательный символ, который информирует специалиста о виде стыка: замкнутая линия или монтажное соединение;
2. номер стандарта, соответственно которому здесь приводятся условные обозначения;
3. буквенное или номерное обозначение типа соединения со всеми конструктивными элементами;
4. метод выполнения сварочных работ соответственно стандарту;
5. тип конструктивного элемента и его размеры;
6. длина непрерывного участка;
7. символ, характеризующий тип соединения;
8. описание соединения при помощи вспомогательных знаков.

Далее рассмотрим каждый из элементов условного обозначения отдельно. в первом квадрате изображен овал, который символизирует круговое соединение. Его альтернативой является флажок, который информирует о монтажном типе соединения стыка. Односторонняя стрелка информирует о шовной линии. С ней связана специфическая особенность, которая выражается в наличии полки. Нередко на графических чертежах встречается такой знак:

Визуально он похож на символ корня квадратного из области математики. Видимая на рисунке полка является полем для размещения разных условных обозначений о характеристиках шовной линии.

Если информация расположена под так называемой «полкой», то это говорит о том, что сварной шов расположен с обратной стороны и является невидимым с лицевой части. Как определить, какая из сторон считается лицевой, а какая – изнаночной? При одностороннем соединении сделать это несложно. Лицевой будет считаться та сторона, с которой нужно работать. А вот при двухстороннем соединении с неодинаковыми кромками лицевой считается та сторона, на которой размещено основное сварочное соединение. При одинаковых кромках лицевой или изнаночной может быть любая из сторон.

Ниже представлена таблица с наиболее часто используемыми в чертежах символами и их значениями:

Виды швов по ГОСТам (квадраты 2 и 3 примера)

Возможные способы соединения двух элементов вплотную рассматриваются в ГОСТах 14771-76 и 5264-80. Есть такие виды сварочных соединений:

• С – стыковой шов. Два соединяемые элемента находятся в одной плоскости и на одном и том же уровне. Они состыкуются между собой смежными торцами. Это один из наиболее востребованных вариантов соединения. Его особенность заключается в том, что механические характеристики сварного шва очень высоки, а внешний вид готовой конструкции эстетичен. Наряду с положительными сторонами есть и отрицательные. Такой вид соединения остается сложным в техническом плане. Качественно он может быть исполнен только опытными специалистами.
• Т – тавровый шов. Подразумевается соединение двух элементов, расположенных один относительно другого под углом 90 градусов, а место соединения имеет Т-образную конфигурацию. Это наиболее жесткий вариант соединения из всех рассматриваемых. Поэтому его не применяют в случаях, когда для готовой конструкции важна некоторая эластичность.
• Н – нахлесточный шов. Две заготовки располагаются параллельно, но не в одной плоскости. Они соприкасаются с некоторым перекрыванием плоскости. Достаточно прочный и надежный способ соединения, но по жесткости уступает тавровому варианту.
• У – угловой шов. Две заготовки торцами располагаются под углом 90 градусов. Плавятся торцы, в результате чего образуется достаточно прочное и жесткое соединение.
• О – особые типы. Так обозначаются все другие варианты сваривания заготовок, которые не описаны в стандарте.

Оба упомянутые в начале раздела ГОСТа имеют общие черты и перекликаются между собой. Для ручного дугового соединения по ГОСТу 5264-80:

• С1 – С40 стыковые;
• У1 – У10 угловые;
• Н1 – Н2 нахлесточные;
• Т1 – Т9 тавровые.

Выполнение сварочных работ в инертной среде по ГОСТу 14771-76:

• У1 – У10 угловые;
• С1 – С27 стыковые;
• Н1 – Н4 нахлесточные;
• Т1 – Т10 тавровые.

В приведенном примере есть рассмотренные только что цифры. Во втором квадрате размещена информация по использованному стандарту – 14771-76. В третьем квадрате изложен способ соединения – тавровый двусторонний без скоса кромок.

Способы сварки (квадрат 4)

В требованиях по стандартизации описаны и способы сварки. Самыми распространенными из них являются:

• А – автоматическая. Проводится с использования флюса, но без прокладок и подушек;
• Аф – тоже автоматическая. Но в этом случае на подушке;
• ИН – выполняется в инертной среде с применением вольфрамового электрода без присадок;
• ИНп – такой же самый способ, как и предыдущий с той лишь разницей, что присадки применяются;
• ИП – соединение металлом проводится в инертной среде с использованием плавящегося электрода;
• УП – все то же самое, что и ИП, только вместо инертной среды применяется углекислая.

В данном случае в четвертом квадрате стоят символы УП. Это значит, что сваривание выполнялось в углекислой среде плавящимися электродами.

Размеры шва (пятый квадрат)

В приведенном примере было удобнее всего обозначить длину катета, поскольку рассматривается тавровое соединение с размещением заготовок под углом в 90 градусов. Определяется катет в зависимости от значения текучести. Необходимо обратить внимание на то, что если чертежом указывается соединение стандартных размеров, то указывать катет не нужно. В приведенном примере катет будет равен 6 мм.

Виды дополнительных соединений:

• SS – односторонне. Дуга или электрод в таком случае передвигается с одной стороны;
• BS – двухстороннее. В таком случае источник плавления передвигается с обеих сторон.

Согласно ГОСТу 2.312-72 швы делятся на видимые (на чертеже отображаются сплошной линией) и невидимые (пунктир).

Самое время вернутся к рассматриваемому примеру и подать информация простым понятным языком. Речь идет о тавровом двустороннем шве, который выполнен методом ручной дуговой сварки в углекислой среде (газ). Кромки стыков не имеют скосов. Шов прерывистый, нанесен шахматным способом. Размер катета шва составляет 6мм, длина проваренного участка – 50 мм. Шаг составляет 100 мм. Поверхность стыка необходимо выровнять по завершению сварочных работ.

Ручная дуговая сварка

Автор: Игорь

Дата: 16.02.2017

• Статья
• Фото
• Видео

Одним из самых популярных методов получения неразъемного соединения двух металлических деталей является ручная дуговая сварка. Она выполняется при помощи сварочного аппарата и покрытых электродов. Существует огромное разнообразие применяемой техники и расходных материалов, что зависит от бюджета проводимых работ, металла, с каким ведется работа и прочих условий. Это один из самых простых способов сваривания, но не менее эффективный, чем другие. Простые операции могут выполнять даже новички. Для более сложных соединений, когда нужно использовать флюс, нестандартные пространственные положения или работать с тонкими заготовками, нужен опыт работы.

Ручная дуговая сварка

Область применения

Данная разновидность получила наиболее широкое применение из всех типов сварки. Она применяется практически для всех бытовых операций, а также находит применение во многих производственных областях. В строительстве ее несколько вытеснила сварка в среде защитных газов, но для простых процедур, на которые не возлагается большая ответственность, ручная дуговая сварка отлично подходит. Благодаря применению специальных электродов, ее используют в судостроительной промышленности, машиностроении, металлургии, химической и газовой отрасли. Коммунальные службы также нередко применяют ее благодаря относительно низкой стоимости проведения процесса.

Преимущества

Преимущества ручной дуговой сварки состоят в следующем:

• Себестоимость шва получается достаточно низкой, сюда входит как стоимость самого аппарата, так и расходных материалов;
• Техника быстро настраивается и не требует длительной предварительной подготовки;
• Здесь нет опасности работы с газом;
• Работа может вестись практически с любой толщиной металла, не говоря уже о пространственном положении;
• Весь необходимый комплект оборудования материалов компактны и обеспечивают мобильность;
• Возможность подключать сварочный инвертор к обыкновенной бытовой сети;
• Существует огромное разнообразие сварочных аппаратов различной мощности, которые подойдут для своего типа работы;
• Все оборудование и материалы доступны в свободной продаже в любом городе и в них нет дефицита.

Недостатки

Недостатки ручной дуговой сварки выглядят следующим образом:

• Шов оказывается слабо защищенным от негативных факторов, так как даже защитное покрытие электрода оказывается не всегда эффективным, а отсыревшее даже вредит;
• Скорость проведения сварки превышает скорость газовой, примерно, в три раза, так что сложно добиться высокой точности аккуратности;
• Очень сложной оказывается работа с цветными металлами, высоколегированными сталями, нержавейкой, разнородными металлами и сплавами;
• Надежность полученного шва уступает другим разновидностям сварки;
• Для улучшения качества зачастую приходится использовать большое количество флюсов и прочих дополнительных материалов;
• Есть большая вероятность появления брака при неблагоприятных условиях.

Режимы

Ручная электродуговая сварка проводится в различных режимах, в зависимости от условий, в которых все происходит и металла, с которым ведется работа. Для каждой толщины металла, а также для его вида, пространственного положения и прочих условий, требуется подобрать свой режим, состоящий из нескольких параметров настроек оборудования. Среди основных параметров, которые влияют на режимы, следует отметить следующие:

• Какой род тока используется – постоянный или переменны;
• Какая полярность тока – обратная или прямая;
• Величина диаметра электрода;
• Скорость проведения сварки;
• Сила тока на аппарате;
• Величина напряжения;
• Пространственное положение.

Принцип работы

Ручная дуговая сварка обладает достаточно простым принципом работы, основанным на действии электрической дуги. Сварочный аппарат служит преобразователем электрической энергии из сети или другого источника в такую, параметры которой соответствуют требуемому значения режимов. Из аппарата идет два вывода. Один из них является плюсом, а второй минусом. Один из них может быть «землей», которая крепится к свариваемому металлическому изделию, а второй – держатель электрода. Держатель имеет токопроводящие контакты, которые передают электричество на электрод.

Когда аппарат включен и дает ток на все свои выводы, то сварщик подносит электрод к основному металлу и зажигает электрическую дугу. За счет того, что эти материалы не просто соприкоснулись и образовали короткозамкнутую цепь, а электрод не соприкасается с основным металлом, ток пробивается через воздух, благодаря чему и получается дуга. Ее температура достаточно высокая, чтобы расплавить окружающий металл. С учетом того, что сварочные электроды обладают относительно небольшим диаметром и цилиндрической формой, то они легко и равномерно расплавляются, образуя сварочную ванну с расплавленным металлом. Благодаря передвижению ванны в требуемую сторону, наплавленный металл, оставшийся сзади, остывает и застывает, тогда как в новом месте все распаляется. Зазор заполняется металлом электрода, перемешанным с основным металлом заготовки, благодаря чему в итоге и получается неразъемное соединение.

Соединение после ручной дуговой сварки

Технология сварки

Ручная дуговая сварка не сложна в применении, но для создания качественного результата требуется придерживаться правильной технологии. В основном все зависит от подобранного режима. Ведь в ином случае металл может не прожигаться или электрод будет залипать. Также может быть слишком высокая температура, благодаря которой заготовка прожжется. Но если все режимы выставлены правильно, то далее нужно подобрать правильную технологию сваривания.

В первую очередь, когда зажглась дуга, следует заполнить сварочную ванну на требуемый объем расплавленным металлом. Это позволит создать нужную глубину и ширину шва. Все время следует совершать колебательные круговые движения. Чем шире амплитуда, тем более тонким слоем будет распространяться металл, но тем более широким станет шов. Ручная дуговая сварка проводится относительно быстро, так что частота движений может быть до нескольких раз в секунду, в зависимости от режима.

Швы могут быть прерывистыми или беспрерывными.

Если толщина заготовки достаточно большая, то можно все делать беспрерывно, а при маленькой есть риск температурной деформации.»

Подбор правильной скорости важен, чтобы создать валик шва плотным без раковин, трещин и прочих видов дефектов внутри него и снаружи.

Стандарты

Ручная дуговая сварка проводится согласно ГОСТ 11534 75. Данный стандарт касается соединений под тупыми и острыми углами, основным типов конструктивных элементов и их размеров. Сюда также можно отнести и ГОСТ 5264 80. Здесь стандарт затрагивает основные типы сварных соединений.

Техника безопасности

Во время работы с электричеством нужно соблюдать элементарные правила электробезопасности. Аппарат обязательно должен быть заземлен. Во время сварки нужно использовать индивидуальные средства защиты. Необходимо устраниться все легко воспламеняемые предметы подальше от дуги. Также нужно очистить рабочее место от всех лишних предметов. Огарки электродов следует складывать в специально отведенные для этого места.

Заключение

Какие бы новые технологии в сварочной сфере не появлялись, самая простая методика все равно остается наиболее популярной. Именно этот способ оказывается самым выгодным для работы с углеродистыми сталями. В свою очередь эти металлы получается наиболее распространенными в промышленности. Простота и доступность ручной дуговой сварки обеспечивает ей стабильную востребованность в частной сфере.

Разбираемся в чертежах сварочных швов по ГОСТу

Если вы скажете, что ГОСТ – ваше любимое слово, вам вряд ли кто-нибудь поверит. Но если вы занимаетесь сваркой и претендуете на статус профессионала высокого класса, вам придется это слово если не полюбить, то относиться со всем уважением.

Его нужно не просто уважать, а хорошо разбираться в положенных государственных стандартах, касающихся типологии сварочных способов. Почему? Потому что, если вы работаете с чем-то серьезнее, чем старый тазик на даче, вы обязательно столкнетесь с рабочими чертежами, где будут в огромных количествах значки, буквы и аббревиатуры.

Все верно, без технических спецификаций и стандартных обозначений – никуда. Современные сварочные технологии – это широкий набор самых разных методов со своими требованиями и техническими нюансами. Все они укладываются в несколько стандартов, по которым мы сейчас пройдемся и рассмотрим самым внимательным образом.

Обозначения сварки на чертежах по ГОСТу на первый взгляд выглядят устрашающе. Но если разобраться и запастись оригинальными версиями трех главных ГОСТов по видам и обозначениям сварочных технологий, обозначения станут понятными и информативными, а ваша работа точной и профессиональной.

1. Виды сварочных швов
2. Разбираем квадраты №2 и 3, виды швов по ГОСТам
3. Квадрат №4, способы сварки
4. Квадрат №5, размеры шва

Виды сварочных швов

Сначала ЕСКД – это Единая Система Конструкторской Документации, если проще – комплекс всевозможных стандартов, согласно которым должны выполняться все современные технические чертежи, в том числе документация по сварочным работам.

В составе этой системы есть несколько стандартов, которые нас интересуют:

1. ГОСТ 2.312-72 под названием «Условные изображения и обозначения швов сварных соединений».
2. ГОСТ 5264-80 «Ручная дуговая сварка. Соединения сварные», в котором исчерпывающе описаны все возможные виды и обозначения сварных швов.
3. ГОСТ 14771-76 “Швы сварных соединений, сварка в защитных газах”.

Чтобы разобраться с условными обозначениями сварочных способов в инженерных чертежах, нужно разобраться и с их видами. Предлагаем взглянуть на пример обозначения сварного шва на чертеже:

Выглядит громоздко и устрашающе. Но мы не будем нервничать и не спеша во всем разберемся. В это длинной аббревиатуре есть четкая логика, начнем двигаться по этапам. Разобьем этого монстра на девять составных частей:

Теперь эти же составные элементы по квадратам:

• Квадрат 1 – вспомогательные знаки для обозначения: замкнутая линия или монтажное соединение.
• Квадрат 2 – стандарт, по которому приведены условные обозначения.
• Квадрат 3 – обозначение буквой и цифрой типа соединения с его конструктивными элементами.
• Квадрат 4 – способ сварки согласно стандарту.
• Квадрат 5 – тип и размеры конструктивных элементов по стандарту.
• Квадрат 6 – характеристика в виде длины непрерывного участка.
• Квадрат 7 – характеристика соединения, вспомогательный знак.
• Квадрат 8 – вспомогательный знак для описания соединения или его элементов.

А теперь разберём в деталях каждый элемент нашей длинной аббревиатуры.

В квадрате №1 находится кружок – одна из дополнительных характеристик, символ кругового соединения. Альтернативным символом является флажок, обозначающий монтажный вариант вместо кругового.

Специальная односторонняя стрелка показывает шовную линию. С этой стрелкой связана еще одна специфическая особенность сварочных чертежей. У этой стрелки с односторонним оперением есть симпатичная особенность под названием «полка». Полка играет роль настоящей полки – все условные обозначения могут располагаться на полке, если указано видимое соединение.

Или под полкой, если это шов невидимый и расположен с обратной стороны, т.е. с изнанки. Что считать лицевой стороной, а что изнанкой? Лицевая сторона одностороннего соединения – всегда та, с которой производится работа, это просто. А вот в двустороннем варианте с несимметричными кромками лицевой стороной будет та, где идет сварка основного соединения. А если кромки симметричные лицевой и изнанкой могут любые стороны.

А вот самые популярные вспомогательные знаки, используемые в чертежах со сваркой:

Разбираем квадраты №2 и 3, виды швов по ГОСТам

Вариантами соединений вплотную занимаются два стандарта: уже знакомый нам ГОСТ 14771-76 и знаменитый ГОСТ 5264-80 о ручной дуговой сварке.

Чем знаменит второй стандарт: он был написан много лет назад – в 1981 году, и это было сделано так грамотно, что этот документ отлично работает до сих пор.

Пример чертежа сварных швов по ГОСТ.

Виды сварочных соединений следующие:

С – стыковой шов. Свариваемые металлические поверхности соединяются смежными торцами, находятся на одной поверхности или в одной плоскости. Это один из самых распространенных вариантов, так как механические параметры стыковых конструкций очень высокие. Вместе с тем этот способ достаточно сложный с технической точки зрения, он по силам опытным мастерам.

Т – тавровый шов. Поверхность одной металлической заготовки соединяется с торцом другой заготовки. Это самая жесткая конструкция из всех возможных, но за счет этого тавровый способ не любит и не предназначен для нагрузок с изгибаниями.

Н – нахлесточный шов. Свариваемые поверхности параллельно смещены и немного перекрывают друг друга. Способ довольно прочный. Но нагрузки переносит меньше, чем стыковые варианты.

У – угловой шов. Плавление идет по торцам заготовок, поверхности деталей держат под углом друг к другу.

О – особые типы. Если способа нет в ГОСТе, в чертеже обозначается особый тип сварки.

Оба стандарта в рамках ЕКСД хорошо перекликаются друг с другом и справедливо делят ответственность по видам:

Варианты изображения сварных швов на чертежах.

Соединения ручного дугового способа по ГОСТу 5264-80:

• С1 – С40 стыковые
• Т1 – Т9 тавровые
• Н1 – Н2 нахлесточные
• У1 – У10 угловые

Соединения сварки в защитных газах по ГОСТу 14771-76:

• С1 – С27 стыковые
• Т1 – Т10 тавровые
• Н1 – Н4 нахлесточные
• У1 – У10 угловые

В нашей аббревиатуре во втором квадрате указан ГОСТ 14771-76, а в третьем Т3 – тавровый способ без скоса кромок двусторонний, который как раз указан в этом стандарте.

Квадрат №4, способы сварки

Также в стандартах присутствуют обозначения способов сварки, вот примеры самых распространенных из них:

• A – автоматическая под флюсом без подушек и подкладок;
• Aф – автоматическая под флюсом на подушке;
• ИH – в инертном газе вольфрамовым электродом без присадки;
• ИHп – способ в инертном газе с вольфрамовым электродом, но уже с присадкой;
• ИП – способ в инертном газе с плавящимся электродом;
• УП – то же самое, но в углекислом газе.

У нас в квадрате №4 указано обозначение сварки УП – это способ в углекислом газе с плавящимся электродом.

Квадрат №5, размеры шва

Это обязательные размеры шва. Удобнее всего обозначить длину катета, так как речь идет о тавровом варианте с перпендикулярным объединением под прямым углом. Катет определяют в зависимости от предела текучести.

Надо заметить, что, если на чертеже указано соединение стандартных размеров, длина катета не указывается. В нашем чертежном обозначении катет равен 6-ти мм.

Дополнительно соединения бывают:

• SS односторонними, для которых дуга или электрод передвигаются с одной стороны.
• BS двусторонними, источник плавления передвигается с обеих сторон.

В дело вступает третий участник нашей чертежно-сварочной тусовки – ГОСТ 2.312-72, как раз посвященный изображениям и обозначениям.

Согласно этому стандарту швы подразделяются на:

• Видимые, которые изображаются сплошной линией.
• Невидимые, обозначаемые на чертежах пунктирной линией.

Теперь вернемся к нашему первоначальному шву. Нам по силам перевести это условное обозначение сварки в простой и понятный для человеческого уха текст:

Двусторонний тавровый шов методом ручной дуговой сварки в защитном углекислом газе с кромками без скосов, прерывистый с шахматным расположением, катет шва 6 мм, длина провариваемого участка 50 мм, шаг 100 мм, выпуклости шва снять после сварки.

Применение дуговой сварки

Что это такое?

Дуговая сварка (перейти к услуге) — процесс соединения деталей при помощи электрического разряда в газе, именуемого «дугой». Она получается между двумя электродами при увеличенном до определённого уровня напряжении.

Дуговой механизм состоит из анода и катода, дугового столба, переходных областей. В рабочей области температура может доходить до 7000 °С (выше температуры плавления всех используемых в промышленности металлов), что обуславливает высокую эффективность технологии и её востребованность.

Плюсы и минусы

Ручная дуговая сварка в настоящее время используется очень часто. Это обусловлено целым рядом плюсов, к которым относятся:

• простота выполнения работ, с конструктивной точки зрения: для выполнения сварочных работ человеку достаточно знать только базовые принципы электросварки и технику безопасности при работе с электрооборудованием;
• возможность проводить сварочные работы в любых пространственных и плоскостных положениях, а также возможность выполнения работы в труднодоступных местах посредством использования кривых электродов;
• широкий перечень металлов, одним из способов сваривания которых является ручная дуговая сварка.

Однако, наряду с очевидными плюсами, у данного способа есть также и ряд минусов, которые необходимо проанализировать, прежде чем приступать к работе. К числу основных относятся:

• высокое электромагнитное и световое (ультрафиолет) излучения, которые оказывают вредное воздействие на организм человека;
• производительность, качество работы, а также коэффициент полезного действия при выполнении работ данным способом находятся в прямой зависимости от квалификации сварщика и его мастерства;
• для работы с оборудованием для ручной дуговой сварки необходимо иметь не только теоретические представления, но и практические навыки, которые позволят правильно выполнить все предусмотренные технологией работы.

Процесс электродуговой сварки

Система состоит из сварочного электрода и свариваемой заготовки, к которым подводится источник тока с относительно небольшим напряжением. Когда подключённые к питанию заготовка и электрод взаимодействуют, между ними образуется высокотемпературная дуга. Чаще всего электрод плавится тоже — это позволяет образовать в зоне стыка так называемую сварочную ванну, в которой и происходят все сварочные процессы.

Если электрод неплавящийся, то дополнительно в процесс включается присадочная проволока.

Чтобы сварочный шов не окислялся, применяются защитные газы, которые подаются в зону сварки. К ним относятся аргон, гелий, углекислый газ.

Подбор электродов

От правильного выбора электродов в ручной дуговой сварке зависит качество итогового соединения. Подбор электродов для каждого конкретного случая осуществления сварочных работ осуществляется на основании следующих параметров:

• тип свариваемого металла;
• класс прочности металла;
• пространственные положения, в которых будет осуществляться сварка;
• толщина свариваемых деталей (оказывает влияние на диаметр используемого электрода);
• материал изготовления и покрытия электрода (выбор осуществляется в зависимости от используемой технологии сварки).

Вне зависимости от того, какой именно электрод был выбран, его следует хранить в сухом месте с целью избежать его отсыревания, а перед использованием – прокалить, основываясь на рекомендациях производителя данного присадочного материала.

Виды дуговой сварки

У дуговой сварки много подвидов, которые классифицируются по разным категориям.

Например, по степени автоматизации различают:

• ручную дуговую сварку ММА, когда все манипуляции сварщик осуществляет вручную,
• полуавтоматическую MIG/MAG, когда в область сварки автоматически подаётся электродная проволока, остальное сварщик делает сам,
• автоматическую, когда автоматизируются все процессы, от подачи проволоки до перемещения дуги.

Непосредственно электроды могут быть плавящимися — более распространённый метод — и неплавящимися, изготовленными из вольфрама или графита. Различаются и типы дуги: она может быть прямой и косвенной (прямого и косвенного действия), а также открытой, закрытой и полуоткрытой.

Классификация дуговой сварки

Классификация электрической дуговой сварки плавлением основана на источниках нагрева и расплавления соединяемых кромок:

• электродуговая – в качестве источника температуры выступает тепло электрической дуги;
• электрошлаковая – используется расплавленный шлак, через который проходит ток;
• электронно-лучевая – нагрев и расплавление металла осуществляется при помощи раскаленного катода, излучающего направленный поток электронов;
• лазерная – источником тепла является направленный сфокусированный мощный световой луч микрочастиц-фотонов.

Классификация дуговой сварки возможна по следующим признакам:

• Род тока. Дуга может запитываться постоянным током прямой (минус на электроде) или обратной (плюс на электроде) полярности либо переменным током. Полярность зависит от используемой в конкретном случае технологии. Допустим, сварка под флюсом и в среде защитных газов чаще всего осуществляется на обратной полярности.
• Тип дуги. Классификация дуговой сварки производится в зависимости от дуги прямого или косвенного действия. В первом случае дуга считается зависимой и горит между электродом и основным металлом, который входит в сварочную цепь. Работы производятся за счет теплоты, выделяемой в газовом столбе дуги и на электродах.
  Во втором случае дуга считается независимой и зажигается между двумя электродами. Здесь основной металл не входит в сварочную цепь, его плавление идет благодаря теплоотдаче газов столба дуги. Используется переменный ток, но данная технология применяется редко, поскольку не может похвастаться высоким КПД дуги. Под последним понимают отношение полезно используемой тепловой энергии дуги к полной тепловой энергии.
• Свойства электрода. Классификация электродов для дуговой сварки предполагает их деление на плавящиеся и неплавящиеся. Под последними принято понимать угольные, графитовые и вольфрамовые.
  Сварка плавящимся электродом относится к наиболее популярным методам. Дуга горит между металлом изделия и металлическим стержнем, подаваемым в рабочую зону по мере плавления. Данный способ предполагает использование одного и более электродов: когда пара электродов подсоединена к одному полюсу источника питания дуги, речь идет о двухэлектродной сварке. Использование большего количества электродов называется многоэлектродной сваркой пучком электродов. Также возможен вариант, при котором каждый электрод получает независимое питание – это двухдуговая (многодуговая) сварка. В процессе дуговой сварки плавлением удается добиться КПД дуги в пределах 0,7–0,9.

Условия наблюдения за горением дуги. Существует открытая, закрытая и полуоткрытая дуга. Работа с открытой дугой предполагает наблюдение за процессом горения через защитные стекла или светофильтры. Данный подход активно используется при ручной сварке металлическим и угольным электродом, а также с защитными газами.
Закрытую дугу невозможно увидеть в процессе работы, так как она целиком находится в расплавленном флюсе, шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом.

Полуоткрытая дуга частично расположена в основном металле и расплавленном флюсе, тогда как другая ее часть оказывается над ним. В данном случае специалист также наблюдает за процессом плавления через светофильтры. Такой метод применяется во время автоматической сварки алюминия по флюсу.

Защита зоны сварки от окружающего воздуха. Согласно классификации дуговой сварки по способу защиты сварочной ванны работы проводятся без защиты голым электродом или электродом со стабилизирующим покрытием. Возможно использование шлаковой защиты, при этом применяются толстопокрытые электроды либо сварка ведется под флюсом. Допускается вариант соединения металлических заготовок со шлакогазовой защитой толстопокрытыми электродами, в среде газов или комбинированным способом, где предполагается одновременное использование газовой среды и покрытия либо флюса.
Нужно понимать, что стабилизирующие покрытия – это материалы с включением элементов, позволяющих легко ионизировать сварочную дугу. Они тонким слоем наносятся на стержни электродов, в результате чего получаются тонкопокрытые электроды для ручной дуговой сварки. Тогда как защитные покрытия – это механическая смесь различных материалов, призванных оградить расплавленный металл от контактов с воздухом, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать материал шва.

Чаще всего на практике используются средние толстопокрытые электроды, так как они позволяют производить ручную дуговую сварку и наплавку. Также могут применяться магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку во время сварочных работ за счет электромагнитных сил. Последние образуются, когда электродная проволока в процессе сварки полуавтоматом или автоматом проходит через бункер с ферромагнитным порошком. Иногда, помимо магнитного покрытия, используют защитный газ.

Преимущества и недостатки

К несомненному преимуществу метода относится его универсальность — обработать при помощи дуговой сварки можно практически любые металлы и детали, её используют во всех сферах промышленности. Она образует сравнительно небольшую зону высокого нагрева, поэтому очень точная, продуктивная и эффективная. Её легко автоматизировать и поставить на поток.

Недостаток — данный сварочный метод невозможен без подключения к электропитанию и использования преобразователей тока. Кроме того, перед тем, как приступить к процессу, деталь необходимо подготовить.