4 5
Лабораторная работа № 1
РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА
Цель лабораторной работы – изучение сущности процессов, сва-
рочного оборудования, техники и технологии ручной дуговой сварки.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
1) изучить сущность ручной дуговой сварки, рассмотреть функции
покрытия электрода;
2) изучить сварочное оборудование постоянного и переменного тока;
3) ознакомиться с техникой и технологией ручной дуговой сварки.
Оснащение участка лабораторной работы:
оборудование – посты для ручной дуговой сварки на постоянном
и переменном токе, однопостовые сварочные трансформаторы, электро-
механические преобразователи (генераторы), выпрямители, макеты ап-
паратов, защитные маски со светофильтрами, керн, молоток, зубило, ли-
нейка металлическая, цифровые маркеры, весы, секундомер;
материалы – электроды различных марок диаметром 3…5 мм,
пластины из низкоуглеродистой стали Ст3сп размером 4
25 100 мм;
плакаты – схемы сварочных постов, устройства сварочных аппа-
ратов, типов сварных швов и соединений, техника ручной дуговой сварки;
справочная литература – справочники, ГОСТы.
1. Сущность ручной дуговой сварки
Для ручной дуговой сварки обычно применяют металлические элек-
троды, состоящие из стержня 8 и покрытия 9 (рис. 1.1). Плавление элек-
трода и свариваемого металла в процессе сварки осуществляется тепло-
той электрической (сварочной) дуги 7, горящей между электродом и сва-
риваемым металлом 1. Электродный металл
в виде капель 10 переходит
в жидкую металлическую (сварочную) ванну 4, которая после удаления
дуги кристаллизуется, образуя сварной шов 2.
Образуемая при сварке сварочная дуга является мощным устойчи-
вым электрическим разрядом в газовой среде. Сварочная дуга состоит
из трех областей: анодной, катодной и столба дуги. При коротком замы-
кании электрода с деталью
происходит разогрев этого участка. С разог-
ретых участков, в основном с катодной области, начинается эмиссия элек-
тронов, которые, сталкиваясь с молекулами газов и атомами паров ме-
талла, вызывают их ионизацию. В результате этого дуговой промежуток
становится электропроводным и возникает устойчивая сварочная дуга,
температура в которой достигает 6000…12 000 ºС. Тепловой мощности
такой дуги
достаточно для плавления металла.
Рис. 1.1. Схема процесса ручной дуговой сварки:
1 – основной металл; 2 – сварной шов; 3 – шлако-
вая корка; 4 – сварочная ванна жидкого металла;
5 – жидкий шлак; 6 – газовая защитная атмосфе-
ра; 7 – сварочная дуга; 8 – металлический стер-
жень электрода; 9 – покрытие электрода; 10 – кап-
ли расплавленного металла
Металлические стержни электродов изготавливают из сварочной
проволоки диаметром 0,3…12 мм. Длина стержня 250…450 мм. Для свар-
ки сталей ГОСТом предусмотрено 77 марок стальной сварочной прово-
локи.
Покрытие электрода выполняет следующие функции:
1) защищает расплавленный металл сварочной ванны от вредного
влияния кислорода, азота и водорода. Из паров и газов материалов по-
крытия над жидким металлом образуется
локальная газовая атмосфера,
