Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка – это сварка покрытым металлическим электродом.

Данный тип сварки является наиболее старой и универсальной технологией дуговой сварки.

Общепринятые обозначения

РДС – ручная дуговая сварка (преимущественно в советской литературе);

MMA – Manual Metal Arc (Welding) – ручная металлическая дуговая сварка;

SMAW – Shielded Metal Arc Welding – металлическая дуговая сварка в защитной атмосфере;

E – международный символ ручной дуговой сварки.

Технология ручной дуговой сварки

Для образования и поддержания электрической дуги к электроду и свариваемому изделию (см. рисунок) от источника питания подводится сварочный ток. Под действием дуги расплавляются металлический стержень электрода (электродный металл), его покрытие и металл изделия (основной металл). Электродный металл в виде отдельных капель, покрытых шлаком, переходит в сварочную ванну, где смешивается с основным металлом, а расплавленный шлак всплывает на поверхность.

                                                                  

Размеры сварочной ванны зависят от режимов и пространственного положения сварки, скорости перемещения дуги по поверхности изделия, конструкции сварного соединения, формы и размера разделки свариваемых кромок и т.д. Обычно размеры сварочной ванны  бывают следующих размеров: глубина до 6 мм, ширина 8–15 мм, длина 10–30 мм.

Длина дуги – расстояние от поверхности сварочной ванны до расплавленной поверхности электрода. Длина дуги при ручной сварке в зависимости от условий сварки и марки электрода должна быть в пределах 0,5-1,2 от диаметра электрода. Уменьшение длины дуги ухудшает формирование шва и может привести к короткому замыканию. Увеличение длины дуги приводит к снижению глубины провара, увеличению разбрызгивания электродного металла и ухудшению качества шва как по форме, так и по механическим свойствам.

В результате плавления покрытия электрода вокруг дуги и над сварочной ванной образуется газовая атмосфера, оттесняющая воздух из зоны сварки для предотвращения его взаимодействия с расплавленным металлом.

Шлак, покрывая капли расплавленного электродного металла и поверхность сварочной ванны, препятствует их взаимодействию с воздухом, а также способствует очищению расплавленного металла от примесей.

Различают сварку прямой или обратной полярности.

Прямая полярность - при подключении положительного полюса (анода) к изделию

Обратная полярность – при подключении отрицательного полюса (катода) к изделию.

Способы зажигания дуги при ручной дуговой сварке

Дуга зажигается кратковременным прикосновением конца электрода к свариваемому изделию. В результате протекания тока короткого замыкания и наличия контактного сопротивления торец электрода быстро нагревается до высокой температуры, при которой после отрыва электрода происходит ионизация газового промежутка и возникает сварочная дуга. Для надежного зажигания дуги сварщик должен отводить электрод от изделия на высоту 4–5 мм, так как при большем расстоянии между концом электрода и изделием дуга не возникает.

Ведение дуги производится таким образом, чтобы обеспечить проплавление свариваемых кромок и получить требуемое качество наплавленного металла при хорошем формировании. Это достигается путем поддержания постоянства длины дуги и соответствующего перемещения конца электрода.

По мере удаления дуги металл сварочной ванны кристаллизуется с образованием шва, соединяющего свариваемые детали. На поверхности шва образуется слой затвердевшего шлака.

Преимущества ручной дуговой сварки

- Сварка в любых пространственных положениях;

- Сварка в местах с ограниченным доступом;

- Быстрый переход от одного свариваемого материала к другому;

- возможность сварки самых различных сталей благодаря широкому выбору выпускаемых марок электродов;

- простота и транспортабельность сварочного оборудования.

Недостатки ручной дуговой сварки

- низкая производительность труда и КПД по сравнению с другими технологиями сварки;

- большая зависимость качество соединений от квалификации сварщика;

- вредные условия процесса сварки.