Электродуговая сварка угольным электродом

Применяется для малоответственных изделий. Сварка осуществляется вручную угольным, чаще графитовым электродом постоянным током прямой полярности. Плотность тока составляет 200-400 А/см². Углекислый газ недостаточно защищает расплавленный металл от окислений. Применяют присадочный металл с раскислителем – фосфором, а также флюс ( 94-96% прокаленной буры, 6-4% металлического магния). Флюс наносят на смоченную жидким стеклом поверхность прутка или на свариваемые кромки в виде пудры и просушивают на воздухе.

При толщине металла до 5 мм стыковые соединения сваривают без разделки кромок, металл большей толщины – с разделкой кромок под углом 70-90⁰. Сборку деталей под сварку ведут на графитовой или асбестовой подкладке с зазором между свариваемыми кромками не более 0,5 мм. В процессе сварки электрод наклоняют углом вперед на 10-20⁰ к вертикали. После сварки рекомендуется проковка швов. Соединения из металла толщиной до 5 мм проковываются без подогрева, при большей толщине металла – с подогревом до температуры 800⁰ С и с последующим быстрым охлаждением. Стыковые швы рекомендуется сваривать в один слой с одной стороны. Повторное воздействие термического цикла сварки на металл шва приводит к снижению его прочности.

Сварка вручную покрытыми электродами.

Для сварки применяют электроды 3Т и «Комсомолец 100». Сварку меди покрытыми электродами ведут постоянным током обратной полярности. Медь толщиной 4 мм сваривают без подогрева и разделки кромок. При толщине 5-10 мм необходимы предварительный подогрев до температуры 250-300⁰ С⁰ и односторонняя разделка кромок с углом 60-70⁰ и притуплением кромок 1,5-3 мм. При больших толщинах рекомендуется Х- образная разделка. При толщине более 20 мм – подогрев металла до температуры 700-750⁰ С.

Сварку выполняют короткой дугой электродами диаметром 4-6 мм без колебаний конца электрода. Силу сварочного тока подбирают в зависимости от диаметра электрода: I_св = 50d_эл. Стыковые соединения сваривают на графитовых или металлических подкладках.

Механические свойства металла шва и сварного соединения на меди, полученного электродами «Комсомолец 100», достаточно высокие: s_в= 200¸ 240 МПа, d = 18¸ 20%, a_н = 6¸8 кгс м/см², угол изгиба 120-180⁰. Электропроводность шва составляет 20-22% такого же показателя для основного металла. Повышение электропроводности шва до 90-95% для основного металла достигается при сварке в среде инертного газа с присадкой, а также под флюсом. Это обусловлено добавкой в металл шва необходимых количеств кремния (около 0,2%).

Сварка под флюсом.

Главное преимущество - возможность выполнения сварки без предварительного подогрева свариваемых кромок благодаря тому, что дуга горит во флюсовом пузыре и потери теплоты на излучение минимальны. Кромки подогревают для начала сварки.

Сварку меди под флюсом производят постоянным током обратной полярности с применением плавленных флюсов АН-20, АН-26, а также АН-348-А и ОСЦ-45 (для металла толщиной до 20 мм), а также керамического флюса ЖМ-1 и сварочной проволоки М1 и М2. В отдельных случаях используют сварочную проволоку из бронзы марки Бр. КМц3-1. Швы, сваренные этой проволокой, обладают высокой прочностью, однако имеют пониженную теплопроводность и электропроводность.

Сварку стыковых соединений выполняют без разделки кромок и без зазора, за один проход с полным проваром. При толщине металла более 15 мм рекомендуется применять сдвоенный электрод. Такое расположение электродов обеспечивает полное проплавление стыкуемых кромок, улучшает формирование швов и при общей ванне расплавленного металла позволяет избежать образования в сварном шве пор, шлаковых включений и кристаллизационных трещин.

При сварке меди М1 толщиной 20-30мм сварочной проволокой такой же марки под флюсом АН-26 металл шва характеризуется такими свойствами: s_в= 170¸ 190МПа, s_т= 80¸ 90 МПа, d = 38¸ 42%.