Під режимом зварки розуміють сукупність ряду факторів зварювального процесу, які забезпечують якісне горіння дуги і отримання зварних швів заданих розмірів, форм і якості. При ручній дуговій зварці до таких факторів відносять: діаметр електроду, силу стуму, тип і марку електроду, напругу, рід і полярність зварного струму, швидкість зварки.

Діаметр електрода

При зварюванні в нижньому положенні діаметр електрода встановлюють в залежності від товщини зварювального металу, в мене товщина стінки 8мм, тому приймаємо діаметр електрода 4мм

Зварювання вертикальних швів, горизонтальних швів, стельових не залежно від товщини зварювального металу проводиться електродами невеликого діаметру (до 3мм), так як при цьому менше стікання рідкого металу і шлаку зварювальної ванни.

Сила зварювального струм

Зварювальний струм встановлюється в залежності від вибраного діаметру електроду. Для зварювання в нижньому положенні шва він може бути приблизно визначений по формулі: Ізв=Кdе, де Ізв – сила струму, А; К – коефіцієнт пропорційності, який залежить від типу електроду і його діаметру, А/мм; dе – діаметр електрода.

При зварюванні на вертикальній площині струм зменшується на 10 – 15 %, а в стельовому положенні на 15–20 % проти вибраного для нижнього положення шва.

Величина основного струму приведена в таблиці 3.1. Після зварювання кореневий шов зачищається шліфувальною машинкою до одержання плоскої поверхні товщиною 4–5мм.

Таблиця 3.1 – Значення зварювального струму, що рекомендуються, при зварюванні електродами з основним видом покриття.

Діаметр електродів,

мм | Зварювальний струм (А) у залежності від

просторового положення шва

Нижнє | Вертикальне | Стельове

2–3,25 | 100–130 | 100–130 | 90–110

4,0 | 170–200 | 160–180 | 150–180

Рід струму і полярність

Рід струму і полярність встановлюють в залежності від зварюваного металу і його товщини. При зварюванні постійним струмом оберненої полярності більше тепла виділяється на електроді. Виходячи з цього обернена полярність використовується при зварці тонкого металу, щоб не пропалити його, і при зварці високолегованих сталей, щоб не перегрівати їх. При зварюванні звичайних вуглецевих сталей використовують змінний струм, як більш дешевий порівняно з постійним. [6]

3.2 Техніка і загальна технологія зварювання

При ручній дуговій зварці техніка виконання швів обумовлена процесом паралельного переносу в дузі розплавленого електродного металу. Ширина валика шва перевищує 0.8–1.5 діаметра електрода, якщо переміщення кінця електрода вздовж стика проводиться без поперечних коливань (крім електродів з целюлозним покриттям). Для отримання валика потрібної ширини і найкращого прогріву зварювальних кромок виконують складні рухи торцем електроду.

Останній облицювальний шар повинен мати підсилення з плавним переходом від наплавленого металу до основного. Висота підсилення шва в залежності від товщини зварювальної деталі повинна бути не менше 1мм. і не більше 3мм. Ширина шва повинна забезпечувати перекриття кромок не менше 3мм в кожну сторону. Зварні з’єднання при зовнішньому огляді не повинні мати тріщин, пор, кратерів, підрізів глибиною 0.5мм.

По вимірам зварювальної дуги виробу видно, що дуга відхиляється від вертикального положення в сторону, обернену напрямку зварки.

Форма зварних швів і форма проплавлення характеризується наступними основними параметрами: глибиною проплавлення Н; висотою підсилення шва h; шириною проплавлення або шириною В; коефіцієнтом форми провару, який визначається відношенням пр=В/H; коефіцієнтом повноти проплавлення пр=Fпр/(НВ); коефіцієнтом форми валика в =В/h, а також коефіцієнтом повноти валика в=Fн/(hВ) (де Fпр – площа проплавлення; Fн – площа наплавки). Коефіцієнт повноти проплавлення пр коливається в межах 0.6 – 0.8. Коефіцієнт форми провару пр може змінюватись в межах від 0.5 до 10, але оптимальне його значення пр=1.3–2.

Рід і полярність струму в залежній мірі визначають глибину і ширину провару, що зв’язано з виділенням різної кількості теплоти.

Зварювання з примусовим формуванням шва

Зварювання з примусовим формуванням шва дозволяють механізувати з'єднання стиків, що знаходяться в різних просторових положеннях, використовуючи штучне інтенсивне охолодження поверхні розплавленого металу і шлаку.

Для примусового формування шва застосовують формуючі пристрої, охолоджувані водою або без охолодження. У результаті інтенсивного тепловідводу на границі роздягнула метал — шлак забезпечується необхідний поверхневий натяг, що виявляється достатнім для утримання зварювальної ванни в необхідному просторовому положенні.

Швидкість зварювання і тепловий режим процесу залежать від зварювального струму і ширини зазору. Збільшення струму приводить до зменшення ширини провару, що зв'язано з зануренням дуги в глиб ванни.

Напруга дуги, як і при зварюванні з вільним формуванням шва, впливає на ширину шва. Зі зростанням напруги ширина шва збільшується, але в меншому ступені, чим при вільному формуванні.

Для зварювання з примусовим формуванням шва використовують флюси марок АН-348А, ОСЦ-45, АНКФ-28 і дроту марок Св-08, Св-08ГА, Св-10М2 і ін. Зварювальні роботи виконують з використанням генераторів постійного струму.

Зварювання з примусовим формуванням шва можна також виконувати порошковим дротом. У цьому випадку розплавлений електродний метал і зварювальна ванна захищені від впливу атмосфери шлаком і газом, що виділяються при розплавлюванні шлакоутворюючих і розкладанні газоутворюючих складових сердечника порошкового дроту.

1 – труби; 2 – мідна підставка; 3 – порошковий дріт; 4 – повзунок.

Рисунок 3.1 – Зварювання неповоротних

стиків трубопроводів із примусовим формуванням шва.

Вертикальні з'єднання з примусовим формуванням шва можна зварювати порошковим дротом з додатковим захистом вуглекислим газом. У цьому випадку відпадає необхідність вводити газоутворюючі матеріали в сердечник дроту.

Зварювальні роботи порошковим дротом із примусовим формуванням шва виконують з використанням джерел живлення дуги, що мають жорстку або пологопадаючу зовнішню характеристику.

Для виконання неповоротних стиків магістральних трубопроводів може бути також застосоване зварювання з примусовим формуванням шва.

Для нормального формування шва в