pobieranie: reczne_spawanie_lukowe
Pobierz dokument docPrzeglądaj wersję html pliku:
Spawanie łukowe ręczne
Inne nazwy-spawanie łukowe elektrodą otuloną, spawanie elektryczne.
Sposób pracy- ręczny
Źródło ciepła- łuk elektryczny
Osłona jeziorka- głównie topnik, częściowo gaz wytwarzany przez
topnik.
Zakres prądu- 25¸350A
Moc cieplna-0,5¸11kJ/s
Zasada działania- spawacz zajarza łuk między końcem elektrody a
metalem rodzimym przedmiotu. Łuk stapia metal rodzimy i elektrodę
tworząc jeziorko spawalnicze, które jest osłaniane przez warstwę
stopionego topnika i gaz wytwarzany przez topnik stanowiący otulinę
rdzenia elektrody. Spawacz przesuwa elektrodę w kierunku jeziorka w
celu utrzymania stałej długości łuku, równocześnie przesuwając
ją w kierunku spawania. Wartość natężenia prądu jest nastawiana w
źródle prądu. Długość elektrod jest znormalizowana i najczęściej
wynosi 450 mm Jeżeli elektroda stopi się do długości ok.50 mm, wtedy
spawacz przerywa łuk. Zestalony żużel należy usunąć z powierzchni
spoiny i kontynuować spawanie nową elektrodą. Typowe zastosowania-
wytwarzanie zbiorników ciśnieniowych, kadłubów okrętowych,
konstrukcji stalowych, łączenie rur i rurociągów, budowa i naprawa
maszyn.
Charakterystyka metody
Spawanie łukowe ręczne elektrodą otuloną jest procesem, w którym
trwałe połączenie uzyskuje się przez stopienie ciepłem łuku
elektrycznego topliwej elektrody otulonej i materiału spawanego.Łuk
elektryczny jarzy się między rdzeniem elektrody pokrytym otuliną i
spawanym materiałem. Elektroda otulona przesuwana jest ręcznie przez
operatora wzdłuż linii spawania i ustawiona pod pewnym kątem
względem złącza. Spoinę złącza tworzą stopione ciepłem łuku
rdzeń metaliczny elektrody, składniki metaliczne otuliny elektrody
oraz nadtopione brzegi materiału spawanego(rodzimego). Udział
materiału rodzimego w spoinie, w zależności od rodzaju spawanego
metalu i techniki spawania, wynosić może 10-40%.
Łuk spawalniczy może być zasilany prądem przemiennym lub prądem
stałym z biegunowością ujemną lub dodatnią. Osłonę łuku
stanowią gazy i ciekły żużel powstałe w wyniku rozpadu otuliny
elektrody pod wpływem ciepła łuku. Skład osłony gazowej w
zależności od składu chemicznego otuliny, stanowią CO2, CO, H2O oraz
produkty ich rozpadu. Spawanie rozpoczyna się po zajarzeniu łuku
między elektrodą otuloną a spawanym przedmiotem; intensywne ciepło
łuku, o temperaturze w środku łuku dochodzącej do 6000 K, stapia
elektrodę, której metal przenoszony jest do jeziorka spoiny.
Przenoszenie metalu rdzenia elektrody otulonej w łuku spawalniczym
może odbywać się w zależności od rodzaju otuliny , grubokroplowo,
drobnokroplowo lub nawet natryskowo
INCLUDEPICTURE \d \z "rysunki/1a.gif"
Ilość tworzącego się gazu i żużla osłaniających łuk oraz ich
skład chemiczny zależą od rodzaju otuliny elektrody i jej grubości.
Stosuje się otuliny o różnej grubości w stosunku do średnicy
rdzenia, a ich nazwy: rutylowe, kwaśne, zasadowe, fluorkowe, cyrkonowe,
rutylowo-zasadowe, celulozowe itd., zależne są od właściwości
chemicznych składników otuliny. Elektrody produkowane są zwykle o
średnicy rdzenia w zakresie 1,6 do 6,0 mm i długości od 250 do 450
mm.
Zasadnicze funkcje otuliny to:
Osłona łuku przed dostępem atmosfery,
Wprowadzenie do obszaru spawania pierwiastków odtleniających,
wiążących azot i rafinujących ciekły metal spoiny,
Wytworzenie powłoki żużlowej nad ciekłym jeziorkiem i krzepnącym
metalem spoiny,
Regulacja składu chemicznego spoiny.
Wszystkie te funkcje służą do zapewnienia wymaganej jakości i
własności eksploatacyjnych złącza spawanego.
W skład stanowiska do spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną
wchodzą:
Źródło prądu stałego lub przemiennego,
Uchwyt elektrody doprowadzający prąd spawania do elektrody,
Przewody spawalnicze doprowadzające prąd spawania ze źródła prądu
do uchwytu i do spawanego przedmiotu,
Układ sterowania zdalnego źródłem prądu,
Oprzyrządowanie konstrukcji spawanej,
Odciąg dymów spawalniczych(w energetyce w związku ze specyfiką pracy
jest to warunek trudny do spełnienia).
Parametry spawania
Przebieg procesu spawania w znacznym stopniu uzależniony jest od
umiejętności operatora (spawacza). Ustalone w warunkach
technologicznych spawania konkretnej konstrukcji parametry spawania
stanowią dla operatora dane wyjściowe, do których dostosowuje swe
doświadczenie spawalnicze i zdolności manualne.
Do podstawowych parametrów spawania elektrodą otuloną należą:
Rodzaj natężenia prądu spawania,
Napięcie łuku,
Prędkość spawania,
Średnica elektrody i jej położenie względem złącza.
a) Natężenie prądu spawania dobiera się zazwyczaj na podstawie
danych katalogowych producenta. Parametr ten w największym stopniu
decyduje o energii cieplnej łuku, a więc głębokości wtopienia i
prędkości stapiania. Przy stałej średnicy elektrody, ze wzrostem
natężenia prądu, wzrasta temperatura plazmy łuku, wzrasta
wydajność stapiania i ilość stapianego metalu spawanego oraz
głębokość, szerokość i długość jeziorka spoiny. Dobór
natężenia prądu spawania zależy od rodzaju spawanego materiału,
rodzaju elektrody, jej średnicy, rodzaju prądu, pozycji spawania oraz
techniki układania poszczególnych ściegów spoiny.
b) Napięcie łuku proporcjonalne jest do długości łuku i wywiera
wyraźny wpływ na charakter przenoszenia metalu w łuku, prędkość
spawania i efektywność układania stopiwa. Ze wzrostem napięcia łuku
wzrasta jego energia i w efekcie objętość jeziorka spoiny.
Szczególnie wyraźnie zwiększa się szerokość i długość jeziorka.
Przy stałym natężeniu prądu podwyższenie napięcia łuku
nieznacznie wpływa na głębokość wtopienia. Długość łuku
regulowana jest przez operatora i zależy od jego umiejętności
manualnych i percepcji wizualnej. Dobór napięcia łuku zależy od
rodzaju elektrody, pozycji spawania, rodzaju i natężenia prądu oraz
techniki układania ściegów spoiny.
c) Prędkość spawania jest prędkością, z jaką elektroda przesuwana
jest wzdłuż złącza spawanego. Prędkość spawania rozpatrywana
może być jako prędkość przemieszczania się końca elektrody, ale
również jako prędkość wykonania jednego metra złącza i wtedy
uwzględnione są wszystkie czasy pomocnicze, np. czas wymiany
elektrody, oczyszczania poprzedniego ściegu itd.
Prędkość przesuwania łuku wzdłuż złącza zależy od:
Rodzaju prądu, jego biegunowości i natężenia,
Napięcia łuku,
Pozycji spawania,
Prędkości stapiania elektrody,
Grubość spawanego materiału i kształtu złącza,
Dokładności dopasowania złącza,
Wymaganych ruchów końcówki elektrody.
d) Średnica elektrody otulonej decyduje o gęstości prądu spawania, a
przez to o kształcie ściegu spoiny, głębokości wtopienia i
możliwości spawania w pozycjach przymusowych. Zwiększenie średnicy
elektrody, przy stałym natężeniu prądu, prowadzi do obniżenia
głębokości wtopienia i zwiększenia szerokości spoiny. Prawidłowo
dobrana średnica elektrody to ta, przy której dla prawidłowego
natężenia prądu i prędkości spawania uzyskuje się spoinę o
wymaganym kształcie i wymiarach, w możliwie najkrótszym czasie.
e) Pochylenie elektrody względem złącza pozwala na regulację
kształtu spoiny, głębokości wtopienia, szerokości lica i wysokości
nadlewu tablica 1. Pochylenie elektrody w kierunku przeciwnym do
kierunku spawania powoduje, że siła dynamiczna łuku wciska ciekły
metal jeziorka do przodu i maleje głębokość wtopienia, a wzrasta
wysokość i szerokość lica. Pochylenie elektrody w kierunku spawania
powoduje, że ciekły metal wciskany jest do tylnej części jeziorka,
wzrasta głębokość wtopienia, a maleje szerokość i wysokość lica.
Rodzaj spoiny Pozycja spawania Pochylenie elektrody w stosunku do
płaszczyzny złącza Pochylenie elektrody w stosunku do osi
prostopadłej spoiny Skierowanie elektrody w stosunku do kierunku
spawania
Czołowa Podolna 90 5 - 10
lub 10 - 30 Przeciwnie
Czołowa Naścienna 80 - 100 5 - 10 Przeciwnie
Czołowa Pionowa z dołu do góry 90 5 - 10 Zgodnie
Czołowa Pułapowa 90 5 - 10 Przeciwnie
Pachwinowa Naboczna 45 5 - 10
lub 10 - 30 Przeciwnie
Pachwinowa Pionowa z dołu do góry 35 - 55 5 - 10 Zgodnie
Pachwinowa Pułapowa 30 - 45 5 - 10 Przeciwnie
Zajarzenie łuku
Zajarzenie łuku odbywać się może przez zwarcie końca elektrody z
przedmiotem i szybkie cofnięcie na wymaganą długość łuku lub
wykonywanie końcem elektrody ruchów wahadłowych z pocieraniem o
powierzchnię przedmiotu. Łuk zajarzamy w obrębie spawania, z
wyprzedzeniem względem początkowego punktu spawania o około 10mm, a
po ustabilizowaniu łuku cofamy go do punktu początkowego w celu
rozpoczęcia normalnego spawania.
Urządzenia do spawania łukowego elektrodą otuloną
Do spawania łukowego elektrodą otuloną wykorzystuje się:
transformatory spawalnicze,
prostownikowe zasilacze spawalnicze,
przetwornice spawalnicze,
prądnice spawalnicze.
reczne_spawanie_lukowe
Spawanie łukowe ręczne
Inne nazwy-spawanie łukowe elektrodą otuloną, spawanie elektryczne.
Sposób pracy- ręczny
Źródło ciepła- łuk elektryczny
Osłona jeziorka- głównie topnik, częściowo gaz wytwarzany przez
topnik.
Zakres prądu- 25¸350A
Moc cieplna-0,5¸11kJ/s
Zasada działania- spawacz zajarza łuk między końcem elektrody a
metalem rodzimym przedmiotu. Łuk stapia metal rodzimy i elektrodę
tworząc jeziorko spawalnicze, które jest osłaniane przez warstwę
stopionego topnika i gaz wytwarzany przez topnik stanowiący otulinę
rdzenia elektrody. Spawacz przesuwa elektrodę w kierunku jeziorka w
celu utrzymania stałej długości łuku, równocześnie przesuwając
ją w kierunku spawania. Wartość natężenia prądu jest nastawiana w
źródle prądu. Długość elektrod jest znormalizowana i najczęściej
wynosi 450 mm Jeżeli elektroda stopi się do długości ok.50 mm, wtedy
spawacz przerywa łuk. Zestalony żużel należy usunąć z powierzchni
spoiny i kontynuować spawanie nową elektrodą. Typowe zastosowania-
wytwarzanie zbiorników ciśnieniowych, kadłubów okrętowych,
konstrukcji stalowych, łączenie rur i rurociągów, budowa i naprawa
maszyn.
Charakterystyka metody
Spawanie łukowe ręczne elektrodą otuloną jest procesem, w którym
trwałe połączenie uzyskuje się przez stopienie ciepłem łuku
elektrycznego topliwej elektrody otulonej i materiału spawanego.Łuk
elektryczny jarzy się między rdzeniem elektrody pokrytym otuliną i
spawanym materiałem. Elektroda otulona przesuwana jest ręcznie przez
operatora wzdłuż linii spawania i ustawiona pod pewnym kątem
względem złącza. Spoinę złącza tworzą stopione ciepłem łuku
rdzeń metaliczny elektrody, składniki metaliczne otuliny elektrody
oraz nadtopione brzegi materiału spawanego(rodzimego). Udział
materiału rodzimego w spoinie, w zależności od rodzaju spawanego
metalu i techniki spawania, wynosić może 10-40%.
Łuk spawalniczy może być zasilany prądem przemiennym lub prądem
stałym z biegunowością ujemną lub dodatnią. Osłonę łuku
stanowią gazy i ciekły żużel powstałe w wyniku rozpadu otuliny
elektrody pod wpływem ciepła łuku. Skład osłony gazowej w
zależności od składu chemicznego otuliny, stanowią CO2, CO, H2O oraz
produkty ich rozpadu. Spawanie rozpoczyna się po zajarzeniu łuku
między elektrodą otuloną a spawanym przedmiotem; intensywne ciepło
łuku, o temperaturze w środku łuku dochodzącej do 6000 K, stapia
elektrodę, której metal przenoszony jest do jeziorka spoiny.
Przenoszenie metalu rdzenia elektrody otulonej w łuku spawalniczym
może odbywać się w zależności od rodzaju otuliny , grubokroplowo,
drobnokroplowo lub nawet natryskowo
INCLUDEPICTURE \d \z "rysunki/1a.gif"
Ilość tworzącego się gazu i żużla osłaniających łuk oraz ich
skład chemiczny zależą od rodzaju otuliny elektrody i jej grubości.
Stosuje się otuliny o różnej grubości w stosunku do średnicy
rdzenia, a ich nazwy: rutylowe, kwaśne, zasadowe, fluorkowe, cyrkonowe,
rutylowo-zasadowe, celulozowe itd., zależne są od właściwości
chemicznych składników otuliny. Elektrody produkowane są zwykle o
średnicy rdzenia w zakresie 1,6 do 6,0 mm i długości od 250 do 450
mm.
Zasadnicze funkcje otuliny to:
Osłona łuku przed dostępem atmosfery,
Wprowadzenie do obszaru spawania pierwiastków odtleniających,
wiążących azot i rafinujących ciekły metal spoiny,
Wytworzenie powłoki żużlowej nad ciekłym jeziorkiem i krzepnącym
metalem spoiny,
Regulacja składu chemicznego spoiny.
Wszystkie te funkcje służą do zapewnienia wymaganej jakości i
własności eksploatacyjnych złącza spawanego.
W skład stanowiska do spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną
wchodzą:
Źródło prądu stałego lub przemiennego,
Uchwyt elektrody doprowadzający prąd spawania do elektrody,
Przewody spawalnicze doprowadzające prąd spawania ze źródła prądu
do uchwytu i do spawanego przedmiotu,
Układ sterowania zdalnego źródłem prądu,
Oprzyrządowanie konstrukcji spawanej,
Odciąg dymów spawalniczych(w energetyce w związku ze specyfiką pracy
jest to warunek trudny do spełnienia).
Parametry spawania
Przebieg procesu spawania w znacznym stopniu uzależniony jest od
umiejętności operatora (spawacza). Ustalone w warunkach
technologicznych spawania konkretnej konstrukcji parametry spawania
stanowią dla operatora dane wyjściowe, do których dostosowuje swe
doświadczenie spawalnicze i zdolności manualne.
Do podstawowych parametrów spawania elektrodą otuloną należą:
Rodzaj natężenia prądu spawania,
Napięcie łuku,
Prędkość spawania,
Średnica elektrody i jej położenie względem złącza.
a) Natężenie prądu spawania dobiera się zazwyczaj na podstawie
danych katalogowych producenta. Parametr ten w największym stopniu
decyduje o energii cieplnej łuku, a więc głębokości wtopienia i
prędkości stapiania. Przy stałej średnicy elektrody, ze wzrostem
natężenia prądu, wzrasta temperatura plazmy łuku, wzrasta
wydajność stapiania i ilość stapianego metalu spawanego oraz
głębokość, szerokość i długość jeziorka spoiny. Dobór
natężenia prądu spawania zależy od rodzaju spawanego materiału,
rodzaju elektrody, jej średnicy, rodzaju prądu, pozycji spawania oraz
techniki układania poszczególnych ściegów spoiny.
b) Napięcie łuku proporcjonalne jest do długości łuku i wywiera
wyraźny wpływ na charakter przenoszenia metalu w łuku, prędkość
spawania i efektywność układania stopiwa. Ze wzrostem napięcia łuku
wzrasta jego energia i w efekcie objętość jeziorka spoiny.
Szczególnie wyraźnie zwiększa się szerokość i długość jeziorka.
Przy stałym natężeniu prądu podwyższenie napięcia łuku
nieznacznie wpływa na głębokość wtopienia. Długość łuku
regulowana jest przez operatora i zależy od jego umiejętności
manualnych i percepcji wizualnej. Dobór napięcia łuku zależy od
rodzaju elektrody, pozycji spawania, rodzaju i natężenia prądu oraz
techniki układania ściegów spoiny.
c) Prędkość spawania jest prędkością, z jaką elektroda przesuwana
jest wzdłuż złącza spawanego. Prędkość spawania rozpatrywana
może być jako prędkość przemieszczania się końca elektrody, ale
również jako prędkość wykonania jednego metra złącza i wtedy
uwzględnione są wszystkie czasy pomocnicze, np. czas wymiany
elektrody, oczyszczania poprzedniego ściegu itd.
Prędkość przesuwania łuku wzdłuż złącza zależy od:
Rodzaju prądu, jego biegunowości i natężenia,
Napięcia łuku,
Pozycji spawania,
Prędkości stapiania elektrody,
Grubość spawanego materiału i kształtu złącza,
Dokładności dopasowania złącza,
Wymaganych ruchów końcówki elektrody.
d) Średnica elektrody otulonej decyduje o gęstości prądu spawania, a
przez to o kształcie ściegu spoiny, głębokości wtopienia i
możliwości spawania w pozycjach przymusowych. Zwiększenie średnicy
elektrody, przy stałym natężeniu prądu, prowadzi do obniżenia
głębokości wtopienia i zwiększenia szerokości spoiny. Prawidłowo
dobrana średnica elektrody to ta, przy której dla prawidłowego
natężenia prądu i prędkości spawania uzyskuje się spoinę o
wymaganym kształcie i wymiarach, w możliwie najkrótszym czasie.
e) Pochylenie elektrody względem złącza pozwala na regulację
kształtu spoiny, głębokości wtopienia, szerokości lica i wysokości
nadlewu tablica 1. Pochylenie elektrody w kierunku przeciwnym do
kierunku spawania powoduje, że siła dynamiczna łuku wciska ciekły
metal jeziorka do przodu i maleje głębokość wtopienia, a wzrasta
wysokość i szerokość lica. Pochylenie elektrody w kierunku spawania
powoduje, że ciekły metal wciskany jest do tylnej części jeziorka,
wzrasta głębokość wtopienia, a maleje szerokość i wysokość lica.
Rodzaj spoiny Pozycja spawania Pochylenie elektrody w stosunku do
płaszczyzny złącza Pochylenie elektrody w stosunku do osi
prostopadłej spoiny Skierowanie elektrody w stosunku do kierunku
spawania
Czołowa Podolna 90 5 - 10
lub 10 - 30 Przeciwnie
Czołowa Naścienna 80 - 100 5 - 10 Przeciwnie
Czołowa Pionowa z dołu do góry 90 5 - 10 Zgodnie
Czołowa Pułapowa 90 5 - 10 Przeciwnie
Pachwinowa Naboczna 45 5 - 10
lub 10 - 30 Przeciwnie
Pachwinowa Pionowa z dołu do góry 35 - 55 5 - 10 Zgodnie
Pachwinowa Pułapowa 30 - 45 5 - 10 Przeciwnie
Zajarzenie łuku
Zajarzenie łuku odbywać się może przez zwarcie końca elektrody z
przedmiotem i szybkie cofnięcie na wymaganą długość łuku lub
wykonywanie końcem elektrody ruchów wahadłowych z pocieraniem o
powierzchnię przedmiotu. Łuk zajarzamy w obrębie spawania, z
wyprzedzeniem względem początkowego punktu spawania o około 10mm, a
po ustabilizowaniu łuku cofamy go do punktu początkowego w celu
rozpoczęcia normalnego spawania.
Urządzenia do spawania łukowego elektrodą otuloną
Do spawania łukowego elektrodą otuloną wykorzystuje się:
transformatory spawalnicze,
prostownikowe zasilacze spawalnicze,
przetwornice spawalnicze,
prądnice spawalnicze.
