![]()
Рис. 8.31. Соотношение площадей поперечных сечений швов с V-образной и Х-образной разделками
![]()
Рис. 8.32. Тавровые соединения листов: 1 – под прямым углом без скоса кромок; 2 – под углом со скосом одной кромки; 3 – под прямым углом со скосом одной кромки; 4 – под прямым углом с двухсторонним скосом кромок
![]()
Рис. 8.33. Угловые соединения: 1 – одностороннее с наружным швом; 2 – одностороннее со скосом кромки; 3 – двухстороннее со скосом кромок; 4 – одностороннее с внутренним швом
В соединениях внахлестку элементы накладывают один на другой и выполняют шов по кромке верхнего элемента. К преимуществам соединений внахлестку относятся простота подготовки элементов под сварку и их сборки в конструкцию, а также небольшие усадки и коробления. Недостатки – повышенный расход металла, необходимость сварки с двух сторон, возможность возникновения в соединении очагов коррозии, большие расход электродов и трудоемкость. Соединения внахлестку приемлемы для деталей толщиной от 1 до 10 мм из углеродистых, низколегированных и коррозионно-стойких сталей. Применяют еще соединения в кромку при толщине свариваемых элементов до 3 мм и прорезные соединения, имеющие прорезь в одной из деталей, прикрепляемой внахлестку.
Проплавной сварной шов (со сквозным проплавлением одного из соединяемых элементов) используют в нахлесточном или тавровом соединении (рис. 8.34). Применение проплавных швов ограничивается деталями толщиной до 10 мм. Соединения деталей и узлов сваркой начинают с их взаимной фиксации прихватками («клепками»). В противном случае в процессе сварки соединяемые элементы может «увести» друг от друга. В местах резких переходов, в острых углах, на окружностях с малым радиусом и в других местах концентрации напряжений установка прихваток не разрешается. Прихватки также не следует устанавливать вблизи отверстий, на расстоянии менее 10 мм от отверстия или от края детали.
![]()
Рис. 8.34. Проплавные швы
Для фиксации фланцев, цилиндров, шайб, трубчатых соединений (рис. 8.35) и т. п. прихватки следует располагать симметрично. В случае двухсторонней прихватки деталей следует располагать «клепки» в шахматном порядке. Прихватки следует ставить в такой последовательности, которая исключает или сводит до минимума коробление листов. Сварочный ток при прихватке должен быть на 20 – 30% больше сварочного тока, необходимого для сварки тех же материалов. Прихватку следует выполнять электродами меньшего диаметра, чем сварку того же соединения; длина дуги при прихватке должна быть короткой, не более диаметра электрода; дугу следует отрывать не в момент образования кратера, а после полного его заполнения. При прихватке соединений из элементов разной толщины дугу направляют на элемент большей толщины.
![]()
Рис. 8.35. Соединения трубчатых элементов между собой и с соединительными деталями
Электроды. О свойствах электродов судят по устойчивости горения дуги, защите металла сварочной ванны, пригодности их для сварки в различных пространственных положениях, качеству сварного шва и т. п. Основные технологические свойства электродов определяются следующими данными: родом тока (постоянным, переменным), для сварки которых предназначены электроды; полярностью (прямой, обратной) постоянного тока; рекомендуемым сварочным током для электродов разных диаметров. Технологические свойства электрода зависят от химического состава металла стержня, состава и качества электродного покрытия. Марка электрода характеризует состав его покрытия, материал стержня, технологические свойства электрода и механические свойства металла сварного шва, образуемого данными электродами. Тонкое покрытие электродов обеспечивает только устойчивое горение сварочной дуги при сварке. Электроды с толстой обмазкой (качественные) при плавлении образуют большое количество газов и шлаков, которые защищают капли металла во время перехода через дугу в шов, а также предохраняют сварочную ванну от вредного влияния кислорода и азота воздуха.
Таблица 7
![]()
Источники питания. Выше было сказано, что дуга на постоянном токе более устойчива. Однако источник питания для нее требует дополнительного устройства – выпрямителя. Сильноточные (а именно такие нужны) полупроводниковые приборы для выпрямителя – сами не маленькие, да еще нуждаются в радиаторах для охлаждения. Иногда полученный на выходе выпрямителя ток имеет слишком большой коэффициент пульсации и плохо поддерживает дугу на постоянном токе. Тогда применяют еще и сглаживающий дроссель, а он по массе может быть сравним с трансформатором (самой тяжелой частью). И все это для получения постоянного тока добавляется к трансформатору, который сам по себе уже готовый источник для питания дуги переменного тока.
Стремление как-то ограничить габариты аппарата приводит к размещению его компонентов в тесном корпусе, что плохо для их охлаждения. В то же время при некоторых навыках работы со сваркой и достаточно мощном трансформаторе дуга переменного тока практически не отличается от таковой на постоянном токе. Следующим наиважнейшим свойством источника питания является его вольтамперная характеристика (ВАХ). Дело в том, что для поддержания устойчивой дуги она должна быть падающей (рис. 8.36). Косвенно судить о ней можно по паспортным данным, а именно, зная напряжения холостого хода и номинальное, а также номинальный (рабочий) ток и ток короткого замыкания, можно достаточно точно оценить ее крутизну. Конечно, крутизну ВАХ можно увеличить включением в сварочную цепь балластного сопротивления, но лучше, если у аппарата этот параметр уже в порядке.
![]()
Рис. 8.36. Вольтамперная характеристика источника питания
Наконец, весьма важно, какую собственно мощность имеет источник. Нередко в паспорте можно увидеть явно заниженное ее значение – дескать, «во варит, а потребляет энергии всего ничего». Со школьной скамьи известно, что произведение тока на напряжение и есть мощность (в нашем случае, правда, приблизительно). Расхождение же этого произведения с паспортной мощностью должно насторожить, и вот почему. Режим работы источника питания характеризуется продолжительностью его нагрузки ПН или продолжительностью включения ПВ, что практически одно и то же. Эти величины выражаются в процентах и означают долю непосредственно рабочего времени (собственно процесса сварки) в полном цикле (например, сварка плюс пауза). К этому параметру надо отнестись очень внимательно, если есть желание поберечь аппарат.
Опять же про безопасность. Вопрос совсем не так банален, как может показаться. Давайте разберемся, тем более что в случае со сваркой есть с чем разбираться. Предположим, вы купили сварочный аппарат. Зачем? А затем, чтобы извлечь из него пользу, которая может быть весьма велика. Но по незнанию или неосторожности вы получили травму: удар током, ожег электродом или горячим металлом, ослепление дугой... да мало ли еще какую – возможностей хоть отбавляй. А теперь спросим себя: «нам это нужно?» Ответ совершенно очевиден, тем более что травмы, полученные при сварке, могут иметь самые тяжелые последствия. Объясняется это присущим сварке сосредоточением опасных факторов: наличием в источнике питания высокого напряжения, высочайшей температурой дуги и нередко не самыми благоприятными условиями работы (если выражаться очень мягко), избежать которых просто невозможно.
