Теоретичні основи

Останнім часом при виготовленні зварних конструкцій на промислових підприємствах в основному використовують механізовані способи зварю­вання. На будівельно-монтажних площадках і в трасових умовах в більшості випадків користуються способами ручного зварювання завдяки високій універсальності його.

Зварювання – процес утворення нероз’ємного з'єднання металів і дея­ких інших твердих матеріалів. Нероз’ємність зварних з’єднань обумовлене виникненням міжатомних і міжмолекулярних сил зчеплення і взаємною ди­фузією атомів зварюваних металів.

При дуговому зварюванні для розплавлення металів використовується теплова енергія електричної (зварювальної) дуги, яка володіє високою тем­пературою (до 6000°С). Дуга горить в атмосфері між зварюваним металом, який прийнято називати основним, і кінцем електроду, закріпленого наелек­тродотримачі.

Електрична дуга являє собою стійкий розряд струму в газовому сере­довищі. Для переборювання струмом великого опору повітряв дуговому проміжку необхідна іонізація середовища, інакше стійкою горіння дуга не буде. При дуговій зварці іонізаторами є пари розплавленого металу, компо­ненти електродного покриття і т.п. При збільшені іонізації дугового проміжку струм зростає а напруга дуги спадає. Отже, для запалювання дуги не­обхідна певна напруга – значно більша, ніж при роботі.

Живлення електричної дуги здійснюється змінним і постійним струмом від спеціальних зварочних джерел живлення.

Зварні шви розрізняють по положенню в просторі: нижні, горизон­тальні, вертикальні, стельові і проміжні; по відношенню до діючихна шви сил: флангові, лобові (торцеві), комбіновані і косі; по прямолінійності: пря­молінійні, кільцеві вертикальні і кільцеві горизонтальні.

На форму, розміри і якість шва значно впливає режим зварювання. Під режимом зварювання розуміють сукупність умов проведення процесу зварки. Параметри режиму зварювання розділяють на основні і допоміжні.

При ручному дуговому зварюванні до основних параметрів режиму відносять струм, вид струму та його полярність, діаметр електрода, напруга дуги, швидкість зварювання. До додаткових елементів режиму при дуговому зварюванні відносять склад і товщину покриття електродів, початкову тем­пературу основного металу, положення електрода в просторі і положення зварюваних заготовок в процесі зварювання.

Значний вплив на формування і якість зварного шва виявляє стабільність процесу дугового розряду, що залежить від постійності довжи­ни дуги, і рівномірність переміщення дуги вздовж осі шва, тобто постійності швидкості зварювання. При порушенні стабільності процесу зварки різко змінюється форма проплавлення основного металу і зростає ймовірність утворення дефектів зварних швів типу непровару кореня шва і кромок звар­них деталей, шлакових включень і т.п.