Spawanie elektrodą otuloną-1.doc

1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą spawania elektrodą otuloną oraz sposobami wykonywania spoin.

2.Wstęp teoretyczny:

·         schemat stanowiska

:1 – sieć energetyczna,

2 – źródło prądu spawania,

3 – obwód spawania,

4 – uchwyt elektrodowy, 5 – elektroda otulona,

6 – materiał spawany,

7 – spoina.

Rys.1. Schemat stanowiska ręcznego spawania łukowego

Rys. 2 Przekrój złącza spawanego

·         Spoina - część spawanego złącza, składająca się wyłącznie z metalu stopionego podczas spawania, tj. stopionego materiału rodzimego i ewentualnie stopiwa,

·         Stopiwo - materiał powstały wyłącznie ze spoiwa w procesie spawania,

·         Spoiwo - materiał dodatkowy przeznaczony do utworzenia spoiny lub napoiny (np. elektrody otulone, druty spawalnicze, elektrody proszkowe, elektrody taśmowe, pręty do napawania),

·         Strefa wpływu ciepła (SWC) - strefa metalu przy spoinie, w której następują zmiany własności fizycznych, strukturalnych, mechanicznych, itp. pod wpływem ciepła spawania,

·         Lico spoiny - zewnętrzna powierzchnia spoiny od strony jej układania,

·         Grań spoiny - przeciwległa licu powierzchnia zewnętrzna ściegu przetapiającego gardziel rowka spawalniczego; występuje w spoinach wykonanych jednostronnie,

·         Ścieg spoiny - część lub całość spoiny ułożona jednym przejściem spoiwa,

·         Rowek spawalniczy - rowek powstały w wyniku ukosowania lub żłobienia, który ma być wypełniony spoiwem w procesie spawania,

·         Wtopienie - grubość warstwy stopionego materiału rodzimego.

Najczęściej stosowane pozycje spawania:

·         ogólny zarys 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).

Łuk spawalniczy może być zasilany prądem przemiennym lub prądem stałym z ujemną lub dodatnią wartością. Osłonę łuku stanowią gazy i ciekły żużel powstałe w wyniku rozpadu otuliny elektrody pod wpływem ciepła łuku. Skład osłony gazowej zależy od składu chemicznego otuliny. Spawanie rozpoczyna się po zajarzeniu łuku między elektrodą otuloną a spawanym przedmiotem, 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.

·         Rodzaje i własności elektrody otulonej:

Ilość tworzącego się gazu i żużla osłaniających łuk oraz ich skład chemiczny zależą od rodzaju otuliny elektrody i jej grubości. Rodzaje otuliny ( i jej oznaczenia):

àA = otulina kwaśna

àC = otulina celulozowa

àB = otulina zasadowa

àR = otulina rutylowa

Elektrody produkowane są zwykle o średnicy rdzenia w zakresie 1,6 do 6,0 mm i długości od 250 do 450 mm.

Przykład oznaczania elektrody:

PN-EN 499 – E46 3 1Ni B 54 H5

Poszczególne symbole oznaczają:

PN-EN 499 = numer normy;

E = elektroda otulona / spawanie ręczne łukowe;

46 = wytrzymałość i wydłużenie;

3 = praca łamania;

1Ni = skład chemiczny;

B = rodzaj otuliny;

5 = uzysk i rodzaj prądu;

4 = pozycja spawania;

H5 = zawartość wodoru.

(Oznaczenie elektrody otulonej do łukowego spawania ręcznego, której stopiwo uzyskuje minimalną granicę plastyczności 460 N/mm2 (46) i minimalną pracę łamania 47 J przy −30°C (3) oraz zawiera 1,1 % Mn i 0,7 % Ni (1Ni). Elektroda ma zasadową otulinę (B), można nią spawać, stosując prąd przemienny i prąd stały, wykazuje uzysk 140 % (5) oraz jest przydatna do wykonywania spoin czołowych i pachwinowych w pozycji dolnej (4). Zawartość wodoru w stopiwie określona wg ISO 3690 nie przekracza 5 ml/100g

stopiwa (H5).)

Zasadnicze funkcje otuliny to:

ü      Osłona łuku przed dostępem atmosfery,

ü      Wprowadzenie do obszaru spawania pierwiastków odtleniających, wiążących azot i rafinujących ciekły metal spoiny,

ü      Wytworzenie powłoki żużlowej nad ciekłym jeziorkiem i krzepnącym metalem spoiny,

ü      Regulacja składu chemicznego spoiny.

·         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:

o       Rodzaj natężenia prądu spawania (40 ÷ 360 A),

o       Napięcie łuku (50 ÷ 100 V),

o       Prędkość spawania (0,12 ÷ 0,6 m/min.),

o       Średnica elektrody (2 ÷ 6 mm) i jej położenie względem złącza.

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 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.

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 ...