Как влияет длина дуги на процесс сварки

Обновлено: 26.04.2024

Длина дуги при работе электродами сварочными оказывает очень большое влияние на качество сварочного шва, его форму, ширину и чешуйчатость шва. В гораздо меньшей степени длина дуги влияет на глубину проплавления.

При работе электродами сварочными длина дуги подразделяется на следующие виды: короткую, среднюю дугу, очень короткую и длинную дугу.

Короткая дуга характерна следующим – расстояние между электродами сварочными и поверхностью изделия – примерно 50% диаметра сварочного электрода. При сварке такой короткой дугой возрастает ток сварочный и глубина проплавления. Значительно сокращается напряжение и ширина шва сварочного. При этом следует отметить, что защита самой сварочной ванны – хорошая.

Применение короткой сварочной дуги рекомендуется для выполнения горизонтальных, вертикальных и потолочных швов сварочных. А также при сварке в нижнем положении корневых швов в стыковых и угловых соединениях.

При использовании средней дуги расстояние между электродами сварочными и поверхностью изделий равно от одного до одного и двух десятых диаметра применяемого сварочного электрода. При работе дугой такого вида возрастает напряжение и сильно увеличивается ширина шва сварочного. Довольно незначительно уменьшается глубина проплавления, а также формируется хорошая защита сварочной ванны. Использование средней длины дуги рекомендуется при сварке и наплавке в нижнем положении, в ряде отдельных случаев и в горизонтальном положении.

При использовании длинной сварочной дуги, расстояние между электродом сварочным и поверхностью свариваемых изделий составляет полтора и более диаметра используемого электрода сварочного. В этом случае в большей степени возрастает ширина шва, уменьшается глубина проплавления, значительно ухудшается защита самой ванны сварочной и формирование сварочного электродного шва. Возрастает разбрызгивание жидкого электродного металла и образование пор в сварочном шве.

Применение длинной дуги при работе сварочными электродами крайне нежелательно и использование её не рекомендуется.

При использовании очень короткой дуги сварка производится «впритык» - путем опирания покрытия электрода сварочного на поверхность самого изделия. В таком случае, при сварке опиранием, она выполняется на сварочном токе в диапазоне максимального и среднего значений без применения колебательных поперечных движений. Ширина валика сварочного при этом ограничена.

Очень короткую дугу применяют при сварке корневых швов в угловых, тавровых, стыковых и нахлесточных соединениях во всех положениях в пространстве. В стыковых соединениях сварка выполняется электродами при минимальном зазоре.

Огромное значение имеет умение сварщика - профессионала держать постоянную длину дуги сварочной. Это очень положительно влияет на стабильное горение дуги сварочной, высококачественное формирование шва сварочного – форму шва и его ширину, проплавление, чешуйчатость и пр.

Лучше всего не использовать очень короткую длину дуги, т.е. сварку впритык – при соединении поперечными движениями электрода сварочного. Это может привести к грубым и глубоким перепадам между чешуйками шва. При поперечных переходах электрода сварочного происходит определенный «подрез» кристаллизующегося металла шва сварочного козырьком покрытия электрода. Обычно это бывает при сварке методом «углом вперед» на лицевых и заполняющих швах в стыковых соединениях в вертикальном и потолочном положениях, а также при сварке электродами горизонтально расположенных и неповоротных труб.

Использование определенной конкретной фиксированной длины сварочной дуги в каждом частном случае способствует выполнению высококачественного шва сварочного требуемой определенной высоты, формы и ширины.

Cварочная дуга: разбор 5 главных проблем в вопросе сварки

Рассказываю, что такое длина сварочной дуги и самые главные проблемы «новичков»: понятие длины сварочной дуги, ее возникновения, температуры и воздействия на шовную поверхность + рекомендации по решению самых главных проблем «новичков» в отношении сварки плавящимся электродом + 5 советов в отношении контроля электрической дуги.

С первого взгляда сварочный процесс кажется занятием простым, но, если человек хочет освоить по-настоящему качественную сварку, нужно куда глубже изучить вопрос.

В сегодняшней статье я расскажу, что такое длина сварочной дуги и освещу самые главные проблемы «новичков», занимающихся различными технологиями ручной сварки на дому и производстве.

Общая информация по сварочной дуге

С научной точки зрения, сварочная дуга характеризуется 2 свойствами – выделение огромного количества теплоты и мощное лучеиспускание. Первое я отношу к положительной стороне, а второе, — к отрицательной.

В качестве проводников электрического разряда обычно используются материалы с электромагнитными свойствами. На собственном опыте убедился, что лучше всего себя проявляют графитные стрежни круглого сечения, которые в научной литературе иногда именуют дуговыми фонарями.

1) Возникновение, температура и воздействие

Дабы понимать, как осуществляется процесс сварки, всегда советую изучать теоретическую базу физических явлений. При образовании вольтовой дуги во всей красе проявляет себя закон Джоуля.

Алгоритм возникновения электрической дуги:

Выделение громадного количеств тепла в месте стыка.
Концы проводников раскаляются.
Разъединение электродов.
Выделение катодом электронов.
Электроны пронизывают поток воздуха между электродами, производя расщепление молекул на «+» и «-».
Возникновение электрической дуги.
Стабилизационный процесс за счет роста числа заряженных частиц.
Образование с варочной ванны.

Как показывает практика, наибольшее распространение для возникновения разрядов приобрели металлические стержни с покрытием и непосредственно деталь , которую сварщик планирует обрабатывать.

Важно: напряжение дуги между металлическими электродами от 17 до 23 В, а если речь об угольных, среднее значение напряжения варьируется уже с 40 до 60 В.

Тестируя профитность угольных и металлических электродов, легко заметить, что электрическое сопротивление во втором случае значительно ниже, нежели при использовании угольных материалов. Данное явление обуславливается наличием металлических паров.

Для лучшего понимания принципов выделения теплоты, я решил добавить небольшую схему из справочной литературы выше. По рисунку заметно, что температурный режим на различных областях электродов отличается друг от друга. Здесь прослеживается зависимость между количеством выделяемого тепла и уровня нагрева. Так на «+» выдается 40%, на «-» 35%, а остальные 25% тепла приходится на непосредственно саму дугу. Чтобы компенсировать температурную разницу, приходится брать угольные проводники разной толщины. На положительной стороне – больше диаметр, а на отрицательной – меньше.

2) Рассказываю, что такое длина сварочной дуги

После касания электродом изделия и возникновения электрической дуги, она тотчас отводится на определенное расстояние от детали, тем самым образуя параметр длины. Конец прутка начинает плавиться, передавая капли жидкого металла на свариваемый шов. Среднее число капель за секунду времени колеблется от 15 до 35 штук, что для глаза данный процесс делает похожим на лазерное излучение.

Длиной дуги называется фактическое расстояния от торцовой части электрода до основы кратера сварного шва. Между диаметром прутка и длиной электрической дуги имеется прямая зависимость.

Выразить ее можно через формулу:

L (дуги) = 1/2*d — 1.2*d, где

d – значение диаметра электродного прутка.

Чтобы легче было освоить просчет потенциальной дуги на различных электродах, я приведу небольшой пример.

Пример подсчёта: пусть у нас имеется на руках пруток с диаметром в 5 мм. Для расчета минимума и максимума электрической дуги значение подставим в формулу выше – 0.5*5=2.5 мм и 1.2*0.5=6 мм. Таким образом получим значения от 2.5 мм до 6 мм по возможной длине сварочной дуги.

Выделяют 3 типа сварочной дуги по толщине, но скажу честно, что в 95% случаев сварщики пользуются исключительно короткой. Средняя и длинная применяется в исключительных ситуациях. Детальнее о каждом типе я рассказал в таблице ниже.

Тип	Вид	Описание
Короткая		Оптимальный вариант, за счет которого сварщик может достигнуть эталонного по качеству сварного шва. Короткую дугу отличают не только по виду, но и на слух – будет слышно сухое потрескивание, схожее с разогревом масла на сковороде.
Средняя		Усреднённое значение проще всего поддерживать новичкам сварки. Результатом станет шов среднего качества. Если человек только начал пользоваться сварочным аппаратом, начинать практику стоит именно со средней длины электрической дуги.
Длинная		В результате работы на большом расстоянии от поверхности шва, его качество будет ниже среднего. Негативные проявления – окисление металла и формирование неровной поверхности накапливаемого металла с электрода. Горит неустойчиво с характерным шипением.

Ключевой недостаток длинной дуги – разбрызгивание капель электрода по области шва из-за недостаточного прогрева области. По внешним проявлениям даже малоопытный сварщик сможет сказать, где использовалась короткая, а где длинная электрическая дуга.

Сделанная мной фотография выше четко дает понять, где какой тип дуги применялся. Как говориться, качество на лицо. Даже при хорошем умении наложения, разница между верхними и нижними швами кардинальная, и заметна даже невооруженным глазом.

Самые главные проблемы новичков в сварочных процессах

Моментов, которые могут вызвать у новичка ступор, очень много, но я не буду сильно распыляться и остановлюсь только на базовых – наклон электрода, зажигание дуги, окончание шва, длина дуги и движение электрода при сварке.

1) Как правильно разжигать дугу?

Сварочные работы начинаются с розжига электрической дуги. Сделать это сможет каждый за пару попыток, потому много трепаться по данному вопросу незачем. Действие производится в 2 этапа – замыкание конца электрода на детали и отрыв прутка на расстояние в его диаметр. Первая часть нужна для набора нужной температуры на катодном пятне, а вторая обеспечивает выход первичных электронов.

Есть два способа зажигания:

скольжение. Нагрев происходит в точке замыкания;
чирканье. Нагрев в нескольких точка.

Какой лучше? Тут дело ситуации. К примеру, в узких местах мне легче разжигать дугу скольжением, а при свободном пространстве заходит и чирканье. Тут уж выбирайте на собственное усмотрение.

2) Какой нужен наклон электрода?

Данный вопрос решается через комбинирование 2 процессов – изучение технической литературы и практическая наработка. Опытный сварщик обычно в режиме реального времени варьирует угол наклона и направление движения электрода.

Что влияет на положение электрода по отношению ко шву:

пространственное положение;
толщина металла;
диаметр прутка;
вид покрытия;
толщина покрытия электрода.

На рисунке выше можно отметить для себя возможные комбинации направления и угла наклона. В практическом аспекте, электрод обычно клонят к оси шва таким образом, чтобы металлическая поверхность изделия могла проплавиться на максимальную глубину. Благодаря сохранению оси дуги электрода, сварщик может добиться максимальной проплавки + снизить скорость остывания металла в сварочной ванне. Подобный ход снизит на 70%-90% риск возникновения в шве горячих трещин.

3) Как двигать электрод при сварке?

Помимо правильного положения самого электрода, сварщик также обязан следить и за его поступательным движением, точнее за его геометрией. Скачу честно, что в данном плане я особо не запариваюсь, и работаю по 1-2 схемам, которым меня обучили аксакалы сварки, но если придираться к технологии, то здесь вариативность по выбору куда выше.

Тип поперечного движения	Применение
Ломаная	Используется для получения наплавных валиков, а также в процессе сваривания металлических листов стык в стык без использования скоса кромки.
Полумесяц	Используется при работе со стыковыми швами, имеющими скос по кромке, а также для швов углового типа с катетом не более 0.5 см. Положение электрода разницы не имеет, а допустимый диаметр до 0.4 см.
Треугольник	Применяется на угловых швах с катетом от 0.6 см + на стыковых со скосами кромки. Пространственное положение не имеет значения.
Петля	Методика используется в случаях, когда вдоль кромки нужен значительный прогрев шва. Чаще всего используется на легированных типах стали.

Если обобщить все возможные движения, то можно выделить 2 категории – швы, требующие прогрева кромки и классические без предварительного нагрева. Если хотите быть специалистом в сварке, рекомендую изучить хотя бы 6 базовых типов движений. Профи с 20+ годами стажа могут похвастаться даже собственными методиками нанесения шва, а потому, вам есть куда стремиться.

4) Как правильно заканчивать шов?

Кратер при обрыве дуги – типичная ошибка новичка. Из-за фосфора и серы кратер может дать ход трещинам, что сильно скажется на итоговом результате проделанной работы. Сваривая металлы с низким содержанием углерода, я обычно кратер заполняю электродом или вывожу в сторону.

Важно: при работе со сталью, которая имеет склонность к образованию микроструктур, метод вывода кратера за шов не подойдёт, ибо есть шанс вызвать трещины вдоль цельного листа материала.

Заваривать кратер в несколько присестов с поджогом дуги также не рекомендую – оксидные загрязнения испортят вид шва. Оптимальный вариант – заполнение кратера и медленное удлинение дуги до ее обрыва.

Зависимость между длиной дуги и формированием сварочного шва:

5) Как контролировать длину дуги?

Я уже оговаривал выше момент, что лучше всего придерживаться короткой длины дуги, но сделать этого без наработки опыта практически нереально. Из-за постоянного сокращения длины электрода в процессе плавки (если речь о плавящихся прутках), человеку приходится постоянно корректировать расстояние между крайними точками сварки, а это на глаз сделать крайне сложно.

Советы по работе со сварочной дугой:

опирайтесь не только на зрение, но и слух. Короткая дуга выдает характерное потрескивание;
при использовании электродов с тонким покрытием, можно наткнутся на прилипание прутка ко шву из-за несоблюдения дистанции. Советую новичкам работать с такими прутками на средней дистанции;
длинная дуга при вертикальной сварке может быть не опасна для здоровья сварщика, из-за сильного разбрызгивания металла. Не забывайте о спецодежде;
важно прослеживать ширину валика, ибо данное значение напрямую зависит от длины электрической дуги;
в горизонтальных положениях приемлемо использовать дугу средней длины.

Первый полгода у меня с трудом получалось поддерживать дугу одной длины, из-за чего швы получались весьма посредственные. Стабильные результаты начали проявляться только спустя 8 месяцев практики, потому если у вас с первой попытки что-то не получится – не переживайте.

Ну что же. Думаю, представленной выше информации на сегодня достаточно. Сегодня вы узнали не только что такое длина сварочной дуги, но и получили ответы на самые главные проблемы «новичков». При наличии вопросов, задавайте их в комментариях. Буду рад помочь. Удачи и не болеть!

Как влияет длина дуги на процесс сварки?

Вопрос администрации

Тесты с ответами и комментариями, без рекламы.

Панель авторизации

Инструкция по пользованию сайтом

В данной инструкции изложены основные функции сайта, и как ими пользоваться

Здравствуйте,

Вы находитесь на странице инструкции сайта Тестсмарт.
Прочитав инструкцию, Вы узнаете функции каждой кнопки.
Мы начнем сверху, продвигаясь вниз, слева направо.
Обращаем Ваше внимание, что в мобильной версии все кнопки располагаются, исключительно сверху вниз.
Итак, первый значок, находящийся в самом верхнем левом углу, логотип сайта. Нажимая на него, не зависимо от страницы, попадете на главную страницу.
«Главная» - отправит вас на первую страницу.
«Разделы сайта» - выпадет список разделов, нажав на один из них, попадете в раздел интересующий Вас.

На странице билетов добавляется кнопка "Билеты", нажимая - разворачивается список билетов, где выбираете интересующий вас билет.

«Полезные ссылки» - нажав, выйдет список наших сайтов, на которых Вы можете получить дополнительную информацию.

В правом углу, в той же оранжевой полосе, находятся белые кнопки с символическими значками.

Опускаемся ниже, в серой полосе расположились кнопки социальных сетей, если Вам понравился наш сайт нажимайте, чтобы другие могли так же подготовиться к экзаменам.
Следующая функция «Поиск по сайту» - для поиска нужной информации, билетов, вопросов. Используя ее, сайт выдаст вам все известные варианты.
Последняя кнопка расположенная справа, это селектор нажав на который вы выбираете, сколько вопросов на странице вам нужно , либо по одному вопросу на странице, или все вопросы билета выходят на одну страницу.

На главной странице и страницах категорий, в середине, расположен список разделов. По нему вы можете перейти в интересующий вас раздел.
На остальных страницах в середине располагается сам билет. Выбираете правильный ответ и нажимаете кнопку ответ, после чего получаете результат тестирования.
Справой стороны (в мобильной версии ниже) на страницах билетов располагается навигация по билетам, для перемещения по страницам билетов.
На станицах категорий расположен блок тем, которые были добавлены последними на сайт.
Ниже добавлены ссылки на платные услуги сайта. Билеты с ответами, комментариями и результатами тестирования.
В самом низу, на черном фоне, расположены ссылки по сайту и полезные ссылки на ресурсы, они дублируют верхнее меню.
Надеемся, что Вам понравился наш сайт, тогда жмите на кнопки социальных сетей, что бы поделиться с другими и поможете нам.
Если же не понравился, напишите свои пожелания в форме обратной связи. Мы работаем над улучшением и качественным сервисом для Вас.

Купить Билеты с ответами в формате Word

Техника выполнения сварных швов

Техника выполнения сварных швов для начинающих

Под техникой выполнения сварных швов подразумевается ряд важных процессов, начиная с инициализации сварочной дуги и заканчивая её разрывом. Зажигание и удержание дуги — это один самых сложных моментов для начинающих сварщиков.

Зажигание и повторное возбуждение сварочной дуги осуществляется каждый раз при обрыве. Порой новичку сложно удержать правильную длину дуги и повторно поджечь электрод из-за того, что он так и норовит прилипнуть к металлу.

Возбуждение сварочной дуги может происходить двумя способами: чирканьем и постукиванием конца электрода о металл. При этом движения электродом должны быть легкими с его моментальным отводом вверх на расстояние в 2-4 мм.

Какую длину сварочной дуги удерживать

Особое внимание при сварке необходимо уделять правильной длине дуги. Именно длина дуги формирует характеристики будущего шва, влияет на его свойства и внешний вид. Можно смело сказать о том, что именно от длины сварочной дуги во многом и зависит качество сварки.

Короткая дуга позволяет получить высококачественное сварное соединение. Достигается это благодаря тому, что при короткой дуге металл проходит минимально возможный отрезок времени, попадая максимально быстро в сварочную ванну.

Таким образом, при короткой дуге наплавленный металл не успевает окисляться и азотироваться. Однако чрезмерно короткая дуга может стать причиной прилипания электрода к металлу, и это требуется учитывать при возникновении данного рода проблемы.

Чем плоха длинная сварочная дуга

На длинной дуге электрод горит с характерным треском. Горение дуги нестабильное, дуга грозит оборваться в любой момент. Тут же возникает риск возникновения прожогов, а также заметно портится качество сварного соединения, шов получается бесформенным и некрасивы.

Поэтому варить лучше всего на короткой дуге, длина которой не более 4 мм.

Повторное возбуждение сварочной дуги

Как видно, длина сварочной дуги сильно влияет на качество сварки и сам процесс. Если в момент сварки дуга погасла, то её нужно тут же повторно инициализировать. При этом чтобы не испортить внешний вид сварного соединения и не навредить его характеристикам, следует использовать специальную технику повторного возбуждения сварочной дуги.

Для этих целей достаточно поджигать сварочную дугу начиная с передней кромки кратера. Как только сварочная дуга инициализирована, она тут же переносится на противоположную кромку, где был недавно наплавлен металл, а затем опять возвращается вперед, по направлению в сторону сварки.

Такой подход к повторному розжигу сварочной дуги позволяет сохранить прочность и надежность соединения, а также не навредить внешним характеристикам шва. В противном случае, на соединении появятся высокие наплывы или наоборот, останутся углубления, которые испортят весь внешний вид сварного соединения.

Положение и перемещение электрода при сварке

В процессе сварки электродом осуществляются поступательно-колебательные движения в сторону сварочной ванны. При этом важно сохранить одинаковой скорость перемещения электрода и длину сварочной дуги. Скорость движения электрода должна быть такой же самой, как и скорость его плавления.

Скорость плавления электрода зависит от таких параметров, как диаметр электродного стержня, величина сварочного тока и вид соединения. Чем быстрей скорость плавления электрода, тем меньше выпуклость сварного шва.

И наоборот, неровный сварной шов с большой выпуклостью говорит о чрезмерно низкой скорости перемещения электрода при сварке.

Читайте также: