Выбор силы сварочного тока зависит от

Обновлено: 17.05.2024

Под режимом сварки понимают группу контролируемых параметров, определяющих ее условия. Параметры режима сварки подразделяют на основные и дополнительные.

К основным параметрам режима ручной сварки относят Силу тока, род и полярность тока, напряжение на дуге, диаметр электрода и скорость сварки. К дополнительными параметрам, состав и толщина покрытий электрода, положение электрода и положение изделия при сварке.

Самым важным и первичным этапом в определение режимов сварки является подбор диаметра электродов. Диаметр электрода выбиратеся в зависимости от толщины металла и пространственного положения сварного шва и вида соединения. Примерное соотношение между толщиной металла S и диаметром электрода при сварке шва приведено в таблице ниже. Пространственные положение в которых можно варить электродами указана на пачке. Подробнее об обозначении характеристик электродов и их расшифровке читайте в статье Покрытые электроды, характеристики, технические требования. Классификация, маркировка ГОСТ 9466-75

Сварные шва вертикальные, горизонтальные и потолочные вне зависимости от толщины металла варят электродами диаметром как правило 3 мм максимум до 4 мм, чтобы избежать стекание жидкого металла и шлака из сварочной ванны.

Также корень шва выполняют электродами диаметром не более 3 мм, для обеспечения полного провара, а последующие слои шва выполняют электродами большего диаметра.

Настройка силы тока в зависимости от диаметра электрода

Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, а также температуру окружающей среды. Сварочный ток — один из главных параметров процесса сварка, от которого зависит качество и надежность полученного сварного шва. При учете всех указанных факторов необходимо стремиться работать на оптимально возможной силе тока обеспечивающем стабильный процесс сварки.

Важно: Сварочный ток и диаметр электрода взаимосвязаны.

К выбору сварочного тока нужно подходить ответственно! Неправильно выбранный сварочный ток приведет к дефектам. При слишком большой силе тока будут получать прожоги свариваемых деталей. При недостаточной силе сварочного тока металл не будет плавиться получаться непровары и несплавления.
Ничего сложного в выборе сварочного тока нет. Рекомендации по выбору силы тока можно найти на пачке с электродами или в справочниках и нормативных документах. Рекомендованные усредненные значения сварочного тока приведены в таблице ниже. В зависимости от пространственного положения сварного шва, значение силы тока необходимо корректировать, так для сварки вертикальны и потолочных швов силу тока уменьшают на 10-15%. Не следует забывать, что для этих положений сварки диаметр электрода не должен превышать 4 миллиметров. При следовании этим правилам процесс сварки будет идти стабильно и металл не будет стекать из сварочной ванны. Подробней про технику сварки в различных пространственных положениях читайте в статье: Техника ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Напряжение сварочной дуги на аппаратах выставляется автоматически, так что этот параметр не рассматриваем

Таблица 1 — Выбор диаметра электрода при сварке стыковых соединений

Толщина деталей, мм	1,5-2,0	3,0	4,0-8,0	9,0-12,0	13,0-15,0	16,0-20,0	более 20
Диаметр электрода, мм	1,6-2,0	3,0	4,0	4,0-5,0	4,0-5,0	4,0-5,0	4,0-5,0

Таблица 2 — Выбор диаметра электрода при угловых и тавровых соединений

Катет шва, мм	3,0	4,0-5,0	6,0-9,0
Диаметр электрода, мм	3,0	4,0	5,0

Силу сварочного тока определяют по формуле

где d_э — диаметр электрода (электродного стержня), мм;

j — допускаемая плотность тока, А/мм 2 .

При приближённых подсчётах величина сварочного тока может быть определена по одной из следующих формул:

где dэ — диаметр электрода (электродного стержня), мм;

k₁, k₂, α — коэффициенты, определённые опытным путём:

Рекомендации по выбору силы тока можно найти на пачке с электродами или в справочниках и нормативных документах.

Технология сварочных работ тестовые задания

1. Выбор силы сварочного тока зависит от:
а) марки стали и положения сварки в пространстве
б) толщины металла, диаметра электрода, марки стали и положения в пространстве
в) диаметра электрода, марки стали детали и положения сварки в пространстве

2. Существуют способы уменьшения, предупреждения деформаций при сварке. Один из них - обратный выгиб детали - это:
а) когда деформированное соединение обрабатывают на прессе или кувалдой
б) перед сваркой детали предварительно изгибают на определенную величину в обратную сторону по сравнению с изгибом, вызываемым сваркой
в) перед сваркой детали очень жестко закрепляют и оставляют в таком виде до полного охлаждения после сварки

3. Обратноступенчатый шов выполняется следующим образом:
а) от центра (середины) детали к краям
б) участками (ступенями), длина которых равна длине при полном использовании одного электрода
в) длину шва разбивают на ступени и сварка каждой ступени производится в направлении, обратном общему направлению сварки

4. К каким дефектам относятся трещины, поры?
а) к наружным
б) к внутренним
в) к наружным и внутренним

5. При сварке вертикальных и горизонтальных швов сила сварочного тока по сравнении со сваркой в нижнем положении должна быть
а) увеличена на 5-10%
б) уменьшена на 5-10%
в) не изменяться

6. Что не входит в дополнительные показатели режима сварки?
а) угол наклона электрода
б) тип и марка электрода
в) напряжение

7. Как влияет увеличение напряжения на размеры и форму шва?
а) увеличивает глубину проплавления
б) увеличивает ширину шва
в) уменьшает ширину шва

8. Сварочная электрическая дуга представляет собой:
а) столб газа, находящего в состоянии плазмы
б) струю расплавленного металла
в) столб паров материала электродной проволоки

9. Причина возникновения деформаций при сварке - это:
а) неравномерный нагрев и охлаждение свариваемой детали
б) нерациональная сборка детали под сварку
в) неправильно проведенная термообработка детали после сварки

10. Заварка кратера производится следующим образом:
а) резким обрывом дуги
б) плавным обрывом дуги

11. Выбрать правильный ответ:
а) при недостаточном токе дуга горит более устойчиво, электрод плавится быстро
бб) при недостаточном токе дуга горит не устойчиво, электрод плавится медленнее

12. Сварочные деформации при сварке плавлением возникают:
а) всегда
6) очень редко
в) никогда

13. Как изменяется величина сварочного тока при увеличении длины дуги?
а) увеличивается
б) уменьшается
в) не изменяется

14. В дополнительные показатели режима сварки не входит:
а) угол наклона электрода
б) тип и марка электрода
в) скорость сварки

15. Если свариваемые детали лежат под углом друг к другу и соприкасаются торцами, то соединение называется
а) угловым
б) стыковым
в) тавровым
г) нахлесточным

16. Статическая вольт-амперная характеристика сварочной дуги это:
а) зависимость силы тока сварочной дуги от ее сопротивления
б) зависимость сопротивления сварочной дуги от силы тока источника питания
в) зависимость напряжения сварочной дуги от силы сварочного тока

17. Ионизация столба сварочной дуги необходима для:
а) усиления переноса металла через дугу
б) стабилизации горения дуги
в) возникновения капельного переноса металла

18. К сварочным швам средней длины относятся швы длиной:
а) 250-500мм
б) 250-1000мм
в) 100-300мм

19. Что нужно сделать с силой тока для сварки в горизонтальном положении?
а) увеличить
б) уменьшить
в) оставить прежним

20. Выбрать основные параметры режима сварки:
а) сила тока
б) катет шва
в) диаметр электрода
г) притупление кромок
д) скорость сварки
е) положение в пространстве
ж) напряжение на дуге

21. Какой способ сварки труб применяется при неповоротном, недоступном положении
а) способ "в лодочку"
б) способ "с козырьком"
в) с глубоким проваром
г) погруженной дугой

22. При ручной сварке повышение напряжения дуги приводит:
а) к снижению сварочного тока
б) к повышению сварочного тока
в) ток не изменяется

23. Как называется дефект, представляющий собой продолговатые углубления (канавки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва?
а) непровары
б) прожоги
в) подрезы

24. При сварке в нижнем положении угол наклона электрода от вертикальной оси составляет:
а) 15-20гр.
б) 30-45гр.
в) 60гр.

26. Стабильность горения дуги зависит от
а) напряжения сети
б) силы сварочного тока
в) наличия ионизации в столбе дуги

27. Зона термического влияния – это:
а) участок основного металла, подвергшийся расплавлению
б) участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура которого изменяется
в) участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура которого не меняется

28. Электроды с тонким покрытием обозначаются буквой
а) С
б) Д
в) М
г) Г

29. Горячие трещины в металле шва возникают из-за
а) повышенного содержания фтора
б) повышенного содержания водорода
в) повышенного содержания серы

30. Водород образует в металле шва при сварке
а) поры
б) непровары
в) кратеры

31. Покрытые электроды предназначены для
а)а) ручной дуговой сварки
б) сварки в защитных газах
в) сварки под флюсом

32. Основное покрытие электрода обозначается буквой
а) А
б) Р
в) Б

33. Основной вид переноса металла при ручной дуговой сварке покрытым электродом
а) мелкокапельный
б) крупнокапельный
в) струйный

34. При ручной дуговой сварке наибольшая температура наблюдается
а) в катодной зоне
б) в столбе дуги
в) в анодной зоне

35. Шов на "проход" выполняется следующим образом
а) деталь проваривается от одного края до другого без остановок
б) деталь проваривается от середины к краям
в) деталь проваривается участками (ступенями, длина которых равна длине при полном использовании одного электрода)

36. Сварка сталей, относящихся к первой группе свариваемости, выполняется:
а) с соответствующими ограничениями, в узком интервале тепловых режимов и ограниченной температурой окружающего воздуха
б) без особых ограничений, в широком интервале тепловых режимов, независимо от температуры окружающего воздуха
в) с предварительным или сопутствующим подогревом изделия

37. Правильной подготовкой стыка изделий толщиной более 15 мм является
а) V–образная разделка кромок
б) без разделки кромок
в) Х–образная разделка кромок

38. Диаметр электрода равен
а) диаметру покрытия
б) радиусу покрытия
в) диаметру стержня

39. Знаменатель полного обозначения электрода марки АНО-4 выглядит так:
Е43 1-РБ21
Что обозначает цифра 2?
а) для сварки во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз
б) для сварки нижнего, горизонтального и вертикального снизу вверх
в) во всех пространственных положениях

40. Катет шва наиболее точно можно измерить с помощью
а) металлической линейки
б) угольника
в) штангенциркуля
г) шаблона

41. Знаменатель полного обозначения электрода марки УОНИИ-13/45 пишется так:
Е432(5)-Б10
Что обозначает цифра 0?
а) для сварки на постоянном токе любой полярности и на переменном токе с напряжением холостого хода источника переменного тока 50В
б) для сварки на постоянном токе любой полярности
в) для сварки на постоянном токе обратной полярности

42. Покрытые электроды перед работой надо:
а) просушить на батареях отопления
б) просушить в сушильных шкафах
в) прокалить в электропечах

43. Расшифровать тип электрода Э46А, где Э - электрод, 46-А - это:
а) предел текучести, легированный азотом
б) предел текучести, уменьшенное содержание серы и фосфора
в) временное сопротивление разрыву

44. Что указывается в типе электрода для сварки легированных сталей?
а) временное сопротивление на разрыв
б) химический состав стержня
в) химический состав покрытия

45. Что означает цифра 2 в обозначении марки электрода
Э46-АНО4—УД
Е 430-Р21
а) пространственное положение сварки
б) род тока
в) полярность тока
г) вид электродного покрытия

46. Подставить недостающую цифру вместо звездочки в условное обозначение электрода:
Э42А-УОНИ-13/45-3,0-УД
Е432(5) Б*0
а) 1
б) 2
в) 3

47. К какому полюсу источника питания подключается электрод при сварке на обратной полярности?
а) к положительному полюсу
б) к отрицательному полюсу
в) не имеет значения

48. Номинальный сварочный ток и напряжение источника питания – это:
а) максимальный ток и напряжение, которые может обеспечить источник
б) напряжение и ток сети, к которой подключен источник питания
в) ток и напряжение, на которые рассчитан нормально работающий источник

49. Для чего используется обратный провод?
а) для соединения электрода с источником питания
б) для соединения изделия с источником питания
в) для соединения электрода и изделия с источником питания

50. Выберите тип электрода для сварки углеродистых сталей
а) Э-150
б)Э-80
в)Э-46

51. Выбор типа, марки электрода зависит от
а) диаметра электрода
б) толщины покрытия
в) марки свариваемого металла

52. Для чего в разделке заготовок делают притупление кромок?
а) для лучшего провара корня шва
б) исключить прожог
в) для получения качественного сварного изделия

53. Укажите газ, не оказывающий отрицательного влияния на качество сварного шва
а) азот
б) кислород
в) гелий
г) водород

54. Непосредственно к сварному шву прилегает участок
а) перегрева
б) неполного расплавления
в) нормализации

55. Разрушение при горячей пластической деформации (красноломкость) в стали вызывает
а) высокое содержание углерода
б) повышенное содержание серы

56. Усадка металла сварного шва наблюдается
а) при малой массе металла в сварочной ванне
б) при большой массе металла в сварочной ванне

57. Возбуждение сварочной дуги производится
а) твердым соприкосновением электрода с поверхностью заготовки
б) резким толчком заготовки электродом
в) постукиванием или легким касанием электрода по заготовке

58. Как влияет уровень легирования стали на ее свариваемость?
а) улучшается
б) ухудшается
в) остается без изменений

Оборудование

59. Выпрямители имеют маркировку
а) ВД
б) ТД
в) ТДМ

60. Если переключить соединение обмоток 3-х фазного трансформатора со звезды на треугольник, то сварочный ток
а) увеличится
б) не изменится
в) уменьшится

61. Как регулируется сила сварочного тока в балластном реостате РБ-201?
а) плавно
б) через каждые 15А, т.е. ступенчато
в) через каждые 10А, т.е. ступенчато

62. Как включаются обмотки трехфазного трансформатора при малых токах?
а) треугольником
б) звездой
в) параллельно
г) последовательно

63. Напряжение холостого хода источника питания – это:
а) напряжение на выходных клеммах при разомкнутой сварочной цепи
б) напряжение на выходных клеммах при горении сварочной дуги
в) напряжение сети, к которой подключен источник питания

64. Сварочный выпрямитель относится к:
а) оборудованию для сварки
б) сварочной оснастке
в) приспособлениям для сварки

65. Как осуществляется плавное регулирование силы тока в сварочном трансформаторе?
a) путем изменения расстояния между обмотками
б) путем изменения соединений между катушками обмоток
в) не регулируется

66. Обмотки трехфазного трансформатора при больших токах включаются
а) треугольником
б) звездой
в) параллельно
г) последовательно

67. ВД–306 обозначает:
а) выпрямитель диодный, напряжение 306в
б) выпрямитель для РДС, номинальный сварочный ток 300А
в) возбудитель дуги, сила тока 306А

68. Сварочный трансформатор является
а) источником переменного тока
б) источником постоянного тока

69. Температура плавления стали находится в промежутке
а) 900–1000 градусов
б) 1200–1600 градусов
в) 1600–1700 градусов

1. Поставьте операции по порядку (цифры 1-6)
1. зажигание дуги;
2. перемещение электрода;
3. удержание дуги;
4. подготовка кромок;
5. отбитие шлака;
6. сборка изделия.

2. Соотнесите виды покрытий с их обозначениями:
1) рутиловое 2) кислое 3) основное 4) целлюлозное
а) А б) Б в) Ц г) Р д) П

3. Вставьте пропущенное слово: "Сварочный ток, если уменьшить расстояние между обмотками сварочного трансформатора,_______________"

4. От каких параметров зависит выбор силы сварочного тока?

Диаметра электрода, марки стали детали, положения сварки в пространстве

5. Что не входит в дополнительные параметры режима сварки?

Напряжение на дуге, скорость сварки

6. Дополните предложение: "Сварочная электрическая дуга – это_____________________"

Столб газа, находящийся в состоянии плазмы

7. Как изменяется величина сварочного тока при увеличении длины дуги?

8. Дополните предложение: "Если свариваемые детали лежат под углом друг к другу и соприкасаются торцами, то это соединение называется _______________"

9. Сварочные швы средней длины – это швы длиной________мм

10. Перечислите основные параметры режима сварки

Сила тока, диаметр электрода, скорость сварки

11. Как называется дефект, представляющий собой продолговатые углубления (канавки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва?

12. Что нужно сделать с силой тока для сварки в горизонтальном положении?

13. Какой способ сварки труб применяется при неповоротном, недоступном положении?

14. При сварке в нижнем положении угол наклона электрода от вертикальной оси составляет______градусов

15. Дополните предложение: "Зона термического влияния – это____________________________"

Участок основного металла, не подвергшийся расплавлению, структура которого изменяется

16. Электроды с тонким покрытием обозначается буквой________

17. Основное покрытие электрода обозначается буквой______

18. Катет шва наиболее точно можно измерить с помощью_________

19. Расшифровать тип электрода Э46А, где Э – электрод, 46-А – это______________

Временное сопротивление разрыву, пластичность и вязкость металла шва

20. К какому полюсу источника питания подключается электрод при сварке на обратной полярности?

К положительному полюсу

21. Для чего используется обратный провод?

Для соединения изделия с источником питания

22. Для чего в разделке заготовок делают притупление кромок?

23. Как регулируется сила сварочного тока в балластном реостате РБ-201?

Через каждые 10А, т.е. ступенчато

24. Как включаются обмотки трехфазного трансформатора при малых токах?

25. Как осуществляется плавное регулирование силы тока сварочном трансформаторе?

Путем изменения расстояния между обмотками

26. Вставьте пропущенное слово: "Сварочный ток, если уменьшить расстояние между обмотками сварочного трансформатора,______________"

Методические рекомендации по выбору режимов сварки

Режимы сварки – это основные физические показатели, которые определяют весь ход процесса сварки металла и устанавливаются, опираясь на исходные данные.

Благодаря данным методическим рекомендациям в дальнейшей практической деятельности вы сможете довольно качественно выполнять сварку деталей из различных сталей и цветных металлов.

Простыми словами говоря, режимы сварки это несколько нюансов, при знании и соблюдении которых получится качественное сварное соединение. Режимы сварки можно разделить на две большие группы параметров - это:

1. Основные параметры режимов сварки:

1. Диаметр используемого электрода;

2. Величину установленного на сварочном аппарате тока;

3. Род тока (постоянный или переменный);

4. Полярность (прямая или обратная);

5. Напряжение сварочной дуги (и ее длину);

6. Скорость сварочного процесса. (перемещение электрода).

2. Второстепенные параметры режимов сварки:

1. Чистота кромок свариваемых заготовок;

2. Подготовка/разделка соединяемых кромок (скос, ус, притупление);

3. Как расположен стык (положение в пространстве);

4. Вид электрода: его марка, тип покрытия, толщина обмазки;

5. Угол наклона электрода относительно сварочной поверхности;

6. Его положение (верхнее, нижнее или боковое).

Но лучше при работе учитывать их все!

Далее рассмотрим более подробно «правила» подготовки к сварке.

Перед любыми сварочными работами необходимо ознакомится с заданием или чертежом конструкции, или заранее продумать тот вид работ, который предстоит сделать и что для этого может понадобиться. Далее подготовить рабочее место убедиться в отсутствии по близости легковоспламеняющихся и взрывоопасных объектов, надеть защитную спецодежду и сварочную маску, по возможности расположить диэлектрический коврик, подключить сварочный аппарат (заранее позаботиться о том, что возможно потребуется удлинитель или даже генератор), расположить под рукой инструмент с запасом электродов и отрезных/шлифовальных дисков. Далее следует подготовить свариваемые края/концы заготовок (листов, труб, профилей, конструкций и т.д.) их необходимо выровнять, произвести очистку от слоя окислов, шлаков, окалины, ржавчины и других механических и химических загрязнений. Выделим ряд основных действий:

8. Зачистка/обработка швов.

9. Уборка рабочего места.

Так же желательно изучить «Правила сборки элементов конструкции под сварку».

Сборка может выполнятся при помощи различных вспомогательных приспособлений зажимов, скоб, струбцин, стяжек, прихватов, распоров, упоров, очень здорово помогают шаблоны и магнитные фиксаторы.

Далее, если конструкция собрана верно и ровно для прочной фиксации необходимо сделать прихватки.

Прихватка в сварке – это короткие сварочные швы (один валик/капля металла), расположенные по установленным нормам и правилам. Делается после сборки в узел и до начала самой сварки. Выполняется ручной дуговой сваркой однопроходными швами и имеет определенный шаг (расстояние между швами) в зависимости от конструкции или вида соединения. Назначение:

2. Сохранение зазоров (необходимых для полного провара) между деталями;

3. Увеличение жесткости узла.

Прихватки при сварке полностью проплавляем в шов.

Для прихваток и непосредственно выполнения сварки деталей необходимо выбрать электроды. Д иаметр электродов подбирается в зависимости от толщины свариваемого метала , а также от положения соединения в пространстве, формы подготовленных кромок и еще очень важно учитывать и положение в пространстве самого электрода в процессе сварки.

Существуют таблицы в которых определяется диаметр электрода относительно толщины заготовок, позволяющие новичкам легко сделать правильный выбор:

S (толщина металла), мм

d_э (диаметр электрода), мм

Вертикальные, потолочные и горизонтальные швы вне зависимости от толщин свариваемого металла выполняются электродами диаметра до 4 мм.

Во время сварки многослойных швов для лучшего провара корня шва первый шов сваривают электродом диаметром 3-4 мм, a последующие электродом большего диаметра.

Что касается силы тока (измеряется в Амперах), то и здесь есть несколько положений относительно выбора параметров сварки . Все дело в том, что чем интенсивнее ток, тем выше температура внутри сварочной ванны. А это влияет на скорость расплавления металла и на производительность самого сварочного процесса. И это правильно, но с некоторыми оговорками:

· При повышенном токе и небольшом диаметре электрода происходит перегрев в зоне сваривания заготовок. Это уже снижение качества шва. Плюс интенсивное разбрызгивание металла внутри ванны. Нередко такой режим приводит к прожогу.

· Если силу тока понизить, то это гарантия непроваров и излишне наплавленных валиков, потому что при низком токе дуга становится нестабильной. И при такой дуге процесс сваривания часто обрывается. Вот и снижение качества соединения.

· Если выбирается электрод с большим диаметром, не учитывая толщины заготовок, то ухудшается плотность тока. Причина – низкое охлаждение металла в зоне сварки.

I =30* d

I – сила тока;

*30- ампер ( выбираем в зависимости от толщины свариваемого металла и положения в пространстве, толще метал можно подставить 40-60 для полного провара, тоньше метал или горизонтальное/вертикальное /потолочное положение соответственно ставим меньше 25-20).

d –диаметр электрода.

Сила сварочного тока зависит от выбранного диаметра электрода . Пpи сварке швов в нижнем положении величину токa подсчитывают по формулам

где d_э - диаметр электрода, мм ; К - коэффициент, зависящий от диаметра электрода и имеющий следующие значения :

При большей силе тока наблюдаются перегрев стержня электрода, осыпание покрытия со стержня и нарушается стабильность плавления электрода.

Пpи сварке на горизонтальной/вертикальной плоскости уменьшают силу тока на 10-15%, а в потолочном положении уменьшают на 15-20% по сравнению со значением, выбранным для сварки в нижнем положении.

Род тока, в настоящее время по роду тока сварка бывает с применением постоянного и переменного электрического тока:

· сварка постоянным током (ток DC);

· сварка переменным током (ток АС).

Основными преимуществами сварки постоянным током являются:

1. практически полное отсутствие брызг расплавленного металла;

2. высокая степень устойчивости дуги электрического тока в сравнении со сваркой переменным током.

3. можно выбирать полярность.

Преимущества сварки с использованием переменного напряжения:

Как и в случае со сваркой постоянным током, сварка с использованием тока этого типа также имеет свои преимущества. Причем, преимущества сварки переменным током, как правило, имеют большее значение для сварщика.

В частности, сварка этим видом электрического тока гарантирует:

1. высокое качество шва;

2. простоту выполнения работ по сварке;

3. сравнительно более низкую стоимость оборудования для сварки переменным током.

В подавляющем большинстве случаев качество шва при сварке электрическим током имеет решающее значение, а значит, рекомендуется использовать для сварки именно переменный ток. При сварке этим типом тока дуга электрического тока не имеет отклонений от изначальной оси (нет магнитного дутья), что является залогом качественного и надежного шва.

Не последнее слово в таком понятии, как выбор режима сварки, имеет и полярность постоянного тока. Так как температура выше там, где подключен плюс при прямой полярности тока глубина провара на 40% больше, чем при обратной. Используя для сварки переменный ток, необходимо учитывать, что глубина провара при его использовании на 15% меньше, чем при постоянном. И это при одной и той же величине тока.

Выбор режима дуговой сварки зависит и от скорости сварки - скорости перемещения электрода вдоль шва по мере горения, сваривания и появления валиков. Данный параметр напрямую связан с толщиною деталей и толщиною шва.

При оптимальной скорости сварочная ванна должна быть заполнен электродным металлом с небольшим возвышением над кромками с плавным переходом к основному металлу без подрезов и наплывов.

1. Выше скорость , меньше металла попадет в ванну, кромки не нагреются до необходимой температуры, отсюда и непровар шва, который быстро растрескается.

2. Меньше скорость , образуются наплывы, которые мешают провару.

3. Оптимальный режим – это когда ширина шва больше диаметра электрода в два раза.

Для электродов с рутиловым и основным покрытием примерно 6-12 м/ч.

Для электродов с целлюлозным покрытием 14-22 м/ч.

Можно выделить три основных направления движения электрода:

1. Первое по оси электрода по мере его сгорания для удержания длинны дуги.

2. Второе вдоль шва по направлению сварки.

3. Третье поперечное может быть добавлено при сварке толстого металла для проплавления краев свариваемых деталей.

Еще один параметр, который влияет на режимы дуговой сварки. Длина дуги – это расстояние от конца электрода до верхней поверхности свариваемой кромки. Идеальный вариант, если это расстояние на всей длине сварочного шва будет одинаковым. Но и это еще не все. Важно правильно подобрать это расстояние.

Многие считают, что длина дуги должна равняться диаметру используемого электрода. Но это не всегда применимо иногда нужно чтобы дуга была меньше иногда чуть больше.

Длина дуги подразделяется на следующие – короткую дугу, среднюю, очень короткую и длинную дугу.

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

Использование короткой сварочной электродной дуги рекомендуется при выполнении вертикальных, горизонтальных и потолочных сварочных швов. Кроме того – при сварке в нижнем положении корневых швов в угловых и стыковых соединениях.

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

Когда используется длинная сварочная дуга, расстояние между сварочным электродом и поверхностью свариваемых изделий составляет полтора диаметра и более используемого сварочного электрода. В таком случае в большей степени возрастает ширина шва сварочного, уменьшается глубина проплавления, значительно ухудшается сама защита ванны сварочной и формирование электродного сварочного шва, возрастает разбрызгивание электродного металла и образование пор в сварочном шве.

Использование длинной дуги при работе электродами сварочными крайне нежелательно, и применение ее не рекомендуется.

К сожалению, такие расстояния могут выбрать и выдержать только опытные сварщики. Поэтому существуют определенные отклонения. К примеру, для электрода диаметром 3 мм лучше держать расстояние до кромки в пределах 2-3 мм.

Положение электрода относительно плоскости сварки влияет на ширину сварочного шва и на его глубину приваривания. Оптимально считается, если стержень должен быть расположен к соединению заготовок перпендикулярно. Но это практически невозможно, потому что перемещается вдоль стыка. Поэтому электрод располагается или с наклоном вперед, или с наклоном назад. Угол наклона электрода примерно 75 градусов.

В первом случае шов получается широким, а глубина проплавления уменьшается. Так получается потому, что происходит вытеснение расплавленного металла в переднюю часть сварочной ванны. Во втором случае, наоборот, расплавленный металл выталкивается в заднюю часть ванны. Поэтому хорошо таким способом проваривается глубина стыка, а вот ширина шва заметно уменьшается.

Кстати, точно такое же влияние на качество шва оказывает и угол наклона свариваемых заготовок. Если сварка производится на деталях, которые расположены под определенным углом, а сам электрод движется сверху-вниз, то под ним образуется утолщенный слой расплавленного металла. А это увеличение ширины шва и уменьшение глубины провара. Если движение производится снизу-вверх, то под дугой расплавленного металла намного меньше, что позволяет углубить сварку, но при этом получить незначительную ширину шва.

Специалисты рекомендуют устанавливать заготовки под небольшим углом, не больше 10°. Таким способом можно избежать растекания металла вдоль шва, что обеспечит качество сварки. Таким образом, можно избежать не проваров и подрезов.

Для начинающих сварщиков параметры силы тока указываются в инструкции по эксплуатации оборудования, так же подобная и подробная информация расписана на упаковках с электродами по их диаметру, составу обмазки, свариваемых металлов пространственных при сварке, поэтому часто они обходятся своими силами при выставлении основных параметров при работе. Начинающим же специалистам лучше выставить параметры по формулам.

При ручной дуговой сварке покрытыми электродами необходимо заранее тщательно подготовиться и соблюсти в совокупности все требования, благодаря которым в результате получится красивое и главное качественное сварное соединение.

Что влияет на выбор сварочного тока

При выполнении сварочных работ, качество получаемого соединения зависит в первую очередь от того, насколько правильно выбран режим сварки. Основным регулируемым параметром процесса или главной режимной характеристикой является электрический ток, который называют сварочным током.

Сила тока при сварке зависит главным образом от параметров заготовки, которую предстоит варить и от некоторых других факторов.

Основные понятия

Сварочный ток, кроме своего абсолютного значения, выражаемого в амперах, характеризуется постоянством или периодическим изменением во времени величины и направления.

В первом случае ток называется постоянным. Его источниками являются сварочные выпрямители, автономные сварочные генераторы, а также современные аппараты для сварки, использующие инверторные технологии.

Если направление и (или) величина тока меняются во времени, то его называют переменным. Источниками переменного сварочного тока служат понижающие трансформаторы, первичная обмотка которых включается в сеть переменного тока 220 или 380 вольт.

На выбор параметров сварки, то есть ее режима, влияют следующие факторы, тесно между собой связанные:

толщина свариваемой заготовки;
вид металла или сплава, который предстоит варить;
диаметр применяемого электрода;
расположение и характер шва.

Выбираемый токовый режим работы сварочного аппарата определяет величину энергии электрической дуги. Чем больше значение этого параметра, тем больше тепла выделяется при горении дуги, а значит, более интенсивно и глубоко плавится заготовка и применяемый электрод.

Отсюда становится понятным, что чем толще и массивней свариваемый металл, тем большее значение тока должно быть установлено при его сварке. Кроме этого, существует прямая зависимость между толщиной заготовки, токовым режимом и диаметром электрода при ручной дуговой сварке.

Зависимость от толщины электрода

Нормативная литература по сварочному делу содержит много таблиц, позволяющих выбрать требуемый диаметр электрода и значение сварочного тока для сваривания заготовок определённой толщины.

При увеличении тока сварки, увеличивается скорость плавления, как заготовки, так и материала электрода, это определяет прямую зависимость между сварочным током и диаметром электрода.

Например, если электродом, имеющим диаметр 2мм, рекомендуется сваривать металл толщиной 2 – 3 мм, выбирая при этом сварочный ток в диапазоне 40 – 80 ампер, то для электродов диаметром 5 – 6 мм указывается токовая величина 220 – 320 ампер при сварке металла 10 – 24 мм.

Стоит упомянуть ещё об одной характеристике сварочного процесса, связанной с диаметром используемого электрода. Речь идет о плотности тока сварки, определяемой отношением сварочного тока к площади поперечного сечения электрической дуги и измеряемой в амперах на миллиметр квадратный (А/мм2).

Этот параметр играет важную роль в формировании сварного шва. С увеличением диаметра электрода, плотность падает при неизменных токовых настройках аппарата.

Это обусловлено тем, что электрод с диаметром большего размера создает более толстую дугу, имеющую большее значение площади. Показатель плотности зависит также от длины электрической дуги.

При увеличении разрядного промежутка между электродом и заготовкой, дуга вытягивается, становясь тоньше, уменьшая площадь поперечного сечения разряда. При этом уменьшается температура, создаваемая дугой, замедляется процесс переноса вещества электрическим разрядом.

При дальнейшем увеличении зазора, процесс начинает терять стабильность, поверхность сварочной ванны становится неровной, и в итоге дуговой разряд гаснет. Таким образом, в относительно небольших пределах, энергию сварочного процесса можно регулировать путем изменения длины дуги.

Что касается сварки полуавтоматом, роль электрода здесь играет специальная проволока для сварки, диаметр которой также выбирается по таблицам, в зависимости от характеристик свариваемого металла и его толщины.

Практическое определение

Опытному сварщику не составит труда правильно выбрать режим сварки, если известны размеры заготовок и характеристики металла, из которого они изготовлены. При необходимости можно обратиться к одной из технологических таблиц.

Необходимо обращать внимание на рекомендации, прилагаемые к самим электродам и сварочному аппарату в инструкции. Существуют также эмпирические формулы, по которым можно произвести расчёт сварочного тока.

Для электродов, имеющих диаметр менее 4 мм или более 6 мм, иногда применяют следующую формулу:

В этой формуле I – сварочный ток, выраженный в Амперах, d – диаметр электрода в миллиметрах.

Для выбора сварочного тока при использовании электродов, имеющих диаметр менее 3 мм, и работе в самом простом нижнем положении, можно применить соотношение:

при диаметре 3-4 мм формула меняется на:

Расчетное значение на практике корректируют. Обычно происходит изменение в меньшую сторону на 10-15%.

Расположение и характер шва

Оптимальная величина тока сварки зависит от пространственной ориентации свариваемого соединения и положения, из которого производится сварка, а также от того, скошены ли кромки свариваемых деталей и под каким углом. Понятнее станет, если рассмотреть примеры.

При сваривании горизонтального шва в положении сверху, значение тока можно установить более высокое, чем при сварке вертикальных или горизонтальных потолочных швов в положении снизу.

Это объясняется тем, что сварочная ванна горизонтального, свариваемого сверху шва более устойчива и не склонна к растеканию. Повышенное значение тока в этом случае обеспечивает более глубокий провар заготовок, следовательно, более прочное сплавление по всей толщине детали.

Наименьший ток должен быть выбран при сварке потолочных швов снизу. В этом случае жидкий металл под воздействием силы тяжести стремится оторваться от шва и упасть, чему до определённого момента препятствуют лишь силы поверхностного натяжения расплавленного металла.

Это обстоятельство предъявляет более высокие требования к квалификации сварщика, которому в процессе выполнения работы необходимо тщательно следить за жидкой массой сварочной ванны, предотвращая вытекание из неё металла.

Следует заметить, что опытный сварщик может регулировать этот процесс, не уменьшая значение тока, а увеличивая скорость перемещения электрода вдоль шва, что кстати, уменьшает затраты времени на выполнение работы.

Подготовленные к сварке торцевые поверхности деталей путём их скашивания, требуют несколько уменьшить величину тока сварки, так как неподготовленные кромки необходимо проваривать гораздо глубже, чем предварительно снятые. Однако и в этом случае, при наличии опыта, выбор требуемого режима может быть осуществлен изменением скорости сварочного процесса.

Некоторые нюансы при выборе сварочного тока вносит тип покрытия применяемых электродов, но влияние этого фактора существенно ниже перечисленных ранее.

Какое влияние имеет полярность

При сварке инвертором, или классическим аппаратом постоянного тока, выбор режима сварки связан с полярностью. Прямой полярностью принято называть схему, при которой сварочный электрод подключен к минусовой клемме аппарата, свариваемая деталь соединяется при этом с плюсом.

Особенностью сварочного процесса при прямой полярности является то, что плавление материала электрода происходит более интенсивно, чем плавление заготовки. Объясняется это следующим образом.

Несмотря на то, что условное направление протекания электрического тока принято от плюса к минусу, реальный физический процесс представляет собой движение отрицательно заряженных частиц – электронов, от минуса к плюсу.

Благодаря этому, при такой полярности происходит быстрый расход материала электрода. Использование прямой полярности целесообразно в случае относительно тонких заготовок, либо если к массивному элементу приваривается тонкая деталь.

При подключении электрода к плюсу, а заготовки соответственно, к минусу, получаем полярность, которую называют обратной. При таком включении интенсивней плавится заготовка, что определяет преимущество его применения при сваривании более толстых деталей.

Поскольку каждая металлическая заготовка и сварочный аппарат имеет свои особенности, выбор оптимального значение тока зависит от опытности сварщика. Тем же, кто только учится варить, необходимо ориентироваться на расчетные и табличные значения.

Основные режимы и параметры сварки

Во время любых строительных и промышленных работ часто применяется сварка. При помощи нее можно сваривать различные металлические конструкции, осуществлять ремонт оборудования и других изделий.

Существуют разные виды сварочных технологий, которые используются в зависимости от типа металла, его толщины, прочности и других важных параметров. Но также качество соединения зависит и от правильно выставленных настроек на сварочном оборудовании. Стоит предварительно рассмотреть основные режимы сварки, их особенности и правильную настройку.

Параметры сварки

Чтобы выполнить правильный выбор режима сварки стоит рассмотреть параметры сварочной технологии. Каждый сварщик должен знать, из каких веществ состоит металла, отличия состава, толщину и вид конструкции. После получения требуемой информации выставляют правильный режим. Имеется много критериев, от которых зависят качественные характеристики работ. По этой причине их разделяют на основные и дополнительные параметры режима сварки.

Основные

Основные параметры режима сварки оказывают влияние на объемы требуемой энергии, а также они определяют ее передачу на металлическую поверхность.

Среди главных показателей сварочной технологии можно выделить:

сила тока;
вид полярности тока;
род тока;
размер диаметра стержней;
показатель длины дуги;
уровень напряжения;
скорость движения вдоль соединения;
число проходов.

Каждый критерий параметр оказывает влияние на свойства формирования соединения. В процессе сваривания можно изменять показатели, это позволит получить более прочный и надежный шов.

Существуют определенные особенности основных параметров, которые необходимо учитывать при проведении сварочных работ:

От показателя силы тока зависит интенсивность расплавления металла. Чем выше данный параметр, тем производительнее сварочный процесс. Если будет установлена высокая сила тока без учета требуемого диаметра электрода, тогда будет отмечаться снижение качественных характеристик шва. А при низком токе происходит обрывание дуги, и в результате этого появятся области с непроварами.
Полярность тока является направлением движения энергии (от катода к аноду и наоборот). Совместно с направлением подбирают ток - он может быть постоянного или переменного типа. Если осуществляется сваривание с использованием постоянного тока с обратной полярностью, то соединение получится глубже на 40 %.
При сваривании расплавляемый материал должен равномерно заполнять соединение. Иначе прочностные характеристики снизятся.

Дополнительные

Однако чтобы режим сварки был правильным, стоит выставить правильные настройки. Но они обычно устанавливаются с учетом дополнительных параметров, среди которых можно выделить:

вылет стержней;
вид материала и толщина покрытия электрода;
температурные показатели свариваемых изделий;
вид расположения элементов;
форма кромок;
степень подготовки поверхности.

Как подобрать сварочный ток

Расчет режимов ручной дуговой сварки осуществляется с учетом выставления главных параметров тока, а именно рода, полярности и силы. В зависимости от рода ток бывает переменным и постоянным. Полярность делится на прямую и обратную.

Рассматривая основные параметры режима сварки, стоит обратить внимание на величину силы тока. Она подбирается при помощи определенных таблиц. Показатель тока определяется в соответствии с толщиной свариваемых изделий из стали, сварочной проволоки. А вот точные показатели юстировки определяются в зависимости от вида дуги и соединения. Стоит учитывать, что чем сильнее ток, тем температурные показатели под основанием дуги будут выше. Это все отразится на скорости сварочных работ.

Проведение сварочной технологии с использованием тока с высокой силой и сильно тонкого сварочного провода может к перегреву и разбрызгиванию расплавленного металла. Если применяются слишком тонкие элементы, то данный режим может привести к их прожиганию.

При использовании тока со слабой силой может происходить обрывание дуги, она становится неустойчивой. В итоге соединение выходит низкого качества, образуется много зон с непроварами. По этой причине многие сварщики не советуют использовать данный режим.

Важно! Глубинные показатели сварочной ванны зависят от типа используемого тока. Если оборудование используется на переменном токе, то показатель глубины провара будет на 15 % выше, чем у переменного тока.

При прямой полярности отмечается сильное нагревание металлического изделия. По этой причине данную полярность рекомендуется применять для сваривания толстых элементов, потому что для образования качественного соединения требуется большее расплавление металла. Если прямая полярность будет применяться для тонких деталей, то они быстро сгорят и шов выйдет низкого качества. Для тонких изделий стоит применять ток с обратной полярностью.

Взаимосвязь между силой тока и толщиной электрода

Рассматривая параметры сварки, стоит обратить внимание на связь между силой тока и толщиной электрода. Размер стержня должен подбираться в соответствии с толщиной свариваемого шва и с используемым методом сварочной технологии. К примеру, для изделия с толщиной 3-4 мм рекомендуется применять стержни 3 мм. Сваривание многопрофильных элементов осуществляется в несколько проходов, на начальном этапе используется электрод с размером 4 мм.

После выбора стержней стоит воспользоваться специальными таблицами, в которых указывают требуемые показатели силы тока, именно они позволяют выполнить правильный расчет режимов сварки. К примеру, для стержней 3 мм соответствует показатель 65-100 А. Для вертикальной и потолочной сварки подходит электрод с диаметром не менее 4 мм. При горизонтальном сваривании сила тока снижается на 15-20 %.

Особенности длины дуги

На выбор и расчет режимов сварки оказывает влияние длина дуги, а именно расстояние от конца стержня до заготовки. Этот критерий зависит от выбранных стержней, обычно он указывается в специальных таблицах.

Стоит отметить! Чтобы получить прочное сварное соединение и качественное проваривание требуется добиться единого значения длины дуги по всей области шва. Для этого требуется опыт и определенные навыки.

Для стержней с диаметром 4 мм показатель длины дуги должен быть 4,5 мм. Сохранить данное состояние в течение сварочного процесса достаточно тяжело. Обычно для этих целей применяются сварочные каретки.

Диаметр электрода

Выбор параметров режима сварки осуществляется с учетом типа электрода. Диаметр зависит от показаний толщины металлического изделия и положения соединения. Независимо от толщины швы в разных положениях свариваются при помощи стержней с диаметром 4 мм.

Если шов обладает многослойной структурой, то для сваривания первого соединения стоит использовать стержни 3 или 4 мм. Остальные швы обрабатываются при помощи электродов с большим диаметром. Ниже имеется таблица режимов сварки, в которой указана толщина металла, диаметр электрода и сила тока.

Угол наклона электрода

Выполняя расчет режимов сварки полуавтоматом необходимо брать во внимание критерии угла наклона электрода. При сваривании стержень по отношению к шву должен быть с небольшим отклонением от нормы на 10 градусов. Глубина и ширина соединения зависит от расположения стержней к стыку.

Если сваривание осуществляется углом вперед, то глубинные показатели уменьшатся, а соединение расширится. Это происходит потому, что дуга нагоняет волну расплава перед собой, через которую выполняют расплавление металла.

Если выбирается режим с углом наклона назад, то расплав будет переходить в конец сварочной зоны. Электрическая дуга оказывает прямое влияние на соединяемые изделия. В результате этого будет увеличение глубины проплавления стыка и уменьшение ширины шва.

Наклон заготовок

Если вы думаете над тем, как рассчитать режим сварки, то не стоит упускать показатель наклона заготовок, которые используются для сваривания. В момент, когда держак проводят сверху вниз, то под дугой происходит утолщение расплава. В итоге глубина провара становится меньше, а соединение расширяется. Если сваривание начинается с нижней части с последующим движением вверх, то слой расплава под дугой истончается. Глубина ванны повышается, а соединение становится уже.

Если соблюдать угол в пределах указанных параметрах, то будет формироваться нормальное соединение. При большем уклоне и при осуществлении сварки на спуск из кратера вытечет весь расплавленный металл. А при проведении сваривании сверху вниз будут возникать области с непроварами.

Скорость провара

Стоит учитывать, что расчет скорости сварки может влиять на прочностные качества соединения. При осуществлении сваривания расплавленная металлическая масса должна заполнять ванну. Должен выйти равномерный переход с образованием нормального покрытия кромок, а структура соединения должна быть без подрезов, наплывов.

Оптимальная длина шва должна быть в 1,5-2 раза больше диаметра применяемого стержня. Если будет превышена скорость сварки, то металлическая структура не сможет нормально прогреться, а прочность снизится.

Если изучить все важные параметры, то можно будет понять что такое режим сварки, и для чего он нужен. Правильные настройки и параметры позволяют выполнить качественное и прочное соединение, которое будет обладать высокой износостойкостью. Каждый показатель имеет огромное значение, особенно при изготовлении больших конструкций особого значения.

Интересное видео

Читайте также:

Покрытие электрода	Диаметр электрода, мм	Ток, А
Основное (электроды УОНИ-13/55, ЦУ-5,	2,5	70-90
ТМУ-21У, ТМЛ-3У, ТМЛ-1У, ЦЛ-39 и др.)	3,0	90-110
4,0	120-170
5,0	170-210
Рутиловое (электроды МР-3, ОЗС-4, АНО-6 и др.)	2,5	70-90
3,0	90-130
4,0	140-190
5,0	180-230