Laboratorium spawalnictwa
Spawanie elektryczne elektrodami otulonymi.
Ćwiczenie Data 1997 -03 -20	Socha Mariusz Gr 23 M	Ocena:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie z metodami napawania spoinami nisko i wysokostopowymi.

Napawanie elektrodami otulinowymi stosowane jest do wypełniania ubyt- ków materiałów wywołanych przez korozję lub zużycie na skutek tarcia. Grubość napoiny oraz jej własności zależą od sposobu napawania, skła- du chemicznego spoiwa jak również zagiegów cieplnych dokonywanych podczas napawania i po jego wykonaniu. Ważnym czynnikiem zapew- niającym należyte własności napoin to dobór odpowiedniego rodzaju elektrod, zależnie od warunków pracy napawanej powierzchni i właściwie opracowanej technologii napawania. Szeroko stosowane gatunki do napa wania można podzielić na następujące grupy:

niskostopowe,

wysokostopowe,

do napawania narzędzi do pracy na zimno,

do napawania narzędzi do pracy na gorąco,

do napawania narzędzi skrawających.

Ręczne napawanie łukowe przeprowadza się w pozycji podolnej, przy czym układanie ściegów może być jednowarstwowe lub wielowarstwowe.

Przy układaniu ściegu wąskiego elektrodę prowadzimy w płaszczyźnie prostopadłej do powierzchni blachy wzdłuż linii. Pochylenie elektrody względem powierzchni wynosi 60°. Kończąc układanie ściegu oś elektro- dy kierujemy prostopadle do powierzchni blachy. Następnie pochylamy

w przeciwnym kierunku. Podczas napawania elektrodę prowadzimy ru- chem równomiernym i wolnym z takim wyliczeniem, aby szerokość ściegu wynosiła ok.6mm. Ściegi wąskie możemy układać w prawo lub od siebie. W trakcie układania ściegu szerokiego wykonujemy jednocześnie ruch postępowy i ruch poprzeczny po łuku. Elektrodę prowadzimy z takim wyli- czeniem aby szerokość wynosiła ok. 15 mm. Ściegi szerokie układamy

w prawo lub ku sobie. Przed rozpoczęciem układania nowego ściegu nale ży poprzedni ścieg oczyścić z żużlu i tlenków. Nowy ścieg powinien mieć swój początek przed miejscem zakończenia poprzedniego ściegu, co poz- wala na przetopienie krateru.

Celem uniknięcia zbyt dużych naprężeń spowodowanych układaniem ściegów i zapewnienia wymaganych wymiarów, napawanie powierzchni wałów lub czopów należy przeprowadzać zachowując określoną kolejność napawania w zależności od długości i średnicy elementu.

Źródłem ciepła jest łuk elektryczny jarzący się pomiędzy metalem rodzi- mym, a elektrodą otuloną. Do zasilania stosuje się źródło prądu stałego lub przemiennego o odpowiedniej charakterystyce i parametrach.

Rozkład temperatur w przestrzeni łuku elektrycznego:

temperatura katody 2373 K

temperatura anody 2873 K

temperatura słupa łuku 5273 K

Na nierównomierność pola magnetycznego ma wpływ:

różnie kształtujące się przebiegi prądów w przedmiocie

kształt i rozmiary łączonych przedmiotów

występowanie nieciągłości w przedmiotach łączonych

utrata własności magnetycznych przez metal ogrzany do temperatury 1029 K

Długość łuku zmienia się od 0,5 do 1 cm

Dane:

- natężenie prądu 150 A

- masa elektrod ( 10 szt. ) 580 g

- płytka 796 g

- średnica elektrody 4 mm

- długość elektrody 450 mm

- czas 2,24 min.

- ogarek 10 g

- długość ogarka 50 mm

- waga płytki po napawaniu 830 g

uzysk elektrody:

V_E = Q_S/Q_E * 100%

Q_S - uzysk spoiwa,

Q_E - masa całej elektrody,

V_E = 65,38 %

uzysk stopiwa:

U = Q_S/Q_R * 100%

Q_R - masa stopionego rdzenia elektrody,

U = 70,83%

stała stapiania:

a = Q_S/I*t [g/A*h]

A - natężenie prądu,

t - czas,

a = 6,07

Wnioski:

Spawanie łukowe wydaje się być operacją tańszą od spawania gazowego, z którym zapoznaliśmy się na poprzednim ćwiczeniu. Może za tym przemawiać tańszy koszt instalacji, gdyż nie potrzeba tu sieci gazowej ( lub zaopatrywania w butle gazowe ), a jedynym źródłem zasilania jest tu sieć elektryczna z prądem stałym lub zmiennym. Urządzeniem zasilają- cym może być prostownik. Jednakże spawanie łukowe nie wszędzie może być stosowane. W przypadku cienkich blach materiał może ulec przetopieniu na skutek wysokiej temperatury łuku elektrycznego. To

z kolei wydaje się być zaletą spawania gazowego, gdzie można sterować płomieniem, tak aby uniknąć przepalenia.

Napawanie łukowe można stosować w szerokim zakresie: do regeneracji kół wagonowych, zużytych elementów maszyn, armatury na gaz parę lub wodę, narzędzi. Twardość w zależności od użytej elektrody waha się

w granicach od 25 do 60HRC.

Po napawaniu powierzchnia nie będzie już miała takich własności jak cały materiał choćby ze względu na naprężenia występujące na skutek spawa- nia (nawet po dobraniu elektrody najbardziej odpowiedniej do kreślonego materiału).

---