Laboratorium spawalnictwa	Grupa 24 M. - b WOJNIAK PIOTR
Temat : Spawanie łukowe ręczne elektrodami otulonymi	Nr ćwiczenia 3	Data 20.03.1997	Zaliczenie

1. Część teoretyczna

Źródłem ciepła jest łuk elektryczny stapiający elektrodę i nadtapiający łączone brzegi spawanych części. Metal z elektrody stopiony z metalem spawanych części po zakrzepnięciu tworzy spoinę.

Do wytwarzania łuku elektrycznego służą różne źródła prądu. Pod względem zastosowania źródła prądu do spawania można podzielić na:

- źródła prądu do spawania ręcznego,

- źródła prądu do spawania zmechanizowanego.

Pierwsze z nich charakteryzują się prądami znamionowymi o wartościach nie przekraczających z reguły 500 A i opadającymi charakterystykami zewnętrznymi, drugie natomiast prądami znamionowymi dochodzącymi nawet do 3000 A i charakterystykami zewnętrznymi zależnymi od wymagań procesu spawania - sztywnymi lub opadającymi.

U U

U₀

U_v

I _v I _zw I I

Charakterystyka opadająca Charakterystyka sztywna

Źródła prądu do spawania ręcznego to:

a) transformatory spawalnicze:

- z dławikiem na wspólnym rdzeniu,

- z oddzielnym dławikiem,

- o ruchomym boczniku strumienia magnetycznego,

- o sterowaniu transduktorowym,

- ze sterowaniem tyrystorowym,

b) prostowniki spawalnicze:

- o sterowaniu transduktorowym,

- o skokowej regulacji napięcia,

- tyrystorowe,

c) przetwornice spawalnicze (są to zespoły dwumaszynowe, składające się z silnika napędowego i prądnicy spawalniczej).

Do spawania ręcznego najczęściej stosuje się elektrody otulone.

Schemat elektrody otulonej

rdzeń (najczęściej w postaci pręta, niekiedy rurki)

otulina

Podstawowe własności charakteryzujące elektrody otulone:

- stabilne jarzenie łuku,

- dobre kształtowanie spoiny,

- łatwe oddzielanie się żużla od powierzchni układanych warstw,

- możliwość otrzymania spoiny o określonym składzie chemicznym i własnościach technologicznych,

- zachowanie własności fizykochemicznych i technologicznych w ciągu określonego czasu,

- możliwie mała toksyczność przy wykonywaniu i spawaniu,

- możliwość spawania w różnych pozycjach spawalniczych,

- możliwość spawania prądem o określonym rodzaju.

Dla spełnienia tych wymogów druty spawalnicze wykonuje się o różnych składach chemicznych, a do otuliny wprowadza się substancje żużlotwórcze, gazotwórcze, odtleniające, a także składniki stopowe stabilizujące i wiążące.

Elektrody do spawania łukowego ręcznego można podzielić w zależności od przeznaczenia na:

- elektrody do spawania stali,

- elektrody do spawania żeliwa,

- elektrody do spawania metali nieżelaznych i uch stopów.

2. Przebieg ćwiczenia

Ćwiczenie polegało na wyznaczeniu podstawowych wielkości charakteryzujących proces spawania.

Do ćwiczenia użyliśmy elektrody rutylowej ER 1.46.1 oraz płytki stalowej.

Średniootulona elektroda przeznaczona do spawania konstrukcji stalowych narażonych na obciążenia statyczne i dynamiczne zalecana do prac montażowych.	Elektroda rutylowa ER.1.46.1
Klasyfikacja PN - E 432 R 11 ISO - E 432 R 11 GOST - E 46 AWS - E 6012 DIN - E 4322 R / c / 3	Pozycje spawania: wszystkie Prąd spawania: zmienny lub stały Biegunowość: plus na elektrodę. Średnica elektrody Natężenie prądu spaw. 2.5 50 - 80 3.25 80 - 130 4.0 120 - 180 5.0 160 - 230

3. Wyniki

a) Masa próbki przed spawaniem 740 g,

b) Masa próbki po spawaniu 770 g,

c) Masa elektrody 56 g,

d) Masa elektrody po spawaniu 5 g,

e) Średnica elektrody 4 mm,

f) Natężenie prądu spawania 150 A,

g) Czas spawania 2 min 18 s,

Uzysk elektrody: % = 53.57 %

Uzysk stopiwa:

Stała stapiania:

Wydajność:

Zużycie elektrod: 33.3(3)

gdzie: Q_s - uzysk stopiwa ( 30 g),

Q_e - masa elektrody,

Q_r - masa stopionego rdzenia elektrody,

A - natężenie prądu spawania,

t - czas spawania,

4.Wnioski

W procesie spawania ręcznego utrzymanie elektrody w stałej odległości od materiału spawanego jest niemożliwe. Na skutek drgania ręki i ciągłego stapiania się elektrody odległość między elektrodą i materiałem wykazuje pewne wahania. Łuk zatem powinien mieć pewną elastyczność, tj. zdolność wydłużania się. Elektrody węglowe i goły drut mają bardzo małą elastyczność łuku. Elektrody otulone elastyczność łuku zawdzięczają otulinie, tj. jej składnikom jonizującym. Elastyczność łuku zależy więc od napięcia, natężenia, rodzaju otuliny oraz przewodności cieplnej i elektrycznej.

Spawanie łukowe ręczne ma bardzo szeroki zakres stosowania. Jest to metoda uniwersalna stosowana dla elementów stalowych o grubości powyżej 1 mm. Daje możliwość spawania we wszystkich pozycjach. Wydajność metody ograniczona do ok. 2.5 kg stopiwa na godzinę (dla typowych gatunków elektrod), a przy użyciu elektrod o dużej wydajności do 4.8 kg / h. Metodą tą można spawać w pozycji podolnej aluminium i jego stopy, miedź i brązy.

---