216 5. Spawanie lukiem krytym
szerokości ściegu. Wpływ struktury i wielkości ziania topnika na głębokość wtopienia jest jednak mały. Ma on znaczenie tylko w przypadku spawania cienkich blach, gdzie zwykle stosuje się topniki o większym ziarnie.
Topnik ceramiczny charakteryzuje się mniejszą gęstością, co powoduje, że objętość komory luku jest większa. W następstwie tego uzyskuje się mniejszą głębokość wtopienia, a większą szerokość spoiny. Na wielkość ciśnienia wywieranego na ciekły metal jeziorka spawalniczego, a tym samym na kształt nadlewu lica wpływa także grubość warstwy topnika. Zależy ona przede wszystkim od natężenia prądu spawania (tabl. 5.4).
Tablica 5.4. Zalecana grubość warstwy topnika w zależności od natężenia prądu spawania
Natężenie prądu, A |
200-400 |
400-800 |
'800 1200 |
Grubość warstwy topnika, mm |
25-35 |
35-45 |
45-60 |
Zbyt gruba warstwa topnika powoduje duży nacisk topnika na ciekły metal jeziorka spawalniczego, utrudniając odgazowanie spoiny (może to prowadzić do porowatości spoin), co uwidacznia się w postaci wgłębień w licu spoiny.
\ Natężenie prądu spaw an i a wpływa na ilość ciepła wydziela-iiego w luku
nego w luku elektrycznym oraz na siłęmagnetycznego podmuchu luku. Wraz,' ze wzrostem natężenia pTądir-sp^łwaimr^większa^rę-Hlość-ciepla wydzielonego w luku i ilość drutu stopionego w jednostce czasu, znacznie, wzrasta głębokość wtopienia, wzrasta wysokość nadlewu, nieznacznie wzrasta szerokość ściegu, znacznie maleje współczynnik kształtu przetopie-' nia oraz zwiększa się udział materiału podstawowego w spoinie (rys. 5.4).
200 A 300 A 400 A 500 A 600 A
Rysunek 5.4. Wpływ natężenia prądu spawania na kształt ściegu
i Napięci e J uj$..u wpływa na jego długość, a tym samym na podział ciepła ^zlizy wanego na topienie materiału spawanego i topnika. Wzrost napięcia luku powoduje zwigjsszspjcjegp długości, a przez to powiększenie przestrzeni, w której się on jarzy. W tych warunkach stapia się więcej topnika, a spoina układa się szeizej (zwiększa się szerokość lica spoiny), zmniejsza się głębokość wtopienia oraz wysokość nadlewu (rys. 5.5), znacznie wzrasta współczynnik kształtu przetopienia. Zjawiska te wpływają na udział materiału podstawowego w spoinie, a tym samym na skład chemiczny spoiny.
Rysunek 5.5. Wpływ napięcia łuku na ukształtowanie spoiny
Napięcie łuku (U) dobiera się w zależności od natężenia prądu spawania (/) oraz średnicy drutu elektrodowego (d) i można je orientacyjnie ''kreślić wg zależności _ yS
4(ci + 1)
Prędkość spawania wywiera wpływ na kształt spoiny. Zc zwiększeniem prędkości spawania maleje szerokość lica, głębokość wtopienia, współczynnik kształtu przetopienia oraz przekrój spoiny, a nieznacznie zwiększa się wysokość nadlewu lica. Stosowanie dużych prędkości spawania może spowodować brak wtopienia.
WyJLa.L d r u t n elektrodowego w przypadku jego zwiększenia powoduje zmniejszenie głęboKosci^wtopienia i wzrost współczynnika kształtu przetopienia (przy nieznacznym wzroście szerokości ściegir) oraz wzrost wysokości nadlewu. Ze wzrostem wylotu wzrasta ilość drutu elektrodowego stapianego w jednostce czasu. Zakres stosowania tego sposobu zwiększenia wydajności procesu jest ograniczony przez stabilność procesu spawania. Zwykle długość wylotu drutu /„. = (10-rl5)<i.
Pochylenie złącza spawanego nie jest zalecane i nie powinno w zasadzie przekraczać 6-^-8°, przy tym spawanie należy prowadzić z pochyleniem do góry. Spawanie z pochyleniem w dół powoduje, że ciekły metal ma tendencję do podpływania pod luk spawalniczy, co powoduje mniejszą głębokość wtopienia. Jeśli kąt pochylenia wynosi powyżej 8°, spoina ma większą szerokość niż głębokość wtopienia. Bfekt ten jest wykorzystywany niekiedy przy spawaniu cienkich blach, gdzie jest stosowane pochylenie dochodzące do 18°. Z kolei spawanie z pochyleniem do góry powoduje, że warstwa ciekłego metalu pod lukiem jest cieńsza, luk pogrąża się głębiej w materiał podstawowy i wtopienie jest większe.
Pochylenie elektrody względem złącza wpływa na kształt spoiny podobnie jak pochylenie złącza spawanego. W przypadku spawania pojedynczym drutem elektrodowym z małymi i średnimi prędkościami (do ok. 50 mdi) stosuje się prostopadle ustawienie drutu względem złącza. Jeżeli elektroda jest pochylona w kierunku spawania, to ciekły metal podpływa pod luk spawalniczy, powodując zmniejszenie głębokości wtopienia, przy tym zwiększa się szerokość nadlewu. Pochylenie w kierunku przeciwnym nieco zwiększa głębokość wtopienia.
Miejsce przyłączenia bieguna źródła prądu spawania do przedmiotu spawanego może wywierać wpływ na kierunek i wielkość ugięcia