Повышение производительности труда при руч­ной сварке может быть достигнуто за счет двух групп мероприятий: организационных и технических.

Такие организационные мероприятия, как, например: устройство пунктов питания сварочным током, позволяю­щих производить быстрое подключение и отключение сва­рочных проводов, рациональное устройство электродо - держателя, позволяющего уменьшить время на смену электродов, применение механизированного инструмента для очистки кромок детален и шва от шлака, приспособ­лений для быстрого поворота деталей в процессе сварки и некоторые другие позволяют значительно повысить производительность труда.

Наряду с организационными мероприятиями, направ­ленными на увеличение производительности труда, боль­шое значение имеет разработка технических мероприя­тий по сокращению основного времени сварки.

По формуле (21) основное время сварки определяется так:

t0 = FaylIaJCB. (114)

Из этого уравнения следует, что для уменьшения основ­ного времени сварки необходимо стремиться к умень­шению площади поперечного сечения наплавленного ме­талла и к увеличению коэффициента наплавки и свароч­ного тока. Уменьшение площади сечения наплавленного металла при заданной толщине может быть достигнуто применением Х-образной подготовки вместо V-образной (см. рис. 90) и др.

Увеличить производительность труда можно и при­менением электродов, имеющих более высокий коэффи­циент наплавки. Так, замена электродов марки МР-3, имеющих коэффициент наплавки 8,5 г/(А-ч), электро­дами ИТС-1, содержащими в покрытии железный поро­шок, коэффициент наплавки которых 12 г/(Ач), сократит основное время сварки в 1,5 раза.

Значительное увеличение производительности может быть достигнуто за счет увеличения сварочного тока, при­нимаемого по верхнему пределу, рекомендуемому для данного диаметра, а также за счет применения электродов повышенных диаметров при одновременном увеличений сварочного тока. В ряде случаев повышение производй* тельности труда может быть достигнуто опиранием на чехольчик покрытия, пучком электродов, трехфазной ду­гой, наклонным и лежачим электродом.

Сварка наклонным электродом позволяет одному ра­бочему обслуживать три-четыре поста, что обеспечивает повышение производительности труда даже по сравнению с полуавтоматической сваркой.

При сварке методом опирання (с глубоким проваром), который также называют сваркой погруженной дугой, применяют электроды с большим коэффициентом покры­тия (кп = 0,5-^-0,G). Сила сварочного тока увеличивается против обычно применяемой на 20—40 % и выбирается по формуле /св = (бО-э-70) й9Л.

После зажигания дуги и образования чехольчика электрод размещают под углом 15—20° к вертикали, опирают чехольчиком покрытия о свариваемый металл (рис. 99) и, производя все время легкий нажим на элек­трод по его оси, перемещают по липни наложения валика или шва без поперечных колебаний. Скорость движения электрода подбирается такой, чтобы расплавленный ме­талл и шлак оставались позади электрода во избежание замыкания электрода со свариваемым металлом через расплавленный металл. Как правило, скорость переме­щения дуги в этом случае в 1,5 раза выше по сравнению с обычными способами ручной сварки. Увеличенная мощность сварочной дуги, концентрированный ввод теп­лоты, быстрое перемещение электрода и интенсивное вы­теснение расплавленного металла сварочной ванны из-под дуги за счет давления дуги создают условия для глубо­кого провара при минимальном разбрызгивании. Этот метод находит применение при сварке однопроходных угловых и стыковых швов различных изделий, когда увеличение проплавления основного металла не вызывает опасности появления кристаллизационных трещин.

Для сварки стержневых изделий (стержней, арматуры, рельсов и т. м.) иногда применяют ванный метод сварки. Сущность его состоит в том, что стык помещается в специальную стальную форму в виде скобы с зазором между торцами стержней 12—23 мм в зависимости от диаметра стержней (рис. 100).

Сварку начинают в нижней части формы в зазоре, при этом в течение всего времени ванну металла поддержи­вают в жидком состоянии, для чего смену электродов производят быстро. Сварку ведут одним или несколькими

Рис. 99. Схема сварки опи­рая нем на чехольчик

С целью уменьшения расхода стали на стальные формы иногда применяют разъемные медные или керамические формы.

Сварка лежачим электродом заключается в том, что в разделку стыкового соединения или в тавровое соеди­нение в положении «лодочка» укладывается толстопокры­тый электрод, прижимаемый к свариваемым изделиям тяжелым медным бруском, имеющим продольную канавку для помещения под ним электрода (рис. 101).

Брусок изолируют от изделия бумагой для предупре­ждения обрыва дуги из-за деформации электрода при его расплавлении. Недостатком сварки лежачим электродом является невозможность регулирования сечения валика при данном диаметре электрода. К непокрытому концу электрода присоединяется с помощью специального за­жима токоподвод. Дуга зажигается замыканием другого конца электрода на изделие с помощью угольного элек­
трода. После возбуждения дуга перемещается под бру­сом по длине электрода, постепенно расплавляя электрод и основной металл, и образует шов. Сварку лежачим элек­тродом целесообразно использовать, когда доступ для выполнения сварки обычными способами затруднен. При этом способе сварки длина покрытой части электрода принимается равной длине шва. Длина электрода может быть в пределах до 1200 мм, диаметр — до 8 мм. Толщина электродного покрытия несколько больше, чем при обыч­ай

Рис. 101. Схема снарки лежачим электродом: стыковых (а) и тавровых соединений (б):

і ■— свариваемые детали; 2 — электрод; 3 — прокладка; 4 —

медный брус

ной электродуговой сварке плавящимся электродом. Се­чение шва получается примерно равным сечению элек­трода. Сварка лежачим электродом обеспечивает высокое качество металла шва, повышает производительность по- сравнению с обычной дуговой сваркой в 1,5—2 раза бла­годари возможности применения электродов большего диаметра при соответственном увеличении силы тока, уменьшает потери металла на угар и разбрызгивание, а также за счет того, что оператор может одновременно обслуживать несколько постов. Режимы сварки лежачим электродом приведены в табл. 28.

Сварка наклонным электродом — дуговая сварка, при которой плавящийся электрод расположен наклонно вдоль свариваемой кромки и по мере расплавления дви­жется под действием груза или пружины, расположенных на обойме штатива.

При сварке электрод закрепляют в специальном элек - трододержателе, размещенном на штативе, устанавливае­мом на изолированную подкладку, расположенную на поверхности изделия. Нижний конец электрода с высту-

Таблица 28. Режим сварки лежачим электродом угловых и стыковых швов Катет Толщина Вид разделки Диаметр Сила углового ЛИСТОН, стыкового шва электрода, сварочного шва, мм мм мм тока, А 6,0— 6,5 5 Без скоса 5 200—240 6.5—7,0 6,5 Без скоса 6 260— 300 8 8 V-образная (70°) 8 340— 380 8,5—10,0 — — 8 380—450 " 10—12 V-образная (70е) 8 340—380

лающим краем толстого покрытия опирается па сваривае­мое изделие (рис. 102). Дуга возбуждается замыканием конца электрода на изделие угольным электродом или автоматически при наличии ионизирующей обмазки на торце электрода.

При плавлении электрода на его конце образуется чехольчик, препятствующий короткому замыканию между электродом и изделием. По мере расплавления и опускіа-

Рис. 102. Схема сварки наклонным электродом: / — электрод; 2 — обойма; 3 — штатив; 4 — изолирующая под­кладка

ния электрода образуется шов. Сечение шва регулируется изменением угла наклона электрода. При наклонном электроде сварочный ток принимается таким же, как и при ручной сварке плавящимся электродом.

Механизированная сварка наклонным электродом с использованием специальных установок находит при-

мєнение в промышленности, особенно в судостроении, для сварки угловых и тавровых соединений без разделки кромок и в меньшей мере для стыковых соединений.

Кромки деталей, подлежащих сварке, должны быть очищены от ржавчины, жира и других загрязнений. Катеты прихваток при сборке не должны превышать 4 мм, длина прихваток и расстояние между ними должны соответствовать действующим инструкциям.

Для сварки применяют специальные установки «Ого­нек» различной модификации. Сварка наклонным элек­тродом производится как переменным, так и постоянным током. Сварку на постоянном токе односторонних угловых швов не применяют вследствие отрицательного влияния сильного магнитного поля. Двусторонние угловые швы на постоянном токе варят одновременно с двух сторон по методу - «дуга в дугу». Расхождения между сварочными дугами при этом должны соответствовать 30—100 мм.

На переменном токе можно выполнять односторонние и двусторонние угловые швы без применения метода «дуга, В дугу».

Режим сварки в основном слагается из следующих величин: диаметра электрода, который обычно равен 5— 6 мм; силы сварочного тока, который принимается 35— 40 А на 1 мм диаметра электрода; коэффициента скорости перемещения электрододержателя с электродом, опреде­ляемого как отношение длины полученного шва к длине расплавленной части электрода. Этот коэффициент уста­навливают исходя из заданного катета шва, он колеблется' в пределах 0,8 1,5.

При механизированном сварке наклонным электродом заделка катета шва, как правило, происходит автомати­чески при механическом обрыве дуги и обеспечивается сплошность шва по его длине. В случае получения неза - деланного катета или наличия других дефектов по его длине они исправляются вручную электродами, пред­назначенными для сварки данной марки стали, или полу­автоматической сваркой в углекислом газе соответствую­щей проволокой.

Техническая характеристика установки «Огонек-1»:

Номиналi. iiwii сварочный ток, А. . . 250

Напряжение питания АСН-4 от сети перемен­ного тока, В. 12,36

Диаметр электрода, мм............................................ 5—6

Длина электрода, мм................................................ 700

Длина наболи or АСІ ІД, м...................................... ЗО

Габаритные размеры, мм......................................... 850X 480 X 200

Масса с токоноднодящнм кабелем, кг.................... 7,2

Автомат ДСП-4 включается в сварочную цепь последо­вательно с установкой и предназначен для автоматиче­ского прекращения процесса сварки при длине огарка электрода 50—60 мм и ограничения напряжения на элек - I рододержателе до 12 В при окончании сварки или слу­чайном обрыве дуги.

Сварка швов угловых и тавровых соединений на сва­рочной установке «Огонек-1» производится при малом угле наклона электрода к линии сварки. Первоначаль­ный угол наклона электрод і к линии сварки составляет 10—13° при длине электрода 700 мм, в конце сварки 35—

40°. Угол между электродом и стенками тавра составляет

^ ^ (рис. 103). Рис. |0з Схема сварки наклон-

Для подготовки установки ным электродом на установке «Огонек-1» К сварке нсобхо - «Огонек»: А — магии г; Б — димо выполнить следующие элскТроД; И — липня сварки

операции: прижать установ­ку в угол соединения таким образом, чтобы обе ее плоскости вошли в соприкосновение с вертикальной и горизонтальной полками тавра свариваемого изделия; зафиксировать положение установки перекидным магни­том, который крепится к вертикальной или горизонталь­ной полке тавра; вставить электрод в электрододержа - тель; отвести рукоятку назад до щелчка, пригнать конец электрода к линии сварки и возбудить дугу нажатием пусковой кнопки; дать возможность электроду оплав­ляться при постоянном поджатии к линии сварки под действием силы пружины.

За время сгорания электрода сварщик дол­жен успеть произвести настройку на линию сварки следующих трех—шести сварочных установок «Ого­нек-1».

Когда останется огарок электрода длиной 50 мм, дуга автоматически оборвется. Сварочную установку на ли­нии сварки фиксируют с таким расчетом, чтобы после отвода рукоятки в рабочее положение торец электрода

упирался в предшествующий шов на 15—20 мм от линии его конца.

Сварка на установках «Огонек-1» выполняется как слева направо, так и справа налево. Вследствие неболь­ших габаритных размеров установка «Огонек-1» может предназначаться для использования в труднодоступных местах.

Дуговая сварка угольным электродом в связи с боль­шом термоэлектронной эмиссией с горячего катода обла­дает большой устойчивостью при малых токах, что яв­ляется одним из ценных ее свойств.

Угольная дуга более чувствительна к различным внеш­ним воздействиям, чем металлическая дуга, сильнее под­дается магнитному дутью, легче отклоняется в сторону под действием потока газов. Для стабилизации дуги ре­комендуется по линии сварки наносить узкую полоску легко ионизирующего материала в виде порошка или пасты.

Сварка угольным электродом может также выпол­няться с введением присадочного металла. Присадочный металл в виде прутка с тонким ионизирующим покрытием для улучшения устойчивости дуги вводится сварщиком в плавильную зону или предварительно помещает­ся на свариваемые кромки и расплавляется вместе с ними.

Иногда для сварки легкоплавких металлов малых тол­щин (свинец, цинк и др.), пайки твердыми припоями, нагрева металла и других случаев применяют угольную

Таблица 29. Химический состав и механические свойства некото Марка стали Массовое содержание С Мп Si Сг 10ХСІІД 15ХСНД 14ХГС 09Г2 14Г2 До 0,12 0,12—0,18 0,11—0,16 До 0,12 0,12—0,18 0,50—0,80 0,40—0,70 0,90—1,30 1,40—1,80 1,20—1,60 0,80—1,10 0,40—0,70 0,40—0,70 0,17—0,37 0,17—0,37 0,60—0,90 0,60—0,90 0,50—0,80 До 0,30 » 0,30

дугу косвенного действия. Питание дуги косвенного дей­ствия производится переменным током, обеспечивающим равномерное обгорание обоих электродов.