Толщину стержня электрода выбирают в зависимости от тол­щины свариваемой детали. Для сварки металла большей толщины берут электрод с более толстым стержнем и, наоборот, тонкие дета­ли сваривают более тонким стержнем электрода. В ремонтной практике используют преимущественно электроды со стержнем диаметром от 2 до 5 мм.

Силу тока выбирают в зависимости от толщины стержня элект­рода по формуле

I = (40 .50) dЭ

где I — значение сварочного тока, A; dЭ — диаметр стержня электрода, мм.

1.4.Аргонно-дуговая сварка

Аргонно-дуговая сварка — разновидность сварки в инертных газах. Сущность ее заключается в том, что зону сварки и электрод защищают от воздуха аргоном, гелием или их смесями. Инертные газы хорошо ионизируются и создают условия для устойчивого горения дуги. Так как из инертных газов наибольшее распростра­нение получил аргон, сварку называют аргонно-дуговой.

Преимущества такой сварки: надежная защита зоны сварки от действия кислорода и азота окружающего воздуха, более высокая производительность сварки из-за большей тепловой мощности дуги и, самое главное, возможность сварки многих трудносваривающихся металлов и сплавов, в том числе разнородных. Этим способом сваривают нержавеющие стали, алюминий и его сплавы, магнит­ные и жаропрочные сплавы, титан, медь, латунь, бронзу и другие металлы. При данной сварке используют неплавящиеся и плавя­щиеся электроды.

В качестве неплавящихся электродов применяют вольфрамовые стержни диаметром от 0,8 до 6 мм или такие же стержни с добав­ками оксида циркония, лантана или тория, которые более стойкие, чем чисто вольфрамовые. Присадочный материал в виде проволоки направляют в зону сварки вручную или специальным подающим механизмом. Сварку ведут на постоянном и переменном токе.

Горелки ручной аргонно-дуговой сварки неплавящимся воль­фрамовым электродом состоят из головки 4 (рис. 2) и корпуса 6, к которому присоединен кабель с шлангом для аргона и токопроводом воздушного или водяного охлаждения. Вольфрамовый электрод 2 закреплен под колпаком 5. Сопло 3 служит для формирования пото­ка защитного газа вокруг зоны сварки. При механизированной подаче присадоч­ного материала проволоку 1 в гибком шланге крепят к корпусу горелки.

Для сварки цветных металлов и легированных сталей толщиной до 2,5 мм используют горелки ЭЗР-3-66 с естественным воздушным охлаждением. Для сварки крупных деталей из чугуна и легирован­ных сталей применяют горелки с водяным охлаждением типа ГНР-160, ГНР-315 и др.

Рис. 2. Горелка для аргонно-дуговой сварки неплавящимся электродом:

1 — проволока; 2 — вольфрамовый электрод; 3 — сопло; 4 — головка;

5 — колпак; 6 — корпус.

1.5.Источники питания током

На ремонтных предприятиях в ка­честве источников питания током при электродуговой сварке широ­ко используют сварочные трансформаторы, преобразователи и выпрямители. Все источники питания снабжены устройством для регулировки тока.

Сварочные трансформаторы используют для пита­ния сварочной дуги переменным током. Применяются трансформа­торы СТН-350, СТН-500, ТСК-300, ТСМ-500, ТД-300 и ТД-500.

Цифры в марке трансформатора указывают значение номиналь­ного тока. Лучшие — трансформаторы последних моделей типа ТД. Они могут работать в двух диапазонах малых токов, но с повышен­ным напряжением холостого хода.

Сварочные преобразователи используют для пита­ния сварочной дуги постоянным током. Преобразователь чаще всего состоит из генератора постоянного тока и электродвигателя, смон­тированных на одной раме. Якорь генератора и ротор электродви­гателя обычно размещены на одном валу и снабжены вентилятором для охлаждения во время работы.

На ремонтных предприятиях широко применяют преобразова­тели марок ПСО-300-2У2, ПСО-300-2Т2, ПСО-315МУ2, ПСО-500, ПСГ75ОО и универсальные преобразователи ПСУ-300, ПСУ-500, АСУМ-400 и др. Последние, кроме устройств для регулировки тока, оборудованы приспособлениями для регулировки напряжения.

Для сварки в полевых условиях промышленность выпускает сварочные агрегаты с двигателем внутреннего сгорания. Сварочный генератор и двигатель смонтированы на одной раме и соединены эластичной муфтой. Наибольшее применение получили передвиж­ные агрегаты АСБ-300-МУ1, АСД-300-7МУ1, АСБ-300-7У1. Их ха­рактеристики: номинальный сварочный ток 320 А с пределами регу­лирования 75 .320 А и номинальное напряжение 30 В.

Сварочные выпрямители получают все большее рас­пространение в качестве источников питания сварочной дуги по­стоянным током. Они состоят из понижающего трехфазного трансформатора и выпрямительного блока с кремниевыми или герма­ниевыми и селеновыми вентилями. Кроме того, они снабжены вен­тилятором и пускорегулирующей аппаратурой. Все механизмы смонтированы в одном корпусе. Сварочные выпрямители имеют ряд преимуществ перед сварочными преобразователями: меньший удельный расход энергии, меньшую массу и габариты, проще в обслуживании. Для сварки при ремонте машин используют выпря­мители марок ВД-306, ВД-502 и универсальные модели ВДУ-305, ВДУ-504 и др.

1.6.Особенности технологии ручной электродной сварки

Сварка и наплавка стальных деталей. Хорошее качество сварки и наплавки стальных деталей во многом зависит от химического состава металла, от содержания в нем углерода и легирующих примесей.

Малоуглеродистые и низколегированные стали удовлетворитель­но свариваются обычным способом. Многослойную заварку или наплавку этих сталей ведут так, чтобы при наложении последую­щего слоя предыдущий не успевал охладиться до температуры ниже 200°С. Сталь, легко поддающуюся закалке, перед сваркой подогревают до температуры 200 .250°С; то же выполняют при сварке на морозе. Углеродистые и низколегированные стали сва­ривают и наплавляют преимущественно электродами типов Э42 и Э46 с рутиловым покрытием марок АНО-4, АНО-5, ОЗС-4 и др. При сварке деталей из конструкционных сталей наилучшее качество дают электроды типа Э42А с фтористокальциевыми покрытиями УОНИ-13/45, ОЗС-2. Для наплавки быстроизнашивающихся по­верхностей, работающих в абразивной среде, когда необходима их повышенная твердость, лучше применять электроды марок Т-590, Т-620, 13 КН, Х-5. Шов получается менее пластичный, но с твердостью порядка HRC 56 .62 без термообработки.

Детали с цементованными поверхностями и высокой твердостью (кулачки распределительных валов, тарелки толкателей и др.) восстанавливают электродами ОЗН-400У и ЦН-4. Эти электроды обеспечивают твердость слоя HRC 45 .55 без термической обра­ботки. Перед наплавкой с кулачков распределительных валов сни­мают наждачным кругом верхний наклепанный слой металла тол­щиной 1 .2 мм. При наплавке распределительный вал частично погружают в воду, чтобы уменьшить коробление и избежать нару­шения термической обработки участков, расположенных близко к зоне сварки. Так же наваривают тарелки толкателей клапанов.