Электроды для ручной электродуговой сварки, применяемые для сварки металлоконструкций в подъемно-транспортном машиностроении, выпускают по ГОСТ 9467—75. Размеры и общие технические требования для электродов регламентируются ГОСТ 9466—75.

В связи с большим разнообразием покрытий электроды делятся на типы по их назначению и механическим свойствам металла шва (прочность и пластичность). Материалом для электродов служит сварочная проволока СВ-08 и СВ-08А (ГОСТ 2246—70) диаметром 1,5—6 мм для свариваемого металла толщиной 1—20 мм и соответствующий состав покрытия толщиной 1—3 мм. Электродные покрытия обеспечивают более устойчивое горение дуги и создают вокруг нее и расплавленного металла слой из газов для защиты расплавленного металла от азота и кислорода воздуха, а также для повышения механических свойств сварного шва. Для сварки металлоконструкций ПТМ, в основном,, применяют электроды ЭЧ2 и ЭЧ2А, а для особо ответственных конструкций — электроды Э50 и Э50А.

Автоматическая сварка металлическим электродом производится при горении дуги между сварочной проволокой и кромками свариваемого металла 5 под слоем флюса 2, засыпаемого через шланг 1 в зону шва впереди дуги (вид а). Тепло дуги расплавляет свариваемый металл, проволоку и часть флюса, образуя сварочную ванну 4. Расплавленный флюс защищает жидкий металл от вредного влияния азота и кислорода воздуха, одновременно раскисляет его и удаляет окисел в слой шлака 6. Флюс также концентрирует тепло в зоне сварки, обеспечивая при этом глубокий провар основного металла, правильно формирует сварной шов благодаря давлению на ванну жидкого металла и медленному его остыванию, устраняет потери на угар и разбрызгивание расплавленного металла, стабилизирует горение дуги, легирует металлы шва и обеспечивает высокие механические свойства наплавленного металла. Флюс изготовляют путем сплавления нескольких компонентов и последующего их размельчения до опре-I9Q

деленной фракции. В качестве флюса для автоматической сварки применяют флюс АН-348, АН-348А, ОСЦ-45 и др. (ГОСТ 9087—69), в качестве электродов применяют проволоку стальную сварочную диаметром 3—6 мм марки СВ-08А и др. (ГОСТ 2246—70). Автоматическую сварку под флюсом применяют для сварки стыковых, тавровых, угловых и замковых соединений деталей из углеродистых, низколегированных и большинства высоколегированных сталей толщиной более 1,5 мм, имеющих прямолинейные швы значительной протяженности (10000 мм) или кольцевые швы при диаметре более 1000 мм.

При выполнении коротких прямолинейных и криволинейных стыковых, угловых и тавровых швов и при сварке в труднодоступных местах, где затруднено применение сварочных автоматов, широко применяют полуавтоматическую сварку под флюсом. Для полуавтоматической сварки используют полуавтоматы типов ПШ-5, ПШ-54 и ПДШМ-500 с постоянной скоростью подачи сварочной проволоки, не зависящей от напряжения дуги. Полуавтоматы питаются как от переменного, так и постоянного тока. Основной областью применения сварки под флюсом следует считать выполнение соединений элементов средних толщин (4—40 мм).

Наиболее экономичным способом сварки алюминия и его сплавов (средней толщины) продольным и кольцевым швом является автоматическая сварка полуоткрытой дугой по флюсу (вид б). Флюс с помощью дозатора 1 в процессе сварки непрерывно насыпается тонким слоем впереди дуги 2, не закрывая ее, но при этом расплавленный флюс 3 надежно защищает сварочную ванну 4 и удаляет пленку окислов. Тонкий слой флюса обеспечивает устойчивое горение дуги, так как толстый слой вследствие электропроводности флюса приводит к шунтированию дуги и нарушению устойчивости горения. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности («плюс» подключается к электроду 5, а «минус» — к свариваемому металлу 6) сварочным трактором ТС-33 с применением флюсов марок АН-А1, АН-А4, АН-А6 и сварочной проволоки диаметром 1—4 мм марок АК и АМГ.

Одностороннюю сварку стыковых швов (продольных и кольцевых) с формированием обратной стороны шва целесообразно выполнять на флюсовой подушке или на флюсо-медной подкладке (вид б). Из множества различных конструкций и типов существующих в отечественной промышленности сварочных агрегатов наиболее широкое применение для сварки под слоем флюса металлоконструкций подъемно-транспортного машиностроения находят автоматы типа ТС-17М, ТС-32, ТС-33, АБС, УТ-1250-3, АДС-1000-2 и др.

Рис. 2. Схема односторонней сварки стыковых швов:
1 — электрод; 2 — свариваемое изделие; 3 — флюс; 4 — пневмошланг; 5 — медиая подкладка

Для выполнения неответственных сварных сборочных единиц и соединений внахлестку из тонколистового материала (обшивка каркасов кабин и дверей лифтов, кабин крановых мостов, приварка настила к мостовым фермам и т. п.) применяют полуавтоматическую сварку электрозаклепками под слоем флюса. Выполнение электрозаклепок под слоем флюса при толщине верхних листов свыше 3 мм обычно требует предварительной обработки отверстий, а при толщине верхнего листа менее 3 мм электрозаклепки устанавливаются проплавлением верхнего листа электродом. В условиях крупносерийного производства применяют автоматические многоточечные сварочные машины для постановки большого количества электрозаклепок в строго последовательном порядке с одной установки свариваемого изделия.

Автоматическая, полуавтоматическая и ручная аргоно-дуговая сварка вольфрамовым электродом специальных сталей, цветных металлов и сплавов может выполняться без присадки и с присадкой. Сварку без присадки применяют для стыковых швов элементов толщиной 0,8—2,0 мм с прямолинейными и кольцевыми швами, при этом требуется тщательная подгонка свариваемых кромок. Автоматическую аргоно-дуговую сварку вольфрамовым электродом с присадкой применяют для стыковых, тавровых и угловых соединений деталей толщиной 1,5 мм и более из легких сплавов, деталей толщиной 1 мм и более — из титана и его сплавов. Автоматическую аргоно-дуговую сварку плавящимся электродом применяют для соединения деталей толщиной более 4 мм из алюминиевых сплавов.

Полуавтоматические способы сварки в аргоне применяют при сварке коротких или криволинейных швов, а также швов, расположенных в труднодоступных местах, когда применять автоматическую сварку невозможно или нерационально.

При сварке изделий сложной формы используют ручную аргоно-дуговую сварку вольфрамовым электродом. Из-за высокой стоимости защитного газа применение аргоно-дуговой сварки при изготовлении конструкций из сталей обычно ограничивается областью малых толщин.

За последние годы в подъемно-транспортном машиностроении для сварки металлоконструкций из малоуглеродистых и низколегированных сталей широко внедряют электродуговую сварку плавящимся электродом в углекислом газе. Сущность способа состоит в том, что воздух оттесняется от зоны сварки струей углекислого газа, а окисление самим углекислым газом переплавляемого дугой металла компенсируется повышенным содержанием элементов-раскислителей в электродной проволоке. Сварка возможна на постоянном и переменном токе с применением осциллятора. Применение сварки в среде углекислого газа вызвано широкой номенклатурой разнообразных изделий, отличающихся большой сложностью. В таких случаях сварка в углекислом газе является наиболее универсальной, так как она позволяет сваривать в различных пространственных положениях и не снижая при этом производительности. Для этой сварки применяют самое разнообразное оборудование. Наиболее оригинальными полуавтоматами, широко применяющимися при сварке металлоконструкций, являются полуавтоматы А-537, А-547-Р Института электросварки им. Е. О. Патона. Полуавтоматом А-547-Р можно сваривать различные соединения листового металла толщиной до 3 мм и угловых соединений при катетах шва до 4 мм. Сварку можно выполнять во всех пространственных положениях сварочной проволокой марки СВ-08ГС диаметром 0,8—1 мм, постоянным током. Напряжение дуги 17—21 В, сварочный ток от 70 до 200 А. Полуавтомат А-537 предназначен для сварки постоянным током металла толщиной 3 мм и более, сварочной проволокой марки СВ-08Г2С (ГОСТ 2246—70), диаметром 1,6—2 мм. Основным фактором технико-экономической эффективности любого способа сварки являются производительность и стоимость сварочных работ.