1. Характеристики зварювальної дуги.

Основною характеристикою зварювальної дуги є статична вольт-амперна характеристика. Це залежність напруги на дузі при постійній її довжині від сили зварювального струму (рис. 3.3). Крива статичної вольт-амперної характеристики має три області: спадаючу (І), жорстку (II) і зростаючу (III). Спадаюча — при збільшенні струму напруга зменшується, жорстка — збільшення струму не змінює напруги дуги і зростаюча — збільшення зварювального струму призводить до зростання напруги дуги.

При ручному зварюванні покритими електродами статична характеристика дуги спадаюча, а при збільшенні струму переходить до жорсткої. При зварюванні у вуглекислому газі і під флюсом статична характеристика жорстка з переходом до зростаючої. Колисила струму не змінюється, напруга дуги залежить від її довжини.

Рис.3.3. Статистична вольт-амперна характеристика зварювальної дуги

2. Внутрішні дефекти, їх причини і способи усунення.

Утворення внутрішніх дефектів при зварюванні пов'язано з Металургійними, термічними та гідродинамічними явищами, які Проходять при формуванні зварного шва.

До внутрішніх дефектів відносяться тріщини (гарячі й холодні), непровари, пори, шлакові, вольфрамові та оксидні включення.

Т ріщини — дефекти зварних швів, макроскопічні й мікроскопічні руйнування, порожнини, які утворилися з дуже малим Початковим розкриттям. Під дією залишкових і робочих напружень тріщини можуть поширюватись з дуже великими швидкостями. Тому викликані ними крихкі руйнування проходять майже миттєво й дуже небезпечні.

Залежно від температури, при якій вони виникають, розрізняють гарячі та холодні тріщини.

Гарячі тріщини — це руйнування металу, який кристалізується і проходить по рідких прошарках під дією напружень розтягу (рис. 22.8). Ці напруження проявляються внаслідок примусової усадки металу шва і нерівномірного нагрівання ділянок основного металу, який прилягає до нього.

Х олодні тріщини найчастіше утворюються в зоні термічного впливу, рідше в металі шва зварних з'єднань середньо- і високолегораних сталей перлітного і мартенситного класів (рис. 22.10.).

Поява холодних тріщин пояснюється дією комплексу причин. Одна з них — це вплив високих внутрішніх напружень. Вони виникають у зв'язку з об'ємним ефектом, який сприяє мартенситному перетворенню, що проходить в умовах зниження пластичності металу.

Н епровари — це ділянки зварного з'єднання, де відсутнє сплавлення між зварними деталями, наприклад, у корені шва, між основним і наплавленим металом (по кромці), або між суміжними шарами наплавленого металу (рис. 22.11).

Непровари можуть бути викликані багатьма причинами: малим кутом розкриття кромок, малим зазором, великим притупленням при недостатній силі струму, великою силою струму зварювання, зміщенням електрода від осі шва, особливо при зварюванні двобічних швів, недостатнім очищанням шлаку перед накладанням наступних шарів, порошкоподібним матеріалом при зменшеній силі струму і великій швидкості зварювання, низькій кваліфікації зварника. Непровари є дуже небезпечними дефектами зварювання.

П ори — це порожнини в металі шва, заповнені газами. Вони мають сферичну або близьку до неї форму. В зварних швах вуглецевих сталей пори часто мають трубчасту форму. До основних причин, які викликають появу пop відносяться: погане очищання зварних кромок від іржі, масел та інших забруднень, підвищений вміст вуглецю в основному або присадковому матеріалі, велика швидкість зварювання, при якій не встигає пройти газовиділення і пори залишаються в металі шва, велика вологість електродних покрить, флюсу, зварювання при несприятливих погодних умовах.

Ш лакові включення — це порожнини в металі зварного шва, заповнені шлаками, які не встигли виплисти на поверхню шва (рис. 22.13). Шлакові включення утворюються при великій швидкості зварювання, при сильних забрудненнях кромок і при багатошаровому зварюванні у випадку поганого очищання від шлаку поверхні швів між шарами. Розміри шлакових включень можуть досягати декількох міліметрів у поперечному перерізі, десяти і більше міліметрів за довжиною. Форма шлакових включень може бути дуже різноманітною, внаслідок чого вони є небезпечнішими дефектами, ніж круглі пори.