Електрозварювання конструктивних елементів, що працюють під навантаженням

Оптимальний вибір типу електродів та техніки формування зварювального шва, а також кожен з етапів попередньої обробки їхніх поверхонь — ключові фактори, які визначають довготривалість кінцевого результату зварювальних робіт. Практичні поради, зібрані авторами цієї публікації, можуть заощадити кошти, час та зусилля кожному власникові зварювального апарата.
Досконале володіння технікою електрозварювання в умовах фермерської майстерні є однією з необхідних умов продуктивного господарювання. Навіть незначне порушення цієї техніки може вивести з ладу щойно полагоджену деталь або, за певних обставин, наразити на серйозну небезпеку як самого зварника, так і присутніх у майстерні людей. Зварювання не вибачає нехлюйства: знехтувавши будь-якою дрібницею заради прискорення роботи на кілька хвилин, ви ризикуєте витратити багато зайвих годин.
Найдбайливішого ставлення вимагає попередня обробка тих конструктивних елементів, що розраховані на використання в умовах значних динамічних навантажень. При черговому ремонті таких деталей абсолютно неприпустимою є практика формування багатошарових зварювальних швів.
Наведена фотоілюстрація зображує зчіплювальний штир потужного трактора. Сполучаючи раму трактора з причіпним обладнанням, ця деталь приймає на себе переважну частину тяглового зусилля. Припустимо, що після певного періоду безперебійної роботи цей штир відламався. Оскільки жодна з кількох спроб полагодити штир нашвидкоруч не забезпечила довготривалого результату, ви прийняли рішення демонтувати раму системи зчеплення і провести зварювальні роботи ретельніше.
Перш за все слід відокремити штир від рами та вилучити залишки матеріалу, що залишився від попереднього ремонту, адже нашарування зварювальних швів унеможливлює міцне сполучення елементів. Якщо конфігурація опорної рами не дає змоги дістатися до штиря за допомогою кутошліфувальної машини, альтернативу становить використання спеціальних електродів для розрізання металу, які можна замовити у будь-якого постачальника електрозварювального обладнання. Ці електроди не залишають напливів, але генерують достатньо тепла для розплавлення заліза. За технікою застосування вони подібні до газозварювального апарата, який також застосовується для розрізання металу. Якщо усунення зайвого матеріалу, що залишився від попередніх спроб ремонту, робить зазор між поверхнями надто широким, його можна наростити за рахунок металу, який міститься у зварювальних електродах. При цьому зварювання здійснюється у кілька проходів. Утворюючи допоміжні металеві шари електродного металу, слід звертати пильну увагу на взаємну сумісність форми поверхонь, що з’єднуватимуться на завершальному етапі.
Велике значення має тип електродів. Хоча високоякісні електроди можуть коштувати дорожче звичайних на 30%, витрата додаткових коштів виправдовується надійністю результатів зварювання.
Заповнення надто широкого зазору між поверхнями, що зварюються, може вимагати використання прошарку сталевого сегмента. Для більшої зручності такий сегмент повинен мати надлишкову довжину. Під час зварювання його вільний кінець затискається, після чого його можна відпиляти під потрібним кутом.
Під час лагодження великих сталевих деталей, навзірець зчіплювального штиря, процес зварювання має рівномірно охоплювати всю площину перетину. Найбільш поширена техніка передбачає попереднє формування фасок, завдяки яким рух електрода можна розпочинати з внутрішньої зони перетину, поступово просуваючись до периферії. Оскільки механічна обробка вимагає досвіду та часу, іноді такі фаски формують з електродного металу. Це можливо лише за умови достатньо широкого зазору між поверхнями, що зварюються, або у випадку, якщо між даними поверхнями немає взаємної відповідності.
Полагодженій деталі слід надати ідеально прямої форми. Навіть незначне порушення початкової орієнтації відламаного сегмента є небажаним: воно не тільки ускладнює монтаж причіпного обладнання, але й знижує здатність конструкції опиратися динамічним навантаженням. Хоча ретельне дотримання цієї вимоги вимагає часу, саме воно є запорукою досягнення успішних і довготривалих результатів. На наведеній ілюстрації демонструється приклад використання G-подібних зажимів та сталевих кутів для фіксації елементів деталі під час зварювання. Не слід повторювати помилки, які, можливо, були зроблені під час спроб попереднього ремонту. Взаємне розташування елементів, що зварюються вже не перший раз, повинно відповідати оригінальній конфігурації. Оскільки механічні напруження у ході зварювання можуть порушити оптимальну орієнтацію відламаного сегмента деталі, роботу доцільно розбити на кілька етапів. Перерви між ними допоможуть пересвідчитися у надійності фіксації, а також візуально проконтролювати якість зварювального шва. Якщо зовні він виглядає акуратно, ви можете сподіватися, що він добре виконає свою роботу.