При сварке покрытым электродом (MMA) происходит плавление стержня и покрытия (рис.1). Расплавляющееся покрытие образует шлак и газы. Шлак обволакивает капли металла, образующиеся при плавлении электродной проволоки. В ванне шлак перемешивается и, всплывая на ее поверхность, образует шлаковый покров, предохраняющий металл от взаимодействия с кислородом и азотом воздуха. Кроме того, при всплывании на поверхность ванны шлак, взаимодействуя с расплавленным металлом, очищает его. Образующиеся при расплавлении покрытия газы оттесняют воздух из реакционной зоны (зоны дуги) и таким образом способствуют созданию лучших условий защиты.

Рис.1. Схема ручной дуговой сварки покрытыми электродами:

1 – затвердевший шлак; 2 – сварочная ванна; 3 – слой расплавленного шлака;

4 – дуга; 5 – электродное покрытие; 6 – металлический стержень.

При сварке покрытыми электродами перемещение электрода вдоль линии сварки и подачу электрода в зону дуги по мере оплавления осуществляют в ручную. При этом возникают трудности, связанные с поддержанием постоянства длины дуги. Колебания дугового промежутка отражаются на основных параметрах режима – силе тока и напряжения. На глубину проплавления металла и скорость расплавления электрода особенно большое влияние оказывает изменение тока. Поэтому для сварки покрытыми электродами применяют источники с крутопадающими вольтамперными характеристиками. Основным параметром процесса является сила тока, по которой подбирают диаметр электрода. При сварке для электродов диаметром 3 – 6 мм рекомендуется следующее соотношение:

          Iд = (20 + 6d) d,

где d – диаметр стержня электрода, мм.

            Из приведенной зависимости следует, что допустимые значения тока ограничены 100 – 350 А. При большей силе тока наблюдается перегрев стержня электрода. В результате этого резко ухудшаются защитные свойства покрытия, нарушается стабильность плавления электрода.

            Сварку швов в вертикальном и потолочном положении выполняют, как правило, электродами диаметром не более 4 мм. При этом по сравнению с нижним положением силу тока снижают на 10 – 20 %.

            Рациональная область применения дуговой сварки покрытыми электродами – изготовление конструкций из металлов с толщиной соединяемых элементов более 2 мм при небольшой протяженности швов, расположенных в труднодоступных местах и различных пространственных положениях.

            Основные преимущества способа – универсальность и простота (дешевизна) оборудования. Недостаток – невысокая производительность и применение ручного труда. Невысокая производительность обусловлена малыми допустимыми значениями плотности тока. Для увеличения производительности используют сварку электродами с железным порошком в покрытии.