Горячим стартом называется прием повышения плотности тока при начальном зажигании электрода. Это способствует улучшению начального зажигания, полностью исключает вероятность «примерзания» электрода (при правильном выборе режима горячего старта) и уменьшает «стартовую» пористость.

Известны два способа повышения плотности тока при начальном зажигании электрода: уменьшение сечения начального участка стержня электрода его заточкой или высверливанием в нем отверстия и повышение значения тока сварки на 20-50% от его номинального значения. Первый способ не получил широкого распространения из-за большой трудоемкости. Второй способ легко реализуется на практике благодаря появлению тиристорных источников питания, позволяющих регулировать ток сварки в широком диапазоне с помощью довольно простых по устройству приставок.

Одна из таких приставок — УГС-1 разработана в ИЭС им. Е. О. Патона АН УССР. Устройство предназначено для работы с тиристорными сварочными выпрямителями типа ВДУ (ВДУ-300, ВДУ-504 и др.). Оно позволяет повышать ток сварки при начальном зажигании электрода на 20-50% от номинального значения в течение 1—10 с. Устройство УГС-1 использовано для исследования горячего старта при сварке покрытыми электродами, результаты которого приведены ниже.

Применялись электроды трех марок: АНО-4, УОНИ-13/55 и ДСК-50, которые характеризуются соответственно мелко-, средне и крупнокапельным переносом металла. В качестве источника питания применялся сварочный выпрямитель ВДУ-504.

В начале исследований установлено, что при использовании горячего старта практически полностью отсутствует стартовая пористость. Для выявления причин такого влияния горячего старта проводились эксперименты, которые заключались в следующем. Сварщик многократно проводил начальное зажигание электрода с горячим стартом и без него. При этом напряжение дуги регистрировалось на шлейфовом осциллографе. По полученным осциллограммам напряжения дуги определяли изменение длительности коротких замыканий от момента начального зажигания до момента, когда перенос металла стабилизировался.

Полученные результаты (рис. 205) показывают, что длительность τ_к.з. в первые 0,5—1 с сварки может превышать граничные значения, при которых наблюдаются примерзания электрода. Стабилизация переноса металла (уменьшение τ_к.з. до значений, характерных для данной марки электродов и режима сварки) происходит через 1—3 с, причем это время для электродов с более мелкокапельным переносом металла (АНО-4, УОНИ-13/55) существенно меньше, примерно 1,5 с, чем для электродов с крупнокапельным переносом металла (ДСК-50) — 3,5—4 с. Следует заметить, что в течение этого времени сварщик вынужден держать дугу удлиненной, избегая примерзания электрода и тем самым ухудшая газовую защиту зоны сварки.

При использовании горячего старта стабилизация переноса металла происходит за более короткое время (рис. 206), причем при правильном выборе режима горячего старта полностью исключается опасность примерзания электрода. Следовательно, сварщик может не удлинять дугу при начальном зажигании, что обеспечивает требуемую газовую защиту зоны сварки. Это главный фактор, объясняющий отсутствие стартовой пористости при использовании горячего старта.

Горячий старт уменьшает также время установления оптимальной газовой зашиты расплавленного металла, которое измеряется от момента касания торцом электрода изделия и зажигания дуги до образования втулки из покрытия. По нашим данным это время составляет 1—1,5 с. При горячем старте оно сокращается до 0,3—0,4 с. Это также способствует улучшению газовой защиты электродного металла и соответственно уменьшению стартовой пористости.

К числу других положительных аспектов применения горячего старта следует отнести более глубокое проплавление начального участка шва и получение более равномерною шва по высоте (без местного наплыва).

Необходимо отметить, что режим горячею старта должен подбираться индивидуально для каждой марки и диаметра электрода в зависимости от характера переноса металла, значения тока сварки, пространственною положения сварного шва и т. п. Для выбранных марок электродов (d_э = 4 мм) и режима сварки параметры горячего старта должны быть такими, как указано в табл. 68.

Превышение указанных в табл. 68 параметров режима горячего старта приводит к увеличению разбрызгивания электродного металла и к «выдуванию» сварочной ванны.

Таблица 68. Параметры режима горячего старта

Примечание. Ток обратной полярности, положения сварного шва - нижнее

Наиболее эффективно использование горячею старта для электродов с крупнокапельным переносом металла, а также в тех случаях, когда имеются повышенные требования к качеству металла (в частности, отсутствие пор) и форме сварочного шва.