Электродуговая сварка – особенности, как выполняется + Видео

Электродуговая сварка – это наиболее популярный способ выполнения сварочных работ, при которых используется электрическая дуга.

1 Технология электродуговой сварки

Для данного вида сварочных работ требуется сильноточный источник питания с малым напряжением. К одному из зажимов такого аппарата подсоединяют электрод для сварки, к другому – свариваемое изделие. Расплавление кромок деталей, которые необходимо соединить, осуществляется дуговым электрическим разрядом. При этом указанная электродуга имеет температуру более 5 тысячи градусов, что выше температуры, при которой плавятся любые известные человечеству металлы.

Задача дуги состоит в том, чтобы преобразовать в теплоту электроэнергию. Под влиянием полученной теплоты происходит расплавление электродного металла и свариваемых поверхностей. Это приводит к формированию сварочной ванны, где металл сварочного стержня взаимодействует с металлом детали. А образующийся при таком процессе шлак уходит на поверхность, создавая пленку, выполняющую защитную функцию. После того как металл затвердевает, получается прочное и качественное соединение.

Для сварки электродугой применяют электроды двух видов:

• неплавящиеся;
• плавящиеся.

Если используется неплавящийся сварочный стержень, сварной шов создается за счет расплавления специальных прутков (проволоки), которые называют присадочными и вводят в саму ванну. Плавящийся электрод не требует применения такой присадки.

В некоторых случаях в электроды добавляют натрий, калий, другие элементы, характеризуемые легкостью ионизации. Делается это для того, чтобы сварочная дуга обладала большей устойчивостью. Сварной шов от окисления может предохраняться газами с защитными функциями:

• углекислым;
• гелием;
• полностью инертным аргоном.

Защитные газы подают при проведении сварки из сварочной головки.

В настоящее время электросварка дугой может выполняться постоянным либо переменным током. Меньший разброс расплавленного металла (его брызг) отмечается при использовании постоянного тока, так как отсутствует смена его полярности и переход через ноль.

2 Сварочная дуга – что она собой представляет?

Под дугой, используемой для выполнения сварочных мероприятий, понимают одну из разновидностей электроразряда в газах. При этом разряде отмечается прохождение через газовый промежуток электротока под влиянием электрического поля. По сути, речь идет именно об электрической дуге. Но так как применяют ее в процессе сварки, дугу называют не иначе как сварочной.

На дуге фиксируется снижение напряжения. Она является одним из элементов сварочной электрической цепи. Электрод, подключаемый к «плюсовому» полюсу источника питания, при выполнении сварочных работ на постоянном токе именуют анодом. Если его подключают к «минусовому» полюсу – катодом. При работе на переменном токе каждый из сварочных стержней поочередно является то катодом, то анодом.

Дуговой промежуток – это расстояние между двумя электродами. Длина такого промежутка определяет длину электродуги. При малых температурах в стандартных условиях газы состоят из молекул и атомов с нейтральными характеристиками. Об их электропроводимости речи не идет. Добиться прохождения через газовую среду электротока можно исключительно тогда, когда в ней присутствуют ионы и электроны – элементы с определенным зарядом. Процесс формирования данных элементов принято называть ионизацией.

Заряженные частицы образуются в дуговом промежутке в результате того, что с поверхности катода начинается испускание электронов. Это приводит к ионизации паров и газов, находящихся в промежутке. Электрическая дуга может быть:

• сжатой;
• свободной (прямого действия).

В первом случае сечение электрической дуги могут уменьшать посредством регулирования газового потока, изменения сопла горелки сварочного аппарата, электромагнитного поля. Свободная же дуга неизменна.

3 Электродуговая сварка металлов – разновидности процесса

Для разных металлов рекомендованы различные виды осуществления сварочных работ. Для сварки изделий из чугуна, легированных сталей, некоторых цветных металлов, а также из нержавеющей стали обычно применяется ручная технология с защитой сварочной зоны. В данном случае электрод подсоединяют к электродержателю.

Конец стержня для сварки нагревается в тот момент, когда он прикасается к свариваемому изделию (наблюдается замыкание цепи тока). Нагретый электрод отводят от поверхности сварки (обычно на расстояние до 5 мм), что приводит к установлению дуги. Ток в дальнейшем поддерживается уже за счет дугового разряда.

Важнейшим условием получения качественного соединения при описываемой технологии является наличие обмазки – специального флюса густой консистенции, который окружает стержень для сварки. Обмазка предохраняет ванну и непосредственно электродугу от попадания в них газов из воздуха, обеспечивает высокую стабильность разряда, привносит раскислители, делающие сварочный металл более чистым.

По схожей схеме производится и сварка под флюсом. Правда, при ней роль электрода выполняет проволока, которую с катушки подают через пласт флюса в сварочную зону. Такой процесс можно считать практически полностью автоматическим. С его помощью несложно соединять изделия большой толщины, причем на отличном уровне производительности. Как правило, эту технологию применяют при выполнении больших объемов сварочных работ, так как предварительная подготовка изделий к соединению друг с другом требует немалого времени.

Достаточно популярной считается и технология сварки металлов в инертном газе при помощи вольфрамового неплавящегося электрода. Она предполагает защиту сварочной зоны гелием либо аргоном, которые подаются извне. При описанном способе вредные примеси из атмосферы не попадают в ванну. Чаще всего вольфрамовые стержни рекомендуются для соединения конструкций из нержавейки, никеля, алюминиевых сплавов.

Подробнее хочется рассказать о сварке плавящимися электродами по газоэлектрической технологии. По своей сути она напоминает процесс, выполняемый под слоем флюса, которым является газ, обволакивающий дугу, торец стержня и ванну. Газ подают через сварочное сопло. Целесообразность такой методики обусловлена тем, что при ней допускается получать дуговой разряд с разными параметрами, вводя смеси газов и кислород в незначительных количествах.

Газоэлектрический метод позволяет сваривать металлы с высокой химической активностью (например, медь, «нержавейку», магний и так далее). Он, кроме того, обеспечивает:

• удобство сварки в навесном и вертикальном положениях;
• высокую скорость процесса;
• визуальный контроль выполнения операции со стороны сварщика;
• отличную чистоту шва;
• возможность соединять изделия и с очень большими толщинами, и с очень малыми.

Реже сварка проводится электродами трубчатого типа. При данной операции электрический разряд формируется между трубчатым непрерывным стержнем (порошковой проволокой с флюсом) и изделием, подвергающимся сварке. Функцию присадочного материала при этом выполняет материал электрода, а сварочная ванна защищается элементами, образующимися в процессе разложения флюса.

Принципы дуговой сварки

Дуговая сварка – это один из нескольких способов соединения металлов методом сплавления. Для этого в зоне соединения значительно повышают температуру, из-за чего края двух деталей плавятся и перемешиваются друг с другом или с расплавленным буферным металлом. После охлаждения и застывания между ними образуется металлургическая связь. Так как соединение представляет собой смесь металлов, чаще всего оно обладает такими же прочностными характеристиками, что и металл соединяемых деталей. Это большое преимущество над методами соединения без расплавления металлов (пайки и т. д.), которые не позволяют продублировать физические и механические характеристики основных металлов.

 

Рис. 1. Схема контура дуговой сварки

 

 

При дуговой сварке необходимое для плавления металла тепло выделяется электрической дугой. Эта дуга образуется между рабочим изделием и электродом (в виде стержня или сварочной проволоки), которую вручную или механически направляют в сварочную ванну. Электрод может быть неплавким и служить исключительно для замыкания контура между рабочим изделием и наконечником. Также помимо переноса тока он может быть предназначен для добавления в сварочную ванну присадочного металла. В производстве металлоизделий чаще используется второй тип электродов.

Сварочный контур
Упрощенная схема сварочного контура показана на Рис. 1. Он состоит из источника постоянного или переменного тока, который подключается кабелями к свариваемой детали и электрододержателю.

Дуга возникает в момент, когда кончиком электрода прикасаются к рабочему изделию и сразу же приподнимают его от поверхности.

Температура дуги составляет около 3600ºC. Этого достаточно, чтобы расплавить основной металл и материал электрода, образуя при этом сварочную ванну, которую иногда называют «кратером». После того, как электрод переместится дальше, кратер застынет и образует сварочное соединение.

Газовая защита
Однако для соединения металлов простого перемещения электрода недостаточно. При высокой температуре металлы склонны вступать в реакцию с содержащимися в воздухе химическими элементами – кислородом и азотом. Когда расплавленный металл в сварочной ванне вступает в контакт с воздухом, в нем начинают образовываться оксиды и нитриды, из-за которых намного падают прочностные характеристики металла. Поэтому многие процессы дуговой сварки предполагают какой-либо способ изолировать дугу и сварочную ванну с помощью защитного газа, пара или шлака. Это называют защитой дуги. Такая защита предотвращает или минимизирует контакт расплавленного металла с воздухом. Кроме того, защита может улучшить сварочно-технологические характеристики. В качестве примера можно назвать гранульный флюс, который, помимо прочего, содержит деоксиданты.  

 

Рис. 2. Защита сварочной ванны с помощью покрытия электрода и слоя флюса на наплавлении.

 

На Рисунке 2 показана типичная схема газовой защиты дуги и сварочной ванны. Выступающее за границы электрода покрытие плавится в точке контакта с дугой и образует облако защитного газа, а слой флюса защищает еще не застывший металл наплавления позади дуги.

Электрическая дуга представляет сбой достаточно сложное явление. Хорошее понимание физики дуги поможет сварщику лучше контролировать свою работу.

Природа дуги
Электрическая дуга представляет собой ток через дорожку ионизированного газа между двумя электродами. При этом возникающая между отрицательно заряженным катодом и положительно заряженным анодом дуга выделяет много тепла, так как в ней постоянно сталкиваются положительные и отрицательные ионы.

В некоторых условиях сварочная дуга не только вырабатывает необходимое для плавления электрода и основного металла тепло, но и переносит расплавленный металл с кончика электрода на рабочее изделие. Существует несколько технологий переноса металла. Например, среди них можно отметить:

1. Перенос силами поверхностного натяжения (Surface Tension Transfer®), когда капля расплавленного металла касается сварочной ванны и втягивается в нее силами поверхностного натяжения;
2. Струйный перенос металла – когда электрический разряд выталкивает каплю из расплавленного металла на кончике электрода в сварочную ванну. Такой процесс хорошо подходит для потолочной сварки.

При использовании плавкого электрода жар от дуги расплавляет кончик электрода. От него отделяются капли металла, которые пермещаются через дугу к рабочему изделию. При использовании плавкого электрода жар от дуги расплавляет кончик электрода. От него отделяются капли металла, которые направляются через дугу к рабочему изделию. При использовании угольного или вольфрамового (TIG) электрода этого не происходит. В таком случае металл наплавления поступает в соединение из второго электрода или проволоки.

Большая часть тепла дуги поступает в сварочную ванну через расходуемые электроды. Это позволяет обеспечить более высокую термическую эффективность и сконцентрировать зону термического воздействия.

Так как для замыкания электрического контура нужна ионизированная дорожка между электродом и рабочей поверхностью, простого включения тока будет недостаточно. Необходимо «поджечь» дугу. Этого можно добиться кратковременным повышением напряжения или прикосновением электрода к контактной поверхности до тех пор, пока она не нагреется.

Для сварки может использоваться как постоянный ток (DC) прямой или обратной полярности, так и переменный (AC). Выбор рода и полярности тока зависит от конкретного процесса сварки, типа электрода, газовой среды в зоне дуги и свариваемого металла.

Электродуговая сварка: видео обучение

Для соединения металлических конструкций часто используется термическое воздействие на их отдельные части. Ручная и автоматическая электродуговая сварка является одним из самых популярных подобных видов работ.

Виды

Электродуговая металлическая сварка (ГОСТ 5264-80) – это процесс соединения металлов, во время которого температура электрической дуги может достигать 7000 градусов. Это уникальный вид соединения отдельных частей конструкций, т. к. таким способом можно сварить любые известные металлы. После застывания на месте сцепления образовывается сварной шов. Используется для ремонта кузова автомобиля, газовых, водяных и прочих труб, при производственных работах и т. д.

Фото — принцип электродуги

Электрическая дуга расплавляет металл и металлические электроды, после чего жидкость, образовавшаяся посредством температурного воздействия, заполняет зазор между двумя заготовками.

Фото — газовая горелка

Виды дуговой электрической сварки:

1. Ручная;
2. Полуавтоматическая;
3. Автоматическая.

Главное различие между процесса заключается в принципе проведения работ. При ручной все действия по соединению металлов осуществляются своими руками, при автоматической – соответственно, исключительно сварочным аппаратом. Полуавтоматический процесс является комбинированным. Здесь для сварки металлов используются электроды.

Фото — шов

Также в зависимости от используемого тока, процесс электродуговой сварки может осуществляться:

1. Переменным;
2. Постоянным. В свою очередь, такая технологическая сварка бывает прямой полярности (минусовыми электродами) и обратной (плюсовыми).

В зависимости от необходимого тока, может использоваться разное оборудование и способы соединения. Также у сварщиков, зависимо от типа технологической обработки, используются различные электроды: плавящиеся и неплавящиеся. Плавящиеся могут использоваться в любой среде. Они работают за счет образования дуги между металлом и электродом. В зависимости от длины соединяемых деталей, по мере сварки электрод подается на места стыков. Применяются для углеродистой стали, соединения алюминия, меди и т. д.

Фото — открытая дуга

Для небольших и тонких соединений используются неплавящиеся. Они часто применяются для сварки трубопроводов, тугоплавких металлов и другого. С такими целями применяются вольфрамовые электроды, графитовые и угольные.

Также электродуговая сварка классифицируется по типу защиты:

1. В среде защитных газов (ГОСТ 14771-76). Это аргонная и углекислая;
2. В среде шлаков. Это процесс термического воздействия на металлические соединения под флюсом или толстопокрытыми электродами. Процесс пользуется популярностью при пайке различных труб большого диаметра;
3. С комбинированной защитой. Процесс пайки, в котором режимы производятся в газовой среде с толстопокрытыми флюсами.

Фото — электроды

Технология электродуговой сварки имеет свои достоинства и недостатки. Преимущества процесса:

1. Доступность сварочного оборудования и дополнительных элементов (флюса, электродов). Купить инверторы можно в любом электротехническом магазине. Средняя цена – от 30 долларов за ручной инвертор и от 80 за полуавтоматический;
2. Зона термического воздействия имеет очень малое влияние на несвариваемые участки металлов. Это крайне важно для соединения труб и тонких прокатных металлических листов.

Методы электродуговой сварки имеют и некоторые недостатки:

1. Необходимо применение специального оборудования. Электродуговая сварка проводится только специальными инверторами и электродами;
2. Для сварки нержавейки (легированной стали), алюминия, меди и других плавких металлов обязательно требуется зачистка соединяемых элементов. Кромки подготавливаются перед процессом термической обработки и после его окончания (только при условии полного остывания металла).

Фото — соединение труб

Видео: обучение дуговой сварке

Как проводится

Чтобы правильно сваривать металл электродуговой сваркой, необходимо строго следовать инструкции. Только при этом условии сварной шов будет достаточно прочным и аккуратным.

Пошаговая инструкция:

1. Кромки заготовок зачищаются и обезжириваются, при необходимости производится их резка. К ним приставляется раскаленный электрод. Торец электрода разделяет определенный участок поверхности свариваемой детали на ионы и электроны. В этом пространстве и возникает дуговой разряд; Фото — зачистка
2. Для того чтобы процесс сваривания происходил быстрее и результат был надежнее, на поверхность сварной арматуры (электродов) наносятся различные вещества. Это может быть кальций, калий, натрий. Они ускоряют процесс разделения металла на частицы;
3. По типу сварки она может производиться открытой дугой (плавлением незащищенным потоком направленных частиц) и закрытой. В открытом положении купли металла насыщаются азотом, что негативно сказывается на качествах шва. Чтобы снизить это влияние электроды покрываются слоем металла. Для производства более выгодно использовать закрытый метод, в котором место сваривания защищено от воздействия кислорода; Фото — необходимые инструменты
4. Когда все подготовительные процессы завершены, нужно установить электрод в инвертор и несколько раз провести концом прута по торцам свариваемых деталей – это зажжет дугу. Аппараты подбираются по типу проводимых работ и в зависимости от особенностей и свойств металлов. После включения сварочного устройства нужно установить ток на нужном уровне, и пока система разогревается, надеть средства безопасности; Фото — защита
5. У разных аппаратов есть различные режимы для сварки, но любые современные устройства изготовлены таким образом, что не дают электродам залипать. Поэтому стараться держать прут на определенном уровне от поверхности нет необходимости;
6. Схема сварки: опереть электрод на поверхность свариваемых деталей и аккуратно медленно вести по зазору. Ванная заполнится жидким металлом, который при застывании образует прочное соединение. Чтобы максимально точно рассчитать мощность, ток и продолжительность воздействия дуги, необходимо воспользоваться операционной картой технологического процесса;
7. Вертикальные швы свариваются короткой дугой. Угол соприкосновения электрода и свариваемой поверхности должен быть прямым, допускается отклонение на 10 градусов. Во избежание наплавления металла в одной точке может использоваться техника елочки, треугольника или многослойное прохождение тонкой дугой. Каждая методика имеет свои особенности, поэтому подбирается нужный способ в зависимости от потребностей и уровня подготовки.

Фото — вертикальная электродуговая сварка

После того как ремонт окончен, нужно зафиксировать пластины в определенном положении до полного застывания ванной и шва.

область применения, сущность, техника работы, безопасность

Электродуговая сварка – самый старый и распространенный вид сварки, который можно отнести к разряду универсальных.

 

Сущность электродуговой сварки

Сущность электродуговой сварки заключается в том, что соединение осуществляется электродом, который равномерно покрыт горючей силикатной обсыпкой, которая при горении оплавляет электрод, соединяющие две металлические поверхности.

В Российской и зарубежной технической номенклатуре дуговую сварку принято обозначать следующими буквенными обозначениями:

• • РДС – ручная дуговая сварка, обозначение которое является единым для всех обозначений дуговой электродной сварки;

в зарубежных обозначениях выделяют следующие:

• MMA – металлическая ручная сварка электрической дугой;
• SMAW – дуговая сварка в среде-протекторе, например, в среде флюса для защиты сварных поверхностей от воздуха.

Основная цель применения газосварочного оборудования – это соединение или резка металлических элементов. Как и любое оборудование, оно может быть стационарным или переносным. Читайте подробнее о газосварочном оборудовании.

Аргонодуговая сварка получила такое название из-за специфики своего действия: в среде инертного газа-аргона возникает дуговой разряд, который ведет к образованию плавильной ванны и соединения металлических поверхностей между собой. Детальнее читайте здесь.

Технологически и функционально дуговую сварку можно применять в двух случаях:

• соединение однородных металлических поверхностей – задача, которая является первостепенной;
• выполнение наплавок и восстановление деталей электродуговой сваркой. Актуально при возникновении трещин, каверн или в случае, когда требуется усиление ребер жесткости и т.п.

 

Технология электродуговой сварки

Принцип работы дуговой сварки отличается простотой и элементарной электрической схемой: от баласного инвертора или трансформатора ток подается к “держаку”, состоящему из трех жестких жил – катода, анода и фазной перемычки.

Между “плюсом” и “минусом” зажимается электрод. От сварных поверхностей необходимо пустить заземляющий провод, для того, чтобы контур “сварная поверхность – баласник” был замкнутым.

Также очень важно помнить о заземлении при выполнении сварных наплавок на подшипник, так как при воздействии РДС на подшипник могут возникнуть блуждающие токи, что приведет к поломке подшипниковой обоймы при эксплуатации.

Также необходимо помнить о длине дуги, при высоких токах дуга возникает при близком расстоянии электрода от поверхности (ток для резки поверхностей).

Баласник и инвертор устроены таким образом, что при повышении тока и уменьшении напряжения сварочный аппарат работает на сварку, при пропорциональном изменении параметров на резку металла.

Виды электродов:

• электрод в силикатной обсыпке. Такие электроды служат для соединения или резки, являются самыми распространенными. Выполняются в различных диаметрах: 3 и 4 миллиметра для грубых и более тонких работ;
• вольфрамовые электроды. Такими электродами пользуются для того, чтобы варить цветные металлы или разнородные поверхности.Электроды из вольфрама не плавятся, благодаря свойствам металла, но создают достаточную температуру для использования присадочных прутков.
• электроды в стеклянной обсыпке. Такие электроды чаще всего используются для электродуговой сварки труб, так как шлаковый шлейф отстает самостоятельно, сбивать его не требуется, соответственно уменьшается риск повреждения трубы при ударе.

Сварочный карандаш по внешнему виду представляет трубку или стержень, который туго заполнен сухим спрессованным горючем веществом, вещество при сгорании образует номинальное количество тепла, которого достаточно для оплавления металлических кромок и возникновения сварочной ванны.

Полуавтоматическая сварка в защитной газовой среде, широко применяется при кузовном ремонте на специализированных СТО, при строительно-монтажных работах и многих других областях производства. Подробнее читайте здесь.

 

Виды дуговой сварки в зависимости от положения

Сварка электрической дугой в нижнем положении. Соединение металлических поверхностей таким способом чаще всего чревато непроварами или возникновением прожогов, для того, чтобы этого избежать поверхности
устанавливают на съемных стальных подставках, а после выкладки основного шва проводят еще один “проварочный” шов с обратной стороны.

Сварочными роботами принято называть полностью автоматизированные системы для выполнения сварочных работ с возможностью программирования. Читайте подробнее о сварочном роботе.

Аппараты контактной сварки применяются в тех случаях, когда сваривание металлических запчастей происходит при их нагревание посредством электрического тока дуги. Подробнее о технологии и аппаратах контактной сварки.

Сварка РДС в верхнем положении. Такой вид сварки несколько опасен, так как сварочная ванна может “пролиться” на сварщика и привести к серьезным повреждениям, как правило, сварку в вернем положении выполняют коротким швами-прихватами, после чего шов проваривается полностью так же короткими промежутками по 3-4 сантиметра.

Правила безопасности при электродуговой сварке

Поскольку основными поражающими факторами являются электрический ток и температура, то к сварщикам предъявляются следующие требования:

• использование поляризационного затемняющего щитка, который убережет глаза от ожогов при дуговой вспышке. Так же щиток убережет лицо от ожогов;
• все работы желательно производить в резиновых перчатках на слое диэлектрика, чтобы ток не пошел через тело человека на замыкание контура “баласник-сварочная поверхность”;
• сварочные поверхности раскаляются и оплавляются, необходимо соблюдать осторожность, чтобы не обжечься;
• электрические кабеля не должны находится лужах или в снегу, во избежание короткого замыкания.

Соблюдение этих простых правил убережет сварщика от повреждений, которые могут привести к инвалидности или смерти.

Плюсы и минусы электродуговой сварки

К положительным критериям можно отнести следующие:

• возможность сварки в любых пространственных позициях, в зависимости от умения сварщика;
• возможность сварки практически любых видов сталей;
• возможность быстрого перехода с металла на металл для формирования стяжек и наплавок электродами;
• технологическая простота и эффективность;

Сварочная горелка – это основная часть сварочного оборудования. Она отвечает за обеспечение подвода электрического тока при электросварке к электроду. Читайте подробнее о сварочной горелке.

Читайте подробнее о ремонте сварочных аппаратов тут.

К минусам относятся:

• вредные условия труда, электромагнитное излучение;
• качественный сварщик – качественный шов;
• по сравнению с автоматической сваркой несколько низкий КПД.

Читайте также:

• Роботизированная сварка Сварочными роботами принято называть полностью автоматизированные системы для выполнения сварочных работ с возможностью […]
• Преимущества плазменной сварки Чрезвычайно похожая на аргонную, плазменная сварка, происходит при помощи потока плазменной дуги. Дуга должна быть направлена в нужное русло, […]

Информация о методе ручная дуговая сварка mma

Ручная дуговая сварка – вид электрической сварки, выполняемой сварочным аппаратом вручную без использования автоматических или других механизмов. Часто для обозначения ручной сварки используется аббревиатура РДС или MMA (от английского Manual Metal Arc).

Метод ручной сварки предполагает использование присадочной проволоки в качестве электрода, закрепленного в электрододержателе. Электрическая дуга при этом создается между электродов и заготовкой.

В отличие от сварок типа TIG и MIG/MAG электрод при ручной сварке MMA постоянно уменьшается, что ведет к увеличению расстояния между электродом и заготовкой. Сварщик в ходе работы должен поддерживать это расстояние вручную, постоянно приближая электрод к заготовке. Это влечет за собой необходимость постоянного повышения производительности при проведении ручной сварки.

Для повышения производительности сварки MMA необходимо тщательно выбирать рабочее оборудование, кабели подключения и другие вспомогательные устройства в соответствии с конкретным рабочим местом. Рабочее место при этом важно содержать в чистоте и порядке. Поддержание чистоты повышает общую скорость работы.

В первую очередь стоит использовать современную защитную сварочную маску. Она позволит ускорить процесс сварки, резки или полировки с помощью специального самозатемняющегося экрана. Уровень затемнения можно изменять с помощью специального регулятора освещенности. Соответственно в процессе работы не приходится снимать или менять маску при изменении уровня освещения или переходе между этапами работы.

Производительность работы напрямую зависит от выбранного сварочного аппарата. Так не стоит выбирать самый большой аппарат с максимальным функционалом. Это значительно замедлит работу в случае необходимости перемещения оборудования на новое рабочее место. Размер устройства должен соответствовать максимальному размеру электродов, используемых на каждой конкретной площадке. При необходимости выбора тяжелого аппарата или увеличения общего веса оборудования рекомендуется использовать специальную тележку для перемещения. Она может пригодиться также в тех случаях, когда вес оборудования невелик, но размеры затрудняют перемещение.

Увеличить производительность позволит конкретный тип сварочного аппарата. Инверторные сварочные аппараты отличаются небольшим размером и весом, но при этом позволяют регулировать динамические параметры сварки. Это обеспечивает более чистый шов и сокращает объем дополнительных работ после сварки. Для работы с инверторными аппаратами используются специальные источники питания с высокими показателями продолжительности включения, позволяющими снизить энергозатраты.

Оснащение сварочных аппаратов пультами дистанционного управлениязначительно ускоряют сварочный процесс, в особенности на монтажных площадках. При использовании пульта сварщик при необходимости изменения параметров сварки не должен постоянно подходить к оборудованию, осуществляя контроль на расстоянии. Это позволяет значительно повысить качество и производительность работы.

Длина сварочного кабеля должна быть оптимальной для каждого рабочего места. Слишком длинный кабель увеличивает вес оборудования и усложняет перемещение. Короткий кабель невозможно удобно разместить.

Электрододержатель должен соответствовать максимальному току на данном типе оборудования. Слишком большой или слишком маленький держатель, не соответствующий параметрам тока сварочного аппарата, снижает безопасность работы оборудования и повышает опасность для сварщика. Кроме того, большой электрододержатель затруднит доступ к месту сварки и замедлит весь процесс.

Сварочный электрод выбирается в точном соответствии с планируемыми работами и используемым оборудованием. В первую очередь следует выбирать высокопроизводительные электроды со специальным покрытием из порошкового железа и присадочного материала. Такое покрытие в процессе сварки плавится, дополняя шов и повышая выход от использования электрода. Подробная информация об электродах высокой производительности приводится в специальных перечнях присадочных материалов от производителей электродов.

Порядок работы необходимо планировать заранее в зависимости от поставленной задачи. При планировании важно обеспечить максимальную эффективность и производительность. При работе необходимо соблюдать технику проведения ручной дуговой сварки.

Ручная дуговая сварка сегодня является самым доступным сварочным методом и может применяться практически в любых условиях. Сварка MMA с использованием современного оборудования практически универсальна. Ручная сварка широко применяется на монтажных площадках на открытом воздухе и при работе в труднодоступных для сварочных машин местах.

Ручная сварка используется повсеместно и не только в промышленности. Так сварка MMA оптимально подойдет для сварки трубопроводов. Помимо крупных монтажных площадок ручная сварка используется в небольших ремонтных цехах, а также мастерами-любителями. Универсальность метода подойдет даже для проведения подводных сварочных работ при условии использования соответствующих специальных присадочных материалов.

Основы дуговой сварки

Из множества известных видов сварки наибольшее распространение получила дуговая сварка с помощью электродов благодаря своей универсальности. Данная технология позволяет производить различные типы швов любого назначения, не меняя оборудования с инструментом (при рационально подобранном режиме дуговой сварки). Также он подходит для сварки на труднодоступных участках и во всех пространственных положениях.

Массово применяется ручная электродуговая сварка методом прямого действия. Устойчивость сварочного процесса достигается непрерывностью подачи электродной проволоки в область горения дуги, не допуская существенного изменения в ее длине. Слишком длинная дуга усиливает реакции окисления электродного металла, понижает глубину провара с увеличением разбрызгивания, а швы дуговой сварки при этом содержат заметные оксидные включения.

 

Технология и оборудование для дуговой сварки

 

Чтобы знать, как варить электродуговой сваркой, нужно иметь представление о процессе возбуждения, то есть зажигания, дуги. Оно возможно от краткого по времени замыкания сварочной электроцепи, когда производящий сварку касается обрабатываемой металлической заготовки электродным концом с мгновенным его отведением на расстояние в несколько миллиметров. В это время и зажигается электрическая дуга. Ее устойчивое горение в процессе дуговой сварки обеспечивается поступательными движениями конца электрода вдоль своей оси в ходе его расплавления. В ходе выполнения работы электрод для дуговой сварки также может перемещаться вдоль соединения, в направлении к заготовке по ходу процесса своего расправления, поперек соединения с получением шва требуемых формы с сечением.

 

 

В ходе выполнения дуговой сварки покрытыми электродами осуществляется расплавление как их покрытия, так и самих стержней. Расплавление покрытия сопровождается образованием газов со шлаком. Последний покрывает собой получаемые в ходе расплавления электрода металлические капли. Перемешиваясь с расплавом металла сварочной ванны, шлак образует особый покров, всплывая на ее поверхность. Это покрытие обеспечивает защиту металла от реакций с азотом, кислородом и другими элементами атмосферного воздуха. Помимо этого, шлак еще способствует очищению расплавленных материалов. Газы, выделяющиеся от расплавления электродного покрытия, вытесняют собой воздух из области действия дуги, что также обеспечивает хорошие защитные условия при электродуговой сварке металлов.

Различные электродные покрытия способны обеспечить не только защиту сварного соединения газами и шлаком от негативных атмосферных воздействий, но и эффективность металлургических процессов, происходящих с металлами в расплаве ванны. С помощью покрытых электродов соединяют различные сплавы из черных и цветных металлов при любой толщине заготовок. Использование этих электродов эффективно как в аргонно-дуговой сварке, так и в наплавке металлов. Рационально их применение для изготовления металлоконструкций при толщине обрабатываемых деталей свыше 2 мм с незначительной протяженностью соединений, в том числе располагаемых на труднодоступных участках, во всех пространственных расположениях.

Важнейшими достоинствами установок дуговой сварки являются простое оснащение с универсальностью его применения. А к недостаткам можно отнести необходимость использования ручного труда с не слишком высокой производительностью работ. Последнее объясняется плотностью тока электродуговой сварки, не допускающей больших значений. Это ставит производительность процесса в зависимость от физико-химических свойств материалов, состава электродов и режимов ручной дуговой сварки.

 

 

При производстве сварочных работ в качестве исходного металла используют поковки, литье, а чаще всего прокат. Зная, как правильно варить электродуговой сваркой, стоит уделять должное внимание подготовке изделий под сварку. Первоначальная обработка проката включает правку (вручную или с помощью правильных станков), зачистку и вырезку заготовок. Затем детали в случае их искривления в процессе резки правят и проводят подготовку свариваемых кромок, при необходимости с их отбортовкой и гибкой. При невозможности подготовки металла под сварку на промышленном оборудовании, например, в ходе строительно-монтажных работ, металлоконструкции собирают на месте с подгонкой деталей. Для производства дуговой сварки ГОСТ предусматривает основные варианты соединений и конструктивных элементов с размерами, исходя из толщин соединяемых материалов, а также формы подготовки кромок с размерами швов для различных соединений.

Подготовленные к обработке аппаратом электродуговой сварки детали собирают, выдерживая нужные зазоры и совмещения кромок. Измерительными щупами, линейками и шаблонами проверяется точность сборки, после чего производят временное закрепление заготовок с помощью скоб, струбцинов или прихваток короткими швами. Число и размеры прихваток определяются условиями выбранной технологии ручной дуговой сварки. Размеры сечений выполненных прихваток не могут превышать трети основного шва, а их поверхность должна быть очищена от грязи и шлака.

 

 

 

На формы с размерами получаемых швов во многом влияет выбор режима электродуговой сварки, основными характеристиками которого считают напряжение дуги с диаметром электродов и параметры сварочного тока, его силу, род с полярностью. Повышение напряжения на дуге, возможное при ее удлинении, уменьшает глубину провара с увеличением ширины шва. С нарастанием силы сварочного тока возрастает и погонная энергия дуги, увеличивая глубину провара. При повышении скорости инверторной дуговой сварки ширина шва с глубиной провара уменьшаются.

 

Основы дуговой сварки

 

В основе дуговой сварки лежит выполнение таких операций, как возбуждение дуги, движения электродом в ходе выполнения сварочных работ и порядок наложения швов, исходя из особенностей производимого соединения. Во всех видах дуговой сварки важное место занимает постоянство длины дуги, зависимой от диаметров с марками используемых электродов. Оно имеет решающее воздействие на геометрическую форму производимого аппаратом аргонно-дуговой сварки шва и его качество. Увеличение длины дуги может подвергнуть металлический расплав азотированию с интенсивным окислением, что приводит к пористости сварного шва, а также усилить разбрызгивание металла. Способность поддерживать постоянную длину дуги – показатель высокой квалификации сварщика.

Подавать электрод или проволоку в дугу необходимо с той же скоростью, с какой происходит его расплавление. Наклон электрода в автоматической дуговой сварке выбирают с учетом положения производимых швов в пространстве, его диаметра с видом покрытия и его толщины, а также исходя из химических составов и толщин обрабатываемых металлоизделий. Для формирования сварного шва оборудование для дуговой сварки должно обеспечивать выполнение электродом определенных движений в трех вариантах. Первый из них представляет собой поступательное передвижение электрода по его оси. Выполняемое со скоростью электродного расплавления, оно обеспечивает требуемую длину дуги.

 

 

Движения электрода по второму способу в механизированной дуговой сварке достигается его перемещением вдоль оси валика образуемого соединения на скорости сварки. Эта скорость зависит от токов, поступающих с источника питания для дуговой сварки, диаметров электродной проволоки, видов швов. Третий вариант – колеблющиеся движения электродного конца поперек шовных осей, что необходимо для необходимого провара кромок, образования уширенного валика и предупреждения быстрого остывания сварочной ванны. Такие колебательные действия при дуговой сварке труб могут различаться в зависимости от особенностей выполнения швов, их размеров, положений, форм разделки кромок, навыков сварщика и свойств обрабатываемых материалов.

В повышении долговечности конструкций, выполненных из сталей ручной дуговой сваркой, уменьшении их деформаций и внутренних напряжений большую роль играет порядок заполнения сварного шва. Причем имеет значение как разделывание шва поперек сечения, так и процесс сварки по длине соединения. При заполнении швов по длине в электродуговой сварке труб используют прием «напроход» или обратноступенчатый метод. Первый заключается в выполнении сварного шва целиком в одном направлении, а второй предполагает разделение длинного шва на более короткие отрезки. Заполнение швов по сечению может быть одно- или многослойным, а также многослойным многопроходным.

 

 

История электродуговой сварки

Сварка — это технологически сложный процесс создания неразъёмного соединения путем нагревания (местного или общего) свариваемых поверхностей и установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия, и/или пластическое деформирование.

Электродуговая сварка — это один из способов сварки, который для нагрева и расплавления металла использует электрическую дугу. Температура электрической дуги может достигать 5000 -7000°С, что превосходит температуры плавления всех конструкционных металлов.

История создания электродуговой сварки.

К созданию электродуговой сварки причастны выдающиеся русские ученые, такие как В.В. Петров, Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов, благодаря которым вторая половина XIX в. была ознаменована крупнейшими изобретениями, которые дошли до наших дней и преумножили свое значение.

Открыл электродуговой разряд Василий Владимирович Петров. А в 1802 г. он создал самый крупный для того времени источник тока – батарею, ставшую исторической, именно на ней впервые была получена электрическая дуга, которая в процессе оказалась основой многих технологических процессов. Одним из них стала электродуговая сварка. Но, как часто это случается, данное открытие опередило время на целых 80 лет. В 1881г., другой русский ученый Николай Николаевич Бенардос, участвуя в Международной электрической выставке, в Париже, на основании мировых достижений электротехники и электрической дуги Петрова, изобрел электросварочное оборудование, названную им «Электрогефест» и принесшую ему мировое признание. В 1885 году данный способ сварки был до усовершенствован Бенардосом и доведен до возможности промышленного применения. С 90-х годов XIX в. дуговая сварка получила широкое применение во всем мире.

Дальнейшее усовершенствование и развитие дуговой сварки сделал другой российский ученый Николай Гаврилович Славянов. Который, впервые в мире, в 1888г. применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. Данный сварочный аппарат обладал широчайшими возможностями, он сплавил 8 не сплавляемых металлов и сплавов, за что в 1893г. в Чикаго на всемирной электротехнической выставке получил золотую медаль «За произведённую техническую революцию». Славянов стал изобретателем первого в мире сварочного генератора и первым применил подогрев металла перед сваркой для уменьшения скорости охлаждения.

Что такое дуговая сварка? Определения и процессы дуговой сварки

Определение и типы процессов дуговой сварки

Дуговая сварка — это один из многих процессов сварки плавлением, используемых для соединения металлов. Он использует электрическую дугу для создания сильного тепла для плавления и соединения металлов. Источник питания генерирует электрическую дугу между расходуемым или неплавящимся электродом и основным металлом. Сварщики могут использовать как постоянный ток (DC), так и переменный ток (AC).

Как это работает?

Дуговая сварка работает с использованием электрической дуги от источника переменного или постоянного тока для генерирования ошеломляющего тепла около 6500 градусов по Фаренгейту на конце, для плавления основных металлов и для создания лужи расплавленного металла и соединения двух частей.

Дуга образуется между заготовкой и электродом, который перемещается вдоль линии соединения механически или вручную. Электродом может быть стержень, по которому ток проходит между наконечником и обрабатываемой деталью, или стержень или проволока, которые проводят ток, а также плавятся и подают присадочный металл в соединение.

Металл имеет тенденцию вступать в химическую реакцию с элементами воздуха, такими как кислород и азот, когда нагревается дугой до экстремальных температур. Это приводит к образованию оксидов и нитридов, которые снижают прочность сварного шва.Следовательно, необходимо использовать защитный защитный газ, шлак или пар, чтобы уменьшить контакт расплавленного металла с воздухом. После охлаждения детали расплавленный металл может затвердеть, образуя металлургическую связь.

Какие бывают типы дуговой сварки?

Дуговую сварку можно разделить на две разные формы:

Методы расходных электродов

Газовая сварка с металлическими вставками (MIG) и сварка металлов в активном газе (MAG)

Этот вид дуговой сварки также известен как газовая дуговая сварка (GMAW).MIG использует защитный газ, такой как аргон, диоксид углерода или гелий, для защиты основных металлов от разрушения в результате загрязнения.

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Этот вид сварки также известен как сварка штучной сваркой или ручная дуговая сварка металлическим электродом. В этом процессе дуга помещается между металлическим стержнем, покрытым электродным флюсом, и рабочим сегментом, чтобы расплавить его и сформировать сварочную ванну. Флюсовое покрытие электрода на металлическом стержне расплавляется с образованием газа, который защищает сварочную ванну от воздуха.В этом процессе не используется давление, а присадочный металл формируется электродом. Этот процесс лучше всего подходит для черных металлов, потому что их можно сваривать в любом положении. Черные металлы — это сплавы, состоящие в основном из железа и углерода.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Этот вид сварки может использоваться вместо SMAW. FCAW использует газ, образованный флюсом, для защиты заготовки от загрязнения. Это позволяет оператору выполнять сварку на открытом воздухе даже в ветреную погоду.Он работает за счет использования постоянно подаваемого расходуемого порошкового электрода и источника постоянного напряжения для создания постоянной длины дуги. Этот вид сварки отлично подходит для общего ремонта и судостроения, поскольку хорошо работает с более толстыми швами.

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

SAW предполагает образование дуги между постоянно подаваемым расходуемым электродом или проволокой и заготовкой. Этот процесс создает покрытие из плавкого флюса, который создает защитный газ для защиты рабочей зоны.Процесс становится проводящим при литье и создает путь тока между электродом и заготовкой. Поток великолепен, потому что он предотвращает разбрызгивание и искры, одновременно подавляя пары и ультрафиолетовое излучение.

Электрошлаковая сварка (ESW)

ESW — это процесс сварки, в котором используется тепло, выделяемое электрическим током, протекающим между плавящимся электродом и заготовкой. При этом образуется расплавленный шлак, который покрывает поверхность сварного шва. Сопротивление расплавленного шлака прохождению электрического тока создает тепло для плавления проволоки и краев пластины.Металл затвердевает при попадании на него воды. Это вертикальный процесс, который используется для сварки толстых листов толщиной более 25 мм за один проход.

Дуговая сварка шпилек (SW)

SW соединяет металлическую шпильку, такую ​​как гайка или крепеж, с металлической заготовкой, нагревая обе части электрической дугой.

Методы использования неплавящихся электродов

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)

Этот процесс также называется дуговой сваркой вольфрамовым электродом (GTAW). TIG использует неплавящийся вольфрамовый электрод для генерации электрической дуги.Дуга также действует как газовая защита для защиты сварного шва от воздуха, который может вызвать окисление. Это излюбленный метод сварки алюминия.

Плазменная дуговая сварка (PAW)

В этом методе используется электрическая дуга между неплавящимся электродом и основным металлом. Электрод помещается в горелку, и плазмообразующий газ отделяется от защитного газа, в результате чего получаются узкие и глубокие сварные швы.

Где это используется?

Дуговая сварка обычно используется для соединения материалов и используется во многих различных отраслях промышленности.

В аэрокосмической промышленности дуговая сварка используется для изготовления и ремонта самолетов, стыковки листового металла и для прецизионных работ. В автомобильной промышленности дуговая сварка используется для соединения выхлопных систем и гидравлических линий. Дуговая сварка может обеспечить чрезвычайно прочное соединение даже между тонкими металлами.

В строительной отрасли дуговая сварка используется для обеспечения прочных и устойчивых соединений внутри зданий, мостов и других объектов инфраструктуры. Другими отраслями промышленности, в которых используется дуговая сварка, являются нефтегазовая промышленность и электроэнергетика.

Типы штанг

В дуговой сварке используется широкий спектр стержней, которые имеют различные сильные и слабые стороны и возможности использования. Все эти факторы влияют на качество сварного шва. Стержень прикреплен к сварочному аппарату, и через него проходит ток для соединения деталей. Стержень может либо расплавиться, чтобы стать частью сварного шва, известного как расходуемые электроды, либо не расплавиться, так называемые неплавящиеся электроды.

Обычно используются стержни с покрытием. Реже можно использовать стержни без покрытия, но они создают больше брызг и затрудняют управление дугой.Стержни с покрытием лучше уменьшают загрязнение оксидов и серы из-за выделяемых ими химикатов. Покрытие стержня может быть целлюлозным, минеральным или их смесью. Не имеет значения, покрыт ли стержень или нет, пользователь должен выбрать правильный стержень для своей заготовки, чтобы создать прочные, незагрязненные сварные швы.

Преимущества дуговой сварки

Дуговая сварка имеет множество преимуществ по сравнению с другими видами сварки. Эти преимущества включают в себя:

• Низкая стоимость. Это доступная техника, поскольку стоимость оборудования невысока. Также требуется меньше оборудования из-за отсутствия газа.
• Мобильность. Материалы в этой технике легко транспортировать.
• Используется для обработки нечистых металлов . Дуговая сварка может выполняться на загрязненных металлах.
• Работа в любых условиях. Во многих дуговых процессах используется защитный газ, поэтому работу можно выполнять только в одном месте. При дуговой сварке нет необходимости в защитном газе, поэтому работа может выполняться независимо от погодных условий.

Недостатки дуговой сварки

Хотя дуговая сварка имеет множество преимуществ, у нее есть и недостатки. К этим недостаткам можно отнести:

• Стоимость. Хотя стоимость считается преимуществом, это также и недостаток, потому что при этом образуется больше металлических отходов. , чем при использовании других методов, что приводит к более высокой стоимости проекта.
• Требуется высокий уровень навыков и подготовки. Не все операторы имеют высокий уровень подготовки и навыков.
• Тонкий металл. Дуговая сварка не подходит для некоторых тонких металлов.

Принцип работы, типы и применение

Первый метод дуговой сварки был разработан в 19 веке и стал коммерчески значимым в судостроении во время Второй мировой войны. В настоящее время это остается важным процессом как для автомобилей, так и для изготовления стальных конструкций. Это один из самых известных методов сварки, которые используются для соединения металлов в промышленности.В этом типе сварки соединение может быть образовано путем плавления металла с помощью электричества. По этой причине она называется электрической дугой. Основное преимущество этой сварки заключается в том, что для сварки можно легко добиться высокой температуры. Диапазон температур дуговой сварки составляет от 6 до 7 градусов по Цельсию. В этой статье обсуждается обзор электродуговой сварки.

Что такое электродуговая сварка?

Определение дуговой сварки — это процесс сварки, который используется для сварки металлов с помощью электричества для выработки тепла, достаточного для размягчения металла, а также, когда размягченный металл охлаждается, тогда металлы будут свариваться.Этот вид сварки использует источник питания для создания дуги между металлическим стержнем и основным материалом для смягчения металлов в конце контакта.

Электродуговая сварка

Эти сварочные аппараты могут использовать либо постоянный ток, либо переменный ток, а также электроды, такие как расходные материалы, в противном случае не расходные материалы. Как правило, место сварки можно защитить каким-либо защитным газом, шлаком или паром. Этот процесс сварки может быть ручным, полностью или полуавтоматическим.

Принципиальная схема

В процессе дуговой сварки тепло может генерироваться электрической дугой, возникающей между электродом и заготовкой.Электрическая дуга — это светящийся электрический разряд между двумя электродами с использованием ионизированного газа.
Любой тип техники дуговой сварки зависит от электрической цепи, которая в основном включает в себя различные части, такие как источник питания, заготовку, сварочный электрод и электрические кабели для подключения электрода, а также заготовки к источнику питания.

Схема дуговой сварки

Схема обмотки электрической дуги может быть образована электрической дугой между электродом, а также заготовкой. Температура дуги может достигать 5500 ° C (10000 ° F), чего достаточно, чтобы совместить края заготовки.

Если необходимо длинное соединение, дугу можно перемещать по линии соединения. Сварочная ванна на передней кромке растворяет свариваемую поверхность, когда задняя кромка ванны затвердевает, образуя соединение.
Если для улучшения сцепления необходим присадочный металл, проволоку можно использовать вне материала, который подается в область дуги, которая растворяет и нагружает сварочную ванну. Химический состав присадочного металла зависит от химического состава заготовки.

Расплавленный металл в сварочной ванне может проявлять химическую активность и реагировать через окружающую атмосферу.Следовательно, сварной шов может быть заражен оксидом, а также включением нитрида, что ослабит его механические свойства. Таким образом, сварочную ванну можно защитить с помощью нейтральных защитных газов, таких как гелий, аргон, и защитных флюсов от загрязнения. Экраны поставляются для зоны сварного шва в виде флюсового покрытия для электрода, в противном случае — в других формах.

Принцип работы

Принцип работы дуговой обмотки заключается в том, что в процессе сварки тепло может генерироваться за счет зажигания электрической дуги между заготовкой, а также электродом.Это светящийся электрический разряд между двумя электродами в ионизированном газе.

Оборудование для дуговой сварки в основном включает в себя машину переменного тока, в противном случае — машину постоянного тока, электрод, держатель для электрода, кабели, разъемы для кабеля, зажимы заземления, отбойный молоток, шлем, проволочную щетку, перчатки, защитные очки, рукава, фартуки, пр.

Виды дуговой сварки

Дуговая сварка подразделяется на различные типы, в том числе следующие.

• Плазменно-дуговая сварка
• Дуговая сварка металла
• Углеродная дуговая сварка
• Газовая вольфрамовая дуговая сварка
• Газовая дуговая сварка металла
• Сварка под флюсом
• SMAW — Дуговая сварка защищенного металла
• FCAW (Дуговая сварка порошковой проволокой)
• ESW (Электрошлаковая сварка)
• Дуговая сварка шпилек

Плазменно-дуговая сварка

Плазменно-дуговая сварка (PAW) аналогична GTAW или газовой сварке вольфрамом.В этом способе сварки дуга будет возникать между рабочей частью, а также вольфрамовым электродом. Основное различие между плазменно-дуговой сваркой и газовой сваркой вольфрамом состоит в том, что электрод расположен внутри горелки для плазменно-дуговой сварки. Он может нагревать газ до температуры или 30000oF и превращать его в плазму для воздействия на область сварки.

Дуговая сварка металла

В процессе дуговой сварки металлическим электродом (MAW) в основном используется металлический электрод.Этот металлический электрод может быть либо расходным, либо неплавящимся в зависимости от требований. Большинство используемых расходуемых электродов можно покрыть флюсом, и главное преимущество этого типа сварочного процесса заключается в том, что он требует более низкой температуры по сравнению с другими.

Углеродная дуговая сварка

В процессе дуговой сварки углеродом (CAW) в основном используется углеродный стержень в качестве электрода для сварки металлического соединения. Этот вид дуговой сварки является старейшим процессом дуговой сварки и требует высокого тока и низкого напряжения для образования дуги.В некоторых случаях дуга может возникать между двумя угольными электродами, которые называются двойной угольной дугой.

Газовая дуговая сварка вольфрамом

Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) также называется сваркой вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIGW). В этом типе процесса сварки для сварки материала можно использовать неплавящийся вольфрамовый электрод. Электрод, который используется при этой сварке, может быть окружен газами, такими как аргон, гелий и т. Д. Эти газы будут защищать область сварного шва от окисления.Этот вид сварки можно использовать для сварки тонких листов.

Газовая дуговая сварка металла

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) также называется сваркой металла в инертном газе (MIGW). В нем используется свежий металлический электрод, защищенный газом, таким как гелий, аргон и т. Д. Эти газы защищают зону соединения от окисления и создают несколько слоев сварочного материала. В этом типе процесса дуговой сварки можно постоянно подавать присадочную проволоку с использованием неплавящегося металлического электрода для сварки металла.

Дуговая сварка под флюсом

Дуговая сварка под флюсом (SAW) может широко использоваться в автоматических методах сварки. В этом способе сварки электрод полностью погружен в гранулированное покрытие из флюса, и этот флюс может быть электрическим проводником, который не будет препятствовать подаче электроэнергии. Твердое покрытие из флюса защищает расплавленный металл от ультравысокого излучения и атмосферы.

SMAW — Дуговая сварка защищенного металла

Термин SMAW означает «дуговая сварка защищенного металла», которую также называют сваркой штучной сваркой; Дуговая сварка под защитным флюсом или ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA / MMAW).Этот вид сварки используется, когда дуга возникает между заготовкой и металлическим стержнем. Таким образом, поверхность обоих из них может раствориться, образуя сварочную ванну.

Когда флюсовое покрытие сразу плавится на стержне, образуется шлак и газ, защищающие сварочную ванну от окружающей среды. Это гибкий метод, подходящий для соединения таких материалов, как черные и цветные металлы, через толстый материал во всех местах.

FCAW (порошковая сварка)

Этот вид сварки является альтернативой дуговой сварке защитным металлом.Эта дуговая сварка порошковой проволокой работает как с электродом, так и со стабильным источником питания, что обеспечивает стабильную длину дуги. Этот метод работает с использованием защитного газа или газа, который образуется через флюс, чтобы обеспечить защиту от заражения.

ESW (Электрошлаковая сварка)

При этом виде сварки тепло вырабатывается током и проходит между присадочным металлом, а также заготовкой с использованием расплавленного шлака к поверхности сварного шва. Здесь сварочный флюс используется для заполнения промежутка между двумя деталями.Этот вид сварки может быть начат через дугу между электродом или заготовкой.

Дуга генерирует тепло для плавления флюсового порошка и образования расплавленного шлака. Здесь шлак имеет меньшую электропроводность, которая может поддерживаться в жидком состоянии из-за тепла, выделяемого электрическим током. Шлак нагревается до 3500 ° F, и этого достаточно для плавления краев заготовки и расходуемого электрода. Капли металла будут падать в сторону сварочной ванны и соединять детали.Этот вид сварки применяется в основном к стали.

Дуговая сварка шпилек

Этот вид сварки чрезвычайно надежен и используется в самых разных областях. Этот метод используется для сварки металла любого размера с деталью с максимальной глубиной проплавления.

Этот тип сварки позволяет создавать жесткие односторонние сварные швы на основных металлах толщиной 0,048 дюйма. Эта дуга может быть сформирована при использовании источника постоянного тока; металлические застежки; наконечники и пистолет для приварки шпилек.В этой сварке используются три распространенных метода, например, дуговая сварка, приварка шпилек короткой дугой и сварка шпилек газовой дугой.

Метод протянутой дуги работает с флюсом, закрепленным внутри шпильки, для очистки поверхности металла на протяжении всей сварки. Во время дуги флюс может испаряться и реагировать через загрязняющие элементы в окружающей среде, поддерживая чистоту области сварного шва.

Метод короткой дуги похож на метод вытянутой дуги, за исключением того, что в нем не используется магнитная нагрузка, в противном случае — наконечник.Таким образом, этот метод обеспечивает самое короткое время сварки по сравнению с методами дуговой приварки шпилек. Метод газовой дуги работает через статический защитный газ без наконечника или флюса, что упрощает автоматизацию.

Другие виды дуговой сварки

Мы знаем, что в большинстве отраслей используется конструкция из металла, и выше описаны наиболее часто используемые виды сварки. Но несколько других методов также позволяют сваривать два или более металлов вместе, как показано ниже.

Электронно-лучевая сварка

EBM, или электронно-лучевая сварка, используется для соединения металлов там, где электронные волны зажигаются с высокой скоростью, для сварки одной поверхности металла с другой.Как только электронная волна ударяет в цель, пораженное пятно расплавляется ровно настолько, чтобы соединить соседнюю часть на месте.

Этот вид сварки очень популярен в промышленной сфере. Этот метод особенно полезен для производителей аэрокосмической и автомобильной промышленности, которые используют эту сварку для соединения нескольких металлических деталей в грузовиках, автомобилях, самолетах и ​​космических кораблях. Из-за природы электронно-лучевой сварки, основанной на вакууме, этот метод безопасен для работы в кризисных условиях в пустующих домах и зданиях.

Сварка на атомарном водороде

AHW или сварка атомарным водородом — это старый метод соединения металлов, который часто выпадает из кромки, для более эффективных методов, таких как дуговая сварка металлическим газом. Одна из областей, где автоматическая водородная сварка все еще известна, — это сварка вольфрама. Поскольку вольфрам очень чувствителен к нагреву, эта сварка безопасна для этого метода.

Электрошлаковая сварка

Это быстрая сварка, изобретенная в 1950-х годах.Этот вид сварки соединяет тяжелые металлы для использования в оборудовании и машинах в промышленности. Как следует из названия, он взят из медных держателей воды, заключенных в инструменте, который используется для электрошлаковой сварки. Вода препятствует просачиванию жидкого шлака в другие области на протяжении всего сеанса сварки.

Углеродная дуговая сварка

Дуговая сварка CAW или угольная сварка — это метод сварки, используемый для соединения металлов при температурах выше 300 градусов Цельсия. При этом типе сварки дуга может образовываться между электродами, а также на поверхностях металла.Когда-то этот метод был популярен, но теперь он стал устаревшим благодаря двойной угольной дуге.

Газокислородная сварка

Этот вид сварки — это метод, при котором для плавления металла в форму используется кислород и жидкое топливо. Французские инженеры Шарль Пикар и Эдмон Фуше изобрели в 20 веке. В этом процессе температура, генерируемая кислородом, используется на участках поверхности металла. Эта сварка происходит в помещении.

Контактная точечная сварка

Контактная точечная сварка используется там, где тепло соединяет поверхности металла.Тепло может вырабатываться за счет сопротивления электрических токов. Этот вид сварки относится к группе методов сварки, называемых контактной сваркой сопротивлением.

Сварка контактным швом

Сварка контактным швом — это технология, при которой происходит нагревание соприкасающихся металлических поверхностей за счет связанных свойств. Этот вид сварки начинается с одной стороны соединения и работает в своем режиме с другой стороны. Таким образом, этот метод в основном зависит от двойных электродов, которые обычно изготавливаются из медного материала.

Проекционная сварка

Рельефная сварка — это метод ограничения нагрева в определенной области для размещения. Этот метод очень распространен в проектах, в которых используются шпильки, гайки и другие металлические крепежные детали с резьбой, проволока и перекрещенные стержни.

Холодная сварка

Альтернативное название этой сварки — контактная сварка. Этот вид сварки используется для соединения поверхностей металлов без плавления под действием тепла.

Преимущества дуговой сварки

Преимущества дуговой сварки в основном заключаются в следующем.

• Дуговая сварка имеет высокую скорость, а также эффективность сварки
• Включает простой сварочный аппарат.
• Его просто передвигать.
• Дуговая сварка создает физически прочную связь между свариваемыми металлами.
• Обеспечивает надежное качество сварки
• Дуговая сварка обеспечивает превосходную сварочную атмосферу.
• Источник питания для этой сварки не требует больших затрат.
• Эта сварка — быстрый и последовательный процесс.
• Сварщик может использовать обычный бытовой ток.

Недостатки дуговой сварки

К недостаткам дуговой сварки можно отнести следующее.

• Для выполнения дуговой сварки необходим высококвалифицированный оператор.
• Скорость осаждения может быть неполной, так как покрытие электрода имеет тенденцию к возгоранию и уменьшению
• Длина электрода составляет 35 мм, и его необходимо заменять на протяжении всей производительности.
• Они не чисты для химически активных металлов, таких как титан и алюминий

Приложения

Области применения дуговой сварки:

• Используется при сварке листового металла
• Для сварки тонких, черных и цветных металлов
• Используется для проектирования сосудов под давлением
• Развитие трубопроводов в промышленности
• Используется в автомобильной и домашней отделке
• Отрасли судостроения
• Используется производителем самолетов и космонавтики
• Реставрации кузова авто
• Железные дороги
• Отрасли, такие как строительство, автомобилестроение, механика и т. Д.
• Газовая дуговая сварка вольфрамом используется в аэрокосмической промышленности для соединения многих областей, например, листового металла.
• Эти сварочные работы используются для ремонта штампов, инструментов и в основном на металлах, изготовленных из магния и алюминия.
• Большинство обрабатывающих производств используют GTAW для сварки тонких деталей, особенно цветных металлов.
Сварка GTAW
• используется там, где требуется высокая устойчивость к коррозии и растрескиванию в течение длительного периода времени.
• Используется в производстве космических аппаратов
• Используется для сварки деталей малого диаметра, тонкостенных труб, что делает его применимым в велосипедной промышленности.

Таким образом, речь идет об электродуговой сварке и гибком методе сварки.Электродуговая сварка используется в обрабатывающей промышленности для создания прочных соединений по всему миру благодаря таким характеристикам, как простота и превосходная эффективность сварки. Он наиболее широко используется в различных отраслях промышленности для защиты других ремонтных работ, таких как автомобилестроение, строительство, судостроение и авиакосмическая промышленность. Вот вам вопрос, в каком диапазоне температур дуговой сварки?

Дуговая сварка: определение, типы и как это работает?

Что такое дуговая сварка?

Дуговая сварка — это процесс сварки, который используется для соединения металла с металлом с использованием электричества для создания тепла, достаточного для расплавления металла, а расплавленные металлы при остывании приводят к их связыванию.Сварщики могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также расходуемые или неплавящиеся электроды.

Это тип сварки, при котором используется источник сварочного тока для создания электрической дуги между металлической палкой («электродом») и основным материалом для плавления металлов в точке контакта. Зона сварки обычно защищена каким-либо защитным газом, паром или шлаком.

Процессы дуговой сварки могут быть ручными, полуавтоматическими или полностью автоматизированными. Дуговая сварка, впервые разработанная в конце XIX века, стала коммерчески важной в судостроении во время Второй мировой войны.Сегодня это остается важным процессом изготовления стальных конструкций и транспортных средств.

Как работает дуговая сварка?

Дуговая сварка — это тип процесса сварки, в котором используется электрическая дуга для создания тепла для плавления и соединения металлов. Источник питания создает электрическую дугу между расходуемым или неплавящимся электродом и основным материалом, используя либо постоянный (DC), либо переменный (AC) ток.

В дуговой сварке используется электрическая дуга для плавления рабочего материала. Сначала к материалу прикрепляется заземляющий провод.Затем сварщик прикладывает вывод электрода к обрабатываемому материалу.

Когда сварщик отводит электрод от материала, он создает электрическую дугу, иначе известную как продолжающийся плазменный разряд в результате электрического пробоя газа. Сварочные аппараты используют переменный или постоянный ток и используются для получения очень концентрированной узкой точки сварного шва.

Электрическая дуга от источника переменного или постоянного тока создает сильное тепло около 6500 ° F, которое плавит металл в месте соединения двух заготовок.

Дуга может управляться вручную или механически вдоль линии соединения, в то время как электрод либо просто проводит ток, либо проводит ток и одновременно плавится в сварочной ванне, подавая присадочный металл в соединение.

Поскольку металлы химически реагируют с кислородом и азотом в воздухе при нагреве до высоких температур дугой, для сведения к минимуму контакта расплавленного металла с воздухом используется защитный газ или шлак. После охлаждения расплавленные металлы затвердевают с образованием металлургической связи.

Дуговая сварка

Типы дуговой сварки

Дуговую сварку можно разделить на два разных типа;

плавкий электрод (плавкий)

Расход электродов	Метод сварки
Неплавкий (неплавкий) электрод типа	1. Сварка TIG 2. Плазменная сварка
	1. Дуговая сварка в экранированном металле 2. МАГ-сварка 3.Сварка МИГ 4. Электрогазовая дуговая сварка (EGW)

Существуют различные виды дуговой сварки. Какой метод дуговой сварки вы используете, в основном зависит от металла. Ниже приводится обзор различных видов дуговой сварки:

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

В этом типе дуговой сварки используются трубчатые электроды, заполненные флюсом. В то время как излучающий поток защищает дугу от воздуха, никакие транспортные потоки могут не нуждаться в защитных газах. Он идеально подходит для сварки плотных секций толщиной в дюйм или более, поскольку FCAW имеет более высокую скорость наплавки металла шва.

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW)

Сварка GMAW или MIG защищает дугу с помощью газа, такого как аргон или гелий, или смеси газов. Электроды имеют раскислители, предотвращающие окисление, поэтому вы можете сваривать несколько слоев.

Этот метод имеет несколько преимуществ: простой, универсальный, экономичный, низкие температуры и легкость автоматизации. Это популярный способ сварки тонких листов и профилей.

Газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW)

GTAW или TIG часто считается самой сложной сваркой.Вольфрамовые электроды создают дугу. Для защиты экрана используются инертные газы, такие как аргон или гелий, или их смесь. При необходимости к присадочной проволоке добавляют расплавленный материал. Этот метод намного «чище», поскольку он не образует шлака, что делает его идеальным для сварочных работ, где важен внешний вид, а также тонкие материалы.

Плазменная сварка (PAW)

В этом методе дуговой сварки используются ионизированные газы и электроды, которые создают струи горячей плазмы, направленные в зону сварки. Поскольку форсунки очень горячие, этот метод предназначен для узких и глубоких сварных швов.Плазменная дуговая сварка (PAW) также хороша для увеличения скорости сварки.

Дуговая сварка в экранированном металле (SMAW)

SMAW — один из самых простых, старых и наиболее адаптируемых методов дуговой сварки, что делает его очень популярным. Дуга возникает, когда наконечник покрытого электрода касается зоны сварки, а затем отводится для поддержания дуги.

Тепло плавит наконечник, покрытие и металл, так что после затвердевания сплава образуется сварной шов. Этот метод обычно используется в трубопроводных работах, судостроении и строительстве.

Сварка под флюсом (SAW)

SAW работает с гранулированным флюсом, который создает толстый слой во время сварки, который полностью покрывает расплавленный металл и предотвращает образование искр и брызг. Этот метод обеспечивает более глубокое проникновение тепла, поскольку действует как теплоизолятор. SAW применяется для высокоскоростной сварки листовой или толстолистовой стали. Он может быть полуавтоматическим или автоматическим. Однако это ограничивается горизонтальными сварными швами.

Электрошлаковая сварка (ESW)

Вертикальный процесс используется для сварки толстых листов (более 25 мм) за один проход.ESW основывается на зажигании электрической дуги до того, как добавка флюса погасит дугу. Флюс плавится, когда расходный материал проволоки подается в ванну расплава, что создает расплавленный шлак на поверхности ванны.

Тепло для плавления краев проволоки и пластины генерируется за счет сопротивления расплавленного шлака прохождению электрического тока. Две медные башмаки с водяным охлаждением следят за ходом процесса и предотвращают стекание расплавленного шлака.

Применение дуговой сварки

Применение дуговой сварки включает следующее.

• Используется при сварке листового металла
• Для сварки тонких, черных и цветных металлов
• Используется для проектирования сосудов под давлением
• Разработки трубопроводов в промышленности
• Используется в автомобильной и домашней отделке
• Отрасли судостроения
• Используется в производстве самолетов и космонавтики, кузовных ремонтов автомобилей, железных дорог.
• Отрасли, такие как строительство, автомобилестроение, механика и т. Д.
• Газовая дуговая сварка вольфрамом используется в аэрокосмической промышленности для соединения многих областей, например, листового металла.
• Эта сварка используется для ремонта штампов, инструментов и в основном на металлах, сделанных из магния и алюминия.
• Большинство обрабатывающих производств используют GTAW для сварки тонких деталей, особенно цветных металлов.
• Сварочные аппараты GTAW используются там, где требуется высокая устойчивость к коррозии, а также к растрескиванию в течение длительного периода времени.
• Применяется в производстве космических аппаратов.
• Используется для сварки деталей малого диаметра и тонкостенных труб, что делает его применимым в велосипедной промышленности.

Преимущества дуговой сварки

Использование дуговой сварки имеет ряд преимуществ по сравнению со многими другими форматами:

• Стоимость: оборудование для дуговой сварки недорогое и доступное по цене, а процесс часто требует меньше оборудования в первую очередь из-за отсутствия газа
• Портативность: эти материалы очень легко транспортировать
• Работы по грязному металлу
• Защитный газ не нужен: процессы могут завершаться во время ветра или дождя, а брызги не разбрызгиваются основная проблема
• Высокая скорость сварки
• Обеспечивает очень меньшее искажение
• Меньше дыма или искр
• Достигается гладкая сварка
• Может выполняться в любой атмосфере
• Хорошая ударная вязкость
• Повышенная коррозионная стойкость

Недостатки дуговой сварки

Есть несколько причин, по которым некоторые люди ищут другие варианты помимо дуги сварка для определенных видов проектов.Эти недостатки могут включать:

• Низкая эффективность При дуговой сварке обычно образуется больше отходов, чем при многих других типах, что в некоторых случаях может увеличить стоимость проекта.
• Операторам с высоким уровнем квалификации требуются высокий уровень навыков и подготовки, и не у всех профессионалов есть это
• Тонкие материалы, может быть сложно использовать дуговую сварку на некоторых тонких металлах
• Нельзя использовать для химически активных металлов, таких как алюминий или титан

Часто задаваемые вопросы

Что такое дуговая сварка?

Дуговая сварка — это процесс сварки, который используется для соединения металла с металлом с использованием электричества для создания тепла, достаточного для плавления металла, а расплавленные металлы, когда они остывают, приводят к связыванию металлов.Сварщики могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также расходуемые или неплавящиеся электроды.

Какие бывают виды дуговой сварки?

Дуговую сварку можно разделить на два разных типа;
1. Методы плавления электродов
1.1 Дуговая сварка защищенным металлом.
1.2 MAG сварка.
1.3 Сварка МИГ.
1.4 Электрогазовая дуговая сварка (EGW)
2. Методы использования неплавящегося электрода
2.1 Сварка TIG
2.2 Плазменная сварка

Как работает дуговая сварка?

Дуговая сварка — это тип процесса сварки с использованием электрической дуги для создания тепла для плавления и соединения металлов.Источник питания создает электрическую дугу между расходуемым или неплавящимся электродом и основным материалом, используя либо постоянный (DC), либо переменный (AC) ток.

СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ

Основные принципы, конструкция, работа и применение

Концепция сварки берет свое начало с самых древних времен, когда основным процессом является соединение двух металлических деталей. С развитием технологий произошли улучшения и в сварочных технологиях.В первые дни ^{-го 9057-го века произошла великая революция в области сварки, и в процессе сварки использовались тепловые ресурсы. Сварочные технологии стали особенно популярны во время требований к сварке во время Первой и Второй мировых войн. И в большинстве случаев электродуговая сварка является одним из методов сварки, используемых во многих отраслях промышленности. Поскольку в этом процессе металлы соединяются с помощью электричества, это было так называемой электродуговой сваркой. Итак, в этой статье обсуждается эта концепция и каковы другие ее концепции?}

Что такое дуговая сварка?

Определение: Это разновидность процедуры сварки плавлением, при которой тепло, необходимое для соединения металлов, получается от электрической дуги, которая помещается между электродом и основным металлом.Электрическая дуга возникает, когда два проводника расположены на расстоянии 2–4 мм, так что ток будет непрерывно проходить через воздух. Электрическая дуга генерирует температуру в диапазоне от 4000 ⁰ ° C до 6000 ⁰ ° C.

Здесь металлический электрод используется для подачи присадочных элементов, и может использоваться либо неизолированный электрод, либо электрод с покрытием из флюса. Электродуговая сварка может выполняться как с использованием источников переменного, так и постоянного тока. Понижающий трансформатор используется для подачи переменного тока, а генератор выдает постоянный ток.

Базовую схему электродуговой сварки можно представить следующим образом:

Электродуговая сварка

Электродуговое оборудование

Для соединения металлов электродуговой сваркой необходимо следующее оборудование.

Аппарат переменного или постоянного тока

Эта процедура сварки может выполняться с использованием источника постоянного или переменного тока. В зависимости от типа сварки напряжение составляет от 15 до 45 вольт, а диапазон тока — от 30 до 600 ампер.И текущий диапазон выбирается в зависимости от толщины материала и выбранного процесса. Обычно такие источники, как двигатели и нагреватели, работают при постоянном токе и напряжении, но при дуговой сварке эти параметры могут меняться. Поведение самой процедуры сварки приводит к регулярным коротким замыканиям.

Электрод

Это присадочный металл, который используется в качестве вывода электрического тока для генерации электрической дуги. Этот присадочный металл может быть использован в виде прутка или проволоки.Эти электроды относятся к категории одноразовых и расходных материалов. Состав расходуемого материала аналогичен составу металла и при плавлении становится элементом сварного шва.

В то время как неплавящийся материал может быть изготовлен из вольфрама, углерода или графита, где эти материалы не плавятся во время работы.

Отбойный молоток

Этот инструмент используется для удаления любых брызг и шлака.

Проволочная щетка

Это очистительное оборудование, которое используется для удаления частиц отходов, оксидов и шлака.

Другое необходимое оборудование:

• Заземляющие зажимы
• Кабели
• Защитные очки
• Перчатки

Принцип дуговой сварки

Основной принцип этой процедуры сварки заключается в том, что электрическая дуга образуется между углеродом. электрод и металл, выдерживающий напряжение порядка 35-40 вольт. А между металлическим электродом и металлом напряжение поддерживается на уровне 15-40 вольт. Возникающая электрическая дуга связана с излучением тепла и яркого света по всей длине, и в зависимости от этих параметров температура дуговой сварки варьируется в диапазоне от 5000 ⁰ ° C до 5500 ⁰ ° C.

Процесс

Процесс электрической дуговой сварки выглядит так, как показано ниже

Здесь одна сторона электрической цепи, которая является анодом, подключена к изделию, которое должно быть сварено, а другая сторона подключена к металлическому электроду, где другая сторона — Катод. Когда есть оптимальное расстояние между анодом и катодом и когда есть циркуляция энергии, будет генерация электронов на стороне катода. Эти электроны будут двигаться к аноду, и когда происходит столкновение электронов с анодом, кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию.Итак, происходит выделение тепла.

В то же время на аноде будет происходить генерация положительных ионов, и те, которые будут двигаться к катоду, и когда происходит столкновение положительных ионов с катодом, кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию. Итак, на катоде тоже происходит выделение тепла.

Типы дуговой сварки

Поскольку сварка — лучший способ соединения металлов, существует множество видов электродуговой сварки. Основные виды — это сварка MIG, TIG и электродная сварка.

Сварка МИГ

Это один из способов сварки, наиболее часто используемых для сварки стали. В основном это сплавление рабочей нагрузки с металлом. Это называется довольно аккуратной процедурой, поскольку во время сварки образуется небольшое количество отходов. Сварщики могут выполнять длительный процесс сварки, когда необходимы лишь ограниченные остановки и пуски. В качестве защитного газа здесь используется либо состав аргона, состоящий из CO ₂ или O ₂ , либо только аргон.Но недостатком сварки MIG является то, что генерировать электрическую дугу несколько сложно, и, кроме того, сварные швы сильно окисляются.

mig-Welding

Сварка TIG

TIG также определяется как газовая сварка вольфрамом, это наиболее часто используемая электродуговая сварка при работе со сплавами, такими как титан, магний, медь, алюминий и никель. Этот процесс может производиться как в присутствии, так и в отсутствие заполняющих металлов. Сварщики могут быть задействованы только в течение меньшего периода сварки, поскольку будет выделяться большее количество тепла.Это называется довольно аккуратной процедурой, поскольку во время сварки образуется небольшое количество отходов. В качестве защитного газа здесь используется либо состав аргона, состоящий из H ₂ или He ₂ , либо только аргон.

сварка TIG

Сварка палкой

Сварка палкой также называется дугой в экранированном металле. Это используется в основном в случае трубопроводов, тракторов, наружных работ, изделий из металла и мостов. В основном для наружной электродуговой сварки предпочтительнее использовать дуговую сварку, поскольку дождь не влияет на целостность сварки.Точная сварка стержнем кажется сложной и в основном предлагается только опытным сварщикам.

Ручная сварка

Преимущества и недостатки

Преимущества и недостатки электродуговой сварки можно сформулировать следующим образом:

Преимущества

• Электродуговая сварка имеет высокую скорость работы и хорошую сварочную мощность
• Легко переносится
• Этот процесс состоит из простого оборудования, что делает его рентабельным.
• Он обеспечивает стабильное качество и эффективность сварки.
• Обеспечивает отличные сварочные условия.
• Энергия, необходимая для генерации электрической дуги, не является дорогостоящей.
• Сварочное соединение между металлами настолько прочное.
• Это считается быстрой и стабильной процедурой
• Сварщики могут использовать нормальный внутренний ток

Недостатки

• Для выполнения электродуговой сварки необходимы в основном высококвалифицированные сварщики
• Скорость наплавки может быть несовершенной там, где покрытие электрода леа ds для тепловыделения и уменьшения
• Длина электрода составляет почти 35 мм и требует переключения электродов для всей производительности.

Применения для электродуговой сварки

Поскольку существует много типов процедур электродуговой сварки, в целом их можно определить следующим образом:

• Используется при сварке листового металла
• При производстве стали и сосуды под давлением
• Применяются в производстве предметов домашнего обихода и автомобилестроении
• Используются в авиакосмической и авиационной промышленности
• Используются при ремонте кузовов автомобилей
• Судостроение
• Используются на железных дорогах
• Разработки промышленных трубопроводов
• Для сварки черных, цветных и тонкие металлы

Часто задаваемые вопросы

1).Насколько горячая сварочная дуга?

Теплота сварочной дуги варьируется в диапазоне от 3000 ⁰ C до 20000 ⁰ C.

2). Какой ток требуется для дуговой сварки?

Как правило, ток, необходимый для сварки, составляет 80 ампер, а в случае точечной сварки — около 12 000 ампер.

3). Как возникает электрическая дуга?

Тепло, необходимое для сварки металла, вырабатывается электрической дугой.

4).Насколько опасна сварка?

Сварочные ожоги при вдыхании могут вызвать опасные проблемы со здоровьем. Кратковременное воздействие может вызвать сухость глаз, инфекцию горла. В то время как длительное воздействие приводит к проблемам с мочевыводящими путями, раку легких и т. Д.

5). Какая сварка самая прочная?

Сварка TIG считается самым сильным сварочным процессом по сравнению со сваркой MIG.

Итак, сварочная технология — это обширная область, в которой продолжается развитие, и в этой области появилось много достижений и тенденций.Итак, узнайте, какие существуют другие виды электродуговой сварки и как они используются в промышленности?

Электродуговая сварка — обзор

10.1.1.5 Сварочные установки

Типовые установки для дуговой сварки как для одиночных, так и для нескольких сварочных аппаратов описаны в национальных директивах, например, Директива по охране труда и окружающей среды Великобритании № 118 «Электробезопасность при дуговой сварке». При подключении сварочного контура следует придерживаться следующих рекомендаций:

•

соединение между источником сварочного тока и заготовкой должно быть как можно более прямым;

•

использовать изолированные кабели и соединительные устройства соответствующей допустимой токовой нагрузки;

•

посторонние токопроводящие части не должны использоваться как часть сварочного обратного контура, если только они не являются частью самой заготовки;

•

зажим обратного тока должен располагаться как можно ближе к сварочной дуге.

При подключении кабелей сварочного тока и обратного тока очень важно обеспечить эффективный электрический контакт между соединительным устройством и заготовкой, чтобы предотвратить перегрев и искрение. Например, токовые и возвратные зажимы должны быть надежно прикреплены к «блестящему» металлу, т.е. любые ржавчины или грунтовочные покрытия должны быть локально удалены.

Источник питания и заземление Обычной практикой в ​​Великобритании было обеспечение отдельного заземления для заготовки.Причина в том, что в маловероятном случае пробоя изоляции между первичной и вторичной цепями сгорают предохранители. Однако отдельное заземление увеличивает риск паразитных токов, которые могут вызвать повреждение другого оборудования и проводов.

Поскольку современные источники питания спроектированы с гораздо более высоким уровнем изоляции (так называемая двойная или усиленная изоляция), отдельное заземление не рекомендуется.

Существует потенциальная проблема в том, что обе конструкции источника питания часто можно найти в одном сварочном цехе.Более новый источник питания (с двойной или усиленной изоляцией) можно определить по паспортной табличке источника питания ( Рисунок 10.12 ), на которой будет указано, что он был изготовлен в соответствии с действующими стандартами, например EN 60974-1 или IEC 60974-1.

В старых конструкциях источников питания сварочная цепь иногда подключалась к корпусу источника питания внутри. Однако опасность заключается в том, что даже при отключенном обратном сварочном проводе и отдельном заземлении сварка возможна с током, протекающим через землю.Из-за риска повреждения защитного заземления и других разъемов этот тип источника питания считается устаревшим и не должен использоваться.

Требования к питанию Для источников питания потребуется одно- или трехфазное питание при 230 В переменного тока. или 400 В переменного тока Во многих частях Европы напряжение 230 В составляет 16 А, но в Великобритании стандартная кольцевая сеть составляет 13 А. Следовательно, относительно низкая выходная мощность системы 230 В дополнительно снижается, если установлена ​​вилка на 13 А и выделенная схема может потребоваться.

Трехфазные источники питания могут быть ограничены до 30 А, но для сварочного оборудования более высокой мощности может потребоваться источник питания на 45 или даже 60 А. Действующий ток указан на паспортной табличке. Это значение следует использовать для определения размера кабеля и требований к предохранителям.

Помимо очевидных опасностей, связанных с перегрузкой источника питания, например, перегрев и перегорание предохранителей могут вызвать проблемы с другим оборудованием. Если источник питания имеет высокий импеданс (обычно называемый мягким), как это может иметь место в сельской местности, снабжаемой воздушными кабелями, большой ток потребления может привести к падению напряжения источника питания ниже уровней, что может вызвать проблемы с другим оборудованием.

Двигатели и моторные приводы Для оборудования, не питаемого от сети, такого как генераторы, предоставляется информация о характеристиках двигателя, нагрузке, частоте вращения холостого хода и потребляемой мощности. Хотя этот тип оборудования может быть идеальным для сварки на открытом воздухе в удаленных местах, он, как правило, создает высокий уровень акустического шума. Уровни шума ограничены директивой ЕС, но могут достигать 97 дБА.

Окружающая среда Все источники питания должны иметь степень защиты IP, которая дает информацию о степени защиты оборудования от воды.Обычно оборудование имеет IP 21 или IP 23. Первая цифра означает, что нельзя прикасаться к токоведущим частям, а вторая цифра описывает защиту от проникновения воды. Источник питания с маркировкой IP 21 защищен от вертикальных капель воды, которые могут возникнуть, например, при протечке крыши. Если оборудование имеет маркировку IP 23, это означает, что оборудование защищено от воды под углом до 60 ° от вертикали и, таким образом, подходит для использования на открытом воздухе. Дополнительные буквы к номеру IP указывают на испытания с работающим вентилятором или без него и с повышенной механической защитой от поражения электрическим током.

Зоны повышенного риска находятся во влажных или влажных условиях, в ограниченном пространстве или когда сварщик подвергается воздействию больших площадей оголенного металла. Для использования в такой среде важно использовать источник питания с отметкой S, которая означает, что напряжение холостого хода ниже 48 В (среднеквадратичное). переменный ток или 113 В пикового напряжения постоянного тока Если источник питания имеет более высокое напряжение холостого хода, следует использовать устройство понижения напряжения, которое ограничит напряжение на держателе примерно до 25 В.

Соответствующие стандарты для источников питания, оборудования и принадлежностей для дуговой сварки:

EN 60974-1: 1998, IEC 60974-1: 1998, «Оборудование для дуговой сварки — Часть 1: Источники сварочного тока»

EN 60974-7: 2000, «Оборудование для дуговой сварки, Часть 7, Горелки»

EN 60974-11: 1995, «Энергетическое оборудование для дуговой сварки, Часть 11, Держатели электродов»

EN 60974-12: 1995, «Оборудование для дуговой сварки, Часть 12, Соединительные устройства для сварочных кабелей»

EN 169: 1992, «Спецификация фильтров для средств индивидуальной защиты глаз, используемых при сварке и аналогичных операциях»

EN 60529: 1992, «Спецификация степени защиты, обеспечиваемой кожухами» (коды IP)

EN 470-1: 1995, «Защитная одежда. для использования в сварке и родственных процессах — общие требования »

EN 50199: 1996,« Электромагнитная совместимость (ЭМС) — стандарт на оборудование для дуговой сварки »

EN 50060: 1989« Источники питания для ручной дуговой сварки металлическим электродом. с ограниченной нагрузкой ‘

Основы дуговой сварки

Дуговая сварка — это один из нескольких способов соединения металлов плавлением.Под воздействием сильного тепла металл на стыке между двумя частями расплавляется и смешивается — непосредственно или чаще с промежуточным расплавленным присадочным металлом. После охлаждения и затвердевания образуется металлургическая связь. Поскольку соединение представляет собой смесь металлов, окончательная сварка потенциально имеет те же прочностные характеристики, что и металл деталей. Это резко контрастирует с процессами соединения без плавления (например, пайка, пайка и т. Д.), В которых механические и физические свойства основных материалов не могут быть воспроизведены в месте соединения.

Рис.1 Базовая схема дуговой сварки

При дуговой сварке сильное тепло, необходимое для плавления металла, вырабатывается электрической дугой. Дуга образуется между реальной работой и электродом (стержнем или проволокой), который вручную или механически направляют вдоль соединения. Электродом может быть стержень, который просто пропускает ток между наконечником и изделием.Или это может быть специально подготовленный пруток или проволока, которая не только проводит ток, но также плавит и подает присадочный металл к стыку. В большинстве сварочных работ при производстве стальных изделий используется электрод второго типа.

Базовая сварочная цепь
Базовая схема дуговой сварки проиллюстрирована на рис. 1. Источник переменного или постоянного тока, оснащенный любыми элементами управления, которые могут потребоваться, подключается рабочим кабелем к заготовке и «горячим» «кабель к электрододержателю какого-либо типа, который обеспечивает электрический контакт со сварочным электродом.

Дуга создается в зазоре, когда цепь под напряжением и наконечник электрода касаются заготовки и извлекаются, но все еще находятся в тесном контакте.

Дуга создает температуру около 6500 ° F на конце. Это тепло плавит и основной металл, и электрод, образуя лужу расплавленного металла, которую иногда называют «кратером». Кратер затвердевает за электродом по мере его перемещения по стыку. В результате получается сплавление.

Защита от дуги
Однако для соединения металлов требуется нечто большее, чем просто перемещение электрода по стыку.Металлы при высоких температурах склонны химически реагировать с элементами воздуха — кислородом и азотом. Когда металл в ванне расплава вступает в контакт с воздухом, образуются оксиды и нитриды, которые разрушают прочность и ударную вязкость сварного соединения. Поэтому многие процессы дуговой сварки обеспечивают некоторые средства для покрытия дуги и ванны расплава защитным экраном из газа, пара или шлака. Это называется дуговой защитой. Эта защита предотвращает или сводит к минимуму контакт расплавленного металла с воздухом. Экранирование также может улучшить сварной шов.Примером может служить гранулированный флюс, который фактически добавляет в сварной шов раскислители.

Рис. 2 Это показывает, как покрытие на покрытом (стержневом) электроде обеспечивает газовый экран вокруг дуги и шлаковое покрытие на горячем сварном шве.

На рис. 2 показано экранирование сварочной дуги и сварочной ванны стержневым электродом. Экструдированное покрытие стержня присадочного металла обеспечивает защитный газ в точке контакта, а шлак защищает свежий сварной шов от воздуха.

Сама дуга — очень сложное явление. Глубокое понимание физики дуги не имеет большого значения для сварщика, но некоторые знания ее общих характеристик могут быть полезны.

Природа дуги
Дуга — это электрический ток, протекающий между двумя электродами через ионизированный столб газа. Отрицательно заряженный катод и положительно заряженный анод создают интенсивный нагрев сварочной дуги. Отрицательные и положительные ионы отскакивают друг от друга в плазменном столбе с ускоренной скоростью.

При сварке дуга не только обеспечивает тепло, необходимое для плавления электрода и основного металла, но при определенных условиях также должна обеспечивать средства для транспортировки расплавленного металла от кончика электрода к изделию. Существует несколько механизмов переноса металла. Два (из многих) примеров включают:

1. Surface Tension Transfer® — капля расплавленного металла касается ванны расплавленного металла и втягивается в нее за счет поверхностного натяжения
2. Spray Arc — капля выбрасывается из расплавленного металла на кончике электрода с помощью электрического шипа, толкающего ее в ванну расплава (отлично подходит для сварки над головой)

Если электрод является расходным материалом, наконечник плавится под действием тепла дуги а расплавленные капли отделяются и транспортируются к работе через столб дуги.Любая система дуговой сварки, в которой электрод расплавляется, чтобы стать частью сварного шва, описывается как металлическая дуга. При сварке углеродом или вольфрамом (TIG) капли расплава не попадают в зазор и не попадают на изделие. Присадочный металл вплавляется в стык из отдельного прутка или проволоки.

Большая часть тепла, выделяемого дугой, передается сварочной ванне с плавящимися электродами. Это обеспечивает более высокую термическую эффективность и более узкие зоны термического влияния.

Так как должен быть ионизированный путь для проведения электричества через зазор, простое включение сварочного тока с электрически холодным электродом, наложенным на него, не вызовет зажигания дуги.Дуга должна быть зажжена. Это вызвано либо подачей начального напряжения, достаточно высокого, чтобы вызвать разряд, либо прикосновением электрода к изделию, а затем его извлечением по мере того, как область контакта нагревается.

Дуговая сварка может выполняться постоянным током (DC) с электродом либо положительным, либо отрицательным, либо переменным током (AC). Выбор тока и полярности зависит от процесса, типа электрода, атмосферы дуги и свариваемого металла.

Дуговые сварщики | Краткое описание процесса сварки

Дуговая сварка металлическим газом

Дуговая сварка — это тип сварки, при котором используется источник сварочного тока для создания электрической дуги между электродом и основным материалом для плавления металлов в точке сварки.Они могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также расходуемые или неплавящиеся электроды. Область сварки обычно защищена каким-либо защитным газом, паром и / или шлаком.

Для обеспечения электрической энергией, необходимой для процессов дуговой сварки, можно использовать несколько различных источников питания. Наиболее распространенная классификация — источники питания постоянного тока и источники питания постоянного напряжения. При дуговой сварке напряжение напрямую связано с длиной дуги, а сила тока связана с количеством подводимого тепла.Источники питания постоянного тока чаще всего используются для процессов ручной сварки, таких как дуговая сварка вольфрамовым электродом и дуговая сварка в среде защитного металла, поскольку они поддерживают относительно постоянный ток даже при изменении напряжения. Это важно, потому что при ручной сварке может быть трудно удерживать электрод идеально устойчивым, и в результате длина дуги и, следовательно, напряжение имеют тенденцию колебаться. Источники питания с постоянным напряжением поддерживают постоянное напряжение и изменяют ток, и, как следствие, чаще всего используются для автоматизированных сварочных процессов, таких как дуговая сварка металлическим газом, дуговая сварка порошковой проволокой и дуговая сварка под флюсом.В этих процессах длина дуги поддерживается постоянной, так как любые колебания расстояния между проволокой и основным материалом быстро устраняются за счет большого изменения тока. Например, если проволока и основной материал подойдут слишком близко, ток будет быстро увеличиваться, что, в свою очередь, приведет к увеличению тепла и расплавлению кончика проволоки, возвращая его на исходное расстояние разделения.

Направление тока, используемое при дуговой сварке, также играет важную роль при сварке. В процессах с плавящимся электродом, таких как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе и газовая дуговая сварка, обычно используется постоянный ток, но электрод может заряжаться как положительно, так и отрицательно.При сварке положительно заряженный анод будет иметь большую концентрацию тепла, и в результате изменение полярности электрода влияет на свойства сварного шва. Если электрод заряжен положительно, он будет плавиться быстрее, увеличивая проплавление и скорость сварки. В качестве альтернативы, отрицательно заряженный электрод приводит к более мелким сварным швам. В процессах с использованием неплавких электродов, таких как сварка газовой вольфрамовой дугой, можно использовать как постоянный ток (DC), так и переменный ток (AC).Однако при постоянном токе, поскольку электрод создает только дугу и не обеспечивает присадочный материал, положительно заряженный электрод вызывает неглубокие сварные швы, а отрицательно заряженный электрод — более глубокие сварные швы. Между ними быстро проходит переменный ток, что приводит к сварным швам со средним проплавлением. Один из недостатков переменного тока, тот факт, что дуга должна повторно зажигаться после каждого перехода через нуль, был устранен с помощью изобретения специальных блоков питания, которые создают прямоугольную диаграмму направленности вместо нормальной синусоидальной волны, устраняя время низкого напряжения после нулевые переходы и минимизация последствий проблемы.

Lincoln Electric и ESAB — лишь 2 из многих производителей оборудования для дуговой сварки.

Методы расходных электродов

Одним из наиболее распространенных типов дуговой сварки является дуговая сварка в защитном металлическом корпусе (SMAW), также известная как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMAW) или сварка стержнем. Электрический ток используется для зажигания дуги между основным материалом и расходуемым электродным стержнем или «стержнем». Стержень электрода изготовлен из материала, совместимого с основным свариваемым материалом, и покрыт флюсом, который выделяет пары, которые служат в качестве защитного газа и образуют слой шлака, которые защищают зону сварки от атмосферного загрязнения. .Сам сердечник электрода действует как присадочный материал, поэтому необходимость в отдельном наполнителе отпадает. Этот процесс очень универсален, требует небольшого обучения операторов и недорогого оборудования. Однако время сварки довольно велико, поскольку расходные электроды необходимо часто заменять, а шлак, остатки флюса, необходимо удалять после сварки. Кроме того, процесс обычно ограничивается сваркой черных металлов, хотя специальные электроды сделали возможной сварку чугуна, никеля, алюминия, меди и других металлов.Универсальность метода делает его популярным в целом ряде приложений, включая ремонтные работы и строительство.

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), обычно называемая MIG (Metal Inert Gas), представляет собой полуавтоматический или автоматический процесс сварки, при котором непрерывно подаваемая расходная проволока действует как электрод и присадочный металл вместе с инертной или полуинертной защитой. газ обтекал проволоку, чтобы защитить место сварки от загрязнения. Источник постоянного напряжения постоянного тока чаще всего используется с GMAW, но также используется постоянный переменный ток.При непрерывной подаче присадочных электродов GMAW обеспечивает относительно высокие скорости сварки, однако более сложное оборудование снижает удобство и универсальность по сравнению с процессом SMAW. Первоначально разработанный для сварки алюминия и других цветных металлов в 1940-х годах, GMAW вскоре стал экономично применяться для стали. Сегодня GMAW широко используется в таких отраслях, как автомобильная промышленность, благодаря своему качеству, универсальности и скорости. Из-за необходимости поддерживать стабильную оболочку из защитного газа вокруг места сварки может быть проблематичным использование процесса GMAW в областях с сильным движением воздуха, например на открытом воздухе.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) — это разновидность метода GMAW. Проволока FCAW на самом деле представляет собой тонкую металлическую трубку, заполненную порошковыми флюсовыми материалами. Иногда используется защитный газ, подаваемый извне, но часто сам флюс используется для создания необходимой защиты от атмосферы. Этот процесс широко используется в строительстве из-за высокой скорости сварки и портативности.

Сварка под флюсом (SAW) — это высокопроизводительный сварочный процесс, при котором дуга зажигается под покровным слоем гранулированного флюса.Это повышает качество дуги, поскольку загрязняющие вещества в атмосфере блокируются флюсом. Шлак, образующийся на сварном шве, обычно снимается сам по себе, и в сочетании с использованием непрерывной подачи проволоки скорость наплавки высока. Рабочие условия значительно улучшаются по сравнению с другими процессами дуговой сварки, поскольку флюс скрывает дугу и не образуется дыма. Этот процесс обычно используется в промышленности, особенно для крупногабаритных изделий [9]. Поскольку дуга не видна, она обычно автоматизирована. Пила возможна только в положениях 1F (плоская кромка), 2F (горизонтальная кромка) и 1G (плоская канавка).

Методы использования нерасходуемых электродов

Газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) или сварка TIG (вольфрам в инертном газе) — это процесс ручной сварки, в котором используется неплавящийся электрод из вольфрама, смеси инертного или полуинертного газа и отдельного присадочного материала. Этот метод, особенно полезный для сварки тонких материалов, характеризуется стабильной дугой и высококачественными сварными швами, но требует значительных навыков оператора и может выполняться только на относительно низких скоростях. Его можно использовать практически для всех свариваемых металлов, хотя чаще всего применяется для нержавеющей стали и легких металлов.Его часто используют, когда качество сварных швов чрезвычайно важно, например, в велосипедах, самолетах и ​​на море. В родственном процессе, плазменной сварке, также используется вольфрамовый электрод, но для создания дуги используется плазменный газ. Дуга более концентрированная, чем дуга GTAW, что делает поперечный контроль более критичным и, таким образом, в целом ограничивает технику механизированным процессом. Благодаря стабильному току, этот метод может использоваться для материалов с более широким диапазоном толщины, чем процесс GTAW, и работает намного быстрее.Его можно применять ко всем тем же материалам, что и GTAW, за исключением магния; Автоматическая сварка нержавеющей стали — одно из важных применений этого процесса. Разновидностью процесса является плазменная резка, эффективный процесс резки стали.

Другие процессы дуговой сварки включают атомно-водородную сварку, углеродную дуговую сварку, электрошлаковую сварку, электрогазовую сварку и дуговую сварку шпилек.

Проблемы с коррозией

Некоторые материалы, особенно высокопрочные стали, алюминий и титановые сплавы, подвержены водородной хрупкости.Если электроды, используемые для сварки, содержат следы влаги, вода разлагается под действием тепла дуги, и выделяющийся водород попадает в решетку материала, вызывая его хрупкость. Электроды для таких материалов со специальным маловодородным покрытием поставляются в герметичной влагозащищенной упаковке. Новые электроды можно использовать прямо из банки, но при подозрении на поглощение влаги их необходимо высушить путем запекания (обычно при температуре от 800 до 1000 ° F (425–550 ° C)) в сушильном шкафу.Используемый флюс также должен быть сухим.

Некоторые аустенитные нержавеющие стали и сплавы на основе никеля склонны к межкристаллитной коррозии. При воздействии температур около 700 ° C (1300 ° F) в течение слишком длительного времени хром вступает в реакцию с углеродом в материале, образуя карбид хрома и истощая края кристаллов хрома, ухудшая их коррозионную стойкость в процессе, называемом сенсибилизацией. Такая сенсибилизированная сталь подвергается коррозии в областях вблизи сварных швов, где температура и время были благоприятными для образования карбида.Этот вид коррозии часто называют распадом сварного шва.

Knifeline attack (KLA) — еще один вид коррозии сварных швов, поражающих стали, стабилизированные ниобием. Карбид ниобия и ниобия растворяется в стали при очень высоких температурах. При некоторых режимах охлаждения карбид ниобия не осаждается, и тогда сталь ведет себя как нестабилизированная сталь, вместо этого образуя карбид хрома. Это влияет только на тонкую зону шириной несколько миллиметров в непосредственной близости от сварного шва, что затрудняет обнаружение и увеличивает скорость коррозии.Конструкции из таких сталей должны быть полностью нагреты до примерно 1950 ° F (1070 ° C), когда карбид хрома растворяется и образуется карбид ниобия. Скорость охлаждения после такой обработки значения не имеет.

Присадочный металл (материал электродов), неправильно подобранный для условий окружающей среды, также может сделать их чувствительными к коррозии. Также возникают проблемы гальванической коррозии, если состав электрода достаточно отличается от свариваемых материалов или сами материалы не похожи друг на друга.Даже между разными марками нержавеющих сталей на никелевой основе коррозия сварных соединений может быть серьезной, несмотря на то, что они редко подвергаются гальванической коррозии при механическом соединении.

---

История

Основные статьи: Кузнечная сварка, Контактная сварка, Кислородная сварка и дуговая сварка вольфрамовым электродом

Хотя примеры кузнечной сварки восходят к эпохе бронзы и железного века, дуговая сварка стала применяться гораздо позже. В 1802 году Василий Петров открыл непрерывную электрическую дугу и впоследствии предложил ее возможные практические применения, в том числе сварку.Французский изобретатель электротехники Огюст де Меритен создал первую угольную дуговую горелку, запатентованную в 1881 году, которая успешно использовалась для сварки свинца при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов. В 1881–1882 годах русский изобретатель Николай Бернардос создал метод электродуговой сварки стали, известный как углеродная дуга, с использованием углеродных электродов. Достижения в области дуговой сварки продолжились с изобретением металлических электродов в конце 19 века русским Николаем Славяновым (1888 г.) и американцем К.Л. Гроб. Примерно в 1900 году А. П. Штроменгер выпустил в Великобритании металлический электрод с покрытием, который давал более стабильную дугу. В 1905 году русский ученый Владимир Миткевич предложил использовать для сварки трехфазную электрическую дугу. В 1919 году сварка на переменном токе была изобретена К.Дж. Холслагом, но не стала популярной в течение следующего десятилетия.

За это время также были разработаны конкурирующие сварочные процессы, такие как контактная сварка и кислородная сварка; но оба, особенно последняя, ​​столкнулись с жесткой конкуренцией со стороны дуговой сварки, особенно после нанесения на электрод металлического покрытия (известного как флюс) для стабилизации дуги и защитить основной материал от примесей, разработка продолжается.

Во время Первой мировой войны в кораблестроении Великобритании начали использовать сварку вместо клепанных стальных листов. Американцы также стали более восприимчивыми к новой технологии, когда процесс позволил им быстро отремонтировать свои корабли после нападения Германии в гавани Нью-Йорка в начале войны. Впервые дуговая сварка была применена к самолетам во время войны, и фюзеляжи некоторых немецких самолетов были построены с использованием этого процесса. В 1919 году британский судостроитель Каммелл Лэрд начал строительство торгового судна Fullagar с цельносварным корпусом; она была спущена на воду в 1921 году.

В 1920-е годы в технологии сварки были достигнуты большие успехи, включая введение в 1920 году автоматической сварки, при которой электродная проволока подавалась непрерывно. Защитный газ стал предметом пристального внимания, поскольку ученые пытались защитить сварные швы от воздействия кислорода и азота в атмосфере. Пористость и хрупкость были основными проблемами, и разработанные решения включали использование водорода, аргона и гелия в качестве сварочной атмосферы. В течение следующего десятилетия дальнейшие успехи позволили сварку химически активных металлов, таких как алюминий и магний.Это, в сочетании с разработками в области автоматической сварки, переменного тока и флюсов, привело к значительному развитию дуговой сварки в 1930-х годах, а затем во время Второй мировой войны.

В середине века было изобретено много новых методов сварки. Сварка под флюсом была изобретена в 1930 году и продолжает оставаться популярной сегодня. В 1932 году россиянин Константин Хренов успешно осуществил первую подводную электродуговую сварку. Газовая вольфрамовая дуговая сварка после десятилетий развития была окончательно доведена до совершенства в 1941 году, а в 1948 году последовала газовая дуговая сварка металлическим электродом, позволившая быстро сваривать цветные материалы, но требуя дорогостоящих защитных газов.Используя расходный электрод и атмосферу двуокиси углерода в качестве защитного газа, он быстро стал самым популярным процессом дуговой сварки металла. В 1957 году дебютировал процесс дуговой сварки порошковой проволокой, в котором самозащитный проволочный электрод можно было использовать с автоматическим оборудованием, что привело к значительному увеличению скорости сварки. В том же году была изобретена плазменная дуговая сварка. Электрошлаковая сварка была выпущена в 1958 году, а в 1961 году последовала ее разновидность — электрогазовая сварка.

Хотите поговорить с нашей командой?

Может быть, вы не уверены, какой сварочный аппарат вам подходит? Наши специалисты по продажам будут рады обсудить ваши требования к сварке.

Обладая обширными знаниями обо ВСЕХ марках и моделях, они могут предложить наиболее подходящую машину для вашего применения и бюджета.
В период с понедельника по пятницу в течение рабочего дня с 8:00 до 17:00 по Гринвичу мы постараемся ответить на ваш запрос в течение 2 часов с момента получения вашего электронного письма.

.