Что такое полуавтоматическая сварка: Полуавтоматическая сварка – это… Что такое Полуавтоматическая сварка?

alexxlab | 10.03.1974 | 0 | Разное

Содержание

Полуавтоматическая сварка - Дом сварки

Процесс полуавтоматической сварки (GMAW)

GMAW процесс - это процесс соединения металлов плавлением электрической дугой, горящей между непрерывно подаваемым плавящимся электродом и изделием. Зона горения дуги защищается с помощью газа (рис. 1). Защитный газ и подвижный плавящийся электрод - два обязательных участника этого процесса.

Большинство металлов имеют высокую тенденцию к присоединению кислорода (образуют оксиды) и в меньшей степени к присоединению азота (образуют нитриды). Кислород также реагирует с углеродом, содержащимся в металле, с образованием окиси углерода. Оксиды, нитриды и окись углерода при растворении в металле шва образуют дефекты сварного шва. Воздействие атмосферы на расплавленный металл очень велико, так как в ней содержится около 80% азота и примерно 20% кислорода. Основная функция защитного газа - исключить контакт расплавленного металла с окружающей атмосферой.


Рис. 1. Сварка плавящимся электродом в защитном газе

Кроме защиты сварочной ванны, защитный газ влияет на:

  • характеристику дуги;
  • способ переноса электродного металла;
  • глубину проплавления и профиль сварного шва;
  • производительность сварки;
  • склонность к прожогу;
  • степень зачистки сварного шва.

При сварке плавящимся электродом шов образуется за счет проплавления основного металла и расплавления дополнительного металла - электродной проволоки. Поэтому форма и размеры шва помимо прочего (скорости сварки, пространственного положения электрода и изделия и т. п.) зависят также от характера расплавления и переноса электродного металла в сварочную ванну. Характер переноса электродного металла определяется в основном материалом электрода, составом защитного газа, плотностью сварочного тока и рядом других факторов.

Характер переноса расплавленного металла имеет большое значение для качественного формирования сварного шва при сварке плавящимся электродом в защитном газе. Управляя этим процессом различными способами (используя специальные сварочные процессы), можно всегда получить качественное сварное соединение. При MIG/MAG способе сварки можно выделить несколько основных форм расплавления электрода и переноса электродного металла в сварочную ванну:

  • циклический режим сварки короткой дугой без разбрызгивания;
  • режим сварки оптимизированной короткой дугой;
  • крупнокапельный процесс сварки;
  • режим импульсной сварки;
  • режим струйного (Spray) переноса металла;
  • режим непрерывного вращающегося переноса металла (ротационный перенос).

Режим струйного (Spray) и крупнокапельного, а также непрерывного вращающегося переноса металла связан со сравнительно высокой энергией дуги и обычно ограничивается сваркой в нижнем и горизонтальном положении металла толщиной более 3 мм. Циклический режим сварки короткой дугой без разбрызгивания и импульсная сварка имеют низкие энергетические показатели, но обычно позволяют сваривать металл толщиной до 3 мм во всех пространственных положениях.

Циклический режим сварки короткой дугой без разбрызгивания (процесс сварки с периодическими короткими замыканиями). Данный процесс сварки характерен для сварки электродными проволоками диаметром 0,5-1,6 мм при короткой дуге с напряжением 15-22 В и токе 100-200 А.


Рис. 2. Осциллограмма циклического режима сварки короткой дугой

После очередного короткого замыкания (8 и 9 на рис. 8) силой поверхностного натяжения расплавленный металл на торце электрода стягивается в каплю, приближая ее к правильной сфере (1 - 3), создавая тем самым благоприятные условия для плавного объединения со сварочной ванной. В результате длина и напряжение дуги становятся максимальными.

Во всех стадиях процесса скорость подачи электродной проволоки постоянна, а скорость ее плавления изменяется и в периоды 3 и 4 меньше скорости подачи. Поэтому торец электрода с каплей приближается к сварочной ванне (длина дуги и ее напряжение уменьшаются) до короткого замыкания (4). Во время короткого замыкания капля расплавленного электродного металла переходит в сварочную ванну. Далее процесс повторяется.

При коротком замыкании резко возрастает сварочный ток - до 150-200 А и как результат этого увеличивается сжимающее действие электромагнитных сил (6-7) - , совместное действие которых разрывает перемычку жидкого металла между электродом и изделием (8). Капля мгновенно отрывается, обычно разрушаясь и разлетаясь в стороны, что приводит к разбрызгиванию. Кроме того, ток такой величины, пытаясь пройти через узкую перемычку, образовавшуюся между каплей и ванной, приводит к выплеску металла.

Для уменьшения разбрызгивания электродного металла необходимо сжимающее усилие, возникающее в проводнике при коротком замыкании, сделать более плавным. Это достигается введением в источник сварочного тока регулируемой индуктивности. Максимальная величина сжимающего усилия определяется уровнем тока короткого замыкания, который зависит от конструкции блока питания. Величина индуктивности определяет скорость нарастания сжимающего усилия. При малой индуктивности капля будет быстро и сильно сжата - электрод начинает брызгать. При большой индуктивности увеличивается время отделения капли, и она плавно переходит в сварочную ванну. Сварной шов получается более гладким и чистым. В табл. 1 приведено влияние индуктивности на характер сварки.


Таблица 1. Влияние индуктивности на характер сварки.

Частота периодических замыканий дугового промежутка при циклическом режиме сварки короткой дугой может изменяться в пределах 90-450 замыканий в секунду. Для каждого диаметра электродной проволоки в зависимости от материала, защитного газа и т. д. существует диапазон сварочных токов, в котором возможен процесс сварки с короткими замыканиями. Данный режим удобен для сварки тонколистового металла и пригоден для полуавтоматической сварки во всех пространственных положениях. При оптимальных параметрах процесса потери электродного металла на разбрызгивание не превышают 7%.

Режим сварки оптимизированной короткой дугой. Процесс сочетает в себе циклический режим сварки короткой дугой и очень высокую скорость подачи сварочной проволоки, что позволяет использовать короткую и мощную дугу (напряжение на дуге до 26 В при токе до 300 А). Данный режим позволяет получать сварные соединения с минимальным тепловложением и низкой степенью окисления наплавленного металла.

Крупнокапельный процесс сварки. Увеличение плотности сварочного тока и длины (напряжения) дуги (напряжение на дуге от 22 до 28 В и ток от 200 до 290 А) ведет к изменению характера расплавления и переноса электродного металла, переходу от сварки короткой дугой с короткими замыканиями к процессу с редкими короткими замыканиями или без них. В сварочную ванну электродный металл переносится нерегулярно, отдельными крупными каплями различного размера, хорошо заметными невооруженным глазом. При этом ухудшаются технологические свойства дуги, затрудняется сварка в потолочном положении, а потери электродного металла на угар и разбрызгивание возрастают до 15%.

Крупнокапельный процесс сварки характеризуется некачественным формированием сварного шва.

С положительного электрода, независимо от типа защитного газа, крупнокапельный перенос металла происходит при низких плотностях тока. Крупнокапельный перенос характеризуется размером капли, капля имеет диаметр больше, чем сам электрод.

При использовании инертных защитных газов достигается осеориентированный перенос электродного металла без разбрызгивания. Длина дуги при этом должна быть достаточной, чтобы гарантировать отделение капли прежде, чем она коснется расплавленного металла.

  Использование углекислого газа в качестве защитного газа при крупнокапельном переносе всегда дает неосеориентированный перенос капель металла. Это является следствием электромагнитного отталкивающего воздействия на низ расплавленных капель. При углекислотной защите конец электродной проволоки плавится теплом дуги, переданным через расплавленную каплю. Капли в форме бесформенных шариков, произвольно направляемые через дугу, дают сильное разбрызгивание. Сварной шов получается грубый, с волнистой поверхностью.

Дуга, обычно неустойчивая, сопровождается характерным треском. Для уменьшения разбрызгивания необходимо, чтобы конец электрода находился ниже поверхности металла, но в пределах полости, создаваемой дугой. Поскольку большая часть энергии дуги направлена вниз и ниже поверхности сварочной ванны, сварной шов имеет очень глубокое проплавление.

Режим импульсной сварки. Для улучшения технологических свойств дуги применяют периодическое изменение ее мгновенной мощности - импульсно-дуговая сварка. Теплота, выделяемая основной дугой, недостаточна для плавления электродной проволоки со скоростью, равной скорости ее подачи. Вследствие этого длина дугового промежутка уменьшается.

Под действием импульса тока происходит ускоренное расплавление электрода, обеспечивающее формирование капли на его конце. Резкое увеличение электродинамических сил сужает шейку капли и сбрасывает ее в направлении сварочной ванны в любом пространственном положении, т. е., режим импульсной сварки - режим, при котором капли расплавленного металла принудительно отделяются электрическими импульсами. За счет ЭТОГО на токах соответствующих крупнокапельному переносу, можно формировать качественные сварные швы, подобно циклическому режиму сварки короткой дугой без разбрызгивания. Режим импульсной сварки известен также под названием .

Импульсный режим использует одиночные импульсы или группу импульсов с одинаковыми или различными параметрами. В последнем случае первый или первые импульсы ускоряют расплавление электрода, а последующие сбрасывают каплю электродного металла в сварочную ванну. За счет этого металл переносится порциями мелких капель и без разбрызгивания. Кроме того, за счет применения импульсной технологии возникает электромеханическая вибрация сварочной ванны, в результате чего газовые пузырьки выходят из нее, и сварные швы получаются высокой плотности.

Устойчивость режима импульсной сварки зависит от соотношения основных параметров (величины и длительности импульсов и пауз). Соответствующим подбором тока основной дуги и импульса можно повысить скорость расплавления электродной проволоки, изменить форму и размеры шва, а также уменьшить нижний предел сварочного тока, обеспечивающий устойчивое горение дуги.

Преимуществом этого метода является низкое тепловложение, что важно при сварке тонких материалов и при позиционной сварке. Импульсный режим обеспечивает высококачественную сварку низкоуглеродистых и низколегированных сталей. При сварке алюминия можно использовать электродную проволоку больших диаметров, при этом обеспечивается меньшая пористость. Основной недостаток этого процесса - сложный блок питания.

Импульсный режим обеспечивает более высокий коэффициент тепловложения в наплавленный металл, чем циклический режим сварки короткой дугой без разбрызгивания, и осуществляется при напряжении на дуге от 28 до 35 В и токах от 300 до 350 А.

Режим струйного (спрей) переноса металла. При достаточно высоких плотностях постоянного по величине (без импульсов или с импульсами) сварочного тока обратной полярности и при горении дуги в инертных газах (содержание аргона не менее 80%) может наблюдаться очень мелкокапельный перенос электродного металла. Название <струйный> он получил потому, что при его наблюдении невооруженным глазом создается впечатление, что расплавленный металл стекает в сварочную ванну с торца электрода непрерывной струей.

Поток капель направлен строго по оси от электрода к сварочной ванне. Дуга очень стабильная и ровная. Разбрызгивание очень небольшое. Валик сварного шва имеет гладкую поверхность. Энергия дуги передается в металл в форме конуса, поэтому наплавляемый металл имеет поверхностное слияние. Глубина проплавления больше, чем при циклическом режиме сварки короткой дугой, но меньше, чем при крупнокапельном переносе.

Изменение характера переноса электродного металла с капельного на струйный происходит при увеличении сварочного тока до <критического> для данного диаметра электрода.

Значение критического тока уменьшается при активировании электрода (нанесении на его поверхность тем или иным способом некоторых легко ионизирующих веществ), увеличении вылета электрода. Изменение состава защитного газа также влияет на значение критического тока. Например, добавка в аргон до 5% кислорода снижает значение критического тока. При сварке в углекислом газе без применения специальных мер получить струйный перенос электродного металла невозможно. Невозможно его получить и при использовании тока прямой полярности.

При переходе к струйному переносу поток газов и металла от электрода в сторону сварочной ванны резко интенсифицируется благодаря сжимающему действию электромагнитных сил. В результате под дугой уменьшается прослойка жидкого металла, в сварочной ванне появляется местное углубление. Повышается теплопередача к основному металлу, и шов приобретает специфическую форму с повышенной глубиной проплавления по его оси. При струйном переносе дуга очень стабильна - колебаний сварочного тока и напряжений не наблюдается.

Режим струйного переноса металла характеризуется узким столбом дуги и заостренным концом плавящейся электродной проволоки. Расплавленный металл проволоки передается через дугу в виде мелких капель, от сотен до нескольких сотен в секунду. Диаметр капель равняется или меньше, чем диаметр электрода. Поток капель осенаправленый. Скорость плавления проволоки от 42 до 340 мм/с.

Струйный перенос металла происходит при дуге высокой стабильности (напряжение на дуге от 28 до 40 В при токе от 290 до 450 А) и позволяет формировать качественные сварные швы на высоких значениях тока. Данный режим необходим для сварки металлов толщиной более 5 мм.

Режим непрерывного вращающегося переноса металла (ротационный перенос). Ротационный перенос металла возникает при образовании длинного столба жидкости на конце оплавляющегося электрода. Вследствие очень большого тока (напряжение на дуге от 40 до 50 В при токе от 450 до 650 А) и большого вылета электрода температура образовывающейся капли настолько высока, что электрод плавится уже без действия дуги. Расстояние до токоведущего мундштука в этом случае составляет 25-35 мм. По причине продольного магнитного поля столб жидкости вращается вокруг своей оси и конически расширяется. Капли металла переходят в радиальном направлении в основной материал и создают относительно плоское и широкое проплавление.

В зависимости от свариваемого металла и его толщины в качестве защитных газов используют инертные, активные газы или их смеси. В силу физических особенностей стабильность дуги и ее технологические свойства выше при использовании постоянного тока обратной полярности. При использовании постоянного тока прямой полярности количество расплавляемого электродного металла увеличивается на 25-30%, но резко снижается стабильность дуги и повышаются потери металла на разбрызгивание. Применение переменного тока невозможно из-за нестабильного горения дуги.

Инертные газы аргон и гелий и их смеси обязательно используются для сварки цветных металлов, а также широко применяются при сварке нержавеющих и низколегированных сталей. Основное различие между аргоном и гелием - плотность, теплопроводность и характеристика дуги. Плотность аргона приблизительно в 1,4 раза больше плотности воздуха, а гелий в 0,14 раза легче воздуха. Для защиты сварочной ванны более эффективен тяжелый газ. Следовательно, гелиевая защита сварочной ванны для получения того же эффекта требует приблизительно в 2-3 раза большего расхода газа.

Гелий обладает большей теплопроводностью, чем аргон, и энергия в гелиевой дуге распределена более равномерно. Плазма аргоновой дуги характеризуется очень высокой энергией сердцевины и значительно меньшей периферии. Это различие оказывает большое влияние на профиль сварного шва. Гелиевая дуга дает глубокий, широкий, параболический сварной шов. Аргоновая дуга чаще всего характеризуется сосковидной формой сварного шва.

При любой скорости подачи электродной проволоки напряжение на аргоновой дуге будет значительно меньше, чем на гелиевой дуге. В результате будут меньшее изменение напряжения по длине дуги, что, в свою очередь, приводит к большей стабилизации дуги. Аргоновая дуга (включая смеси как с низким, так и с 80%-ным содержанием аргона) производит струйную передачу электродного металла на уровнях выше раздела энергетики переноса.

Гелиевая дуга производит крупнокапельный перенос металла в нормальном рабочем диапазоне. Следовательно, гелиевая дуга имеет большую степень разбрызгивания электродного металла и меньшую глубину проплавления. Легко ионизируемый аргон облегчает зажигание дуги и при сварке на обратной полярности (плюс на электроде) дает очень чистую поверхность сварного шва.

В большинстве случаев чистый аргон используется при сварке цветных металлов. Использование чистого гелия ограничено из-за ограниченной устойчивости дуги. Тем не менее, желаемый профиль сварного шва (глубокий, широкий, параболической формы), получаемый с гелиевой дугой, можно получить, применяя смесь аргона с гелием, кроме того, характер переноса электродного металла приобретает характер, как при аргоновой дуге.

Смесь гелия с аргоном, при 60-90% содержании гелия, используется для получения максимального тепловложения в основной металл и улучшения сплавления. Для некоторых металлов, например нержавеющей и низколегированной стали, замена углекислого газа на гелий позволяет получить увеличение тепловложения, и, поскольку гелий инертный газ, не происходит изменения свойств свариваемого металла.

Чистый аргон и в известной мере гелиевая защита дают отличные результаты при сварке цветных металлов. Тем не менее, эти газы в чистом виде дают не вполне удовлетворительную характеристику при сварке черных металлов. Гелиевая дуга стремится к переходу в неуправляемый режим, сопровождаемый сильным разбрызгиванием. Аргоновая дуга имеет тенденцию к прожогу. Добавление к аргону 1-5% кислорода или 3-10% углекислого газа (вплоть до 25%) дает заметное улучшение характеристики.

Объем добавляемого кислорода или углекислого газа к инертному газу зависит от состояния поверхности (наличие окалины) основного металла, требуемого профиля сварного шва, положения в пространстве и химического состава свариваемого металла. Обычно добавление 3% кислорода или 9% углекислого газа вполне достаточно для проведения качественной сварки.

Добавление углекислого газа к аргону позволяет получить грушевидный профиль сварного шва. Применение различных газов и газовых смесей для сварки различных металлов и на различных режимах приведено в табл. 2-3.


Таблица 2. Выбор защитных газов и газовых смесей для циклического режима сварки короткой дугой без разбрызгивания.
Таблица 3. Выбор защитных газов и газовых смесей для струйного (спрей) переноса металла.

Преимущества полуавтоматической сварки

Широкое распространение механизированной сварки обусловлено хорошей производительностью и высоким качеством выполнения сварных соединений этим способом. В производстве механизированной (полуавтоматической) и автоматической сварки используются специальные аппараты, называемые автоматами и полуавтоматами. Последний состоит из сварочной горелки и устройства автоматизированной подачи сварочной проволоки. Передвижение горелки вдоль линии шва осуществляется производящим сварку вручную. То есть в полуавтоматической сварке только одна из операций механизирована – подача электродной проволоки.

 

Оборудование для полуавтоматической сварки

 

Сварочная установка обычно состоит из набора оборудования, который составляют аппарат для полуавтоматической сварки, источник для питания дуги и приспособление, предназначенное для передвижения заготовки либо оборудования. Последний включает подающие ролики, электрический мотор и коробку переключения скоростей. Подающее сварочную проволоку устройство бывает трех вариантов: толкающего, универсального тянуще-толкающего и тянущего.

 

 

Сварочная проволока для полуавтоматической сварки подается по внутренней полости специального шланга. Он, помимо этой резиновой оболочки, имеет еще проволочную спираль в особой оплетке. Устройство гибкого шланга позволяет раздельную подачу сварочных токов, защитного газа и охлаждающей воды. Для них и цепи управления внутри шланге предусмотрены отдельные провода. С учетом типа подающего устройства протяженность гибкого шланга варьируется в пределах 3,5 м. Большая длина нецелесообразна из-за возникающей неравномерности в подаче сварочной проволоки на свариваемый участок.

 

 

 

 

Главной при работе частью такого сварочного аппарата служит горелка для полуавтоматической сварки. При ее участии в зону проведения соединения подаются сварочная проволока с флюсами и защитные газы. Рукоятка горелки снабжена кнопкой пуска подающего устройства проволоки. Как правило, с ее же помощью открывается газовый клапан.


В ходе производства ручной полуавтоматической сварки важное место занимает вылет электродной проволоки. Под ним подразумевается промежуток от детали до точки подвода электротока. Если он больше, чем нужно, появляется эффект разбрызгивания металла, что нарушает сварочный процесс. В противном случае, если вылет проволоки слишком мал, может начать подгорать наконечник горелки. Постоянство вылета сварочной проволоки для надежной работы оборудования для полуавтоматической сварки обеспечивается специальными сапожками, которых с учетом формы наконечника может быть один (для изогнутого) или два (для прямого).

 

 

Сварочная установка при полуавтоматической сварке в защитном газе дополнительно оснащается комплектом газового оборудования. Оно обычно состоит из баллонов с используемыми газами, подогревателя, отсекателя, осушителя, смесителя газов, а также редукторов для их дозирования. Все газы находятся в баллонах с высоким давлением в сжатом состоянии. Не касается это только углекислого газа для полуавтоматической дуговой сварки, поставляемого в виде кислоты в жидком состоянии, заполняющей баллон. Осушитель газа необходим для устранения влажности углекислого газа. С этой целью в нем содержатся осушающие вещества: медный купорос либо силикагель. Кнопка пуска аппарата служит также управлением отсекателем газа. Технологией полуавтоматической сварки предусмотрена подача газа в таком режиме, чтобы обеспечивать защитную газовую среду до зажигания дуги с сохранением ее до окончательного остывания металла еще какое-то время после погашения пламени.

 

Технология полуавтоматической сварки

 

Процесс соединения в разных пространственных положениях возможен на различных режимах полуавтоматической сварки. Их изменение вручную продолжительно по времени и отвлекает от работы. Во избежание этого ряд моделей сварочных аппаратов оснащаются специальными приспособлениями для дистанционной корректировки режимов сварки. Они подходят и для выполнения операций, связанных с началом сварки и завершением процесса.

 

 

 


Отдельную группу полуавтоматов составляет универсальное оборудование, позволяющее осуществлять настройку полуавтоматической сварки как для работ в средах защитных газов, так и под флюсом. Например, есть аппараты, предназначенные для полуавтоматической сварки порошковыми проволоками, однако они легко перенастраиваются под газовую сварку обычной электродной проволокой.


Принцип полуавтоматической сварки с использованием флюса заключен в подаче сварочных проволок в область горения дуги особым устройством (сварочной головкой полуавтомата) и последующей сборке флюса для вторичного использования. По ходу ручного передвижения сварочной головки к месту проведения сварки поступает флюс, покрывающий слоем в 4-5 см поверхность детали со сварочной проволокой. Он подается из особой воронки, расположенной в сварочной головке, либо пневматической способом с использованием сжатого воздуха через шланг. Сварной шов, выполненный полуавтоматической сваркой под флюсом, приблизительно на треть составляется из материала присадок, а оставшиеся две трети заполняет расплав основного металла.

 

 

К преимуществам полуавтоматической сварки, помимо высокой производительности, относят стабильный сварочный процесс, способность соединять заготовки значительных толщин без скосов кромок, незначительность потерь от разбрызгивание металла и угара, надежная защита сварочной зоны от атмосферного воздействия. Этим способом возможно выполнение различных видов соединений, одно- или многопроходных, с одно- либо двусторонними швами.


Сварка полуавтоматом с применением флюса имеет несколько разновидностей: на весу, на флюсовой подушке, по ручной подварке либо на подкладках (из стали и меди, убирающихся и остающихся). К примеру, односторонняя инверторная полуавтоматическая сварка, выполняемая с неполным проваром без разделывания кромок, требует такого режима, который позволял бы не полностью расплавленному основному материалу удерживать сварочную ванну. А при необходимости полного провара, например, при полуавтоматической сварке труб, требуется обеспечение таких условий, чтобы расплав металла не вытекал через зазоры. С этой целью сварочный процесс ведут такими методами, как сварка на подкладке либо на флюсовой подушке.

 

 

Различные флюсы, используемые в этом способе сварки, оказывают существенное влияние на характеристики горения дуги, форму и химический состав металла получаемых швов. От выбора флюса также зависит надежность сцепления поверхности шва со шлаковой коркой. А его состав в значительной мере определяет устойчивость шва к образованию кристаллизационных трещин и пор.

в защитном газе, в углекислом газе

Технология сварки полуавтоматом весьма распространена на промышленных предприятиях, в небольших мастерских и набирает популярность и у домашних мастеров. Полуавтоматический способ сварки в газовой атмосфере применяется и на стационарных сварочных постах в цехах и на мобильных аппаратах.

Полуавтоматическая сварка

Так сваривают детали и конструкции из цветных металлов и нержавеющей стали, особенно подверженных окислению при высокой температуре. Один из главных расходных материалов сварочного полуавтомата — это сварочная проволока. Многие компании по всему миру выпускают десятки марок и типоразмеров, цены на разные марки могут отличаться в десятки раз.

Описание и принцип действия полуавтоматической сварки

Сварка проводится в атмосфере инертных газов во избежание нежелательного окисления материала стыков и шва. Сварочный агрегат нагнетает газ (чаще всего — аргон) к месту сварки под небольшим избыточным давлением, вытесняя, таким образом, кислород воздуха из рабочей зоны. В качестве электрода используется тонкая проволока, хранящаяся на барабане внутри сварочного аппарата. И газ, и проволока подаются в рабочую зону специальным механизмом через армированные трубки и далее через пистолетную рукоятку сварочной горелки.

Масса подается на деталь зажимом, как и при обычной электродной ручной сварке. Плюс подается на сварочную проволоку. Сварщик открывает кран подачи газа и регулирует напор, после чего включает механизм подачи на заданную техническими условиями скорость и касается детали кончиком электрода, торчащим из горелки. Возникает электрическая дуга, электрод плавится и используется в качестве припоя. Края соединяемых деталей разогреваются электрической дугой и свариваются вместе. Инертный газ при этом образует защитную атмосферу, препятствуя нежелательному окислению.

Возможно также использование полуавтомата без газа, для сварки обычного черного металла, для чего применяются специально предназначенные марки сварочной проволоки.

Как выбрать проволоку для полуавтомата

Чтобы правильно подобрать сварочную проволоку для полуавтоматов, требуется учитывать много важных параметров:

  • Основной материал, подлежащий сварке.
  • Толщина материала.
  • Способ сварки (газовый или нет).
  • Мощность сварочного аппарата.

и некоторые другие.

Так, для работы с низкоуглеродистой сталью подойдут марки с низким содержанием углерода и кремния. Их можно варить омедненной сплошной проволокой без использования инертного газа. Такой материал применяется для сварки автоматом и полуавтоматом.

Для легированных, высокопрочных и нержавеющих сталей подбирают материалы с близким содержанием легирующих присадок, а работу проводят уже в газовой атмосфере.

Процесс сварки в газовой атмосфере

Алюминий из-за его высокой химической активности следует варить в аргоновой атмосфере, сварочный материал надо выбирать сплошного сечения с составом, близким составу конкретного сплава. Во избежание образования оксидной пленки алюминиевую проволоку следует хранить в герметичной упаковке и распаковывать непосредственно перед загрузкой в аппарат и началом сварки. Часто проводят химическую или механическую обработку зоны сварки и сварочного материала.

Медь и ее сплавы сваривают в аргоновой защитной среде

Медь и ее сплавы также сваривают в аргоновой защитной среде. Для меди проволока имеет следующие подгруппы:

  • чистые и малолегированные изделия;
  • бронза;
  • отливки и прокат.

Черные металлы, чугун или никель имеют высокую жаростойкость и коррозионную стойкость. Для них оптимальной будет порошковая проволока рутиловой группы с достаточным содержанием никеля.

Самозащитная порошковая проволока

Для сварки разных металлов применяют наплавочные марки сварочных материалов

Диаметр проволоки для полупрофессиональных полуавтоматов чаще всего бывает 0.3-2 мм. При наличии достаточного опыта и навыка возможно использование одного диаметра для разных операций, но для начинающего мастера лучше придерживаться справочной таблицы, прилагаемой к полуавтомату.

Виды проволоки общего назначения

В зависимости от основного материала и вида покрытия, сварочная проволока для полуавтомата делится на 4 основных вида:

  • Омедненная — наиболее популярна и применяется для сварки низколегированных конструкционных сталей общих марок.

Омедненная присадочная проволока

  • Порошковая — не требует для применения защитной атмосферы. Газ, изолирующий сварочную ванну от воздействия воздуха, выделяется при испарении порошкообразных присадок.

Порошковая сварочная проволока

  • Нержавеющая –сплошного сечения, получаемая холодной вытяжкой из высоколегированных сплавов.

Проволока для сварки нержавейки

  • Цветная – для сварки цветных металлов, таких, ка алюминий или медь. Подбирается по составу, близкому к составу свариваемого материала.

Цветная сварочная проволока

Для полуавтоматов выпускаются и другие виды сварочных материалов, но они служат для узкоспециальных применений и используются сравнительно редко.

Омедненное изделие

Омедненная сварочная проволока для полуавтомата отлично подходит для работы с низкоуглеродистыми и малолегированными сталями в атмосфере инертных газов. Обладает высокой коррозионной стойкостью и позволяет получить крепкий и долговечный шов. Применяют омедненную проволоку и для наплавки. Она обладает доступной ценой и постоянным химическим составом.

Омедненная проволока для сварки полуавтоматом

Недостатком омедненной проволоки является испарение меди в процессе сварки, что существенно ухудшает условия труда и требует применения изолирующих масок с принудительной подачей чистого воздуха для дыхания.

Порошковый электрод

Главная причина популярности порошкового сварочного электрода — это возможность варить без использования защитного газа. Проволока представляет собой тонкостенную металлическую трубку, наполненную специально подготовленным порошком. Внутри трубки может быть сформировано еще несколько трубок для обеспечения достаточной жесткости. Толщина порошковой сварочной проволоки варьируется в пределах от 0,9 до 1.5 мм.

В зависимости от состава порошка различают несколько подвидов:

  • флюоритная;
  • карбонатно-флюоритная;
  • рутиловая;
  • рутил-флюоритная;
  • рутил-органическая.

Принцип использования такого сварочного материала проволоки основан на испарении порошковых флюсовых присадок и образовании из этих паров защитных газовых пузырьков, предохраняющих сварочную ванну от контакта с кислородом воздуха.

Порошковая проволока для сварки полуавтоматом

Главное достоинство порошковой проволоки — это возможность обходиться без подачи инертного газа и вести работу даже на значительном ветру.

Недостатками является высокая цена и повышенная хрупкость. В случае залома сварочный материал приходится выбрасывать.

Нержавеющий гибкий электрод

Гибкие электроды для сварки нержавеющей стали производят способом холодной вытяжки из высоколегированных марок стальных сплавов.

Они обладает следующими положительными качествами:

  • тугоплавкие;
  • коррозионностойкие;
  • устойчивые к агрессивному окружению;
  • продолжительный срок годности;
  • обеспечивают отличное качество шва.

Нержавеющий гибкий электрод

Заметным недостатком является высокая стоимость такого сварочного материала. Это сдерживает ее широкое применение.

Цветные металлы

Качественно сварить цветные металлы или их сплавы не так уж и просто. Необходимо тщательное выполнение требований технических условий и правильный подбор расходных материалов и оборудования.

Медь и ее сплавы

На сварочный процесс сильно влияют такие свойства самой меди и ее сплавов — бронзы и латуни, как их высокие:

  • теплопроводность;
  • реактивность с водородом;
  • коэффициент теплового расширения.

Эти свойства могут привести к недостаточной прочности около шовной области и самого шва, повышенной текучести металла и появлению горячих трещин. Поэтому для работы по меди и ее сплавам лучшие результаты дают проволоки с высоким содержанием вольфрама. Это позволяет снизить выпаривание цинка и олова и сохранить химический состав и физические свойства материала.

Алюминиевые и магниевые сплавы

Поверхность деталей и заготовок из таких сплавов постоянно покрыта слоем тугоплавких окислов, не дающих расплаву из сварочной ванны сплавляться с основным металлом деталей. Остатки этого трудноудаляемого слоя в виде шлаковых включений могут попадать в материал шва, заметно ухудшая его качество.

При работе током обратной полярности в зоне электрической дуги осуществляется катодная зачистка деталей. Но этот прием позволяет удалить лишь слой окислов небольшой толщины. Поэтому перед сваркой слой окислов следует удалять обработкой кислотами или зачисткой. Также важно не забыть удалить слой окисла с и поверхности сварочной проволоки.

Сварка аргоном алюминия

Сплавы АВ, АК6, АКВ особо подвержены возникновению горячих трещин при сварке, поэтому для них рекомендуется использовать проволоку с включением около 5% кремния.

Сварка проводится в атмосфере чистого аргона, либо в его смеси с гелием.

Активированная проволока

Этот сварочный материал по составу близок к порошковой проволоке, но в него добавлены специальные присадки, оптимизирующие параметры в области сварочной ванны и препятствующие разрушению металла во время сварки и после нее. Конструктивно активированная проволока устроена иначе, чем порошковая. Процентное содержание добавок существенно меньше и не превышает 6-8 % от общей погонной массы. Присадки при этом не засыпаются в полости, а встраиваются в тело проволоки в виде тонких каналов, и материал объединяет в себе достоинства проволоки сплошного сечения и порошковой проволоки. По причине малой доли присадок сварку такой проволокой возможно вести только в атмосфере инертного газа.

Присадками являются легко ионизируемые соединения легких металлов и шлакообразующие составляющие, улучшающие ситуацию со стабильностью рабочих параметров сварочной ванны. Они повышаю стабильность электрической дуги.

Можно сформулировать следующие достоинства активированной проволоки:

  • Широкий спектр совместимого оборудования. Проволока, в отличие от порошковой, допускает перегибы и не требует специализированных подающих устройств.
  • Высокое качество шва за счет понижения поверхностного натяжения соединяемых заготовок и низкого насыщения водородом.
  • Снижение потребляемого тока за счет защиты области сварки от чрезмерной теплопотери.

Сварочная проволока

Главным минусом активированной проволоки считается необходимость применения газа. Это увеличивает трудоемкость и себестоимость операции.

Лучшая сварочная проволока сплошного сечения

Сплошная проволока используется при работе с высокоуглеродистыми и низколегированными конструкционными сталями. Применяется в двух вариантах

  • Омедненная.
  • Неомедненная.

Омедненная проволока для сварки

Омедненная существенно улучшает коррозионную стойкость шва, однако во время сварки насыщает воздух вредными для здоровья парами меди. В целях охраны труда и создания благоприятных условий для работы все шире применяется неомедненная проволока, снабженная антикоррозионными покрытиями.

Проволока сварочная алюминиевая

Неомедненная проволока сплошного сечения также подразделяется по назначению для:

  • высокоуглеродистых и низколегированных марок стали;
  • высоколегированной и тугоплавкой стали;
  • нержавейки;
  • сплавов меди и алюминия.

Типы и маркировка проволоки для сварки

Стандарты РФ описывают около 80 различных марок сварной проволоки. Однако на практике широко применяются не больше десятка.

Маркировка сварочной проволоки

Оставшиеся марки — это узкоспециализированные материалы для специальных и довольно редких применений, таких, как:

  • изготовление атомных реакторов, внутрикорпусных устройств и компонентов ядерной энергетики;
  • аэрокосмическая промышленность;
  • специальное кораблестроение, включая корпуса подводных лодок и бронирование;
  • оборудование для добычи, транспортировки и переработки нефти и газа;
  • корпуса и оборудование для химических реакторов;
  • другие отрасли высоких технологий.

Обозначение проволоки состоит из нескольких групп цифр и символов:

  1. диаметра в миллиметрах;
  2. назначения:
    • собственно для сварки «Св»;
    • для наплавки — « Нп».
  3. содержание углерода в сотых процента;

Условные обозначения легирующих элементов

  1. содержания легирующих присадок в процентах, если содержание меньше 1%- то оно не указывается:
  • М – молибден.
  • С – кремний.
  • Н – никель.
  • Х – хром.
  • Ц – цирконий.
  • Г – марганец.
  • А — азот.
  • В — вольфрам.
  • Т — титан.
  • Ю. — алюминий.
  • Ф — ванадий.
  • Б — ниобий.
  • Д — медь.
  • С — кремний.
  1. Требования к чистоте материала.
    • А — очищенный.
    • АА — особой чистоты.
  2. Способ выплавки.
  • ВИ — вакуумно-индукционный.
  • ВД — вакуумно-дуговой.
    • Ш. — электрошлаковый.
  1. Для производства электродов — литера Э.
  2. Омедненная — литера О.
  3. Ссылка на ГОСТ.

Так, например, из обозначения можно узнать, что марка Св-08Г2С содержит 0,08% углерода, 2% марганца и кремний менее 1%. Эта присадочная проволока подходит для газовой сварки легированной стали.

Маркировка марки Св-08Г2С

Ведущие мировые производители сварочной проволоки- ESAB, Autrod и другие применяют свои собственные системы обозначений, соответствующие американским или европейским стандартам. Дилеры этих компаний всегда имеют наготове таблицы соответствия их марок маркам, предусмотренных ГОСТ.

Диаметры сварочной проволоки

Сварочная проволока общего назначения выпускается диаметрами 0,3 до 12 мм. Наиболее широко в обиходе используются диаметры от 0,8 до 2 мм.

Так, например, проволока в 2 мм позволяет сваривать металл от 3 до 5 мм толщиной. Еще один параметр для выбора — это режим сварки, прежде всего сила тока. Для подборки толщины сварочной проволоки существуют специальные таблицы.

Основные параметры сварки

Важно помнить, что если в вашей питающей электросети пониженное или нестабильное напряжение, то диаметр сварочной проволоки лучше уменьшить, чтобы избежать непроварки.

Контроль расхода сварочной проволоки

Для того чтобы управлять себестоимостью сварочных работ, требуется контролировать расход проволоки.

Ключевыми факторами, определяющими расход, являются:

  • химический состав металла;
  • диаметр и качество проволоки;
  • характеристики сварочного агрегата;
  • использование защитного газа.

Широко применяемым нормативом расхода сварочного материала, в зависимости от протяженности швов и сложности изделия, считается 1-2% от его общей массы. К этому количеству добавляют 6 % на угар и потери проволоки

Современные механизмы и скорость подачи сварочной проволоки

Современные полуавтоматические агрегаты подразделяются по виду сварки:

  • в инертных газах;
  • с помощью порошковой проволоки;
  • под флюсом;
  • универсальные.

Агрегаты для работы с инертным газом снабжаются автоматическим клапаном, отсекающим подачу газа при остановке сварки. Агрегаты для работы под флюсом комплектуются горелкой с воронкой. Они используют более толстую проволоку, поэтому обладают усиленным механизмом подачи.

В зависимости от производительности, продолжительности непрерывной работы и ресурса агрегаты разделяются на:

  • Бытовые.
  • Полупрофессиональные.
  • Профессиональные.

По степени своей мобильности сварочные полуавтоматы делятся на переносные, передвижные и стационарные.

Индустриальные агрегаты выполняют с трехфазным питанием. Они могут круглосуточно работать без отключения на охлаждение и позволяют проваривать высококачественные, прочные и ровные швы.

Агрегаты для работы с порошковой проволокой снабжены улучшенным механизмом подачи, не допускающим деформаций и заломов хрупкой проволоки. Универсальные полуавтоматы располагают дополнительной оснасткой:

  • сварочными горелками;
  • специальными форсунками;
  • улучшенными роликами подачи.

что позволяет применять их во многих режимах работы

Подающий механизм (протяжка) сварочного полуавтомата

В систему подачи проволоки входят:

  • Электродвигатель.
  • Трансмиссия.
  • Армированная трубка.
  • Подающие ролики.

По отношению к горелке подающая система может быть тянущей, толкающей или тянуще-толкающей. В толкающей системе ролики размещены возле входа шланга горелки и выталкивают проволоку в ее канал. С тянущей системе подачи ролики размещаются непосредственно в горелке. Это утяжеляет горелку, но повышает стабильность подачи проволоки и снижает вероятность деформации и заломов. Тянуще – толкающую подачу используют при большой длине армированного шланга в профессиональных распределенных сварочных постах.

Применяется два способа регулировки скорости подачи. В первом используется трехфазный асинхронный электродвигатель, и скорость регулируется ступенчато, переключением передач в коробке, напоминающей автомобильную. Второй вариант применяется в тех случаях, когда важно обеспечить очень тонкую подстройку скорости подачи, например, при сварке тонких листов металла. Электродвигатель применяют на постоянном токе, а скорость его вращения регулируется электронной схемой с точностью до нескольких оборотов в минуту.

Применение сварочной проволоки

Сварочная проволока применяется в сварочных аппаратах автоматического и полуавтоматического типа для сварки широкого диапазона металлов, от крупных машиностроительных заводов до домашней мастерской.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом сварочной проволоки является высокое качество получаемого шва сварщиком средней или даже начальной квалификации с небольшим опытом работы. Чтобы получить сопоставимое качество с помощью традиционных палочных электродов, необходим сварщик высокой квалификации с большим наработанным навыком сварки.

Второй неоспоримый плюс – это возможность длительной работы без перерывов на смену электрода, что обеспечивает проварку длинных швов за один прием и повышает как техническое качество, так и эстетическое впечатление от шва.

Еще одно важное преимущество — простота и удобство работы в атмосфере защитных газов. При сварке обычными электродами пришлось бы помещать изделие и сварщика в изолирующем противогазе в герметичную камеру, многократно повысив трудоемкость работы и расход газа.

Недостатком метода является высокая стоимость материалов и оборудования, однако с учетом меньшей потребной квалификации сварщика и меньшей трудоемкости себестоимость погонного метра сварки оказывается ниже.

Сварка нержавеющей стали

Осуществляется в защитной атмосфере аргона ввиду повышенной химической активности нержавеющей стали в нагретом и расплавленном состоянии.

Кроме того, большая литейная усадка, а также пониженная электропроводность и теплопроводность нержавейки приводит к необходимости выбора специальных режимов сварки.

Проволока для сварки нержавейки

Для сварки нержавейки применяется проволока полного сечения из высоколегированных сталей, подбираемая по сходству состава со свариваемым материалом. Для особо ответственных изделий используют вольфрамовую проволоку.

Проволока для сварки нержавейки

Порошковая проволока также используется для сваривания нержавеющих сталей без подачи защитного газа из баллона.

Выбор газа

В качестве защитной атмосферы используются либо аргон, либо углекислый газ.

Иногда для удешевления операции в качестве газа выбирают ацетилен, но он взрывоопасен и требует большого опыта от сварщика.

Применение порошковой проволоки позволяет обойтись без газа, но такой режим также требует высокой квалификации и не рекомендован для особо ответственных изделий.

Технология сварки нержавеющей стали в среде углекислого газа

В ходе сварки нержавеющих сталей нужно следить за выполнением следующих условий:

  • Использовать режим обратной полярности.
  • Не допускать вылет проволоки более сантиметра.
  • Следить за расходом газа, он должен быть от 6 до12 м3 в минуту.
  • Применять осушитель — медный купорос.
  • Использовать меловой раствор в качестве защиты от брызг.
  • Вести горелку плавно, без рывков.
  • Отступать от края детали не менее чем на 5 см.

Подготовка металла

  • Необходимо стальной щеткой зачистить свариваемые кромки и окружающую их зону от загрязнений.
  • Обезжирить поверхностей уайт-спиритом или специальным растворителем.
  • Обработать поверхность специальным средством от брызг металла. Это поможет до минимума сократить операцию зачистки после операции.
  • Добиться сварочного зазора, достаточного для компенсации усадки.

Техническая схема сварки

По причине малой теплопроводности нержавеющей стали, чтобы избежать перегрева зоны сварки, используют значения рабочего тока на 15-20% ниже, чем при сварке обычных конструкционных сталей.

Техническая схема сварки

Кроме того, надо обеспечить минимальный сварочный зазор, достаточный для компенсации литейной усадки

Исправление дефектов

Во время сварки в металле возникают напряжения, которые могут привести к дефектам. Их исправляют как механическим способом — прессами и валками, так и термическим — путем прогрева отдельных участков изделия до состояния повышенной пластичности для снятия напряжений.

Дефекты сварных швов

 

Полуавтоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом | Сварка шин | Архивы

Страница 4 из 16

Полуавтоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом ведется на постоянном токе на обратной полярности. В процессе сварки дуга горит в парах металла, при этом на катодное пятно, располагающееся на поверхности ванны, непрерывно падает поток ионов алюминия, которые, достигая поверхности свариваемого металла, нейтрализуются и тормозятся, выделяя большое количество тепла, способствующего разрушению пленки окиси.
При этом способе дуга между электродной проволокой и свариваемыми шинами расплавляет металл и в образовавшуюся сварочную ванну непрерывно поступает каплями расплавленный металл электрода, заполняя пространство между кромками шин, формуя шов.

Режимы сварки алюминиевых шин неплавящимся электродом в среде аргона

* При вертикальной и горизонтальной сварке технологический зазор не делают, а скашивают кромки под углом 45 ,
** Приведено суммарное время за три прохода.

Пленка окиси алюминия собирается на поверхности шва благодаря волнообразному перемещению металла в сварочной ванне. Основной задачей при полуавтоматической сварке плавящимся электродом является уменьшение размера капель расплавляемого электрода; чем меньше капли, тем короче время нахождения их на торце электрода; чем они быстрее падают в сварочную ванну, тем меньше их температура. Значительную роль в снижении размеров капель играет плотность тока на электродной проволоке.

Рис. 17. Схема включения выпрямительной приставки.
П — контактор или пускатель; СТ — сварочный трансформатор; Дст— дроссель сварочного трансформатора; К — конденсатор: R — резистор; Дг—Д» — диод полупроводниковый; СД — сглаживающий дроссель; ДВ — двигатель вентилятора; ПК — пакетный выключатель; РВК — контакт реле контроля вентиляции.
При повышении плотности тока анодное пятно начинает располагаться и на боковых поверхностях электродной проволоки. При этом конец проволоки приобретает конусообразную форму, так как капли начинают образовываться в том месте, где диаметр проволоки тоньше, они резко уменьшаются в своем размере и легче стекают в процессе сварки.
Перенос металла через дугу вместо капельного становится струйным. Дуга горит устойчиво с характерным ровным шумом, достигается полное разрушение пленки окиси и повышение производительности сварки.
В качестве источника питания установки применяют сварочные генераторы постоянного тока, имеющие жесткую внешнюю характеристику, например ПСГ-500, ПСУ-500 и др. Можно также использовать и сварочные преобразователи, имеющие падающую характеристику, например ПСО-500, в которых для этого отключают лишь последовательную обмотку. В других машинах выполняют переключения по схемам, разработанным для этой цели заводами-поставщиками машин.
Источником питания установки могут служить и сварочные трансформаторы типов СТЭ, СТН, ТС и другие, включаемые совместно с выпрямительной приставкой. Схема такой установки приведена на рис. 17. Качество сварки, выполненной на выпрямленном токе при однофазной схеме выпрямления, не уступает сварке, выполненной на постоянном токе сварочных генераторов.
При работе со сварочными трансформаторами с дросселями в однокорпусном исполнении приставку включают к выводным зажимам со стороны низкого напряжения. При работе со сварочными трансформаторами, имеющими отдельный регулировочный дроссель, приставку включают после дросселя.
Для полуавтоматической сварки алюминиевых шин применяют электродную проволоку марок СвА5С или СвАКЗ (ГОСТ 7874-66) диаметром 1,8—2 мм.
Для полуавтоматической сварки в среде аргона алюминиевых шин применяются полуавтоматы типов ПШП-10, ПМР-2, ПМР-4, ПДР-302 и др. Полуавтомат ПШП-10 состоит из аппаратного ящика, напольной катушки с электродной проволокой и пистолета-горелки. Сварочная проволока подается тянущим механизмом, установленным на пистолете. Полуавтоматы ПРМ-2 и ПРМ-4 (полуавтомат ранцевый монтажный) состоят из аппаратного ящика, ранца с катушкой для электродной проволоки и пистолета-горелки. В этих полуавтоматах проволока подается толкающим механизмом, установленным в ранце, что обеспечило значительное снижение массы пистолета до 0,6 кг. Во всех сварочных полуавтоматах подача проволоки автоматизирована. Перемещение пистолета производится вручную.

Технические данные полуавтоматов для сварки в защитном газе

 

Напряжение питающей сети, В

Мак-сималь-ный сварочный ток, А

Диаметр
сварочной проволоки, мм

Скорость по

Масса электрод

Комплектность

Размеры, мм

Масса,

Тип

дачи, проволоки, м/мин

ной проволоки на кассете, кг

Дли-на

Ши-рина

Вы-сота

 

ПРМ-2

220

400

0,8—2,0

1,6—12

2,5

Шкаф аппаратный
Ранец
Горелка

450
380 250

200 120 40

345 225 150

24 5 2,0

ПРМ-4

220

500

0,8—2,5

1,6—13

2,5

Шкаф аппаратный Ранец
Малая горелка Большая горелка

436 372 225 240

204 130 38 40

295 282 100
162

18 4,1

 

ПДГ-302

220/380

300

0,8—2

3—12

1.5

Шкаф управления Ранец
Горелка

500 380 350

500 100 35

500 330 150

30 5,5 0,45

ПШП-10

220

350

1-2,5

2,7—11

6

Ящик управления Горелка
Напольная катушка

600 340 400

260
338 500

340 160 500

23,6 1,7 16

Технические данные полуавтоматов, применяемых для аргонодуговой сварки, приведены в табл. 9.
Если сварочная проволока поступает не в герметической упаковке, ее перед сваркой очищают от грязи, жира и пленки окиси.
Проволоку обрабатывают в следующей технологической последовательности: сначала на специальном станке перематывают бухты заводской поставки в малые бухты массой I—1,2 кг. Малые бухты распушивают и скрепляют в двух местах свободными бандажами, после чего их промывают в ванне с горячей проточной водой при 80—90°С в течение 30—40 с. При этом процессе снимается консервирующий слой жировой смазки.
Для полного удаления смазки, а также пленки окиси бухты проволоки помещают в щелочную ванну с электролитом следующего состава: 25 г едкого натра, 25 г тринатрийфосфата, 10 г жидкого стекла «а 1 л воды. Температура электролита 60—70°С. Продолжительность травления 1,5—2 мин.
После травления проволоку вторично промывают в горячей проточной воде при 60—70°С в течение 30— 40 с, затем в проточной холодной воде 30—40 с.
Для осветления бухты проволоки помещают на 40— 60 с в ванну в 10—15%-ный раствор серной или азотной кислоты. Температура кислотного раствора 16—25°С. Осветленную проволоку промывают сначала в холодной, а затем в горячей воде при температуре 60—70°С. Продолжительность промывки в каждой ваине 30—40 с. После промывки бухты проволоки просушивают в шкафу при 105—110°С в течение 30—40 мин. Просушенные бухты проволоки на намоточном станке перематывают на съемные катушки заплечного ранца полуавтомата. Намотанные катушки складируют в бачок с герметической крышкой, откуда их выдают сварщикам по мере надобности.
Химическую обработку проволоки делают из расчета не более двухсуточного ее расхода. Если проволока хранится свыше двух суток, она становится непригодной для сварки из-за образования на ее поверхности нового слоя пленки окиси. Такая проволока требует повторной обработки.

При непрерывной работе сварщика расход проволоки в смену составляет около 10 кг. Поэтому в зависимости от объема предстоящих работ в МЭЗ изготовляют необходимых размеров ванны для травления, осветления и промывки в горячей и холодной воде. На площади 20 м2 размещается необходимое оборудование, обеспечивающее обработку 30—40 кг проволоки в смену.

Рис. 18. Схема полуавтомата ПШП-10 для полуавтоматической аргонодуговой сварки.
PIT — трансформатор; ЛЕТ— автотрансформатор; BC1, ВС2 — выпрямитель селеновый; ЯДПП — якорь двигателя подачи проволоки; ОВДПП — обмотка возбуждения двигателя подачи проволоки; КС — контактор сварочный: Я — реле промежуточное; И — реле напряжения; Г — реле газовое; Т — тумблер-   переключатель; ПВ — пакетный выключатель.
Схема полуавтомата типа ПШП-10 приведена на рис. 18.
Приступая к работе на полуавтомате ПШП-10, вначале подключают сварочную цепь к источнику питания постоянного тока, устанавливают тумблер-переключатель Т на положение «сварка», затем поворотом пакетного выключателя ПВ включают первичную обмотку трансформатора ПТ. Загоревшаяся лампа JI показывает наличие напряжения в аппаратном ящике.

Рис. 19. Схема полуавтомата ПРМ-4 для полуавтоматической аргонодуговой сварки.
ПТ — трансформатор; Д,—Да — диод полупроводниковый; Да—Да — стабилитрон; м — электродвигатель подачи проволоки; ОВМ — обмотка возбуждения электродвигателя подачи проволоки; ЛГУ — магнитный усилитель; КЭМ — клапан электромагнитный; Р — реле промежуточное; К — контактор; В3, В2 —тумблер; В3. Bt — микропереключатель; R,, Кг —резистор; Pi. Л« — резистор подгоночный; R* — потенциометр; ПРи ПР2 — предохранитель.
Касаясь сварочной проволокой одной из кромок шины, сварщик нажимает кнопку Пуск, которая находится на сварочном пистолете. При нажатии кнопки включаются контактор КС, промежуточное Я и газовое Г реле. Промежуточное реле П включает ток в обмотку возбуждения и обмотку якоря двигателя подачи проволоки. При этом проволока начинает двигаться от шин, сварочная цепь размыкается и между проволокой и кромками шин возникает дуга. Сопротивление сварочной цепи резко возрастает, при этом возникает напряжение на дуге, а следовательно, и на зажимах реле напряжения Н, которое, срабатывая, переключает направление тока в обмотке возбуждения.

Рис. 20. Ранцевый полуавтомат ПДГ-302.
Двигатель начинает работать в обратном направлении, а сварочная проволока начинает подаваться в сторону свариваемых шин. С включением газового реле начинается подача аргона. Регулировка скорости подачи проволоки осуществляется автотрансформатором АВТ. Тумблер-переключатель, включенный в схему, одновременно служит для изменения направления подачи проволоки при настройке аппарата.
Значительно проще полуавтоматы типа ПРМ, изготовляемые специально для выполнения сварки в монтажных условиях.  Они также состоят из трех основных  частей: ящика с аппаратурой, пистолета-горелки и ранца, в котором находится катушка с электродной проволокой и механизм подачи. Схема полуавтомата ПРМ-4 приведена на рис. 19.
При работе с этим полуавтоматом сварщик после включения сварочной цепи поворотом тумблера Вi подает напряжение в сеть управления, при этом сигнальная лампа покажет наличие напряжения в сети управления.

Рис. 21. Аргонодуговая сварка плавящимся электродом. а — нижняя; б — вертикальная; в — горизонтальная: 1 — шина: 2 — горелка; 3 — шов; 4 — подкладка.
При легком нажатии на пусковую кнопку, находящуюся на пистолете, замыкается контакт В3, включается электромагнитный клапан КЭМ и защитный газ поступает в горелку.
Через 2—3 с после очистки газовых коммуникаций сварщик полностью нажимает на пусковую кнопку и замыкает контакты б4, включается промежуточное реле

Рис. 22. Сварка коробчатых шин полуавтоматом ПРМ.
1 — баллон с аргоном; 2 — ранец с электродной проволокой; 3 — сварочный пистолет: 4 — ящик с аппаратурой; 5 — свариваемая
Таблица 10
Режимы нижней полуавтоматической сварки в защитном газе


Толщина шин, ми

Сварочный ток, А

Скорость подачи электродной проволоки, м/мин

Напряжение на дуге, В

Число про-ходов

Время сварки шва длиной 100 мы, с

Расход на 100 мм

аргона, л

присадки, г

6

180

3,6

22

1

18—20

15—20

15

10

230

4,5

24

1—2

35—40

20—30

30

15

250

5,4

26

3

100

75

60

20

280

5,6

27

5

200

100—120

100

30

280

5,6

27

10

300

150—180

160

Р, которое в свою очередь включает контактор К сварочной цепи и цепь на обмотку усилителя МУ, от которого подается питание на электродвигатель подачи проволоки М. Скорость подачи проволоки регулируется потенциометром R5. Необходимым условием доброкачественной сварки является соответствие скорости подачи проволоки и времени ее расплавления, которое в свою очередь зависит от плотности тока на электродной проволоке.
Полуавтомат ПДГ-302 отличается тем, что в нем автоматически обеспечиваются необходимые выдержки времени для предварительной и последующей подачи защитного газа при включении и отключении сварочного тока. Общий вид полуавтомата приведен на рис. 20.
При нижней сварке разделку кромок под углом 35° выполняют только при толщине шин свыше 10 мм. При вертикальной, горизонтальной и потолочной сварке разделывают кромки под углом 40° при толщине шин 8 мм и более.
Схема расположения сварочной головки при нижней, горизонтальной и вертикальной сварке приведена на рис. 21. Рабочий момент сварки приведен на рис. 22.
Шины толщиной до 15 мм укладывают для сварки с зазором 3 мм, толщиной более 15 мм — с зазором 4—5 мм.
Рекомендуемые режимы полуавтоматической аргоно-дуговой сварки при нижнем положении шва приведены в табл. 10; при горизонтальном и вертикальном — в табл. 11.
Для лучшей защиты аргоном сварочной ванны от кислорода воздуха расстояние от сопла пистолета до поверхности свариваемого шва стремятся держать минимальным, оно не должно быть свыше 3—4 мм. При толщинах свариваемых шин свыше 20 мм их предварительно подогревают до 200—250°С. Это делают или угольной дугой, или пропано-воздушным пламенем. В процессе нижней сварки сварщик кроме поступательного движения вдоль шва производит и колебательные движения поперек шва с амплитудой 3—4 мм. При вертикальной, горизонтальной и потолочной сварке амплитуду поперечных колебаний уменьшают до 2 мм.
Вертикальную сварку ведут снизу вверх.
Вертикальную полуавтоматическую сварку шин толщиной свыше 20 мм выполняют с применением специального узкого сопла и удлиненного наконечника. Шины собирают с зазором 15—20 мм, разделку кромок не выполняют. Сварку производят наращиванием шва снизу вверх. Для обеспечения хорошего провара применяют остающиеся алюминиевые подкладки толщиной около 5 мм. Для сохранения постоянного расстояния между свариваемыми шинами устанавливают распорки, которые снимают, когда будет проварено примерно две трети шва.

Режимы вертикальной и горизонтальной полуавтоматической сварки в защитном газе


Толщина шин,  мм

Сварочный ток, А

Скорость подачи, электродной проволоки, м/мин

Напряжение на дуге, В

Число проходов

Время сварки шва длиной 100 мм, с

Расход на 100 мм шва

аргона, л

проволоки, г

6

160

3,2

20

1

25

20

20

10

200

4.0

21

2

60

30

35

15

220

4,9

23

4

120

100

70

20

250

5,0

24

7

240

150

120

30

250

5,0

24

14

350

220

140

Если при многослойной сварке появляется темный напет в виде копоти, то перед нанесением последующего слоя тщательно зачищают стальной щеткой предыдущий слой. Темный налет появляется в результате недостаточной чистоты аргона, применения загрязненной проволоки или неполной защиты сварочной ванны аргоном. Щетка для зачистки кромок шин перед сваркой должна быть чистой и не должна применяться для других работ.

Технология сварки полуавтоматом MIG/MAG

Свар­ка MIG/MAG была изоб­ре­те­на в 1950‑х годах и основ­ные прин­ци­пы исполь­зу­ют­ся, в совре­мен­ных сва­роч­ных аппа­ра­тах по сей день. Она явля­ет­ся самой уни­вер­саль­ной и часто при­ме­ня­е­мой в кузов­ном ремон­те. Когда речь идёт о полу­ав­то­ма­ти­че­ской свар­ке, то, име­ют вви­ду, имен­но эту свар­ку. В отли­чие от дру­гих видов руч­ной свар­ки она отли­ча­ет­ся лёг­ко­стью при­ме­не­ния, при этом даёт каче­ствен­ный результат.

Более пра­виль­ное и пол­ное назва­ние это­го вида свар­ки GMAW (Gas metal arc welding – элек­тро­ду­го­вая свар­ка метал­ла в сре­де защит­но­го газа), но чаще исполь­зу­ют имен­но аббре­ви­а­ту­ру  MIG/MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas).

MIG/MAG-свар­ка – это элек­тро-дуго­вая свар­ка, исполь­зу­ю­щая посто­ян­ный ток (DC). В каче­стве элек­тро­да в этом виде свар­ке исполь­зу­ет­ся про­во­ло­ка, кото­рая посту­па­ет в место свар­ки с опре­де­лён­ной задан­ной ско­ро­стью. Обыч­но такая свар­ка исполь­зу­ет­ся вме­сте с защит­ным газом. MIG – полу­ав­то­ма­ти­че­ская свар­ка, где в каче­стве защит­но­го газа исполь­зу­ет­ся инерт­ный газ (аргон, гелий..), а MAG – полу­ав­то­ма­ти­че­ская свар­ка, где в каче­стве защит­но­го газа исполь­зу­ет­ся актив­ный газ (CO2 и смеси).

Пер­во­на­чаль­но исполь­зо­вал­ся толь­ко аргон для свар­ки всех метал­лов, что было доро­го и недо­ступ­но. В даль­ней­шем ста­ли при­ме­нять дву­окись угле­во­да (CO2) и сме­си и этот вид свар­ки стал более доступ­ным и полу­чил широ­кое распространение.

MIG/MAG-свар­кой мож­но сва­ри­вать раз­лич­ные виды метал­ла: алю­ми­ний и его спла­вы, угле­ро­ди­стую и низ­ко­уг­ле­ро­ди­стую сталь и спла­вы, никель, медь и магний.

Учи­ты­вая высо­кое каче­ство свар­ки и лёг­кость при­ме­не­ния, она, в допол­не­ние к это­му, рас­про­стра­ня­ет срав­ни­тель­но неболь­шой нагрев зоны, вокруг места сварки.

Содер­жа­ние статьи:

Принцип действия

Свар­ка MIG/MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas) осу­ществ­ля­ет­ся посред­ством элек­три­че­ской дуги, защи­щён­ной газом, обра­зу­е­мой меж­ду рабо­чей поверх­но­стью и про­во­ло­кой (элек­тро­дом), кото­рые авто­ма­ти­че­ски посту­па­ют к месту свар­ки при нажа­тии на курок. Ско­рость пода­чи про­во­ло­ки, напря­же­ние свар­ки и коли­че­ство газа уста­нав­ли­ва­ют­ся зара­нее. Из-за того, что сва­роч­ная про­во­ло­ка авто­ма­ти­че­ски посту­па­ет к месту свар­ки, а от свар­щи­ка зави­сят толь­ко мани­пу­ля­ции со сва­роч­ной горел­кой, такой вид свар­ки часто и назы­ва­ют полуавтоматической.

При MIG/MAG-свар­ке очень важ­на настрой­ка сва­роч­но­го аппа­ра­та. При элек­тро­ду­го­вой свар­ке элек­тро­да­ми и при свар­ке TIG настрой­ки не так кри­тич­ны. Так­же важ­на чисто­та метал­ла перед нача­лом сварки.

Конец про­во­ло­ки дол­жен высту­пать на опре­де­лён­ное рас­сто­я­ние, ина­че слиш­ком длин­ная про­во­ло­ка-элек­трод не поз­во­лит защит­но­му газу нор­маль­но дей­ство­вать. Этот пара­метр мы рас­смот­рим ниже в этой статье.

Оборудование для сварки MIG/MAG

Сва­роч­ный аппа­рат  MIG/MAG содер­жит гене­ра­тор элек­три­че­ской дуги (транс­фор­ма­тор или инвер­тер), меха­низм пода­чи про­во­ло­ки, кабель «мас­сы» с зажи­мом, бал­лон для защит­но­го газа.

Защитный газ

Основ­ная зада­ча защит­но­го газа – защи­та рас­плав­лен­но­го метал­ла от атмо­сфер­но­го воз­дей­ствия (кис­ло­род окис­ля­ет, а азот и вла­га из воз­ду­ха вызы­ва­ют пори­стость шва) и обес­пе­чить бла­го­при­ят­ные усло­вия зажи­га­ния сва­роч­ной дуги.

Тип защит­но­го газа вли­я­ет на ско­рость плав­ле­ния, про­ник­но­ве­ние сва­роч­ной дуги, на коли­че­ство брызг при свар­ке, фор­му и меха­ни­че­ские свой­ства сва­роч­но­го шва. Опре­де­лён­ная смесь газов даёт суще­ствен­ный эффект ста­биль­но­сти элек­три­че­ской дуги и умень­ша­ет коли­че­ство брызг при свар­ке. Состав газа вли­я­ет на то, как рас­плав­лен­ный металл от про­во­ло­ки пере­да­ёт­ся к месту сварки.

Инерт­ные газы и их сме­си в каче­стве защит­но­го газа (MIG) исполь­зу­ют­ся для свар­ки алю­ми­ния и цвет­ных метал­лов. Обыч­но при­ме­ня­ют­ся аргон и гелий.

Актив­ные газы и сме­си (MAG) при­ме­ня­ет­ся для свар­ки ста­лей. Чаще все­го это чистая дву­окись угле­ро­да (CO2), а так­же в сме­си с аргоном.

Рас­смот­рим виды и сме­си защит­ных газов подробнее:

  • Чистая дву­окись угле­ро­да (CO2) или дву­окись угле­ро­да с арго­ном, а так­же аргон в сме­си с кис­ло­ро­дом обыч­но исполь­зу­ют­ся, для свар­ки ста­ли. Если исполь­зо­вать дву­окись угле­ро­да (CO2) в каче­стве защит­но­го газа, то полу­чи­те высо­кую ско­рость плав­ле­ния, луч­шую про­ни­ка­е­мость дуги, широ­кий и выпук­лый про­филь сва­роч­но­го шва. Когда исполь­зу­ет­ся чистая дву­окись угле­ро­да, то про­ис­хо­дит слож­ное вза­и­мо­дей­ствие сил вокруг рас­плав­лен­ных метал­ли­че­ских капель на кон­чи­ке насад­ки. Эти несба­лан­си­ро­ван­ные силы ста­но­вят­ся при­чи­ной обра­зо­ва­ния боль­ших неста­биль­ных капель, кото­рые пере­да­ют­ся в зону свар­ки слу­чай­ны­ми дви­же­ни­я­ми. Это явля­ет­ся при­чи­ной уве­ли­че­ния брызг вокруг сва­роч­но­го шва. Так­же чистый кар­бон диок­сид обра­зу­ет боль­ше испарений.
  • Аргон, гелий и аргон­но-гели­е­вая смесь исполь­зу­ют­ся при свар­ке цвет­ных метал­лов и их спла­вов. Эти сме­си инерт­ных газов дают более низ­кую ско­рость плав­ле­ния, мень­шее про­ник­но­ве­ние и более узкий сва­роч­ный шов. Аргон дешев­ле гелия и сме­си гелия с арго­ном, а так­же даёт мень­шее коли­че­ство брызг при свар­ке. В отли­чие от арго­на, гелий даёт луч­шее про­ник­но­ве­ние, более высо­кую ско­рость плав­ле­ния и выпук­лый про­филь сва­роч­но­го шва. Но когда исполь­зу­ет­ся гелий, сва­роч­ное напря­же­ние воз­рас­та­ет при такой же длине сва­роч­ной дуги и рас­ход защит­но­го газа воз­рас­та­ет в срав­не­нии с арго­ном. Чистый аргон не под­хо­дит для свар­ки ста­ли, так как дуга ста­но­вит­ся слиш­ком нестабильной.
  • Уни­вер­саль­ная смесь для угле­ро­ди­стой ста­ли состо­ит из 75% арго­на и 25% дву­оки­си угле­ро­да (может обо­зна­чать­ся 74/25 или C25). При исполь­зо­ва­нии тако­го защит­но­го газа обра­зу­ет­ся наи­мень­шее коли­че­ство брызг и умень­ша­ет­ся веро­ят­ность про­жи­га насквозь тон­ких металлов.

Подготовка металла к сварке

Металл дол­жен быть зачи­щен от крас­ки и ржав­чи­ны. Даже остат­ки крас­ки при свар­ке будут ухуд­шать каче­ство и проч­ность сва­роч­но­го соеди­не­ния. Место под зажим для мас­сы так­же долж­но быть зачищено.

Как держать сварочную горелку

Сва­роч­ной горел­кой полу­ав­то­ма­та MIG/MAG мож­но управ­лять одной рукой, но исполь­зо­ва­ние двух рук облег­чит кон­троль и уве­ли­чит акку­рат­ность и каче­ство сва­роч­но­го шва. Смысл в том, что­бы одной рукой дер­жать горел­ку и опи­рать­ся ей на дру­гую руку. Так мож­но лег­че кон­тро­ли­ро­вать рас­сто­я­ние от сва­ри­ва­е­мой поверх­но­сти и угол, а так­же делать горел­кой нуж­ные дви­же­ния при фор­ми­ро­ва­нии шва.

Что­бы рабо­тать дву­мя рука­ми, необ­хо­ди­мо исполь­зо­вать пол­но­раз­мер­ную сва­роч­ную мас­ку (луч­ше с авто­за­тем­не­ни­ем), кото­рая удер­жи­ва­ет­ся на голо­ве и руки оста­ют­ся свободными.

Движение сварочной горелкой во время сварки

  • Суще­ству­ет мно­же­ство дви­же­ний сва­роч­ной горел­кой при фор­ми­ро­ва­нии шва. Для метал­лов, име­ю­щих тол­щи­ну 1- 2 мм, мож­но при­ме­нять вол­ни­сто-зиг­за­го­об­раз­ное дви­же­ние, что­бы удо­сто­ве­рить­ся, что элек­три­че­ская дуга дей­ству­ет на оба сва­ри­ва­е­мых листа. Так мож­но полу­чить проч­ный и гер­ме­тич­ный шов. При таком дви­же­нии элек­три­че­ская дуга не успе­ва­ет про­жечь металл насквозь.

  • Пря­мой шов, без каких-либо дви­же­ний в сто­ро­ну мож­но при­ме­нять на метал­лах, име­ю­щих прак­ти­че­ски любую тол­щи­ну, но здесь нужен опре­де­лён­ный опыт, что­бы удо­сто­ве­рить­ся, что сва­роч­ная дуга рав­но­мер­но дей­ству­ет на оба сва­ри­ва­е­мых металла.
  • При свар­ке метал­ли­че­ских дета­лей, име­ю­щих тол­щи­ну мень­ше 1мм, луч­ше исполь­зо­вать элек­трод­ную про­во­ло­ку мень­ше­го диа­мет­ра, умень­шить пара­мет­ры силы тока, а так­же ско­рость пода­чи про­во­ло­ки. Нуж­но варить корот­ки­ми импуль­са­ми, делая пере­рыв меж­ду ними в пре­де­лах 1 секун­ды, что­бы металл успе­вал охла­дить­ся. Корот­кий пере­рыв нужен, что­бы сле­ду­ю­щий сег­мент сли­вал­ся с преды­ду­щим и полу­чал­ся моно­лит­ный гер­ме­тич­ный шов.
  • При свар­ке длин­но­го сег­мен­та, во избе­жа­ние пере­гре­ва метал­ла и теп­ло­вой дефор­ма­ции, мож­но сва­ри­вать неболь­ши­ми сег­мен­та­ми или точ­ка­ми с интер­ва­ла­ми, пооче­рёд­но, то с одно­го, то с дру­го­го кон­ца сва­ри­ва­е­мо­го отрез­ка. Таким обра­зом, мож­но про­ва­рить весь сег­мент, без полу­че­ния теп­ло­вой дефор­ма­ции листо­во­го металла.

Скорость сварки

Ско­рость свар­ки – это ско­рость, с кото­рой элек­три­че­ская дуга про­хо­дит вдоль места свар­ки. Она кон­тро­ли­ру­ет­ся сварщиком.

Ско­рость дви­же­ния сва­роч­ной горел­ки долж­на кон­тро­ли­ро­вать­ся свар­щи­ком и соот­вет­ство­вать ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки и напря­же­нию элек­три­че­ской арки, выбран­ных, в соот­вет­ствии с тол­щи­ной сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла и фор­мы шва.

Важ­но добить­ся пра­виль­ной ско­ро­сти свар­ки. Слиш­ком высо­кая ско­рость может вызвать слиш­ком мно­го брызг рас­плав­лен­но­го метал­ла. Защит­ный газ может остать­ся в быст­ро засты­ва­ю­щем рас­плав­лен­ном метал­ле, обра­зуя поры. Слиш­ком мед­лен­ная ско­рость свар­ки может стать при­чи­ной излиш­не­го про­ник­но­ве­ния сва­роч­ной дуги в сва­ри­ва­е­мый металл.

Ско­рость дви­же­ния сва­роч­ной горел­ки вли­я­ет на фор­му и каче­ство сва­роч­но­го шва. Мно­гие опыт­ные свар­щи­ки опре­де­ля­ют с какой ско­ро­стью нуж­но дви­гать сва­роч­ную горел­ку, гля­дя на тол­щи­ну и шири­ну шва в про­цес­се сварки.

Скорость потока защитного газа

Может зна­чи­тель­но вли­ять на каче­ство свар­ки. Ско­рость пото­ка защит­но­го газа долж­на стро­го соот­вет­ство­вать ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки. Слиш­ком мед­лен­ный поток не даёт нор­маль­ной защи­ты от окис­ле­ния, в то вре­мя как слиш­ком высо­кая ско­рость пото­ка защит­но­го газа может создать завих­ре­ния, кото­рые так­же поме­ша­ют нор­маль­ной защи­те. Все откло­не­ния ведут к пори­сто­сти сва­роч­но­го шва. Важ­но создать ров­ный поток воз­ду­ха, без завих­ре­ний. На это может вли­ять нали­чие застыв­ших брызг на насадке.

Угол сварочной горелки во время сварки

Свар­ка MIG/MAG может сва­ри­вать раз­ные дета­ли под раз­ны­ми угла­ми, поэто­му не суще­ству­ет уни­вер­саль­но­го угла, кото­рый нуж­но соблю­дать при свар­ке. При свар­ке дета­лей, лежа­щих в одной плос­ко­сти иде­аль­ным будет угол в 15–20 гра­ду­сов (от вер­ти­каль­но­го поло­же­ния). При свар­ке двух дета­лей под углом удоб­нее дер­жать горел­ку под углом 45 гра­ду­сов. Прак­ти­ку­ясь, мож­но для себя опре­де­лить наи­бо­лее удоб­ный угол в кон­крет­ной ситуации.

Сварочное напряжение (длина электрической дуги)

Дли­на дуги одна из самых важ­ных пере­мен­ных в свар­ке MIG/MAG, кото­рую нуж­но кон­тро­ли­ро­вать. Нор­маль­ное напря­же­ние сва­роч­ной дуги в дву­оки­си угле­ро­да (CO2) и гелии (He) намно­го выше, чем в Ароне (Ar). Напря­же­ние дуги вли­я­ет на про­ник­но­ве­ние, проч­ность и шири­ну шва.

С уве­ли­че­ни­ем напря­же­ния элек­три­че­ской дуги, шов ста­но­вит­ся более плос­ким и широ­ким и до опре­де­лён­ных пре­де­лов уве­ли­чи­ва­ет­ся про­ник­но­ве­ние. Низ­кое напря­же­ние даёт более узкий и выпук­лый шов и умень­ша­ет­ся проникновение.

Слиш­ком боль­шое и слиш­ком малень­кое напря­же­ние вызы­ва­ет неста­биль­ность дуги. Избы­точ­ное напря­же­ние явля­ет­ся при­чи­ной обра­зо­ва­ния брызг и пори­сто­сти шва.

Сварочная проволока

Сва­роч­ная про­во­ло­ка слу­жит при­са­доч­ным мате­ри­а­лом. При свар­ке про­во­ло­ка посту­па­ет к месту шва и рас­плав­ля­ет­ся вме­сте с кром­ка­ми метал­лов, запол­няя шов. У неё дол­жен быть хими­че­ский состав, схо­жий с соста­вом  сва­ри­ва­е­мых мате­ри­а­лов. К при­ме­ру, содер­жа­ние угле­ро­да, от кото­ро­го зави­сит пла­стич­ность шва.

Тем­пе­ра­ту­ра плав­ле­ния элек­трод­ной про­во­ло­ки долж­на быть чуть ниже или такой же, как метал­лов, кото­рые сва­ри­ва­ют­ся. Если про­во­ло­ка будет пла­вить­ся поз­же, чем сва­ри­ва­е­мый металл, то уве­ли­чи­ва­ет­ся веро­ят­ность про­жже­ния метал­ла насквозь.

Для свар­ки алю­ми­ния и его спла­вов при­ме­ня­ет­ся про­во­ло­ка из чисто­го алю­ми­ния или с при­ме­сью маг­ния и кремния.

Диа­метр сва­роч­ной проволоки

Диа­метр сва­роч­ной про­во­ло­ки вли­я­ет на раз­мер шва, глу­би­ну про­ник­но­ве­ния сва­роч­ной дуги, проч­ность шва и на ско­рость сварки.

Боль­ший диа­метр элек­тро­да (про­во­ло­ки) созда­ёт шов с мень­шим про­ник­но­ве­ни­ем, но более широ­кий. Выбор диа­мет­ра про­во­ло­ки зави­сит от тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла и поло­же­ния сва­ри­ва­е­мых деталей.

В боль­шин­стве слу­ча­ев малень­кий диа­метр про­во­ло­ки под­хо­дит для тон­ко­го метал­ла и для свар­ки в вер­ти­каль­ном положении.

Про­во­ло­ка боль­ше­го диа­мет­ра жела­тель­на для более тол­сто­го метал­ла. Ей нуж­но рабо­тать с умень­шен­ной ско­ро­стью пода­чи про­во­ло­ки, из-за более низ­ко­го проникновения.

Длина выхода сварочной проволоки

До каса­ния сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла про­во­ло­ка долж­на высту­пать из нако­неч­ни­ка на опре­де­лён­ную длину.

Этот сег­мент про­во­ло­ки про­во­дит сва­роч­ный ток. Таким обра­зом, уве­ли­че­ние дли­ны это­го сег­мен­та уве­ли­чи­ва­ет элек­три­че­ское сопро­тив­ле­ние и тем­пе­ра­ту­ру это­го отрез­ка про­во­ло­ки. Чем боль­ше высту­па­ет про­во­ло­ка, тем мень­ше будет элек­три­че­ская дуга. При длин­ном выхо­де про­во­ло­ки из нако­неч­ни­ка полу­ча­ет­ся узкий шов, низ­кое про­ник­но­ве­ние и повы­шен­ная тол­щи­на шва.

При умень­ше­нии дли­ны выхо­да отрез­ка сва­роч­ной про­во­ло­ки даёт про­ти­во­по­лож­ный эффект. Уве­ли­чи­ва­ет­ся про­ник­но­ве­ние сва­роч­ной дуги, полу­ча­ет­ся более широ­кий и тон­кий шов.

Типич­ная дли­на выхо­да сва­роч­ной про­во­ло­ки варьи­ру­ет­ся от 6 до 13 мм.

При исполь­зо­ва­нии порош­ко­вой про­во­ло­ки без газа дли­на выхо­да сва­роч­ной про­во­ло­ки долж­на быть боль­ше, чем с газом (30 – 45 мм).

Cварка самозащитной проволокой без газа

Порош­ко­вая само­за­щит­ная про­во­ло­ка, кото­рую  так­же назы­ва­ют флю­со­вой име­ет сер­деч­ник, содер­жа­щий в себе все необ­хо­ди­мые при­сад­ки для защи­ты шва и сва­роч­ной дуги в про­цес­се свар­ки без газа.

Такая про­во­ло­ка содер­жит ком­по­нен­ты, обра­зу­ю­щие газ во вре­мя свар­ки, анти­окис­ли­те­ли, очи­сти­те­ли, а так­же при­сад­ки, улуч­ша­ю­щие элек­три­че­скую дугу. Таким обра­зом, при воз­ник­но­ве­нии дуги обра­зу­ет­ся газ, кото­рый защи­ща­ет рас­плав­лен­ный металл, а так­же спе­ци­аль­ные ком­по­нен­ты обра­зу­ют подо­бие шла­ка поверх метал­ла во вре­мя осты­ва­ния, кото­рый защи­ща­ет его во вре­мя затвердевания.

Такую про­во­ло­ку удоб­но исполь­зо­вать, когда сва­роч­ный аппа­рат нужен не часто. Пре­иму­ще­ством явля­ет­ся луч­шая мобиль­ность обо­ру­до­ва­ния (не тре­бу­ет­ся бал­лон с газом) и воз­мож­ность исполь­зо­ва­ния на ули­це (даже в вет­ре­ную пого­ду, вви­ду отсут­ствия при­то­ка защит­но­го газа).

При свар­ке само­за­щит­ной про­во­ло­кой обра­зу­ет­ся мно­го дыма и испа­ре­ний и слож­но визу­аль­но кон­тро­ли­ро­вать про­цесс свар­ки. Сва­роч­ный флюс, кото­рый оста­ёт­ся поверх гото­во­го шва, не про­во­дит элек­три­че­ства, поэто­му после охла­жде­ния, что­бы сва­ри­вать поверх гото­во­го шва, его необ­хо­ди­мо сна­ча­ла зачистить.

При помо­щи порош­ко­вой про­во­ло­ки мож­но сва­ри­вать более тол­стый металл, чем при помо­щи про­во­ло­ки, исполь­зу­е­мой с газом.

Свар­ка при помо­щи это­го типа про­во­ло­ки «про­ща­ет» недо­ста­точ­но хоро­шо под­го­тов­лен­ную поверхность.

Полярность при сварке без газа

Поляр­ность – это направ­ле­ние пото­ка элек­три­че­ства в цепи сва­роч­но­го аппарата.

При пря­мой поляр­но­сти элек­трод (про­во­ло­ка) – это минус, а сва­ри­ва­е­мый металл (зазем­ле­ние) – это плюс. При обрат­ной поляр­но­сти элек­трод – плюс, а сва­ри­ва­е­мый металл – минус.

Для свар­ки при помо­щи порош­ко­вой про­во­ло­ки исполь­зу­ет­ся пря­мая поляр­ность (про­во­ло­ка – минус, зазем­ле­ние — плюс).

При свар­ке с газом – элек­трод (+), масса (-).

Поляр­ность, с кото­рой будет нор­маль­но рабо­тать порош­ко­вая про­во­ло­ка, зави­сит от её соста­ва. Быва­ют и такие, кото­рые будут нор­маль­но сва­ри­вать с любой полярностью.

В боль­шин­стве слу­ча­ев, при свар­ке без газа сва­роч­ный аппа­рат дол­жен быть настро­ен с пози­тив­ным зазем­ле­ни­ем и нега­тив­ным элек­тро­дом. Это даст боль­ше мощ­но­сти для плав­ле­ния порош­ко­вой проволоки.

Звук правильной сварки полуавтоматом

При обу­че­нии свар­ки MIG/MAG, важ­но слу­шать зву­ки, изда­ва­е­мые при свар­ке и, конеч­но же, кон­тро­ли­ро­вать про­цесс свар­ки визу­аль­но (через затем­нён­ную мас­ку). При пра­виль­ной свар­ке полу­ав­то­ма­том изда­ёт­ся звук, напо­ми­на­ю­щий жар­ку мяса на ско­во­ро­де. Этот «шипя­ще-жуж­жа­щий» звук гово­рит о хоро­шем балан­се меж­ду ско­ро­стью пода­чи про­во­ло­ки, пода­че газа и настрой­ка­ми напря­же­ния. Застыв­шие брыз­ги на насад­ке или нако­неч­ни­ке сва­роч­ной горел­ки ухуд­ша­ют поток защит­но­го газа, пло­хой кон­такт зажи­ма мас­сы, пло­хо очи­щен­ная область свар­ки, всё это может ухуд­шать фор­ми­ро­ва­ние сва­роч­ной дуги, и будет отра­жать­ся на зву­ке свар­ки. Так­же може­те про­чи­тать ста­тью “как настро­ить сва­роч­ный полу­ав­то­мат” для боль­ше­го пони­ма­ния пра­виль­ной настрой­ки аппа­ра­та перед сваркой.

Меры безопасности

  • Свет, кото­рый обра­зу­ет­ся в про­цес­се любо­го вида элек­тро­ду­го­вой свар­ки, очень яркий. Нуж­но защи­щать гла­за и кожу. Для это­го важ­но исполь­зо­вать сва­роч­ную мас­ку. Сей­час про­да­ют­ся сва­роч­ные мас­ки с авто­за­тем­не­ни­ем, кото­рые авто­ма­ти­че­ски защи­ща­ют от ярко­го све­та, как толь­ко он появ­ля­ет­ся. Это поз­во­ля­ет поль­зо­вать­ся дву­мя рука­ми, не забо­тясь о маске.
  • Важ­но исполь­зо­вать пер­чат­ки для защи­ты от брызг рас­плав­лен­но­го метал­ла. Они важ­ны для защи­ты так­же и от нагре­ва и уль­тра­фи­о­ле­то­во­го излу­че­ния, обра­зу­е­мо­го в про­цес­се свар­ки. Если свар­ка длит­ся боль­ше мину­ты, то уль­тра­фи­о­ле­то­вое излу­че­ние губи­тель­но воз­дей­ству­ет на неза­щи­щён­ные участ­ки кожи.
  • Защит­ный костюм дол­жен быть сде­лан из мате­ри­а­ла, кото­рый хоро­шо выдер­жит воз­дей­ствие рас­плав­лен­ных брызг метал­ла. Если нет воз­мож­но­сти исполь­зо­вать защит­ный костюм, то мате­ри­ал одеж­ды не дол­жен содер­жать син­те­ти­че­ских мате­ри­а­лов, кото­рые лег­ко пла­вят­ся и могут при­чи­нить вред сварщику.
  • Нуж­но наде­вать закры­тую обувь, внутрь кото­рой не попа­дут брыз­ги рас­ка­лён­но­го метал­ла при сварке.
  • Поме­ще­ние, в кото­ром осу­ществ­ля­ет­ся свар­ка долж­но хоро­шо вен­ти­ли­ро­вать­ся. В про­цес­се свар­ки выде­ля­ют­ся вред­ные испа­ре­ния, кото­рые нель­зя вдыхать.

Печа­тать статью

Ещё интересные статьи:

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов (MIG/MAG) – Осварке.Нет

Полуавтоматическая сварка — механизированная дуговая сварка металлическим плавящимся электродом (проволокой) в среде защитных газов. Способ также известен как MIG/MAG сварка. В зависимости от типа используемого защитного газа различают сварку в инертных газах (MIG) и активных (MAG). В качестве активных газов преимущественно используют сварку в среде углекислого газа. В отличии от ручной дуговой сварки покрытыми электродами при механизированной сварке подача электрода в зону сварки выполняется с помощью механизмов, а сварщик перемещает горелку вдоль оси шва и выполняет колебательные движения электродом по необходимости.

Рис. 1. 1 – горелка, 2 – сопло, 3 – токоподводящий наконечник, 4 – электродная проволока, 5 – дуга, 6 – шов, 7 – ванна, 8 – основной металл, 9 – капля металла, 10 – газовая защита.

Сущность метода и общие принципы полуавтоматической сварки

Механизированная сварка, как и другие виды дуговой сварки, осуществляет за счет большей тепловой энергии сварочной дуги сконцентрированной в месте ее горения. Температура дуги больше температуры плавления металлов, поэтому под ее воздействием кромки сварного изделия плавятся, образуя сварочную ванну из жидкого металла. Дуги при этом горит между основным металлом и сварочной проволокой, которая выполняет функции подвода дуги к зоне сварки и является присадочным металлом для заполнения зазора между кромками.

Сварочная проволока с кассеты непрерывно подается в зону сварки при помощи подающего механизма, который проталкивает ее по каналу в рукаве к соплу сварочной горелки.

Сварочная дуга, расплавленный металл, конец сварочной проволоки, околошовная зона находятся под защитой газа, выходящего с горелки. Для получения более качественного шва, иногда выполняют подачу защитного газа дополнительно с обратной стороны шва.

В отличии от ручной сварки, отсутствие покрытых электродов позволяет механизировать процесс или полностью автоматизировать.

Оборудование для полуавтоматической сварки

В комплект оборудования для механизированной сварки входят источник питания сварочной дуги, подающий механизм, газовое оборудование, горелка. Для повышения производительности и избежания перегрева горелки при серийном производстве могут использоваться системы охлаждения.

Источники питания сварочной дуги

Для сварки в среде защитных газов изготавливают источники питания с жесткими внешними вольт-амперными характеристиками. Сварка производится на источниках постоянного тока — сварочные выпрямители, преобразователи, инверторы или специальные установки, содержащие в себе источник питания и подающий механизм, а также блок управления. Источники питания переменного тока практически не используются.

Многопостовые источники питания

Для организации работы в цехах на производстве со стационарными сварочными постами целесообразно использовать многопостовые источники питания. Для этих целей можно использовать преобразователи и выпрямители. Существует две схемы организации многопостовой сварки.

Первая схема используется когда сварка производиться одинаковыми режимами на каждом посте с частыми замыканиями сварочной цепи (возбуждение дуги). При такой схеме в цепь каждого сварочного поста включают дроссель, который способствует снижению влияния постов друг на друга при одновременной работе.

Вторая схема может быть использована для регулирования режимов сварки индивидуально на каждом посте с минимальным влиянием постов друг на друга. В таком случае напряжение холостого хода многопостового источника питания устанавливают на максимум, а снижение силы тока (регулирование) выполняется с помощью балластного реостата на каждом посте.

Механизмы подачи проволоки

Механизмы подачи проволоки используются для стабильной подачи проволоки и регулирования скорости подачи в сварочную горелку. Обычно подающий механизм состоит из электродвигателя, редуктора, тормозящего устройства, подающих и прижимных роликов, а также кассеты с проволокой. Существуют различные варианты исполнения подающих механизмов — закрытого и открытого типа.

В зависимости от числа роликов различают двухроликовые и четырехроликовые подающие механизмы. Последние более надежные и рекомендуется использовать для проволоки большего сечения или при сварке порошковой проволокой.

Для увеличения радиуса проведения сварочных работ и обеспечения стабильной подачи сварочной проволоки могут применяться промежуточные механизмы подачи. Это позволяет увеличить зону проведения сварочных работ от 10 до 20 метров. Промежуточные механизмы синхронизируются с основным что позволяет значительно удалятся от источника питания или полуавтомата и газового оборудования.

Механизмы подачи проволоки

Механизмы подачи проволоки используются для стабильной подачи проволоки и регулирования скорости подачи в сварочную горелку. Обычно подающий механизм состоит из электродвигателя, редуктора, тормозящего устройства, подающих и прижимных роликов, а также кассеты с проволокой. Существуют различные варианты исполнения подающих механизмов — закрытого и открытого типа.

В зависимости от числа роликов различают двухроликовые и четырехроликовые подающие механизмы. Последние более надежные и рекомендуется использовать для проволоки большего сечения или при сварке порошковой проволокой.

Для увеличения радиуса проведения сварочных работ и обеспечения стабильной подачи сварочной проволоки могут применяться промежуточные механизмы подачи. Это позволяет увеличить зону проведения сварочных работ от 10 до 20 метров. Промежуточные механизмы синхронизируются с основным что позволяет значительно удалятся от источника питания или полуавтомата и газового оборудования.

Сварочные полуавтоматы

Сварочные полуавтоматы — специальные установки для механизированной сварки в среде защитных газов содержащие в себе источник питания, подающий механизм, горелку и блок управления процессом. Дополнительно полуавтомат может иметь дистанционный пульт управления, включать схемы позволяющие выполнять сварку в импульсно-дуговом режиме и т.д.

Сегодня чаще используется схема сварки от сварочного полуавтомата, чем источник питания + подающий механизм.

Сварочная горелка

Выполняет несколько функций, среди которых: направление проволоки в зону сварки, подвод тока к сварочной проволоке, подача защитного газа, управление процессом при помощи кнопки управления. Все это возможно благодаря использованию специального шланга внутри которого находится сразу несколько элементов — сварочные кабеля, управляющие провода, спиралеобразный канал для направления проволоки, трубка для подачи газа, а иногда и для подачи воды.

 

Газовое оборудование для полуавтоматической сварки

В состав газового оборудования для сварки полуавтоматом входят: баллон, редуктор, ротаметр, подогреватель, осушитель, смеситель газов, рукава (шланги).

Баллоны
В баллонах хранят и транспортируют сжатые газы. Содержащийся в баллоне газ можно распознать по цвету и надписи на баллоне.

 

Редуктор (регулятор давления)

Редуктор присоединяется к вентилю баллона, предназначен для понижения давления от баллонного до рабочего и постоянного его поддер

 

жания. Для регулирования расходов газа (давления) вращают маховик на редукторе.

Подогреватель

 

При сварке в среде углекислого газа редуктор дополнительно комплектуется подогревателем газа, чтобы избежать замерзания редуктора.

При большем расходе углекислого газа наблюдается резкое снижение температуры, что приводит к замерзанию в редукторе влаги содержащейся в углекислоте. Работает подогреватель от постоянного (20 В) и переменного (36 В) тока.

Баллоны

В баллонах хранят и транспортируют сжатые газы. Содержащийся в баллоне газ можно распознать по цвету и надписи на баллоне.

Редуктор (регулятор давления)

Редуктор присоединяется к вентилю баллона, предназначен для понижения давления от баллонного до рабочего и постоянного его поддержания. Для регулирования расходов газа (давления) вращают маховик на редукторе.

Подогреватель

При сварке в среде углекислого газа редуктор дополнительно комплектуется подогревателем газа, чтобы избежать замерзания редуктора.

При большем расходе углекислого газа наблюдается резкое снижение температуры, что приводит к замерзанию в редукторе влаги содержащейся в углекислоте. Работает подогреватель от постоянного (20 В) и переменного (36 В) тока.

Осушитель

Для поглощения влаги находящейся в углекислом газе в состав газового оборудования иногда включают осушитель большего или низкого давления. Осушитель высокого давления устанавливается перед редуктором, а низкого — после редуктора. Поглощает влагу специальное вещество — алюмогликоль или силикагель. Свойства обеих веществ можно восстановить путем прокалывания при температуре 250-300 ºC.

Ротаметр

Ротаметры используются для определения расходов защитного газа, когда на редукторе нет предустановленного расходомера.

Рукава (шланги)

Гибкие трубки изготавливаемые из вулканизированной резины усиленные льняной тканью. С их помощью защитный газ транспортируется к горелке и другим частям газового оборудования.

Смеситель газов

Смеситель газов предназначенный для приготовления смеси газов при подаче из нескольких баллонов.

Техника полуавтоматической сварки

Сварка стыковых соединений полуавтоматом

Детали не большей толщины 0,8-4 мм сваривают без разделки кромок закрепленными в сборочно-сварочных приспособлениях.Сваривают тонкий металл на подкладках из того же металла что и изделие или на медных и нержавеющих съемных подкладках. Металл толщиной свыше 4мм можно сваривать как на весу, так и на подкладках.

Тонкий металл при сварке полуавтоматом гораздо легче сваривается при в вертикальном положении. Сварку ведут углом назад, а горелку передвигают в направлении сверху-вниз. При этом сварщику хорошо видно формирование шва и зону сварки.

Для сварки толстого металла лучше использовать газы повышающие тепловую мощность дуги — гелий или смеси гелия и аргона. При этом нужно следить за положением горелки относительно шва. Небольшое отклонение горелки от вертикали способно привести к несплавлению кромок сварных деталей.

Сварка угловых и тавровых соединений полуавтоматом

Сварку угловых предпочтительней вести при расположении сварных деталей в лодочку. При этом выпуск электродной проволоки увеличивают на 10-15% по сравнению со сваркой стыковых швов в нижнем положении.

Сварка угловых и тавровых швов усложняется плохим наблюдением за формированием шва из-за сопла горелки. Расстояние e = 0, при толщине металла до 5 мм, и e = 0,8-1,5 при толщине металла свыше 5 мм.

Сварка нахлесточных соединений

Сварка нахлесточных соединений при толщине металла меньше 1,5 мм выполняется на медной или стальной подкладке за один проход.

Сварка деталей толщиной более 1,5 мм выполняется на весу за несколько проходов.

Сварка горизонтальных швов полуавтоматом

Сварка горизонтальных швов ведется «углом вперед» без поперечных колебательных движений горелкой. Металл толщиной более 6 мм сваривают за несколько проходов.

Сварка деталей до 3 мм ведется под прямым углом горелки оси горелки относительно сварных деталей, без разделки кромок.

Сварка деталей более 3 мм в горизонтальном положении сваривается с разделкой верхней кромки, а горелка наклоняется относительно верхней детали под углом примерно 70º.

Сварка вертикальных швов

Сварку вертикальных швов рекомендуется выполнять проволокой диаметра 0,8-1,2 мм со свободным формированием шва. Можно применять технику частых коротких замыканий или использовать источники с импульсной дугой. Детали толщиной до 4 мм лучше сваривать способом сверху-вниз без колебательных движений. Если предполагается выполнять сварку односторонним швом, лучше собирать детали с зазором.

Сварка потолочных швов

Потолочные швы толщиной более 6 мм лучше сваривать за несколько проходов. Сварку алюминия и его сплавов полуавтоматом рекомендуется вести углом вперед, а сварку сталей, меди, титана и других металлов — углом назад.

Преимущества и недостатки полуавтоматической сварки

К преимуществам сварки полуавтоматом относят:

  • Возможность сравнительно легко получить качественное сварное соединение, в том числе для тонкостенных сварных конструкций.
  • Высокая производительность сварки данным методом по сравнению с ручной дуговой сваркой, газовой сваркой и др.
  • Механизированную сварку в среде защитных газов можно выполнять во всех пространственных положениях: нижнем, горизонтальном, вертикальном и потолочном.
  • Отсутствие флюсов и покрытий, а соответственно операций по очистке шва от шлака.
  • Дуга при сварке в защитных газах более сконцентрированная, поэтому зона термического влияния минимальная.
  • Сварка сопровождается незначительными напряжениями и деформациями.
  • Возможность полной автоматизации процесса сварки.

Недостатки способа:

  • При сварке на открытом воздухе или сквозняке повышается вероятность нарушения газовой защиты.
  • Разбрызгивание электродного металла во время сварки, особенно при использовании углекислого газа.
  • При сварке на режимах с повышенной мощностью возникает потребность в использовании систем водного охлаждения из-за сильного нагрева оборудования.

Полуавтоматическая сварка MIG/MAG и MMA в Москве

Сварочные полуавтоматы представляют собой устройства, предназначенные для выполнения сварки в среде защитных газов (инертных либо активных) с автоматической подачей проволоки. Это оборудование по своему функционалу является наиболее универсальным. С помощью таких аппаратов можно выполнять соединение различных материалов:

  • Тонких металлических листов;
  • Нержавеющей и высоколегированной стали;
  • Цветных металлов;
  • Чугуна.

Машины для полуавтоматической сварки применяют как на производстве, так и в быту. Благодаря высокому качеству соединения устройства востребованы в следующих сферах: строительство зданий и мостов, автосервис (ремонт кузова), машино- и судостроение.

Цена на сварочные полуавтоматы в среднем выше, чем на оборудование для дуговой сварки. Но по своим возможностям и эксплуатационным характеристикам они зачастую превосходят свои аналоги.

Отличительные черты сварочных полуавтоматов

  • Превосходное качество сварных швов;
  • Удобство проведения работ;
  • Высокая производительность;
  • Универсальность.

Некоторые модели машин для полуавтоматической сварки поддерживают две технологии: MMA (дуговая при помощи электродов) и MIG/MAG (в среде защитных газов). Они позволяют производить практически любые работы.

Максимально удобным вариантом считают инвенторные полуавтоматы. Они компактны, имеют стабильную дугу и работают при пониженном напряжении. В свою очередь полуавтоматы-выпрямители являются более простыми по устройству, надежными и устойчивыми к различным воздействиям внешней среды (низкой температуре, пыли, загрязнениям).

Купить полуавтомат для сварки

У нас вы сможете купить сварочные полуавтоматы по привлекательным ценам. В нашем интернет-магазине представлено оборудование превосходного качества от проверенных производителей.

Для оформления заказа подберите в каталоге подходящую по всем характеристикам и свойствам модель полуавтомата, отправьте ее в «Корзину» и оставьте свои контактные данные. Вскоре вам позвонит менеджер компании для подтверждения заявки и согласования всех деталей.

Что такое полуавтомат? - Mvorganizing.org

Что такое полуавтомат?

Полуавтоматическая сварка - это ручная сварка с использованием оборудования, которое автоматически регулирует один или несколько режимов сварки. Сварщик манипулирует сварочным пистолетом для создания сварного шва, в то время как электрод автоматически подается на дугу.

Какие два процесса сварки являются полуавтоматическими?

Какие два процесса сварки являются полуавтоматическими? Путем сжигания кислорода и топливного газа.Как возникает высокотемпературное пламя на наконечнике горелки при кислородно-ацетиленовой сварке (OAW) и пайке горелкой (TB)?

Является ли GMAW ручным или полуавтоматическим?

GMAW и FCAW - это полуавтоматические процессы.

Что такое механизированная сварка?

При механизированной сварке, определяемой как «сварка с использованием оборудования, требующего ручной регулировки органов управления оборудованием в ответ на визуальное наблюдение за процессом сварки, с горелкой, пистолетом или электрододержателем, удерживаемым механическим устройством» 4, после вмешательства сварщика. вопросы настройки органов управления оборудованием в ответ…

Является ли интегрированная в компьютер гибкая роботизированная сварочная ячейка лучше, чем человек-сварщик?

Более стабильные и качественные сварные швы Качество роботизированных сварных швов зависит как от качества материалов, так и от последовательности рабочего процесса.Однако, как только эти проблемы будут систематизированы, роботизированное устройство сможет выполнять исключительно высококачественные и эффективные сварные швы намного стабильнее, чем даже самые опытные профессионалы.

Станет ли сварка автоматизированной?

Примерно восемьдесят процентов всех сварочных работ на производстве можно заменить автоматизацией. Опытные сварщики всегда будут необходимы для выполнения оставшихся двадцати процентов сварочных работ, помимо работы с настоящими роботами.

Вам нужно быть сварщиком, чтобы запустить автоматическую сварку?

На самом деле, многие сварщики-роботы требуют опыта работы, например, сварщика.Между тем, многие сварщики-роботы также имеют предыдущий опыт работы на таких должностях, как оператор станка или кассир.

Чем занимается робот-сварщик?

Роботизированная сварка - это использование механизированных программируемых инструментов (роботов), которые полностью автоматизируют процесс сварки, выполняя сварку и перемещая деталь. Роботизированная сварка обычно используется для контактной точечной и дуговой сварки в высокопроизводительных приложениях, таких как автомобильная промышленность.

Сколько стоит робот-сварщик?

Трудно назвать точную цену, но полное решение может стоить от 75 000 до 175 000 долларов в зависимости от ваших возможностей.Помните, что чем дольше робот занимается сваркой, тем быстрее окупаются ваши вложения.

Роботы возьмут на себя сварку?

НЕКОТОРЫЕ сварочные работы в будущем будут выполняться преимущественно роботами. Они будут состоять из повторяющихся задач, слишком опасных для безопасного выполнения человеком или выполнения сварочных работ в более быстром темпе, чем может выдержать сварщик-человек. Не все сварочные работы можно заменить роботом.

Робот для дуговой сварки - промышленный или обслуживающий?

Традиционно используются промышленные роботы общего назначения с горелками для дуговой сварки в качестве рабочих органов….Таблица 1 Типичные характеристики промышленного робота для дуговой сварки.

Полезная нагрузка от 2 до 30 кг
Повторяемость ≥0,05 мм

У сварщиков меньше продолжительность жизни?

Если посмотреть с этой точки зрения, логично предположить, что продолжительность жизни сварщиков меньше, чем у других рабочих. Даже если вы носите соответствующие СИЗ и соблюдаете правила техники безопасности, вы все равно подвергнетесь воздействию определенного количества опасных паров, соединений и частиц.

Какой тип программирования траектории подходит для дуговой сварки?

Автономное программирование (OLP) с помощью программного обеспечения для моделирования позволяет программировать путь сварки и последовательность операций с компьютера, а не с помощью самого робота. Для OLP требуются 3D-модели CAD деталей, роботов и приспособлений, используемых в ячейке.

В каких типах сварочных роботов используются?

Типы процессов роботизированной сварки Точечная сварка сопротивлением. Лазерная сварка. Газовая дуговая сварка металла (GMAW) Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW)

Что такое робот?

Робот - это машина, предназначенная для автоматического выполнения одной или нескольких задач с высокой скоростью и точностью.Существует столько разных типов роботов, сколько задач, которые они должны выполнять. Роботы, похожие на людей, известны как андроиды; однако многие роботы созданы не по образцу человека.

Каковы характеристики роботов для окраски распылением?

Преимущества робота для окраски распылением:

  • Высокая консистенция.
  • Лучшая производительность.
  • Повышенная безопасность труда.
  • Меньше энергопотребление.
  • Минимизирует использование краски.

Что такое RSW в сварке?

Резистивная точечная сварка (RSW) - это процесс, при котором металлические детали соединяются друг с другом за счет высокой концентрации тепла и последующего охлаждения, производимого сильным электрическим током в месте соединения.

Металл какой толщины можно сваривать точечной сваркой?

Точечная сварка в основном используется для соединения деталей толщиной до 3 мм. Толщина свариваемых деталей должна быть одинаковой или соотношение толщин должно быть менее 3: 1.Прочность соединения зависит от количества и размера сварных швов. Диаметр точечной сварки варьируется от 3 мм до 12,5 мм.

Какие материалы можно сваривать точечной сваркой?

Другие материалы, обычно свариваемые точечной сваркой, включают нержавеющую сталь (в частности, аустенитные и ферритные марки), никелевые сплавы и титан. Хотя алюминий имеет теплопроводность и электрическое сопротивление, близкие к медным, температура плавления алюминия ниже, что означает, что сварка возможна.

Будет ли точечная сварка работать с алюминием?

Более твердые сплавы, как правило, легче сваривать, и наоборот, чистый алюминий не рекомендуется для точечной сварки.Оксид алюминия, который естественным образом образуется на поверхности алюминия, имеет очень высокое электрическое сопротивление.

Можно ли приваривать алюминий к стали точечной сваркой?

Алюминиевые сплавы могут быть сравнительно легко соединены со сталями с использованием таких методов, как склеивание, механическое крепление или пайка, но когда требуется превосходная структурная целостность, предпочтительна сварка. Однако сварка алюминиевых сплавов со сталью затруднена.

Как лучше всего сваривать алюминий?

Одним из самых популярных способов сварки алюминия является дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), также известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG).GTAW - отличный процесс для алюминия, потому что он не требует механической подачи проволоки, что может создать проблемы с подачей проволоки.

Как пользоваться аппаратом для точечной сварки Lenco?

Управлять просто… просто прижмите два электродных пистолета к работе, нажмите кнопку, и сварщик сделает работу. Каждый раз по две точечной сварки. Время сварки автоматически контролируется твердотельной электронной схемой.

Как склеить алюминий без сварки?

Использование пропановой горелки и некоторых прутков для пайки алюминия - быстрый способ склеить алюминий без использования сварочного аппарата.Это обеспечивает очень прочную связь, и после небольшой практики можно быстро выполнить и получить великолепные результаты.

Как предотвратить деформацию алюминия при сварке?

Рассмотрите возможность использования ограничителей, таких как зажимы, зажимные приспособления и приспособления, а также сборку встык. Фиксация сварного изделия на месте с помощью зажимов, закрепленных на твердой опорной плите, для удержания сварного изделия в нужном положении и предотвращения смещения во время сварки - распространенный метод борьбы с деформацией.

При какой температуре алюминий будет деформироваться?

Даже если максимальная температура составляет 400 градусов, скорее всего, нет.Как и сталь, алюминиевые сплавы становятся слабее при повышении температуры эксплуатации. Но алюминий плавится всего при температуре около 1260 градусов, поэтому к тому времени, когда температура достигает 600 градусов, он теряет примерно половину своей прочности.

Как сваривать панели кузова без деформации?

Во-первых, никогда не перекрывайте швы внахлест, всегда выполняйте стыковую сварку. Во-вторых, никогда не сшивайте сварные швы, вы деформируете панели без возможности ремонта. Правильный способ сделать это - выполнить серию прихваточных швов, которые быстро закаливаются не водой, а с помощью воздушного сопла.

Что такое коробление при сварке?

Искажение происходит от тепла. Чем меньше тепла вы накапливаете в определенной области, тем меньше может возникнуть коробление. Вместо того, чтобы сваривать только одну деталь в проекте за раз, переходите к нескольким разделам. Это предотвратит накопление тепла в определенных частях вашего проекта и даст ему время остыть, пока вы свариваете другую зону.

УДАЛЕНИЕ ДЫМА ПРИ ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКЕ

Описана новая облегченная система удаления дыма, закрепленная на горелке, которая подходит для использования с широким спектром полуавтоматических горелок и расходных материалов.Оборудование состоит из переносного вытяжного насоса, соединенного легким шлангом со сменными вытяжными соплами, которые устанавливаются на сопло газового кожуха ряда стандартных сварочных горелок. Описываются различные этапы проектирования и оценки прототипов, а также обсуждаются факторы, способствующие оптимальной производительности в практических сварочных ситуациях. Эффективность системы измерялась как с точки зрения общего удаления дыма, так и с точки зрения уменьшения дыма в зоне дыхания сварщика.Приведены данные для сварки различными горелками с использованием сплошной проволоки и порошковых электродов. Почти во всех случаях концентрации потенциально токсичных компонентов дыма были снижены ниже пороговых значений.

  • Дополнительные примечания:
    • Труды Международной конференции по использованию сварки в производственных технологиях, Лондон, 22-24 апреля 1975 г.
  • Корпоративных авторов:

    Институт Сварки

    Абингдон Холл
    Кембридж CB1 6AL, Англия
  • Авторов:
    • Райт, R R
    • Веллард, H J
    • Burrill, E L
  • Дата публикации: 1975-4

Информация для СМИ

Предмет / указатель терминов

Информация для подачи

  • Регистрационный номер: 00152498
  • Тип записи: Публикация
  • Агентство-источник: Британская ассоциация судовых исследований
  • Файлы: TRIS
  • Дата создания: 27 апреля 1977 г., 00:00

Ручная сварка vs.Роботизированная сварка

В эпоху развития робототехники и высоких технологий предприятия часто предпочитают рентабельность роботизированного труда ручному труду сотрудников. Однако в результате готовые изделия могут не обладать эффектом ремесленничества. Кроме того, какую технику следует чаще использовать промышленной или сварочной компании? Ниже мы сравниваем плюсы и минусы, сравнивая ручную сварку и роботизированную сварку. Узнав о различиях в процессах изготовления металла, вы сможете принять правильное решение в соответствии с вашими производственными потребностями.

Роботизированная сварка

Роботизированная сварка - это еще одно название автоматической сварки, включающая один из двух процессов: полностью автоматизированный и полуавтоматический. Полностью автоматизированные сварочные процессы работают с машинами, ведущими лист металла на протяжении всего процесса сварки, от начала до конца. При полуавтоматической сварке оператор вручную загружает металл и удаляет его после завершения процесса сварки.

Три ценных преимущества

Независимо от процессов, включающих полностью или полуавтоматическое программирование, роботизированная сварка дает три преимущества:

Более высокая точность

Благодаря автоматизированным процессам роботизированной системы сварки он позволяет оператору поддерживать целостность сварного шва с помощью электронных контроллеров процесса сварки.Кроме того, автоматическая сварка может сохранять высокую точность и постоянство даже после повторения одного и того же приложения снова и снова. Благодаря способности работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю автоматическая роботизированная сварочная система никогда не устанет и не отвлечется, в отличие от сотрудников, занимающихся ручной сваркой.

Повышенная производительность и повышенная безопасность

Естественно, роботизированные системы обладают запрограммированной способностью работать в стабильном и быстром темпе в течение всего дня без потери точности или выносливости.В результате они не чувствуют усталости и не нуждаются в перерывах и выходных, если только система не требует ремонта или обновления программы.

Кроме того, когда роботизированная сварочная система выполняет большинство опасных задач, безопасность ваших рабочих повышается. Повышая безопасность на рабочем месте, вы снижаете риск получения травм.

Снижение производственных затрат и затрат на рабочую силу

Как упоминалось выше, автоматизированная обработка может выполнять повторяющиеся сварочные процессы в течение длительных периодов времени с минимальными трудозатратами.Выполняя рутинные и повторяющиеся сварочные проекты с помощью роботизированной сварки, ваши общие производственные и трудовые затраты постепенно снижаются.

Хотя для полуавтоматической сварки необходимы сотрудники, она требует меньше времени и усилий, чем ручная сварка того же проекта. Кроме того, благодаря установке приложения для роботизированной сварки вам не нужно будет рассчитывать затраты на рабочую силу, связанные с травмами, оплатой сверхурочных, отпуском по болезни и текучестью кадров.

Три недостатка, которые следует учитывать

Недостаток гибкости

Хотя роботизированная сварка может многократно выполнять одни и те же задачи, это становится трудным, когда вам нужно сделать что-то другое.Чтобы изменить функции сварочного робота, его необходимо перенастроить, что будет стоить вам времени и производительности. Поэтому, если вы обнаружите, что ваши проекты часто бывают самыми разными, ручная сварка может быть более практичным решением.

Сопутствующие затраты и расходы

Автоматическая сварка требует значительных вложений в приобретение, установку, программирование и обслуживание. Хотя в долгосрочной перспективе применение роботизированной сварки может сэкономить вашему бизнесу деньги на трудозатраты. Однако, если ваш бизнес не намерен использовать его регулярно, приобретение автоматизированной системы сварки может не окупить затрат.

Риск зависимости

Последний недостаток роботизированной сварки - это зависимость от вашей технологии. Компании, которые по-прежнему полагаются только на роботизированную сварку, могут быть остановлены на несколько часов или даже дней, если оборудование выйдет из строя. Тем не менее, если регулярно заниматься ручной сваркой, ваш бизнес не пострадает из-за неисправной роботизированной сварки.

Ручная сварка

При ручной сварке изготовление выполняется людьми, а не машинами. Этот тип изготовления довольно популярен для определенных нужд на сегодняшнем рынке, особенно для индивидуальных заказов.

Три ценных преимущества

Превосходное качество

Это , почему ремесленник никогда не будет заменен полностью. Несмотря на технологические достижения, ручная сварка по-прежнему популярна. В отличие от механической, роботизированной готовой продукции, превосходное качество и детали ручной работы могут быть достигнуты с помощью квалифицированной ручной ручной сварки.

Повышенная гибкость

Как только сотрудник поймет основы сварки и ознакомится с вашими бизнес-процедурами, он сможет адаптироваться к любому проекту.В отличие от роботизированной сварочной системы, требующей перенастройки для каждого проекта, над проектами ручной сварки можно работать сразу.

Кроме того, ваш бизнес не будет поставлен под угрозу из-за неисправностей, если большинство ваших сварочных работ выполняется вручную. Если один из ваших сварщиков не может работать в один прекрасный день, вы можете просто попросить другого взять на себя этот проект. Однако, если ваш робот-сварщик выходит из строя, многие процессы останавливаются до тех пор, пока не будет произведен эффективный ремонт.

Познание

Когда квалифицированный сварщик постоянно работает над проектом, он быстро заметит, если что-то выходит из строя в производственном цехе.Часто работник-человек видит проблему раньше, чем робот-сварщик, поскольку он обычно продолжает работать, если что-то не вызывает неисправности. В результате ваш ручной сварщик может спасти проект от повреждений, а коллега по работе может получить травму.

Одно важное соображение

Угроза безопасности

Если работник получил травму на работе, это может на время лишить его работы. В результате это может сильно повлиять на производство вашего бизнеса. Однако, если большинство ваших сварочных проектов выполняется с помощью роботизированных процессов, безопасность сотрудников значительно восстанавливается.Если с роботом-сварщиком что-то пойдет не так, ему потребуется лишь простой ремонт.

Найдите ремесленное качество с оборудованием RW

Изготовление высококачественных комплектов фурнитуры для каждой двери и навесного оборудования не должно быть сложным. Таким образом, наши передовые методы сварки помогают обеспечить как оптимальную функциональность, так и долговечность продукции.

В RW Hardware мы предоставляем все необходимые компоненты для любых ваших предпочтений и потребностей в отношении дверей и защелок. Мы здесь, чтобы помочь вам выбрать правильные защелки для дверей кабины и ответить на любые ваши вопросы.

Если вы хотите узнать больше о предлагаемых нами комплектах оборудования, свяжитесь с нами сегодня!

Полуавтоматическая роботизированная сварочная станция | robot-hub.org

Полуавтоматическая роботизированная сварочная станция

Специальное машиностроение подвержено техническим и экономическим рискам. Множество вариантов и небольшие партии представляют собой проблему, особенно в технологии соединения. В результате многие производственные процессы выполняются вручную, особенно в небольших компаниях, поскольку более высокая степень автоматизации часто неэкономична.Возрастающее давление на цены означает, что ручные процессы в местах с высокой заработной платой больше не могут быть реализованы экономически и конкурентоспособно.

Частичная автоматизация сварочных рабочих мест предлагает большой потенциал для повышения эффективности и возможностей процесса, а также для снижения производственных затрат. Взаимодействие человека и робота (MRK) - это подход к ориентированной на спрос, адаптированной и, при необходимости, временной автоматизации. Центральным элементом полуавтоматической роботизированной сварочной станции является разработка нового пользовательского интерфейса, который позволяет интуитивно адаптировать роботизированную систему к общему производственному процессу.

Производственная система, разработанная в ZeMA, позволяет быстро и легко настроить роботизированную ячейку для решения задач, связанных с сборкой индивидуальных продуктовых решений. Недавно разработанная концепция измерения позволяет быстро вернуть роботизированную систему в эксплуатацию после реконструкции, что сокращает время простоя сборочной ячейки и увеличивает производительность системы. В сочетании с интуитивно понятной концепцией управления, которая позволяет легко управлять роботом с минимальными знаниями робота или без него.Интерфейс TRSE для интуитивного управления роботизированной системой открывает простые и инновационные возможности автоматизации. Это позволяет гибко и экономично разрабатывать процессы, чтобы страны с высоким уровнем заработной платы оставались конкурентоспособными в будущем. Концепция безопасности предлагает новые подходы к проектированию рабочих мест при вводе в эксплуатацию и настройке сборочной ячейки. Это позволяет разделить труд на основе возможностей, что в проекте приводит к повышению эффективности и возможностей процесса, а также к снижению производственных затрат.

Навигация по проекту

Типы сварки GMAW, SMAW, FCAW, GTAW

Газовая дуговая сварка металла: GMAW

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), также известная как сварка в среде инертного газа (MIG), использует сплошной проволочный электрод. который проходит через сварочный пистолет, который сопровождается защитным газом для его защиты от загрязнений.

GMAW - один из наиболее распространенных сварочных процессов, который может использоваться внутри помещений для сварки материалов в таких отраслях, как строительство, производство автомобилей, производство и авиакосмическая промышленность.Не рекомендуется использовать GMAW на открытом воздухе, так как ветер может сдувать газ. и навредить процессу.

Сварка GMAW дает минимальные отходы и не склонна к образованию сколов. Процесс может быть полуавтоматическим или полностью автоматическим, что упрощает работу сварщиков, поскольку им не нужно беспокоиться о дефектах при остановках и пусках.

Дуговая сварка экранированного металла: SMAW

Дуговая сварка экранированным металлом (SMAW) - это метод сварки, который можно использовать для всех черных металлов во всех положениях сварки.Другое название SMAW - это сварка штучной сваркой. Электрод с флюсовым покрытием (который металлический стержень в держателе электрода) подключен к источнику питания и касается основного металла, чтобы произвести сварку. Флюс защищает электрическую дугу, предотвращая загрязнение.

SMAW можно использовать для сварки низко- и высоколегированных сталей, углеродистой стали, чугуна и никелевых сплавов в таких отраслях, как строительство, судостроение и производство. Это можно делать как в помещении, так и на улице.

SMAW образует шлак, который представляет собой слой побочного продукта, который сварщики снимают после сварки для придания чистоте вида.

Дуговая сварка порошковой проволокой: FCAW

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) использует непрерывный полый проволочный электрод с флюсовой смесью, которая защищает сварочную ванну за счет образования газа. FCAW идеально подходит для сварки на открытом воздухе, а также для сварки грязных или загрязненных поверхностей. материалы, так как не требует внешнего защитного газа для защиты сварного шва от атмосферных воздействий. Подобно процессу SMAW, FCAW также производит шлак, который после сварки отслаивается, чтобы придать ему чистый вид.

FCAW часто используется для толстых материалов, поскольку проволока с флюсовым сердечником может проходить сквозь толстые сварные швы.FCAW не подходит для материалов толщиной менее 20 калибра.

FCAW можно использовать для обработки чугуна, нержавеющей стали, углеродистой стали, сплавов с высоким содержанием никеля и низколегированной стали. Этот способ сварки используется в таких отраслях, как строительство и судостроение.

Газовая дуговая сварка вольфрамом: GTAW

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW) также известна как сварка TIG, что означает вольфрам в инертном газе. Как и при сварке GMAW, используется инертный защитный газ. Но в отличие от GMAW, который использует проволока, которая также действует как присадочный материал, GTAW нагревает объекты с помощью вольфрамового электрода, который подает ток к сварочной дуге.Эта сварочная дуга плавит металл и создает лужу жидкости. При необходимости можно добавить присадочный стержень. для повышения прочности сварного шва.

GTAW требует высокой точности, так как вольфрам не должен касаться заготовки, а материалы не могут перегреваться, иначе могут возникнуть трещины и другие проблемы. Преимущества GTAW включают лучший контроль сварного шва, повышенную прочность и качество сварных швов.

GTAW также обеспечивает сварные швы без сколов, что придает им чистый вид. Он чаще всего используется для сварки тонких материалов и может использоваться для черных и цветных металлов, таких как нержавеющая сталь, алюминий, медь, магний и титан.

Узнайте все о сварке на UTI

В UTI студенты начинают работать с высококачественными сварочными инструментами, которые они использовали бы в профессиональном мире. Сопровождающие инструкторы всегда готовы ответить на вопросы и дать рекомендации. Студенты могут закончить программу всего за 36 недель.

Узнайте больше о программе UTI Welding. Свяжитесь с нами для получения информации.

«Производство полуавтоматической машины для дуговой сварки» - IJERT

Производство полуавтоматической машины для дуговой сварки »

Акшай M P1 Анилкумар N2 Ануп Потдар3 Даршан S B4 1,2,3,4 U.Г. Студенческая,

Кафедра машиностроения, инженерный колледж Саптагири, Бангалор, Технологический университет Висвесварая, Белагави, Карнатака.

Рамкумар M5

5 доцент кафедры машиностроения,

Инженерный колледж Саптагири, Бангалор, Технологический университет Висвесварая, Белагави, Карнатака.

Abstract - Системы автоматизации стремительно вытесняют человеческую рабочую силу. Одно из преимуществ заключается в том, что это изменение дает человеческому персоналу возможность тратить время на более творческие задачи.Повышенные требования к качеству продукции и тенденция к автоматизации производственных процессов наряду с увеличением прибыльности приводят к использованию автоматизации в современном производстве. Благодаря быстрому развитию экономики Индия постепенно превратилась в производственного гиганта в мире. Сварка - одна из важнейших технологий формовки и обработки материалов в современной обрабатывающей промышленности. Сварка - это основной процесс соединения в различных конструкциях. Автоматизированные системы играют важную роль в достижении более высокого качества и производительности при минимальных затратах.Целью этого проекта является сокращение времени и затрат, необходимых для установки полуавтоматической машины для дуговой сварки (SAWM).

  1. ВВЕДЕНИЕ

    В связи с постоянно растущим спросом как на высокую производительность, так и на высокую точность, полностью механизированный или автоматизированный процесс сварки занял видное место в области сварки. Скорость, с которой автоматизация внедряется в сварочный процесс, поразительна, и можно ожидать, что к концу этого столетия будет найдено больше автоматизированных машин, чем людей в сварочных производственных подразделениях.Кроме того, компьютеры играют решающую роль в запуске автоматизированных процессов сварки, а команды, подаваемые компьютером, будут взяты из программ, которые, в свою очередь, требуют алгоритмов переменных сварки в форме математических уравнений. Для эффективного использования автоматизированных систем важно, чтобы была достигнута высокая степень уверенности в прогнозировании параметров сварного шва для достижения желаемой механической прочности сварных соединений.

    1. Определение сварки:

      Сварка - это процесс изготовления высокопрочного соединения между двумя или более деталями путем нагрева до их температуры плавления, с приложением давления или без него, а также с использованием присадочного металла или без него.Наплавочный металл имеет температуру плавления примерно такую ​​же, как и основной металл.

    2. Классификация сварочного процесса:

      1. Сварка пластмасс или сварка давлением.

      2. Сварка плавлением или сварка без давления.

        1. Сварка пластмасс или сварка давлением:

          Когда металлическая деталь приобретает пластическое состояние при нагревании, прикладывается внешнее давление. В этом процессе внешние силы играют важную роль в операции склеивания.Группа процессов сварки, при которых происходит коалесценция при температурах, существенно ниже точки плавления основных материалов, соединяемых без добавления присадочного металла, называется процессом сварки под давлением. Без плавления основного металла за счет температуры, времени и давления происходит коалесценция. Некоторые из самых старых процессов включены в процесс сварки в твердом состоянии. Преимущество этого процесса заключается в том, что основной металл не плавится, и, следовательно, исходные свойства сохраняются при соединении металлов.

        2. Сварка плавлением или сварка без давления:

          Материал стыка нагревают до расплавленного состояния и дают ему затвердеть. В этом процессе операция соединения включает плавление и затвердевание, и любые внешние силы, приложенные к системе, не играют активной роли в создании коалесценции. Обычно при сварке плавлением используется присадочный материал, чтобы обеспечить герметичность стыка. Ко всем процессам сварки плавлением предъявляются три требования: тепло, экранирование и присадочный материал.

    3. Виды сварки:

      Сварочный процесс можно также классифицировать следующим образом:

      1. Газовая сварка

      2. Дуговая сварка

      3. Сварка сопротивлением

      4. Сварка твердого тела

      5. Термохимическая сварка

      6. Сварка лучистым излучением

    Самым распространенным типом дуговой сварки является дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW), также известная как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMAW) или сварка стержнем.Электрический ток используется для зажигания дуги между основным материалом и стержнем или стержнем расходуемого электрода.

    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 атмосферных воздействий. загрязнение. Сам сердечник электрода действует как присадочный материал, что делает ненужным отдельный наполнитель. 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.

  2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ

    • Шестерни:

      Рисунок 1.1: Настольные тиски

      1. Необходимые компоненты:

        Основные части ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ДЛЯ ДУГОВОЙ СВАРКИ описаны ниже:

        • Микроконтроллер PIC (контроллер периферийного интерфейса)

        • Реле

        • Стержни винтовые

        • Сварочный аппарат

        • Понижающий трансформатор

        • Мостовой выпрямитель

        • Магнитные переключатели считывания

        • Двигатель

        • Шестерни (прямозубые, конические)

      2. Изготовление различных компонентов:

        • Базовая рама: Базовая рама, длина: 530 мм

          Ширина: 280 мм Высота: 480 мм

          Конические шестерни (2 шт.): 20 зубьев на каждом. Используется угловая коническая шестерня.

          Шестерни прямозубые (2 шт.): По 30 зубьев

    • Держатель сварочной горелки: Держатель сварочной горелки состоит из двух железных фланцев, приваренных перпендикулярно друг другу, и с помощью зажима сварочная горелка крепится к перпендикулярному фланцу. Другой фланец приваривается гайкой к вертикальной резьбовой шпильке.

      Рисунок 1.2: Сварочный держатель

      • Двигатель стеклоочистителя постоянного тока: Двигатель со скоростью 60 об / мин и крутящим моментом 50 Нм жестко прикреплен к цилиндрической шестерне, которая, в свою очередь, вращает винтовой стержень с помощью другой цилиндрической шестерни.Мотор жестко закреплен на машине путем приваривания мотора. Двигатель работает от напряжения 12 В и требует тока 4 А.

        • Винтовые шпильки:

          Рисунок 1.0: Базовая рама

          Длина: 360 мм Диаметр: 20 мм Диаметр шага: 18 мм

        • Настольные тиски: Длина: 210 мм Ширина: 85 мм

          Заготовка, которую можно удерживать: 50 мм

          Рисунок 1.3: Электродвигатель стеклоочистителя постоянного тока

        • Печатная плата

          : здесь компоненты, которые мы использовали, такие как реле, понижающий трансформатор, мостовой выпрямитель, стабилизатор напряжения, микроконтроллер, герконовый переключатель и

          других простых компонентов, необходимых для сборки печатной платы, таких как диоды, транзисторы, резисторы и т. Д.спаяны вместе в соответствии с требованиями нашего проекта, в микроконтроллер вводится подходящий программатор. Таким образом, монтажная плата укомплектована, чтобы работать должным образом.

          Рисунок 1.4: Печатная плата с различными компонентами

        • Сварочный аппарат:

  3. Электрод помещается в сварочный держатель после зажигания электрода, этот процесс искрообразования необходим при дуговой сварке.

    Рисунок 1.5: 2-D вид экспериментальной установки

    МОДЕЛЬ

    ARC / ZX7-200

    НОМИНАЛЬНЫЙ ВХОД

    220 переменного тока + 15%

    НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ

    170 А / 26,8 В

    ТОК СВАРКИ

    10170A

    ЭФФЕКТИВНОСТЬ (%)

    85

    КОЭФФИЦИЕНТ МОЩНОСТИ

    0.93

    РАЗМЕР (мм)

    273 * 120 * 188

    ВЕС (кг)

    5

  4. МЕТОДИКА ЭКСПЛУАТАЦИИ

    1. В рабочем состоянии:

      Таблица 1.0: Технические характеристики переносного сварочного аппарата

      1. Сборка:

        • Сборочная единица состоит из двух стержней с винтами, опорной рамы, тисков, держателя сварочной горелки, двигателя, конических шестерен, цилиндрических шестерен, гаек, опорной плиты, геркона и печатной платы.

        • Первые две винтовые шпильки расположены перпендикулярно друг другу i.е. один винтовой стержень параллелен земле, а другой перпендикулярен земле, с помощью двух конических шестерен.

        • Теперь настольные тиски привариваются к гайке, которая ввинчивается в горизонтальный резьбовой стержень, а держатель сварочной горелки приваривается к гайке, которая навинчивается на вертикальную резьбовую шпильку.

        • Эта конструкция размещена в опорной раме (L-образной формы), свободный конец одной винтовой шпильки соединен с двигателем с помощью цилиндрических шестерен, а свободный конец другой винтовой шпильки закреплен с помощью роликовых подшипников.

        • После этого, путем расчета необходимой длины сварки, герконовый магнитный переключатель помещается на вертикальную секцию рамы, которая определяет наличие магнитов на держателе сварочной горелки.

      • Теперь заготовка надежно закреплена в тисках, в которых при движении по опорной плите она тискивается. Тиски перемещаются вперед и назад с помощью винтовой штанги. Движение винтовой штанги инициируется двигателем.

      • Подходящий электрод выбирается для выполняемого процесса, и электрод фиксируется на держателе под некоторым определенным углом, чтобы продолжить процесс сварки.

      • Движение электрододержателя контролируется герконовыми переключателями, расположенными на верхнем и нижнем конце вертикальной рамы.

      • Теперь вся настройка запускается нажатием кнопки переключателя. Магнитный геркон в верхней части вертикальной рамы воспринимает магнит, который помещен или закреплен на держателе электрода, так что этот магнитный геркон подает сигнал на микроконтроллер, который, в свою очередь, передает сигнал на реле, так что двигатель вращается по часовой стрелке.

      • Это движение винтовой штанги по часовой стрелке помогает тискам или заданию двигаться вперед, что, в свою очередь, перемещает свариваемую деталь или задание, а сварочный аппарат подсоединяется к держателю электрода, и обрабатываемая деталь должна быть заземлена должным образом. или работа. Электрододержатель вместе с электродом перемещается вниз для завершения процесса сварки.

      • После завершения сварки герконовый магнитный переключатель в нижней части вертикальной пластины определяет магнит, закрепленный на держателе электрода, и передает сигнал микроконтроллеру, который, в свою очередь, передает сигнал другому реле, которое вращает двигатель против часовой стрелки, таким образом тиски по заготовке перемещаются в исходное положение.Таким образом, с помощью правильного соединения на плате и правильной сборки всех деталей мы можем добиться процесса сварки.

      1. Расчеты цилиндрической зубчатой ​​передачи:

        • Внешний диаметр = 44 мм

        • Внутренний диаметр = 40 мм

        • Число зубцов pf = 30

        • Диаметр шага

      =

      = 41,25 мм

      Рисунок 1.6: Принципиальная блок-схема

    2. Вычисления:

      1. Расчет стержня винта:

    • Диаметр диаметра (P) =

      =

      = 0.727 зубьев / мм

      • Шаг =

        = = 0,0714 = 1,813 мм

  5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

    • Высота одной резьбы = 0,75 * шаг * cos (30)

      = 0,75 * 1,813 * cos30

      = 1,1779 мм

    • Диаметр шага

      d = Высота одиночной резьбы большого диаметра

      = 20–1,779

      = 18 мм

    • Площадь резьбовой шпильки (A)

А = 3.14 * длина винтовой шпильки * d * 1,65

= 3,14 * 360 * 18 * 1,65

= 33572,8 мм2

Где F = усилие, которое необходимо поднять = 7,35 Н dm = средний диаметр = 18 мм = 0,018 м 2 = 300 = 150

F = коэффициент трения = 0,15

L = расстояние загрузки = 350 мм = 0,35 м

TR =

TR = 10,8 Нм

SL. НЕТ

Расстояние при сварке в см

Время, затраченное квалифицированным работником, в секундах

Время, затраченное неквалифицированным рабочим в сек.

Время, затраченное полуавтоматической машиной в

сек

1

0

0

0

0

2

5

8

12

10

3

10

12

20

17

4

15

18

27

21

Таблица 1.1: сравнение времени, затрачиваемого на сварку разными рабочими и машиной.

квалифицированный рабочий
разнорабочий

полу-

автомат
время, затраченное на сварку, в секундах
30
25
20
15
10
5
0
0 10 20
расстояние между сваркой в ​​см

Рис. 1.7: график показывает различное время, затрачиваемое рабочими и машиной на сварку.

Рисунок 1.8: Окончательная экспериментальная установка, готовая к соединению с монтажной платой.

  1. Вывод:

    Следующие пункты являются выводами, сделанными при изготовлении полуавтоматического сварочного аппарата.

    1. С помощью описанного выше процесса и экспериментов мы разработали ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКУЮ ДУГОВУЮ СВАРОЧНУЮ МАШИНУ, которая очень полезна в небольших отраслях и обеспечивает безопасность рабочего.

    2. Максимальная толщина заготовки (низкоуглеродистой стали), которую может сваривать станок, составляет менее 6 мм.

    3. Максимальная длина, до которой машина может сваривать, составляет 150 мм, а максимальная ширина свариваемой металлической детали - до 50 мм.

    4. Это было бы очень полезно в отраслях массового производства, связанных с конвейерами, сваркой MIG и TIG и другими приложениями.

    5. Коммерческое производство этого проекта экономически целесообразно.

    6. Полуавтоматический сварочный аппарат требует меньше времени для сварки по сравнению с неквалифицированным персоналом.

      Рисунок 1.9: Полоса на листе, выполненная полуавтоматическим сварочным аппаратом.

    7. Лучше использовать полуавтоматический сварочный аппарат, чем выбирать неквалифицированную рабочую силу для сварки.

    8. Портативность - поскольку общий вес машины составляет менее 20 кг, эти материалы очень легко транспортировать.

      ССЫЛКИ

      1. Андерс, А. (2003). «Отслеживание происхождения науки о дуговой плазме -

        .

        II. ранние непрерывные разряды ».IEEE Transactions по науке о плазме. 31 (5): 10609. DOI: 10.1109 / TPS.2003.815477.

      2. Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д .; Horton, Holbrook L .; Райффель, Генри

        H. (1996), Green, Robert E .; Макколи, Кристофер Дж., Ред., Machinery's

        Справочник

        (25-е изд.), Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: Industrial Press, ISBN 978-0-8311-2575-2, OCLC 473691581.

      3. «Паспорт микроконтроллера PIC17C4x» (PDF). Технология микрочипов. 1996. DS30412C. Проверено 16 августа 2016.

      4. Уильям Х. Йидон, Алан В. Йидон. Справочник малой электрики

        мотора. McGraw-Hill Professional, 2001. Стр. 4-134.

      5. Патент США 4 038 620: Магнитный геркон, автор Б. Эдвард Шлезингр-младший и Чарли Дуэйн Маринер, 26 июля 1977 г. Переключатель с одним магнитным язычком и одним немагнитным.

      6. ANSI / IEEE C57.13, Требования ANS для измерительных трансформаторов. Нью-Йорк, Нью-Йорк: IEEE. 1978. стр. 4 (§3.26). ISBN 0-7381-4299-

    9. (заменен в 1993 г.).

  1. Bickford, John H .; Нассар, Сайед (1998), Справочник по болтам и болтовым соединениям, CRC Press, ISBN 978-0-8247-9977-9.

  2. Miller Electric Mfg Co (2013). Руководство по дуговой сварке газом вольфрамовым электродом (GTAW) (PDF). Эпплтон, Висконсин: Miller Electric Mfg Co.

  3. Георгий Далаков. «Электромеханическое реле Джозефа Генри».

Что такое автоматическая сварка? | Acieta

При ручной сварке оператор должен поддерживать постоянную ориентацию горелки и длину дуги в течение длительного производственного цикла.Усталость приводит к ошибкам и снижению производительности. Автоматизация решает эти проблемы.

Большинство видов сварки можно автоматизировать. Дуговая сварка, контактная / точечная сварка и менее распространенные варианты, такие как ультразвуковая сварка или дуга под флюсом, являются хорошими кандидатами.

Сварочные ячейки

FastArc устраняют вариации, присущие ручным операциям, что приводит к более стабильному качеству. Обычно это быстрее, чем могут сделать даже лучшие сварщики, и работает непрерывно, поэтому производительность увеличивается.Стабильное время такта упрощает планирование и контроль производства, а потребление расходных материалов сокращается. [L1]

Роботизированная сварка и специализированная (жесткая) автоматизация могут быть полностью или частично автоматизированы. Частичная (или полу) автоматизация обычно подразумевает подачу и позиционирование материалов вручную и их разгрузку таким же образом после сварки.

Специальная или «жесткая» автоматизация

Этот вид оборудования предназначен для выполнения одной работы. Часто используется при контактной и ультразвуковой сварке.Соединяемые детали загружаются и зажимаются на месте. Сварочная головка перемещается, чтобы соединить детали вместе. Разгрузка происходит по мере того, как машина готовится к следующему циклу.

Этот вид автоматизации хоть и быстр, но дорог и не обладает гибкостью. Обычно он используется для крупносерийного производства одного продукта или близких семейств продуктов.

Инвестиционные затраты ниже для полуавтоматики. Детали загружаются и выгружаются вручную, но сварка остается под автоматическим контролем.Последовательность по-прежнему достигается, но производительность обычно ниже.

Роботизированная сварка

Здесь робот перемещает горелку или головку вдоль стыка, чтобы сварить детали вместе. В полностью автоматизированной роботизированной сварочной системе детали подаются - на конвейере или из магазина - и зажимаются в нужном положении для робота.

После выполнения сварных швов детали можно выгружать или передавать на следующую операцию. Последующие операции могут включать испытание на герметичность, осмотр, сборку или упаковку.

В полуавтоматической роботизированной сварочной системе оператор входит в клетку робота, чтобы удалить готовую сварную конструкцию и разместить следующие детали.

Помимо низкой стоимости штучных изделий и высокого качества, роботизированная сварка обеспечивает большую гибкость. С программами обработки деталей, разработанными в автономном режиме, переключение часто можно выполнить за считанные минуты. Это делает его пригодным для более коротких производственных циклов. По этой причине многие небольшие производственные предприятия применяют роботизированную сварку.

Помощь доступна

Многие производители предпочитают сварочные ячейки FastArc менее гибкой автоматизации.Специалисты Acieta имеют большой опыт автоматизации сварочных процессов.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *