Электродуговая сварка это: Что такое электродуговая сварка. Принцип работы электросварки

alexxlab | 20.10.1986 | 0 | Разное

Содержание

Что такое электродуговая сварка. Принцип работы электросварки

Самым востребованным и распространенным способом сваривания металлов на сегодняшний день является электрическая дуговая сварка. Технология характеризуется универсальностью. Она отлично показала себя и на производственных участках, и в мастерских, и на частных подворьях. Она обладает большим списком достоинств – простота использования (под силу даже новичкам, не имеющим никакого опыта), доступность оборудования и расходных материалов, хорошее качество конечного результата. Тем не менее, перед началом работ требуется некоторый уровень теоретической подготовки, базовые знания принципов работы оборудования и особенностей технологии.

Что такое электродуговая сварка

Знакомство следует начинать с принципов работы. Во время электродуговой сварки металлические кромки деталей, которые примыкают одна к другой, плавятся под воздействием высокой температуры. Ее источником является электрическая дуга, которая образуется в результате замыкания цепи.

Во время работы сварщик перемещает электрод по стыку. Вслед за ним перемещается и расплав, называемый сварочной ванной. Со временем расплавленный металл стынет и образует монолитное прочное соединение, которое называется сварным швом. Данная технология имеет одну характерную особенность. Из-за высокой температуры расплав активно взаимодействует с атмосферным кислородом, азотом и влагой. В результате такой реакции снижаются прочностные характеристики соединения.

Чтобы предотвратить окисление свариваемого металла и защитить сварочную ванну от неблагоприятного воздействия, используются инертные газы: углекислый газ, аргон, гелий и другие. Одним из основных компонентов электрической дуговой сварки является электрод. Он может быть плавящимся или же нет. В первом случае материал, из которого состоит электрод, войдет в состав сварного шва. В случае использования неплавящихся электродов применяются флюсовые добавки, которые чаще всего просыпаются вдоль стыка в виде специального порошка.

Принцип сварки электродом

В основе технологического процесса электродуговой сварки лежит несколько принципов, среди которых – пробой и короткое замыкание. На первом из них стоит сосредоточить особе внимание. Он базируется на пробое диэлектрика, который образуется в результате заполнения межатомного пространства заряженными электрическими частицами. Положительный заряд создают ионы, а отрицательный – электроны.

Существует немало ситуаций, при которых пробой возможен для любого диэлектрика. А вот относительно электродуговой сварки, то здесь пробой воздушной массы образуется между массой и электродом. Во время эксплуатации оборудования на расходнике образуется заряд с низким напряжением и в то же время большой силой тока – от 80 до 200 ампер. Помимо этого, создается огромная плотность, показатель которой составляет несколько тысяч А/м2.

В момент, когда электрод прикасается к свариваемой поверхности, образуется короткое замыкание. В результате генерируется электрическое поле высокой мощности. В этом поле и получается пробой.

Виды электросварки

Существует несколько разновидностей электрической дуговой сварки. Для каждой характерны отличительные особенности, которые в итоге сказываются на качестве сварного соединения. Принято отличать такие виды электродуговой сварки:

  • ручная. Держателем управляет рука человека. Не предусматривается использование дополнительных механизмов, манипуляторов и т.д.;
  • механизированная. Подача присадки в рабочую область выполняется автоматом. Остальные манипуляции специалист делает вручную;
  • автоматическая. Сварочный прочес полностью автоматизирован. Оборудование без вмешательства человека разжигает дугу, перемещает его по стыку, регулирует показатели длины пламени, обеспечивает подачу расходных материалов.

По технологическим признакам электродуговая сварка делится в зависимости от способа выполнения процесса:

  • пучком. Для выполнения работы несколько электродов связываются в пучок. Их наконечники свариваются, чтобы обеспечить беспрепятственное прохождение электрического разряда. Допускается использование токов в широком диапазоне значений;
  • лежачим электродом. Подразумевается, что может проводиться укладка с обмазкой длиной 50-120 см в угол или предварительно разделанный стык. Поверх укладывается медный брус продольной канавкой. После этого к источнику тока подключаются электрод и сама заготовка. При помощи угольного стержня разжигается дуга, которая уходит под медный брусок. Она перемещается по канавке, расплавляет ранее уложенный плавящийся электрод и таким образом сваривает заготовки;
  • наклонным электродом. Метод дает возможность заметно повысить производительность. При выполнении работ стержень зажимается в обойме, которая перемещается по стойке под воздействием своего веса. То есть, сварочная дуга разжигается, в результате чего плавятся электроды. По мере уменьшения его размеров вниз опускается и удерживающая обойма.

Оборудование для электродуговой сварки

Для электродуговой сварки достаточно иметь традиционный трансформаторный аппарат. Это давно известное классическое сварочное оборудование. Принцип его работы прост: трансформатор понижает напряжение, повышая при этом силу тока. Оборудование рассчитано для работы с источником переменного тока. Но такие установки обладают критическими недостатками: большим размером и весом. Его неудобно перемещать как до объекта работы, так и во время сварочного процесса. Чтобы облегчить участь, специалисты устанавливают оборудование на мобильные платформы. Но это слабое подспорье, поскольку габариты только увеличиваются и техника становится менее поворотливым.

В случаях, когда требуется мобильность и производительность, то выходом из ситуации станет конвертор. Работа установки заключается в преобразовании переменного бытового тока в высокочастотный. После этого он трансформируется в постоянный. Установки характеризуются компактными размерами и небольшим весом. Инвертор характеризуется стабильной электрической дугой, что положительно сказывается на качестве шва. Он предусматривает возможность работы с током прямой или обратной полярности.

Особенности выполнения работы

Качественное сварное соединение можно получить только при условии соблюдения всех требований технологического процесса. Любое отклонение приведет к ухудшению качества шва или же к откровенному производственному браку.

Особенности технологии электродуговой сварки:

  • Прежде всего требуется подготовка свариваемых поверхностей. Стыки зачищаются от мусора и обезжириваются. В некоторых случаях требуется дополнительная разделка кромок. После можно приступать непосредственно к свариванию. Для этого электрод подносится к стыку и с помощью постукивания о поверхность добывается электрическая дуга.
  • Чтобы процесс происходил быстрей, а сварные швы получились максимально качественными, на электроде присутствуют вспомогательные элементы. Для этого лучше всего подходят кальций, натрий и калий. Благодаря им металл энергичнее делится на частички.
  • Для сварочного процесса может использоваться как открытая, так и закрытая электрическая дуга. При открытой дуге в область сварки проникает много атмосферного азота. Он отрицательно влияет на качество соединения и структуру сварного шва. Чтобы уменьшить отрицательное влияние на поверхность расходных материалов наносится металлический слой. В промышленных масштабах чаще всего применяется способ сваривания заготовок посредством закрытой электрической дуги. В этом случая рабочая зона защищена от воздействия атмосферного кислорода и других газов.
  • Сварку металла можно выполнить при помощи разных аппаратов. Широкое распространение получили инверторы. Они рассчитаны на применение электродов разного диаметра. Для начала работы стержень устанавливается в держатель, а масса подключается к рабочей поверхности. После включения аппарата концом электрода нужно провести пару раз по металлу деталей, чтобы разжечь дугу. Важно, чтобы до этого момента рабочие параметры, в особенности ток, были выставлены на оптимальные значения.

  • Во время сварки деталей электрод плавно перемещается вдоль линии стыка. Он постепенно заполняется расплавом, который еще называют сварочной ванной. Она состоит из металла заготовок и расходного материала. Застывая расплав образует сварной шов. Руководствуясь в работе технологической картой, специалист может точно рассчитать рабочие параметры, включая мощность, продолжительность воздействия дуги и т.п.
  • При формировании вертикальных швов электрод удерживается в прямом положении. Впрочем, небольшое отклонение (до 10 градусов включительно) никак не повлияет на качество результата.
  • Чтобы исключить наплавление в одном месте, применяются разные техники сваривания: елочка, треугольник, проход в несколько раз и другие.

Выбор метода и техники сваривания зависит от условий выполнения работ и материалов, которые соединяются.

Меры безопасности

Во время выполнения манипуляций по электродуговой сварке металлов следует соблюдать меры безопасности:

  • Обязательно одевается одежда сварщика, изготовленная из специального огнезащитного материала. Костюм и другие элементы амуниции защищают тело от вероятности получения ожога. Раскаленный металл во время работы разлетается в разные стороны. Особенно внимательно нужно экипироваться перед потолочной сваркой.
  • Допускается хлопчатобумажная спецовка в случаях выполнения кратковременных работ. Ни в коем случае нельзя использовать одежду из искусственных материалов. Она легко воспламеняется и отлично поддерживает огонь.
  • Глаза и лицо должны быть защищены специальной маской сварщика.

  • Сварочные работы следует выполнять на открытой площадке или же в хорошо проветриваемом помещении.
  • Перед началом работы нужно запастись средствами пожаротушения: огнетушителем, водой и песком.

Электродуговая сварка хорошо подходит для разных свариваемых металлов. При выполнении работ следует придерживаться технологии и всех требований по технике безопасности. Только в таком случае специалист будет защищен от возможной травмы, которую может спровоцировать электрический разряд или раскаленный металл.

Электродуговая сварка – особенности, как выполняется + Видео

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

1 Технология электродуговой сварки

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

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

Для сварки электродугой применяют электроды двух видов:

  • неплавящиеся;
  • плавящиеся.

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

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

  • углекислым;
  • гелием;
  • полностью инертным аргоном.

Защитные газы подают при проведении сварки из сварочной головки.

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

2 Сварочная дуга – что она собой представляет?

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

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

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

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

  • сжатой;
  • свободной (прямого действия).

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

3 Электродуговая сварка металлов – разновидности процесса

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Что такое дуговая сварка – определение

Дуговая сварка – процесс сплавления материалов, при котором нагрев осуществляется электрической дугой. Температура электрической дуги (до 7000 °С) превосходит температуры плавления всех существующих металлов.

По степени механизации различают следующие виды дуговой сварки:

  • ручную (ММА -Manual Metal Arc), при которой  операции, необходимые для образования шва, выполняются человеком вручную без применения механизмов.
  • механизированную (полуавтоматическую) (MIG/MAG -Metal Inert/Active Gas). Последняя выполняется плавящимся электродом с автоматизированной подачей электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции этого процесса остаются ручными.
  • автоматическую дуговую, при которой механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

Применительно к сварочным аппаратам и агрегатам, виды дуговой сварки соотносят с режимами сварки. (Смотрите режимы для сварочных агрегатов DGW310, DGW400, DGW500).

По типу сварочной дуги различают:

  • прямого действия (зависимую дугу) – дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи;
  • косвенного действия (независимую дугу) – дуга горит между двумя электродами.

По свойствам сварочного электрода различают способы сварки: плавящимся электродом и неплавящимся электродом (угольным, графитовым и вольфрамовым).

В настоящее время дуговая сварка покрытыми электродами, плавящимся и неплавящимся электродами в защитных газах, а так же дуговая сварка под флюсом широко применяются в различных отраслях промышленности.

Историческая справка о процессе дуговой сварки.

Явление вольтовой электрической дуги в 1802 г. открыл В. В. Петров – русский физик-экспериментатор, электротехник-самоучка, основоположник отечественной электротехники.
 Изобрёл электрическое сваривание с применением угольных электродов русский инженер Н. Н. Бенардос в 1882 году, которое запатентовал в Германии, Франции, России, Италии, Англии, США и других странах, назвав свой метод «электрогефестом».

В 1888 г. другой русский инженер Славянов Н. Г. предложил производить дуговую сварку плавящимся металлическим электродом. Он создал первый сварочный генератор, предложил флюсы, позволяющие получить высококачественные сварные швы.

Шведский инженер Оскар Кельберг в 1907 году создал первый покрытый электрод. При сварке покрытыми электродами использовался постоянный ток, получаемый от сварочных генераторов. Сварку покрытыми электродами на переменном токе стали применять начиная с 20-х годов XX-го столетия.

В 30 – 40-х годах прошлого столетия был разработан способ полуавтоматической и автоматической сварки под флюсом, позволяющий повысить производительность процесса сварки в несколько раз.

Дата публикации: 01 01 1970 г. ✎ 
Дата последнего изменения: 01 01 1970 г.

История электродуговой сварки

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

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

История создания электродуговой сварки.

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

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

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

всё, что вы хотели знать

Ручная дуговая сварка (она же сварка MMA, РД, РДС) с угольным электродом была придумана еще в конце 19-го века российским изобретателем Николаем Бернардосом. Тогда же изобретатель запатентовал свою технологию во многих странах Европы. Позднее он же придумал контактную сварку и дуговую сварку в среде защитного газа.

С тех пор прошло немало времени, и технология ручной дуговой сварки прошла множество модификаций. Так, например, среди домашних умельцев получила распространение не классическая дуговая сварка угольным электродом, а сварка с применением плавящихся стержней. Также сварочные аппараты получили множество новых функций, а в производстве стали применяться металлы с особыми свойствами.

Поэтому технология дуговой сварки стала несколько сложнее. В этой статье мы вам подробно расскажем, что такое ручная дуговая сварка, какие достоинства и недостатки есть данного метода соединения металлов и как выполняется РД сварка металлоконструкций.

Содержание статьи

Общая информация

Ручная дуговая сварка MMA (MMA — общепринятое международное название) — это процесс формирования сварочного соединения с помощью электрической дуги. Дуга зажигается между электродом и поверхностью металла, горит стабильно и формирует ровный шов. Электроды для РДС изготавливаются из металлической проволоки и имеют специальное покрытие, защищающее сварочную зону от негативного влияния кислорода. В работе используются электроды, длиной до 45 сантиметров.

Дуга при ручной сварке зажигается либо методом постукивания (сварщик постукивает концом электрода о поверхность металла, не применяя силу), либо методом чирканья (по аналогии со спичечным коробком). Дуга плавит металл и одновременно с деталью плавится электрод. При плавлении электрода металл наплавляется и формируется шов. Допустимо незначительное разбрызгивание металла.

Ручная дуговая сварка MMA с помощью покрытых электродов — один из простейших видов сварки. Отсюда и множество нюансов в работе. При таком методе сварки рабочее время расходуется нерационально, много сил уходит на формирование шва, снижается производительность труда. Поэтому такая технология больше востребована у домашних умельцев, нежели на крупном заводе.

Зато с помощью РДС вам под силу наплавка валов, сварка многих типов металлов и относительно быстрый ремонт изделий из металла в домашних условиях. Также при наличии опыта и квалификации можно выполнить разные типы швов, в том числе трудоемкие, вроде потолочных.

Достоинства и недостатки

Ручная дуговая сварка плавящимся электродом не зря является самым популярным методом соединения металлов. С ее помощью можно выполнить несложный ремонт, сформировать короткие прочные швы, провести быстрое техническое обслуживание какого-нибудь оборудования. Но это еще не все плюсы.

По сравнению с другими технологиями сварочные аппараты для РДС сварки стоят недорого, они компакты и просты в использовании. Также для работы не требуется дополнительная защита сварочной зоны с помощью газа или флюса, поскольку с этой задачей справляется электрод. Еще один плюс — возможность работать практически в любых условиях: и на улице, и в цеху, и на ветру, и под палящим солнцем. А это важно, если нужно произвести быстрый ремонт в «полевых» условиях.

Не стоит забывать, что РДС подходит для сварки самых разных металлов: от углеродистых и легированных сталей до чугуна, алюминия и меди. При этом толщина деталей может достигать нескольких сантиметров и мощный сварочный аппарат справится с этой задачей. Также можно произвести сварку в любом пространственном положении, если это потребуется.

Теперь о недостатках. РД по металлу требует частых перерывов в работе. Они необходимы, чтобы заменить расплавленный электрод на новый. А его расход может быть очень большим при отсутствии опыта или при сварке толстых металлов. Если электрод достиг длины в 5 сантиметров и менее, то его тут же следует заменить.

Ручная сварка с применением электрода подразумевает образование шлака вокруг сварочной зоны и шва. С одной стороны, это хорошо, поскольку шлак дополнительно защищает сварочную ванну от кислорода. Но после работы шлак нужно удалить с поверхности металла. Этот процесс может быть трудоемким и отнимает немало времени.

Из-за этих двух недостатков ручная дуговая сварка считается одной из самых медленных. Она приводит к перерасходу времени и не идет ни в какое сравнение с конкурентами, вроде MIG сварки. Вы должны взять во внимание этот недостаток.

Из-за того, что в работе нельзя использовать электроды до конца, а принято часто заменять их на новые, происходит перерасход комплектующих. Выходит, что в работе используется не более 70% электрода, остальное считается огарком. Этот факт увеличивает себестоимость работ.

Несмотря на относительную универсальность, с помощью РДС не получится сварить олово или цинк. И вообще все металлы с низкой температурой плавления. Это происходит из-за того, что коэффициент тепловложения слишком велик при сварке электрической дугой. Также ручная дуговая сварка плавящимся электродом не подойдет для соединения деталей из титана, тантала и любых других металлов, обладающих активными химическими свойствами. Электрод не сможет в должной мере защитить шов от окисления.

Ну и последний минус, который нужно упомянуть. В ручной дуговой сварке ток проходит по всей длине электрода, и если значение тока будет слишком велико, то стержень может перегреться и защитное покрытие разрушится. Из-за этого вы просто не сможете установить высокие значения тока, чтобы хоть как-то ускорить работу. Это еще одна причина, почему скорость работы при ручной сварке металлоконструкций может быть ниже, чем при использовании других методов сварки.

Разновидности

Нельзя выбрать какой-то один определенный способ сварки РДС, поскольку технология проста и не имеет дополнительной классификации. Конечно, можно классифицировать ручную дуговую сварку по типу используемого электрода, по типу получаемого шва или по типу дуги. Но это лишь усложняет понимание сути технологии. Поэтому предлагаем сразу приступить к изучению основ РД сварки, не вдаваясь в подробности классификации.

Особенности сварки

Понимая принцип ручной дуговой сварки плавящимся электродом можно приступить к самому сварочному процессу. Для начала разберемся, в каких случаях такая сварка целесообразна. РД по металлу целесообразна том случае, если толщина детали начинается от 2 миллиметров и не превышает 50 миллиметров. Также целесообразна сварка легированных, углеродистых и нержавеющих сталей. РДС отлично подойдет для мелкосерийного производства или для сварки штучных изделий. Если металлы толще и деталей много, то рекомендуем заменить ММА сварку на MAG.

Если детали будут слишком тонкими, то они будут плавиться слишком быстро. Это приводит к образованию дефектов, шов просто не успевает сформироваться. Даже если вы установите минимальное значение тока. Используйте другие технологии сварки тонкого металла, не рискуйте.

Выше мы писали, что возможна сварка деталей толщиной до 50 миллиметров. Но мы все же рекомендуем соединять металлы с толщиной максимум 20 миллиметров. Сварка толстых деталей экономически невыгодна при использовании технологии ручной дуговой сварки.


Все эти правила не применимы к ситуации, когда нужно сварить короткий шов, чтобы произвести небольшой ремонт. Если участок сварки слишком мал, вы не будете использовать дорогостоящее оборудование, газ, флюсы и прочее. В таких ситуациях ручная дуговая сварка MMA вполне целесообразна при сварке деталей толщиной до 200 миллиметров.

Технология ручной дуговой сварки начинается с основ о пространственном положении. Мы писали, что ручная дуговая сварка плавящимся электродом возможна в любом положении. Это правда, но с оговорками. Дело в том, что не все электроды позволяют выполнить сложные потолочные или вертикальные швы. Они плавятся слишком быстро и стекающий металл не позволяет сформировать шов. Обратите на это внимание перед выполнением ответственной работы.

По этой причине наилучший результат достижим именно в нижнем или горизонтальном пространственном положении. Такую работу сможет выполнить сварщик даже с низкой квалификацией, можно использовать электроды большего диаметра и установить на сварочном аппарате большую силу тока, чтобы ускорить рабочий процесс. Так что если вы можете заменить потолочные швы на нижние — не отказывайтесь от такого решения.

Если вы используете метод ручной дуговой сварки покрытыми стержнями и вам все же нужно сделать потолочных шов, то выберите электроды небольшого диаметра и установите на аппарате минимальное значение сварочного тока. Работайте не медленно и не быстро, постарайтесь найти «золотую середину» в скорости ведения дуги. Ведите дугу уверенно и не отклоняйтесь в стороны.

Теперь поговорим о типе и полярности тока. Сварка ММА может производить на постоянке и на переменке, выбор режима зависит от электродов. Обязательно читайте упаковку ваших стержней перед работой, некоторые электроды могут быть предназначены только для работы на одном типе тока.

Одно известно точно — при постоянном токе дуга горит стабильнее, чем при переменном. Это заметно даже при использовании универсальных стержней, способных работать с любым родом тока. Словом, если вы начинающий сварщик, то приобретайте универсальные комплектующие и экспериментируйте с настройками.

Что касается полярности, то ее выбор зависит от того, какая скорость плавления электрода вам необходима. Если выберите обратную полярность и установите постоянный ток, то электрод будет плавиться медленнее и равномернее. Это наиболее приемлемый вариант. Есть электроды, которые работают одинокого хорошо с любой полярностью.

Ручная сварка железа или никеля имеет свои сложности. В работе металл может быть подвержен проблеме, называемой магнитным дутьем. Магнитное дутье — это когда дуга начинает непроизвольно отклоняться от сварочной ванны из-за магнитных свойств металла. Чтобы избежать этих проблем установите на сварочнике переменный ток, это может помочь.

Подбор электродов

Электроды так же важны, как и соблюдение технологии сварки. От их правильного выбора во многом зависит качество будущего шва. Нужно подбирать стержни в соответствии с металлом, который вы собираетесь варить. Многие характеристики электрода можно узнать по его маркировке. О том, как читать маркировку мы рассказывали в этой статье.

При работе с ручной дуговой сваркой обращайте внимание на свойства выбранных вами электродов. Свойства зависят от типа покрытия. У электродов для РДС чаще всего рутиловое или основное покрытие. Мы не будем утверждать, какое из них лучше. Просто перечислим их положительные и отрицательные стороны.

Электроды с рутиловым покрытием часто используют новички, поскольку проще зажечь и вести дугу. Они представлены в широком ассортименте, есть и бюджетные, и дорогие марки. Мы не рекомендуем покупать слишком дорогие электроды для домашней сварки, поскольку они просто не раскроют весь свой потенциал.

Из недостатков рутилового покрытия можно выделить повышенное содержание водорода в сварном соединении, что несколько ухудшает качество шва. Но зато металл практически не разбрызгивается при сварке, что очень важно. Новичкам рекомендуем электроды марки МР-3, как одни из самых бюджетных и распространенных.

Электродами с основным покрытием — выбор опытных профессиональных сварщиков. С такими стержнями довольно трудно работать, поскольку дуга зажигается неохотно и в процессе сварки должна быть очень короткой. Все это требует опыта. Но если вы новичок не бойтесь применять такие электроды в своей практике. Так вы сможете быстрее научиться. Электроды с основным покрытием обеспечивают отличное качество шва. Если вам нужно сварить относительно тонкий металл, то выбирайте электроды с основным покрытием.

Также электроды подбираются исходя из экономических факторов. При таком медленном способе сварки как РДС важно знать скорость наплавки стержня, чтобы определить, сколько времени и электродов понадобится на формирование шва. Существуют специальные высокопроизводительные стержни, с ними работе идет быстрее. Но ими, как правило, можно варить только горизонтальные швы.

Выше мы писали, что электрод нужно использовать на 70% процентов, оставляя примерно 5 сантиметров стержня. Некоторые новички намеренно устраивают перерасход электродов, используя их лишь наполовину. Многие объясняют это тем, что просто беспокоятся о длине электрода и предпочитают оставить стержень с запасом. Мы не рекомендуем так делать в своей практике. Вам придется еще чаще прерывать сварку и менять электроды на новые.

Вместо заключения

Ручная дуговая наплавка покрытыми электродами — классический и проверенный годами метод соединения деталей из металла. Она проста, не требует использования дополнительных комплектующих и ее основы понятны даже людям, далеким от сварки.

Чтобы обучиться этому делу, прочтите на нашем сайте дополнительные материалы по сварке. Также у нас вы найдете руководства на сварочные работы, обучающие статьи и полезную информацию по изготовлению самодельных сварочников и комплектующих. Делитесь свои опытом в комментариях, он наверняка будет полезен для начинающих сварщиков. Желаем удачи в работе!

Электродуговая сварка: характеристика, преимущества, недостатки

Электродуговая сварка – самый распространённый способ соединения между собой двух металлических элементов. Таким образом можно производить работу даже в бытовых условиях, не имея большого опыта. При использовании данного метода всегда получается ровный и надежный шов. Но главное при этом – правильно подобрать оборудование и электроды в соответствии с ГОСТ. И тогда работа с ручной сваркой будет максимально простой.

Что необходимо?

Для ручной электродуговой сварки в соответствии с ГОСТ потребуется подобрать не только оборудование, но и средства индивидуальной защиты. В первую очередь это касается одежды. Рекомендуется использовать специальный огнеупорный костюм. Дополнительно можно приобрести фартук из такого же материала — дополнительная защита никогда не повредит. Для защиты рук пригодятся рукавицы или краги. Также потребуется высокая обувь из термостойкого материала. Всё это защитит от ожогов и от летящих во время сварки горячих искр.

Но гораздо важнее обеспечить защитой лицо и глаза. Потребуется маска или очки с установленным на них светофильтром. Это поможет уберечься от ожогов и яркого света. Ну и, конечно, потребуется аппарат для дуговой сварки, электроды и хорошо оборудованное рабочее место, если электродуговая сварка производится не на открытой площади. Помимо этого будут нужны:

Из оборудования потребуются:

  • выпрямитель;

  • сварочный трансформатор;

  • преобразователи;

  • сварочный генератор;

  • инвертор.

Для зачистки рабочей поверхности от шлака пригодится болгарка с шлифовальным и абразивным диском, металлическая щетка и молоток. После того как всё будет подобранно в соответствии с ГОСТ, необходимо заняться подготовкой деталей, которые требуется соединять.

Подготовка к работе

В соответствии с ГОСТ 5264-80 место, в котором планируется производить стыковку деталей, необходимо тщательно очистить от влаги и различных загрязнений. Ржавчина удаляется металлической щеткой, то же касается и покрытия – лака и краски, если оно есть. Металл должен блестеть.

С толстых листов металла надо снять фаску, это улучшит качество сцепления. В завершение проводится обезжиривание, которое осуществляется с помощью ацетона.

Как правильно работать?

После подготовки материала можно приступать к работе в полном соответствии с установленным ГОСТ стандартом. Если нет опыта, то предварительно лучше потренироваться. В первую очередь надо найти удобное положение, можно даже сесть. Зажим с электродом надо держать двумя руками. Соединяемые детали прижимаются друг к другу. Сварку легче всего производить встык, делая прямой однослойный шов. Всё должно делаться в определенной последовательности.

Для начала надо резко коснуться электродом поверхности детали, чтобы появилась дуга. Затем дуга подводится к началу шва, и начинается процесс плавления металла. Важно при этом правильно расположить электрод по установленным правилам ГОСТ: он должен быть под углом примерно 25-40 градусов, с наклоном в сторону шва. Он не должен касаться вплотную рабочей поверхности. Расстояние от электрода до детали должно быть 3 мм. Через несколько секунд начнет появляться сварочная ванная. В этот самый момент можно двигать электрод по направлению шва.

Все движения должны быть плавными и неторопливыми. При этом важно учитывать, что металл будет плавиться быстрее. Наклон электрода всегда должен быть ровным в соответствии с ГОСТ. В зависимости от наклона меняется высота шва. Чтобы не было прожигов и непроваров, надо работать с определенной скоростью. Она вычисляется опытным путем.

Когда электродуговая сварка будет окончена, не надо сразу убирать электрод, иначе появится кратер в точке отрыва. Чтобы этого избежать, при убирании электрода надо сделать круговое движение.

Когда металл остынет и почернеет, на месте шва появится шлак. Его надо очистить в соответствии с ГОСТ: для этого используется молоток и железная щетка. Чтобы шов был незаметным, он шлифуется болгаркой, но это — не обязательное действие. На этом электродуговая сварка окончена.

Преимущества и недостатки

Ручная электродуговая сварка имеет целый ряд преимуществ над другими методами. Среди основных отметим следующие:

  • сварка в любом положении;

  • работа в труднодоступных местах;

  • высокая скорость;

  • работа с любой сталью;

  • простота;

  • транспортабельность оборудования.

Конечно, не стоит забывать и про недостатки:

  1. Низкая производительность.

  2. Качество зависит от опыта сварщика.

  3. Вредные условия работы.

В остальном никаких проблем с ручной сваркой по данному методу нет. Главное — соблюдать правила техники безопасности в соответствии с ГОСТ – работать в СИЗ и быть предельно осторожными. Не стоит торопиться и отвлекаться в процессе пайки — это может не только повлиять на качество шва, но вполне может стать причиной несчастного случая. К такой работе надо относиться серьезно.

Похожие статьи

История появления электродуговой сварки | Великие открытия человечества

Электродуговая сварка — это способ сварки, использующий электрическую дугу для нагрева и плавки металла.

У истоков возникновения электродуговой сварки стоят видные российские ученые: В.В. Петров, Н.Н. Бенардос и Н.Г. Славянов. Они прославились рядом крупных открытий, которыми человечество пользуется и сейчас.

Открыл электродуговой разряд Василий Владимирович Петров. В 1802 г. следом за итальянским физиком А. Вольта, он создал агрегат, который мог выдавать электрическую энергию. Это был крупный на тот период источник тока, батарея, состоящая из 4200 пар цинковых и медных кружков, прослоённых бумагой, намоченных гидрофитным раствором аммония. Именно на ней впервые на планете была получена электрическая дуга.

Василий Владимирович Петров

Изобретение В.В. Петрова сильно обогнало время. Реальное использование электрической дуги началось лишь в конце XIX столетия. Это связано с тем, что к периоду открытия электродугового разряда — электрика едва начала появляться, а электротехнической индустрии не существовало. Не существовало нужных агрегатов большой мощности и простых в эксплуатации, производящих электричество для питания электрической дуги. Не имелось и нужной магнитоэлектрической электроаппаратуры.

Николай Николаевич Бенардос

В этот период русский умелец-самородок, Николай Николаевич Бенардос создал, на основании эл. дуги и приобретенных им знаний из истории электротехники, новый способ сварки и резки изделий из металла – электродуговой.

Н. Н. Бенардос совершил огромное число открытий в области электрики, большинство из которых не утратили своей ценности, и в наше время. Одним из главных открытий, которое принесло ему международную известность, стал созданный в 1882 г. метод электродуговой сварки. За это Бенардос получил патенты от большинства государств Европы и Америки.

В целях практического использования своего открытия он подробно описал механизмы и специальные электро-технологические методы (образцы сварных соединений, используемые флюсы при электросварке стали и меди и др.).

Промышленная установка дуговой сварки

В 90-х годах XIX столетия электросварка благополучно используется в России и за ее пределами. В 1886 году Э. Томсоном придумал метод, состоящий в электросварке пары стальных прутков.
Германский электрик Г. Ценерер и будущий создатель фирмы «Дженерал электрик» Ч. А. Коффин придумали промышленный способ электродуговой сварки, названный «электрической паяльной трубкой». Дуга, возбуждаясь между угольными электродами, отклонялась при помощи магнита в сторону свариваемого металла. В данном примере использовалась дуга косвенного действия.

В это же время, наряду с Бенардосом работал и другой русский кулибин – Н. Г. Славянов. Он много сделал для совершенствования электродуговой сварки. Имея огромные познания в металлургии и электротехнике, Н.Г. Славянов разработал метод дуговой сварки плавящимся стальным электродом с защитой сварочной ванны флюсом, и приспособление для полуавтоматической подачи прута в область сварки — «электроплавильник». При сварке путём Славянова дуга расплавляла заодно металлическую деталь, электрод и сварочный флюс, формируя совместную сварочную ванну из расплавленного металла, закрытую расплавленным шлаком, который прочно закрывал металл от влияния атмосферы. Замена угольного электрода металлическим решила задачу науглероживания металла, что улучшило свойства сварных швов. Н. Г. Славянов отказался от использования аккумуляторной батареи Бенардоса, а воспользовался разработанной им динамо-машиной на 1000 А. Так появился первый на планете сварочный генератор.

Генератор сварочного тока конструкции Н.Г.Славянова

Впервые в мировой практике Славянов использовал нагрев металла накануне сварки для уменьшения охлаждения. Официальный показ этого метода прошел осенью 1888 года на Пермских пушечных заводах. В 1891 г. он получил патент в России и других странах за изобретенный им прием электрического литья металлов. Его разработки допускали проводить сварочные работы на высококачественном уровне, что признано современниками. Синхронно с дуговой сваркой появился другой тип электросварки – контактная сварка.

В 1856 г. британский электрофизик Дж.П. Джоуль обнаружил, что свитые края проволок, чрез которые идёт электрический ток, накаляются и сплавляются между собой. Лишь по истечении девяти годов джоулева теплота нашла специальное применение британцем Ф. Уальдом для сварки прутков малого диаметра.

Британский физик Уильям Томсон (граф Кельвин) инициатор проекта по прокладке кабеля связи меж Великобританией и США через Атлантический океан – рекомендовал использовать в 1856 г. стыковую контактную электросварку. Но несмотря на это, слава изобретателя этого вида сварки закрепилась за знаменитым американским изобретателем Эльхью Томсоном. Им были сконструированы все необходимые оборудования для контактной сварки: мощный трансформатор. коммутирующая аппаратура, динамо-машина, клещи-тиски для зажима свариваемых заготовок. В 1885 году он, отработав технику сварки, доводит до автоматизма безотказную работу сварочной аппаратуры.

В. П. Вологдин, основоположник использования сварочных работ в разных ветвях отечественной индустрии, построил на Дальзаводе полностью сварной корабль. Открыл первую в нашей стране профшколу электросварщиков. В июне 1921 г. организовал первый в Советском Союзе электросварочный цех. В 1925 г. создал первую в стране электролабораторию по сварке.
В 1941—1943 гг. Патон создаёт электротехнологию сварки спецсталей, которая использовалась при изготовлении танков и бомб. Это помогло снизить трудозатраты при производстве брони корпуса танка Т-34, и не требовало от рабочих специальных знаний и огромного физического труда.

Основы дуговой сварки

Дуговая сварка является одним из нескольких процессов плавления для соединения металлов. Под действием сильного нагрева металл на стыке двух деталей расплавляется и перемешивается – непосредственно или, чаще, с промежуточным расплавленным присадочным металлом. При охлаждении и затвердевании создается металлургическая связь. Поскольку соединение представляет собой смесь металлов, конечная сварка потенциально имеет такие же прочностные характеристики, как и металл деталей. Это резко контрастирует с несплавляющими процессами соединения (т.е. пайка, пайка и т. д.), при которых механические и физические свойства основных материалов не могут быть воспроизведены в месте соединения.

Рис. 1 Принципиальная схема дуговой сварки

 

При дуговой сварке интенсивное тепло, необходимое для расплавления металла, производится электрической дугой. Дуга образуется между фактической работой и электродом (стержнем или проволокой), который вручную или механически направляется вдоль соединения.Электрод может быть либо стержнем, предназначенным для простого проведения тока между наконечником и изделием. Или это может быть специально подготовленный стержень или проволока, которые не только проводят ток, но и плавятся и подают в соединение присадочный металл. В большинстве случаев сварки при изготовлении металлопродукции используется электрод второго типа.


Базовая схема сварки
Базовая схема дуговой сварки показана на рис. 1. Источник питания переменного или постоянного тока, оснащенный необходимыми элементами управления, подключается рабочим кабелем к заготовке и «горячей трубкой». ” кабель к электрододержателю какого-либо типа, который создает электрический контакт со сварочным электродом.

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

Дуга создает температуру около 6500ºF на конце. Это тепло расплавляет как основной металл, так и электрод, образуя ванну расплавленного металла, которую иногда называют «кратером». Кратер затвердевает за электродом по мере его перемещения вдоль соединения. В результате получается сплавная связь.


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

Рис. 2 Здесь показано, как покрытие электрода с покрытием (стержневого) обеспечивает газовую защиту вокруг дуги и шлаковое покрытие на горячем наплавленном металле.

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

Дуга сама по себе очень сложное явление. Глубокое понимание физики дуги не имеет большого значения для сварщика, но некоторое знание ее общих характеристик может быть полезным.


Природа дуги

Дуга представляет собой электрический ток, протекающий между двумя электродами через столб ионизированного газа. Отрицательно заряженный катод и положительно заряженный анод создают сильное тепло сварочной дуги. Отрицательные и положительные ионы отскакивают друг от друга в столбе плазмы с ускоренной скоростью.

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

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

Если электрод является расходуемым, наконечник плавится под действием тепла дуги. а расплавленные капли отрываются и транспортируются к работе через столб дуги.Любая система дуговой сварки, в которой электрод расплавляется, чтобы стать частью сварного шва, называется металлической дугой. При сварке углеродом или вольфрамом (TIG) капли расплава не должны проникать через зазор на изделие. Присадочный металл вплавляется в соединение из отдельного прутка или проволоки.

Большая часть тепла, выделяемого дугой, передается в сварочную ванну с помощью плавящихся электродов. Это обеспечивает более высокую тепловую эффективность и более узкие зоны термического влияния.

Поскольку для проведения электричества через зазор должен существовать ионизированный путь, простое включение сварочного тока с расположенным над ним электрически холодным электродом не приведет к возникновению дуги.Дуга должна зажечься. Это вызвано либо подачей начального напряжения, достаточно высокого, чтобы вызвать разряд, либо прикосновением электрода к изделию, а затем его удалением по мере того, как область контакта нагревается.

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

Основной принцип, конструкция, работа и применение

Концепция сварки восходит к древним временам, когда основным процессом было соединение двух металлических деталей.С развитием техники совершенствовались и технологии сварки. В первые дни 19 века произошла великая революция в области сварки и использования тепловых ресурсов для процесса сварки. В частности, технологии сварки приобрели известность во время требований к сварке во время Первой и Второй мировых войн. И в основном электродуговая сварка является одним из методов сварки, используемых во многих отраслях промышленности. Поскольку металлы в этом процессе соединяются с помощью электричества, его назвали электродуговой сваркой.Итак, в этой статье обсуждается это понятие и каковы другие его понятия?

Что такое дуговая сварка?

Определение: Это разновидность сварки плавлением, при которой тепло, необходимое для соединения металлов, получают от электрической дуги, которая помещается между электродом и основным металлом. Электрическая дуга возникает, когда два проводника находятся на расстоянии 2-4 мм друг от друга, что обеспечивает непрерывность прохождения тока по всему воздуху. Электрическая дуга генерирует температуру в диапазоне от 4000 0 C до 6000 0 C.

В данном случае металлический электрод используется для подачи присадочных элементов, и может использоваться либо электрод без покрытия, либо электрод с флюсовым покрытием. Электродуговая сварка может выполняться как с источниками переменного, так и постоянного тока. Понижающий трансформатор используется для подачи переменного тока, а генератор обеспечивает подачу постоянного тока.

Базовую схему электродуговой сварки можно представить следующим образом:

Электродуговая сварка

Электродуговое оборудование

Для соединения металлов посредством электродуговой сварки необходимо следующее оборудование.

Аппарат переменного или постоянного тока

Эта процедура сварки может выполняться с использованием источника постоянного или переменного тока. В зависимости от типа сварки диапазон напряжения составляет от 15 до 45 вольт, а диапазон тока составляет от 30 до 600 ампер. И текущий диапазон выбирается на основе толщины материала и выбранного процесса. Обычно такие источники, как двигатели и нагреватели, работают при постоянном токе и напряжении, но при дуговой сварке эти параметры будут варьироваться. Поведение самой процедуры сварки выражается в регулярных коротких замыканиях.

Электрод

Это присадочный металл, который используется в качестве вывода электрического тока для создания электрической дуги. Этот присадочный металл может быть использован как в виде прутка, так и в виде проволоки. Эти электроды подразделяются на нерасходуемые и расходуемые. По составу плавящийся аналогичен металлу и при расплавлении становится элементом сварного шва.

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

Отбойный молоток

Этот инструмент используется для удаления любого вида брызг и шлака.

Проволочная щетка

Это разновидность чистящего оборудования, которое используется для удаления частиц отходов, оксидов и шлака.

Другое необходимое оборудование:

  • Заземляющие зажимы
  • Кабели
  • Защитные очки
  • Перчатки

Принцип электродуговой сварки

Основной принцип электродуговой сварки электрод и металл выдерживают при напряжении около 35-40 вольт.А в промежутке между металлическим электродом и металлом напряжение поддерживается на уровне 15-40 вольт. Образующаяся электрическая дуга связана с теплом и ярким светом по всей длине, и на основе этих параметров температура дуговой сварки варьируется в диапазоне от 5000 0 C до 5500 0 C.

Процесс

Процесс электродуговой сварки приведен ниже. Катод.Когда есть оптимальное расстояние между Анодом и Катодом и когда есть циркуляция энергии, будет генерация электронов на стороне катода. Эти электроны будут двигаться к аноду, и когда электроны сталкиваются с анодом, кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию. Так происходит выделение тепла.

В то же время на аноде будут генерироваться положительные ионы, которые будут двигаться к катоду, а при столкновении положительных ионов с катодом кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию.Таким образом, происходит выделение тепла и на катоде.

Типы дуговой сварки

Поскольку сварка является наилучшим способом соединения металлов, существует множество видов электродуговой сварки. Основными видами сварки являются MIG, TIG и дуговая сварка.

Сварка MIG

Это один из способов сварки, в основном используемый для сварки стали. Он в основном состоит из плавления рабочей нагрузки с металлом. Это называется довольно аккуратной процедурой, поскольку во время сварки образуется небольшое количество отходов.Сварщики могут быть вовлечены в процесс сварки в течение длительного времени, когда необходимы только ограниченные остановки и пуски. В качестве защитного газа здесь используется либо аргон в составе CO 2 или O 2 , либо только аргон. Но недостатком, который есть у сварки МИГ, является то, что несколько сложно генерировать электрическую дугу, к тому же сварные швы сильно окисляются.

MIG-сварка

Сварка ВИГ

ВИГ также определяется как сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа. Это наиболее распространенный метод электродуговой сварки при работе с такими сплавами, как титан, магний, медь, алюминий и никель.Этот процесс может осуществляться как в присутствии, так и в отсутствие наполнителя. Сварщиков можно привлекать только на меньший период сварки, потому что будет больше тепловыделения. Это называется довольно аккуратной процедурой, поскольку во время сварки образуется небольшое количество отходов. В качестве защитного газа здесь используется либо аргон состава H 2 , либо He 2 , либо только аргон.

Сварка вольфрамовым электродом

Сварка электродом

Сварка электродом также называется дугой с защитным металлом.Это используется в основном в случаях трубопроводов, тракторов, наружных работ, металлических изделий и мостов. В основном наружные применения предпочтительнее для электродуговой сварки, поскольку дождь не нарушает целостность сварки. Точная сварка стержнем кажется сложной и в основном предлагается только для опытных сварщиков.

Ручная сварка

Преимущества и недостатки

Преимущества и недостатки электродуговой сварки можно сформулировать следующим образом: Этот процесс состоит из простого оборудования, что делает его рентабельным

  • Он обеспечивает постоянное качество и эффективность сварки
  • Обеспечивает отличные условия для сварки
  • Мощность, необходимая для генерации электрической дуги, не дорогая
  • Сварочное соединение между металлами настолько прочное
  • Считается быстрой и стабильной процедурой
  • Сварщики могут использовать обычный бытовой ток
  • Недостатки
    • Для выполнения электродуговой сварки необходимы в основном высококвалифицированные сварщики
    • Скорость наплавки может быть несовершенной, если электродное покрытие Леа ds для выделения тепла и снижения
    • Длина электрода составляет почти 35 мм и требует переключения электродов на протяжении всей производительности.

    Применение электродуговой сварки

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

    • Применяется при сварке листового металла
    • сосуды под давлением
    • Используемые в домашнем хозяйстве и автомобилестроении
    • Используемые в аэрокосмической и авиационной промышленности
    • Используемые в восстановлении автомобильных кузовов
    • Судостроительная промышленность
    • Применяемые на железных дорогах
    • Промышленные разработки трубопроводов
    • тонкие металлы

    Часто задаваемые вопросы

    1).Насколько горяча сварочная дуга?

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

    2). Какой ток нужен для дуговой сварки?

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

    3). Как возникает электрическая дуга?

    Тепло, необходимое для сварки металлов, вырабатывается электрической дугой.

    4).Насколько опасна сварка?

    Ожоги от сварки при вдыхании могут вызвать опасные проблемы со здоровьем. Кратковременное воздействие может вызвать сухость глаз, инфекцию горла. В то время как длительное воздействие приводит к проблемам с мочевыводящими путями, раку легких и другим заболеваниям.

    5). Какая сварка самая прочная?

    Сварка ВИГ считается самым прочным сварочным процессом по сравнению со сваркой МИГ.

    Таким образом, технология сварки является обширной областью, в которой продолжается развитие, и в этой области появилось много достижений и тенденций.Итак, узнайте, какие существуют другие виды электродуговой сварки и как они используются в промышленности?

    Электродуговая сварка – обзор

    10.1.1.5 Сварочные установки

    Типовые установки для дуговой сварки как для операций с одним, так и с несколькими сварочными аппаратами описаны в национальных руководствах, например. Руководство HSE Великобритании № 118 «Электробезопасность при дуговой сварке». При подключении сварочного контура следует придерживаться следующих рекомендаций:

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

    используйте изолированные кабели и соединительные устройства с соответствующей допустимой нагрузкой по току;

    посторонние токопроводящие детали не должны использоваться как часть обратного сварочного контура, если они не являются частью самого изделия;

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

    При подсоединении кабеля сварочного тока и кабеля обратного тока важно, чтобы между соединительным устройством и заготовкой был обеспечен эффективный электрический контакт во избежание перегрева и образования дуги. Например, токовые и обратные зажимы должны быть надежно закреплены на «блестящем» металле, т. е. местами должны быть удалены ржавчина или грунтовка.

    Источник питания и заземление Обычной практикой в ​​Великобритании является обеспечение отдельного заземления заготовки.Причина в том, что в маловероятном случае пробоя изоляции между первичной и вторичной цепями перегорают предохранители. Однако отдельное заземление увеличивает риск возникновения блуждающих токов, которые могут повредить другое оборудование и проводники.

    Поскольку современные источники питания имеют более высокий уровень изоляции (так называемая двойная или усиленная изоляция), отдельное заземление не рекомендуется.

    Существует потенциальная проблема, заключающаяся в том, что обе конструкции источника питания часто можно найти в одном и том же сварочном цеху.Более новый источник питания (с двойной или усиленной изоляцией) можно определить по паспортной табличке источника питания ( Рисунок 10.12 ), которая указывает, что он изготовлен в соответствии с действующими стандартами, т.е. EN 60974-1 или IEC 60974-1.

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

    Требования к источнику питания Для источников питания требуется однофазное или трехфазное питание 230 В переменного тока. или 400 В переменного тока Во многих частях Европы источник питания 230 В составляет 16 А, но в Великобритании стандартная кольцевая сеть составляет 13 А. Таким образом, относительно низкая выходная мощность системы 230 В еще больше снижается, если установлена ​​вилка на 13 А и специальный разъем. может потребоваться схема.

    Трехфазное питание может быть ограничено до 30 А, но для сварочного оборудования большей мощности может потребоваться источник питания на 45 А или даже 60 А. Эффективный ток указан на заводской табличке. Это значение следует использовать для определения размера кабеля и требований к предохранителям.

    Помимо очевидных опасностей, связанных с перегрузкой источника питания, т.е. перегрев и перегорание предохранителей могут вызвать проблемы с другим оборудованием. Если источник питания имеет высокий импеданс (обычно известный как мягкий), как это может иметь место в сельской местности, питаемой воздушными кабелями, высокое потребление тока может привести к падению напряжения питания ниже уровней, которые могут вызвать проблемы с другим оборудованием.

    Двигатели и моторные приводы Для оборудования, не питаемого от сети, такого как генераторы, предоставляется информация о характеристиках двигателя, нагрузке и скорости холостого хода и потребляемой мощности. Хотя этот тип оборудования может быть идеальным для сварки на открытом воздухе в удаленных местах, он имеет тенденцию создавать высокий уровень акустического шума. Уровень шума ограничен директивой ЕС, но может достигать 97 дБА.

    Окружающая среда Все источники питания должны иметь маркировку IP, которая предоставляет информацию о степени защиты оборудования от воды.Обычно оборудование имеет степень защиты IP 21 или IP 23. Первая цифра означает, что к частям, находящимся под напряжением, нельзя прикасаться, а вторая цифра описывает защиту от проникновения воды. Источник питания с маркировкой IP 21 защищен от вертикальных капель воды, которые могут возникнуть, например, в случае протечки крыши. Если оборудование имеет маркировку IP 23, это означает, что оборудование защищено от воды под углом до 60° от вертикали и, таким образом, подходит для использования вне помещений. Дополнительные буквы к номеру IP обозначают испытания с работающим вентилятором или без него и повышенную механическую защиту от поражения электрическим током.

    Зоны повышенного риска находятся во влажных или влажных условиях, в замкнутых пространствах или когда сварщик работает с большими участками оголенного металла. Для использования в таких условиях важно использовать источник питания с маркировкой S, что означает, что напряжение холостого хода ниже 48 В (среднеквадратичное значение). переменный ток или 113 В пост. тока пик. Если источник питания имеет более высокое напряжение холостого хода, следует использовать устройство понижения напряжения, которое ограничит напряжение на держателе примерно до 25 В.

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

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

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

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

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

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

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

    EN 50060:1989 «Источники питания для ручной дуговой сварки металлами». с ограниченным режимом работы»

    Электродуговая сварка: определение, применение, виды, работа

    Сегодня я буду обсуждать определение, области применения, типы, оборудование, работу, преимущества и недостатки электродуговой сварки.ранее были опубликованы некоторые статьи о процессах сварки. проверить!

    Что такое электродуговая сварка?

    Дуговая сварка — это процесс сварки, в котором используется электрическая дуга для создания достаточного количества тепла для расплавления металла, его охлаждения и склеивания. Эта сварка плавлением использует источник переменного или постоянного тока в качестве источника тепла. Источник питания создает дугу между плавящимся или неплавящимся электродом, пропуская переменный или постоянный ток к основному материалу.

    Другими словами, это тип сварочного процесса, в котором используется сварочный источник питания для создания электрической дуги между металлическим стержнем (электродом) и основным металлом.Он плавит металлы в месте контакта. Сварщики могут выбирать и стабильно использовать постоянный или переменный ток и плавящийся или неплавящийся электрод в зависимости от учитываемых факторов.

    Подробнее: Знакомство с газовой сваркой

    Дуговая сварка была впервые разработана в конце 19 -го -го века, использовалась в судостроении во время Второй мировой войны. Сегодня этот процесс становится одним из самых быстрых и распространенных сварочных процессов в производственных компаниях.

    Схема электродуговой сварки:

    Оборудование для электродуговой сварки

    Оборудование для дуговой сварки в основном включает в себя аппарат переменного или постоянного тока, электрод, держатель электрода, кабели, разъемы для кабеля, зажимы заземления, отбойный молоток, шлем, проволочную щетку, перчатки, защитные очки, рукава, фартуки. и др.

    Подробнее: Различные виды оборудования для дуговой сварки

    приложений

    Дуговая сварка

    сегодня широко используется во многих областях, поскольку она бывает разных типов.Ниже приведены области применения дуговой сварки;

    • Судостроение
    • Строительство
    • Автомобильная промышленность
    • Машиностроение.

    Вот некоторые другие области применения дуговой сварки

    1. Аэрокосмическая промышленность использует дуговую сварку вольфрамовым электродом во многих областях соединения, особенно листового металла
    2. Большинство производственных отраслей используют GTAW для сварки тонких заготовок, особенно цветных металлов
    3. Дуговая сварка широко используется в производстве космических аппаратов
    4. Используется для сварки деталей тонкостенных труб малого диаметра, что делает его применимым в велосипедной промышленности.
    5. Типы дуговой сварки GTAW используются для изготовления гаек или сварки первого прохода для трубопроводов различных размеров
    6. Используется для ремонта инструментов или штампов, в основном деталей из алюминия и магния
    7. Сварные швы GTAW
    8. обладают высокой устойчивостью к коррозии и растрескиванию в течение длительного периода времени, он используется там, где необходимы эти качества.

    Подробнее: Электрошлаковая сварка

    Виды дуговой сварки

    Различные типы дуговой сварки включают:

    • Плазменная дуговая сварка
    • Дуговая сварка металлом
    • Дуговая сварка углеродом
    • Газовая вольфрамовая дуговая сварка
    • Газовая дуговая сварка
    • Дуговая сварка под флюсом
    • SMAW – Дуговая сварка в защитном металле
    • FCAW (дуговая сварка порошковой проволокой)
    • ЭШС (электрошлаковая сварка)
    • Дуговая сварка шпилек

    Хотя существуют и другие необычные типы дуговой сварки, перечисленные выше являются распространенными типами.

    Подробнее: Различные виды электродуговой сварки

    Посмотрите видео ниже, чтобы узнать о работе электродуговой сварки:

    Подробнее: Что такое сварка в среде защитного газа (SMAW)

    Преимущества и недостатки электродуговой сварки

    Преимущества

    Дуговая сварка имеет большие преимущества по сравнению со многими другими сварочными процессами. Некоторые преимущества дуговой сварки включают:

    1. Сварочное оборудование является переносным, что упрощает его транспортировку для работы вне помещений
    2. Может сваривать пористые и грязные металлы
    3. Его оборудование недорогое
    4. Это быстрый процесс сварки по сравнению с другими
    5. Его работа может выполняться во время ветра или дождя
    6. Обеспечивает прочное соединение
    7. Шарики для дуговой сварки можно использовать для создания рисунков на тонких металлах
    8. Его источник питания можно использовать там, где есть электричество, а в качестве альтернативы можно использовать, если нет электричества, кроме генератора.

    Подробнее: Что такое дуговая сварка под флюсом

    Недостатки

    1. Увеличение стоимости проекта, поскольку потери в процессе неизбежны
    2. Для выполнения задачи
    3. требуется хорошо обученный и умелый оператор.
    4. Не все тонкие металлы можно сваривать дуговой сваркой

    Это все для этой статьи, где обсуждаются определение, схема, области применения, оборудование, типы, работа, преимущества и недостатки электродуговой сварки.Я надеюсь, что вы получили много от чтения, если это так, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!

     

    Дуговые сварщики | Краткое описание процесса сварки

    Дуговая сварка металлическим газом

    Дуговая сварка — это тип сварки, при котором используется сварочный источник питания для создания электрической дуги между электродом и основным материалом для расплавления металлов в точке сварки. Они могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также плавящиеся или неплавящиеся электроды.Зона сварки обычно защищена защитным газом, паром и/или шлаком.

    Для подачи электроэнергии, необходимой для процессов дуговой сварки, можно использовать несколько различных источников питания. Наиболее распространенной классификацией являются источники питания постоянного тока и источники питания постоянного напряжения. При дуговой сварке напряжение напрямую связано с длиной дуги, а сила тока связана с количеством подведенного тепла. Источники питания постоянного тока чаще всего используются для процессов ручной сварки, таких как дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа и дуговая сварка металлическим электродом, поскольку они поддерживают относительно постоянный ток даже при изменении напряжения.Это важно, потому что при ручной сварке может быть трудно удерживать электрод абсолютно неподвижно, и в результате длина дуги и, следовательно, напряжение имеют тенденцию к колебаниям. Источники питания постоянного напряжения поддерживают постоянное напряжение и изменяют ток, поэтому чаще всего используются для автоматизированных сварочных процессов, таких как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа, дуговая сварка с флюсовой проволокой и дуговая сварка под флюсом. В этих процессах длина дуги поддерживается постоянной, поскольку любое колебание расстояния между проволокой и основным материалом быстро компенсируется большим изменением тока.Например, если провод и основной материал находятся слишком близко, ток будет быстро увеличиваться, что, в свою очередь, приведет к увеличению тепла и плавлению кончика провода, возвращая его к исходному разделительному расстоянию.

    Направление тока, используемого при дуговой сварке, также играет важную роль при сварке. В процессах с плавящимся электродом, таких как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа и дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа, обычно используется постоянный ток, но электрод может заряжаться как положительно, так и отрицательно.При сварке положительно заряженный анод будет иметь большую концентрацию тепла, и в результате изменение полярности электрода влияет на свойства сварного шва. Если электрод заряжен положительно, он будет плавиться быстрее, увеличивая глубину провара и скорость сварки. В качестве альтернативы, отрицательно заряженный электрод приводит к более мелким сварным швам. В процессах с неплавящимся электродом, таких как дуговая сварка вольфрамовым электродом, может использоваться как постоянный ток (DC), так и переменный ток (AC).Однако при постоянном токе, поскольку электрод только создает дугу и не обеспечивает присадочный материал, положительно заряженный электрод вызывает неглубокие сварные швы, а отрицательно заряженный электрод делает более глубокие сварные швы. Переменный ток быстро перемещается между ними, что приводит к сварке со средним проваром. Один недостаток переменного тока, тот факт, что дуга должна повторно зажигаться после каждого пересечения нуля, был устранен с изобретением специальных блоков питания, которые создают прямоугольную форму волны вместо обычной синусоидальной волны, устраняя время низкого напряжения после переходы через ноль и минимизация последствий проблемы.

    Lincoln Electric, ESAB — это лишь два из многих производителей оборудования для дуговой сварки.

    Методы плавления электродов

    Одним из наиболее распространенных типов дуговой сварки является дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW), которая также известна как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMAW) или электродуговая сварка. Электрический ток используется для зажигания дуги между основным материалом и расходуемым электродным стержнем или «стержнем». Электродный стержень изготовлен из материала, совместимого со свариваемым основным материалом, и покрыт флюсом, который выделяет пары, служащие защитным газом и образующие слой шлака, оба из которых защищают зону сварки от атмосферного загрязнения. .Сердечник электрода сам по себе действует как наполнитель, что делает ненужным отдельный наполнитель. Этот процесс очень универсален, требует небольшой подготовки оператора и недорогого оборудования. Однако время сварки довольно медленное, поскольку расходуемые электроды необходимо часто заменять, а шлак, оставшийся от флюса, необходимо удалять после сварки. Кроме того, этот процесс обычно ограничивается сваркой черных металлов, хотя специальные электроды позволяют сваривать чугун, никель, алюминий, медь и другие металлы.Универсальность метода делает его популярным в ряде приложений, включая ремонтные работы и строительство.

    Дуговая сварка металлическим газом (GMAW), обычно называемая MIG (Metal Inert Gas), представляет собой полуавтоматический или автоматический процесс сварки с непрерывной подачей расходуемой проволоки, выступающей в качестве электрода и присадочного металла, наряду с инертной или полуинертной защитой. газ обтекал проволоку, чтобы защитить место сварки от загрязнения. Источник постоянного напряжения постоянного тока чаще всего используется с GMAW, но также используется постоянный переменный ток.С непрерывной подачей присадочных электродов GMAW обеспечивает относительно высокую скорость сварки, однако более сложное оборудование снижает удобство и универсальность по сравнению с процессом SMAW. Первоначально разработанный для сварки алюминия и других цветных металлов в 1940-х годах, метод GMAW вскоре стал экономично применяться для стали. Сегодня GMAW широко используется в таких отраслях, как автомобильная, благодаря его качеству, универсальности и скорости. Из-за необходимости поддерживать стабильную защитную газовую оболочку вокруг места сварки использование процесса GMAW в местах с интенсивным движением воздуха, например на открытом воздухе, может быть проблематичным.

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

    Дуговая сварка под флюсом (SAW) — это высокопроизводительный сварочный процесс, при котором дуга зажигается под покрывающим слоем гранулированного флюса.Это повышает качество дуги, поскольку загрязняющие вещества в атмосфере блокируются флюсом. Шлак, образующийся на сварном шве, обычно отделяется сам по себе, и в сочетании с использованием непрерывной подачи проволоки скорость наплавки высока. Условия работы намного лучше по сравнению с другими процессами дуговой сварки, поскольку флюс скрывает дугу и не образуется дым. Этот процесс широко используется в промышленности, особенно для крупногабаритных изделий.[9] Поскольку дуга не видна, она обычно автоматизирована. SAW возможен только в положениях 1F (плоское скругление), 2F (горизонтальное скругление) и 1G (плоский паз).

    Методы неплавящегося электрода

    Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) или сварка TIG (вольфрам в инертном газе) — это процесс ручной сварки, в котором используется неплавящийся электрод из вольфрама, смесь инертного или полуинертного газа и отдельный присадочный материал. Особенно полезный для сварки тонких материалов, этот метод характеризуется стабильной дугой и высоким качеством сварных швов, но требует значительных навыков оператора и может выполняться только на относительно низких скоростях. Его можно использовать практически для всех свариваемых металлов, хотя чаще всего он применяется для нержавеющей стали и легких металлов.Он часто используется, когда чрезвычайно важно качество сварных швов, например, в велосипедах, самолетах и ​​на флоте. Родственный процесс, плазменная дуговая сварка, также использует вольфрамовый электрод, но использует плазменный газ для создания дуги. Дуга более концентрированная, чем дуга GTAW, что делает поперечный контроль более важным и, таким образом, в целом ограничивает технику механизированным процессом. Из-за стабильного тока этот метод можно использовать для материалов с более широким диапазоном толщин, чем метод GTAW, и он намного быстрее.Его можно применять ко всем тем же материалам, что и GTAW, за исключением магния; автоматизированная сварка нержавеющей стали является одним из важных применений этого процесса. Разновидностью этого процесса является плазменная резка, эффективный процесс резки стали.

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

    Проблемы с коррозией

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

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

    Ножевая атака (KLA) – это еще один вид коррозии, поражающий сварные швы, воздействующий на стали, стабилизированные ниобием. Ниобий и карбид ниобия растворяются в стали при очень высоких температурах. При некоторых режимах охлаждения карбид ниобия не выделяется, и тогда сталь ведет себя как нестабилизированная, образуя вместо нее карбид хрома. Это влияет только на тонкую зону шириной в несколько миллиметров в непосредственной близости от сварного шва, что затрудняет обнаружение и увеличивает скорость коррозии.Конструкции из таких сталей должны быть нагреты в целом примерно до 1950 ° F (1070 ° C), когда карбид хрома растворяется и образуется карбид ниобия. Скорость охлаждения после этой обработки не имеет значения.

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


    История

    Основные статьи: кузнечная сварка, сварка сопротивлением, кислородная сварка и дуговая сварка вольфрамовым электродом

    В то время как примеры кузнечной сварки восходят к бронзовому веку и железному веку, дуговая сварка вошла в практику намного позже. В 1802 г. Василий Петров открыл непрерывную электрическую дугу и впоследствии предложил ее возможные практические применения, в том числе для сварки.Французский изобретатель-электрик Огюст де Меритен изготовил первую угольную дуговую горелку, запатентованную в 1881 году, которая успешно использовалась для сварки свинца при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов. В 1881-1882 годах русский изобретатель Николай Бернардос создал метод электродуговой сварки стали, известный как угольная дуговая сварка, с использованием угольных электродов. Успехи в дуговой сварке продолжились изобретением металлических электродов в конце 19 века русским Николаем Славяновым (1888) и американцем К.Л. Гроб. Примерно в 1900 году А. П. Строменгер выпустил в Великобритании металлический электрод с покрытием, который давал более стабильную дугу. В 1905 году русский ученый Владимир Миткевич предложил использовать для сварки трехфазную электрическую дугу. В 1919 году CJ Holslag изобрел сварку на переменном токе, но она не стала популярной в течение следующего десятилетия.

    Конкурирующие сварочные процессы, такие как сварка сопротивлением и газокислородная сварка, также были разработаны в это время, но оба, особенно последний, столкнулись с жесткой конкуренцией со стороны дуговой сварки, особенно после металлического покрытия (известного как флюс) для электрода, чтобы стабилизировать дугу и защищать основной материал от примесей, продолжали развиваться.

    Во время Первой мировой войны сварка стала использоваться в кораблестроении в Великобритании вместо клепаных стальных листов. Американцы также стали более восприимчивыми к новой технологии, когда процесс позволил им быстро отремонтировать свои корабли после нападения Германии в гавани Нью-Йорка в начале войны. Дуговая сварка была впервые применена к самолетам во время войны, и некоторые фюзеляжи немецких самолетов были построены с использованием этого процесса. В 1919 году британский кораблестроитель Каммелл Лэрд начал строительство торгового судна «Фуллагар» с полностью сварным корпусом; она была спущена на воду в 1921 году.

    В течение 1920-х годов были достигнуты значительные успехи в технологии сварки, включая введение в 1920 году автоматической сварки, при которой электродная проволока подавалась непрерывно. Защитный газ стал предметом пристального внимания, поскольку ученые пытались защитить сварные швы от воздействия кислорода и азота в атмосфере. Пористость и хрупкость были основными проблемами, и разработанные решения включали использование водорода, аргона и гелия в качестве сварочных сред. В течение следующего десятилетия дальнейшие достижения позволили сваривать химически активные металлы, такие как алюминий и магний.Это, в сочетании с разработками в области автоматической сварки, переменного тока и флюсов, способствовало значительному расширению дуговой сварки в 1930-х годах, а затем во время Второй мировой войны.

    В середине века было изобретено много новых методов сварки. Дуговая сварка под флюсом была изобретена в 1930 году и до сих пор пользуется популярностью. В 1932 году русский Константин Хренов успешно осуществил первую подводную электродуговую сварку. Газовая вольфрамовая дуговая сварка после десятилетий разработки была окончательно усовершенствована в 1941 году, а в 1948 году последовала газовая дуговая сварка металлическим электродом, что позволило быстро сваривать цветные материалы, но требовало дорогих защитных газов.Используя плавящийся электрод и атмосферу углекислого газа в качестве защитного газа, он быстро стал самым популярным процессом дуговой сварки металлическим электродом. В 1957 году дебютировал процесс дуговой сварки с флюсовой проволокой, в котором самозащитный проволочный электрод можно было использовать с автоматическим оборудованием, что привело к значительному увеличению скорости сварки. В том же году была изобретена плазменная дуговая сварка. Электрошлаковая сварка была выпущена в 1958 году, а в 1961 году за ней последовала ее родственница, электрогазовая сварка.

    Хотите поговорить с нашей командой?

    Может быть, вы не знаете, какой сварочный аппарат лучше всего подходит для вас? Наш отдел продаж будет рад обсудить ваши требования к сварке.

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

    Что такое дуговая сварка? Как работает дуговая сварка?

    В этой статье вы узнаете, что такое дуговая сварка и как работает дуговая сварка. Здесь вы также узнаете о различных видах дуговой сварки, сварочном оборудовании, преимуществах и недостатках, а также о применении.

    Что такое дуговая сварка?

    Процесс соединения металла с металлом с помощью электрической дуги называется дуговой сваркой. В этом процессе сварки дуга используется для создания сильного тепла, и это тепло используется для соединения металлов. Дуга вводится между двумя металлическими деталями, и благодаря выделяемому теплу металлы плавятся, а при остывании образуется прочный сварной шов.

    • Источником энергии, используемым при дуговой сварке, является электричество (электрический ток). Используемый электрический ток может быть как постоянным (DC), так и переменным (AC).
    • Зона сварки защищена защитным газом, парами или шлаком. Защитный газ защищает зону сварки от атмосферных загрязнений.
    • Может быть ручным, полуавтоматическим или полностью автоматизированным.
    • Для сварки используются плавящиеся и неплавящиеся электроды.
    • Этот вид сварки изобретен в конце 19 века. Во время Второй мировой войны он становится коммерчески важным в судостроении. В настоящее время он используется в производстве стальных конструкций и транспортных средств.

    Типы дуговой сварки

    1. Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW)
    2. Дуговая сварка металлическим газом (GMAW) или (MIG)
    3. Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)
    4. Дуговая сварка под флюсом ( SAW)
    5. Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) или (TIG)
    6. Плазменно-дуговая сварка (PAW)
    7. Сварка атомным водородом (AHW)
    8. Дуговая сварка углеродом (CAW)
    9. Электрошлаковая сварка (ESW) )
    10. Электрогазовая сварка (EGW)
    11. Дуговая сварка шпилек

    Принципиальная схема

    Принципиальная схема дуговой сварки приведена ниже:

    Основное оборудование

    Различное используемое оборудование:

    :

    .Аппарат переменного или постоянного тока
    2. Электрод
    3. Держатель электрода
    4. Кабели, кабельные разъемы
    5. Отбойный молоток
    6. Зажимы заземления
    7. Проволочная щетка
    8. Сварочный шлем
    9. Защитные очки
    10. Перчатки для рук
    11. Фартуки, рукава и т.д.

    Работа дуговой сварки

    • Первое включение источника электроэнергии (переменного или постоянного тока).
    • Когда электрод подносится к основному металлу (на расстоянии 2-4 мм), где должна выполняться сварка, между основным металлом и электродом возникает искра или дуга.
    • Из-за дуги выделяется сильное тепло. Выделяемое тепло расплавляет основной металл, сердечник электрода (или в некоторых случаях присадочный материал) и флюсовое покрытие. Флюсовое покрытие на электроде обеспечивает защитную среду (защитный газ) сварного шва от атмосферных загрязнений. Расплавленный металл или шлак оседают между двумя соединяемыми металлическими частями и затвердевают. После затвердевания он образует прочную связь между двумя металлическими частями.
    • Защитный газ используется для защиты расплава или сварного шва от атмосферного загрязнения.
    • После завершения процесса сварки изделие (металлические детали) охлаждают, погружая его в соответствующую охлаждающую жидкость. Его также можно оставить для воздушного охлаждения.

    Для лучшего понимания посмотрите видео ниже:

    Преимущества

    • Обладает высокой эффективностью и скоростью сварки.
    • Улучшает условия сварки.
    • Обеспечивает стабильное качество сварного шва.
    • Образует прочную связь между соединяемыми металлами.
    • Имеет простое сварочное оборудование.
    • Источник питания не такой уж и дорогой.
    • Это быстрый и надежный процесс.
    • Оборудование может использоваться для нескольких функций.
    • Легко переносится.
    • Сварщики могут использовать стандартный бытовой ток.

    Недостатки

    • Требуется высококвалифицированный оператор.

    Применение

    Это универсальный процесс сварки. Это наиболее широко используемый процесс сварки в мире из-за его простоты и хорошей эффективности сварки.Почти во всех отраслях промышленности дуговая сварка используется для получения прочных соединений. Сегодня это остается важным процессом в производстве стальных конструкций и транспортных средств. Наиболее широко он используется в автомобилестроении, строительстве, строительстве зданий, судостроении, аэрокосмической промышленности, при ремонтных работах.

    Все о дуговой сварке. Если вы обнаружите что-то неправильное, сообщите нам об этом через ваши комментарии. И если вы найдете эту статью информативной, то не забудьте поставить лайк и поделиться ею.

    Что такое дуговая сварка? | Процессы дуговой сварки

    Что такое дуговая сварка?

    Дуговая сварка известна как процесс сварки плавлением. Это один из наиболее распространенных сварочных процессов, который широко используется в различных отраслях промышленности благодаря получению прочных высококачественных сварных швов.

    Дуговая сварка в теории

    В процессе дуговой сварки используется электрическая дуга, которая образуется между электродом и основным металлом для создания температуры около 6500 градусов по Фаренгейту.Это заставляет металлы плавиться там, где они должны быть соединены, при этом расплавленный металл плавится по мере того, как он охлаждается и затвердевает, создавая металлургическую связь между металлами.

    Дуговая сварка на практике

    Дуговая сварка — это процесс, при котором сварочный электрод присоединяется к сварочной горелке, которая подключается к портативному сварочному аппарату. При включении источника питания электрод становится активным. При прикосновении стержня к основному металлу ток будет проходить через стержень и замыкать электрическую цепь.Когда стержень отводится назад, возникает электрическая дуга, необходимая для расплавления металла. Стержни часто предназначены для плавления во время процесса, чтобы добавить наполнитель в сварной шов.

    По мере приобретения опыта сварщик начнет понимать, что существует несколько факторов и методов, влияющих на сварной шов, его прочность и качество, включая ток (переменный или постоянный), размер электрода, длину дуги и угол проезда.

    Промышленное использование Дуговая сварка

    является популярным выбором, поскольку она успешно используется для сварки многих различных металлов, включая сталь, железо, медь и никель.Портативное оборудование, используемое для дуговой сварки, добавило ей универсальности и сделало ее популярным выбором в нескольких промышленных условиях.

    Производители автомобилей, судоходства и аэрокосмической отрасли полагаются на дуговую сварку в своих производственных процессах. Точно так же строительная отрасль обращается к дуговым сварщикам при строительстве зданий, мостов и других стальных конструкций, в то время как горнодобывающая, нефтегазовая и энергетическая отрасли также используют их навыки.

    Плюсы и минусы

    Оборудование, используемое для дуговой сварки, доступно по цене.Он портативный, что упрощает его транспортировку, а поскольку дуга не зависит от ветра или температуры, он идеально адаптируется к внешним условиям.

    Несмотря на простоту процесса, дуговая сварка обеспечивает невероятно прочный шов, который в равной степени эффективен для толстых металлов, создавая окончательный сварной шов с высокой коррозионной стойкостью. Кроме того, это быстрый процесс, который часто позволяет сэкономить время по сравнению с другими методами сварки.

    Несмотря на то, что это один из самых простых процессов сварки, требуется время и практика, чтобы освоить технику и создать эффективные сварные швы.Он также менее эффективен при использовании с тонкими и химически активными металлами, такими как титан.

    Наконец, дуговая сварка считается сваркой с низким КПД. Это означает, что он производит больше отходов, чем некоторые другие сварочные процессы, что приводит к увеличению производственных затрат, особенно при больших объемах работ.

     

    Обсуждаемый метод является лишь одним из нескольких типов дуговой сварки.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *