Фото сварка дуговая сварка: 95 фото работы и соблюдение правил техники безопасности
alexxlab | 02.05.1978 | 0 | Разное
95 фото работы и соблюдение правил техники безопасности
Сейчас практически невозможно представить себе промышленность, в работе которой не использовались бы сварочные соединения. Без сварки зачастую невозможно обойтись и в домашнем хозяйстве. Поэтому аппарат для дуговой сварки может понадобится не только для профессиональной работы, но и для домашних нужд.
Умение работать со сваркой позволяет создать любые металлические конструкции, начиная от простого заборчика, заканчивая резными качелями.
Несколько десятилетий назад сложно было представить, что будет создано множество способов для того что бы варить металл, однако, сейчас это так.
Один из самых эффективный из них — с использованием дуговой сварки.
Краткое содержимое статьи:
Технология
Работа с помощью сварки проста. Её главное достоинство заключается в том, что температура дуги увеличивается до пяти тысяч градусов. В результате этого возможно осуществить соединение любых материалов, ведь у большинства металлов температура плавления гораздо ниже. Фото дуговой сварки хорошо показывают её устройство.
Всё тепловое воздействие сконцентрировано по направлению дуги. Она может быть направлена прямо или быть косвенной.
Разница между ними заключается в том, что в первом случае огонь идёт между металлом и электродом, а во втором между электродами. Так же для работы с дугой второго типа не нужно применение сварочного тока, которым при первом способе необходимо обработать металл.
Зажигается дуга с того времени, как сквозь электрод идёт ток и его конец направлен на металл, который необходимо расплавить. С момента как это происходит, температура увеличивается, металл плавится. В это же время сам электрод начинает плавиться.
В расправленном металле образуется впадинка, так называемая «ванна». Она плавится до момента полного растворения в ней электрода.
При работе дуга не всегда располагается на одном месте, чаще всего её удобнее передвигать. При этом стоит учесть, что свариваемое пространство имеет способность довольно быстро охлаждаться и отвердевать. После чего становится виден шов. Швы дуговой сварки напоминают корку
Сварочные работы могут быть выполнены:
- вручную;
- автоматически;
- полуавтоматически.
Самые распространённые способы дуговой сварки это второй и третий. В них используется флюс. Он засыпается на зону горения и позволяет минимизировать риски дальнейшего окисления металла. Таким образом он наиболее приемлем для работы с цветными металлами, так как он позволяет увеличить срок их дальнейшей эксплуатации.
Сварка осуществляется и благодаря угольному электроду. Эта технология дуговой сварки нужна что бы работать с тонкими материалами. Она позволяет делать аккуратные швы, а так же уменьшает вероятность повреждения металла в процессе работы.
Распространена и сварка в защитных газах. Существуют следующие виды таких сварок:
- аргоно-дуговую;
- углекислая;
- атомно-водородная
Особенность первой разновидности заключается в том, что во время её применения металл становится защищён от воздействия вредных факторов путём применения инертного газа. Такой способ подходит для конструкций с тонкими стенками и для цветных металлов, которые чаще всего подвержены коррозии.
Второй вид получает гораздо большее распространение из-за того, что углекислый газ стоит дешевле. Кроме этого, его использование позволяет упростить наблюдение за работой.
У него есть и недостатки. Так, в виду большой окислительной способности данного газа его применение не рекомендуется на цветных металлах и их сплавах. Он эффективно используется при работе с нержавеющей сталью.
Третий вид незаменим в работе со сплавами. Он заключается в том, что дуга, располагаемая между электродами находится в смеси из азота и водорода.
Техника безопасности
При работе со сваркой ни в коем случае нельзя забывать о технике безопасности.
Инструкция дуговой сварки, обычно прилагаемая в комплекте с самой сваркой, обязательно должна быть вами прочитана. Не стоит пренебрегать её указаниям. Их исполнение в точности обеспечит вам эффективную работу без травм и полностью оправдает ваши ожидания по поводу итогового результата работы.
На сварщике во время работы обязательно должны быть защитный щиток и перчатки. Снимать их недопустимо даже во время перерыва в работе. Надевать их рекомендуется до подключения сварки.
Кроме этого необходим и специальный костюм, который не подвержен легкому возгоранию. Это связано с тем, что во время работы на тело может попасть расплавленный металл или искры. Поэтому нужно максимально себя обезопасить.
Стоит также внимательно отнестись к надежности крепления деталей, подлежащих сварки. Пренебрежение этим может повлечь попадание расплавленного метала на часть тела или на пол, что может вызвать ожог или возгорание, иными словами нанести ущерб как вашему здоровью, так и вашему имуществу.
При работе со сваркой постарайтесь исключить нахождение детей рядом со сваркой.
Фото дуговой сварки
Также рекомендуем посетить:
Ручная дуговая сварка картинки
Классификация и способыПо типу применяемого электрода ручная дуговая сварка может быть:
- Плавящимся.
- Неплавящимся.
По типу применяемого тока
Классификация дуговой сварки
По предварительной термической подготовке деталей
По степени автоматизации процесса различают
Существуют и другие виды, применяемые в особых условиях на производстве.
Преимущества ручной дуговой сварки
Основные преимущества технологии перед другими видами сварки заключаются в следующем:
- Работать можно в любом пространственном положении.
- Доступна работа в стесненных условиях.
- Возможно соединять различные металлы и сплавы.
- Простота использования и освоения.
- Мобильность.
Но,” кроме очевидных достоинств, методу свойственны и недостатки:
- Вредные факторы, влияющие на здоровье сварщика.
- Зависимость качества от квалификации и опыта.
- Малая производительность.
Последний фактор не так важен при ограниченном объеме работ, типичном для домашней мастерской.
Используемые электроды
Все электроды подразделяются на две большие группы:
Плавкие применятся намного шире, они расходуются в процессе работы, а их металл включается в шовный материал. Флюсовый порошок, которым они обмазаны, сгорает в пламени электродуги. При этом выделяются химически малоактивные газы, образующие защитную атмосферу над сварочной ванной.
Неплавкие делается из тугоплавкого материала, в основном вольфрама, они не расходуется во время сварки и служит лишь для подведения тока к дуге. Защитную атмосферу в этом случае создают подачей газа через шланг или насыпая флюсовый порошок вдоль линии сварки.
Кроме того, они различаются по диаметру. Диаметр определяет как сварочный ток, который на него необходимо подать, так и максимальную толщину соединяемых деталей.
Источники питания
Для ручной электросварки применяют следующие разновидности источников тока:
- Трансформаторы. Уходящий в прошлое, громоздкий и очень тяжелый источник. Преобразует высокое напряжение питающей сети в пониженное, пропорционально увеличивая силу тока. Ручная дуговая сварка переменным током требует высокого мастерства сварщика, источник сильно зависит от стабильности параметров питающей электросети и вызывает в ней помехи и броски напряжения. Не рекомендуется для начального обучения.
- Выпрямители. Представляет собой тот же громоздкий сварочный трансформатор, дополненный выпрямительным блоком. Ручную дуговую сварку ведет постоянным током, но при этом сохраняет остальные недостатки трансформатора.
- Инверторы. Современный сварочный аппарат. В нем переменный ток из сети путем многократных преобразований превращается в постоянный ток, напряжение которого стабилизировано. Работа его не зависит от изменений напряжения в питающей сети, и сам он также не вызывает бросков напряжения. Отличается малым весом и габаритами, его легко переносить, а маломощные модели вообще можно носить на плечевом ремне. Это очень удобно при сварке протяженных конструкций, например, заборов. Оснащен электронными системами стабилизации параметров дуги и защиты от прилипания электрода. Идеально подходит как для начального обучения, так и для дальнейшей работы. Доступен по цене.
- Полуавтоматы. В качестве источника тока используется инвертор. В этом классе аппаратов используется сварочная проволока, подаваемая в рабочую зону специальным механизмом. Вместо флюсового напыления применяется прямая подача газа из баллона в рабочую зону. Многократно превосходит инвертор по производительности и по диапазону доступных для соединения металлов и сплавов. В несколько раз дороже инвертора равной мощности.
Для начального обучения и небольших объемов работ лучше выбрать инвертор, для сложных работ или больших объемов больше подойдет полуавтомат.
Положение электродов во время работы
От правильного положения и траектории движения электрода во время ручной дуговой сварки напрямую зависит как качество соединения, так и производительность работы сварщика
Наиболее распространены траектории, ориентированные вдоль оси электрода. Движение таким образом помогает поддерживать оптимальный дуговой зазор. Слишком короткая дуга вызывает перегрев рабочей зоны, разбрызгивание металла и прилипание электрода. Слишком длинная дуга может вызвать непровар, появление пор или угасание дуги.
Далее следует освоить равномерное движение вдоль линии соединения деталей. Если движение будет строго поступательным, получится ровный и тонкий шов, ширина которого может превышать диаметр электрода не более чем в полтора раза. Такую траекторию используют для сваривания листов и профилей малой толщины, при исполнении многослойных соединений.
Следующий тип траектории — к продольному движению добавляются короткие поперечные перемещения, напоминающие очень плотную строчку «зигзаг» на швейной машинке. Здесь также очень важно следить за тем, чтобы в крайнем положении каждого «стежка» не увеличивался дуговой зазор.
Надо выполнять движение змейкой всей кистью. Такой вид траектории позволяет добиться существенно большей ширины и глубины проплавки.
Ширина такого сварочного соединения может в три, а у опытного сварщика — и в пять раз превышать диаметр электрода.
Основы безопасности при работе
Ручная дуговая сварка является источником повышенной опасности. Основные факторы, вредящие здоровью сварщика и лиц, работающих рядом с ним, следующие:
- Высокая температура дуги и рабочей зоны, могущая вызвать ожоги.
- Разбрызгивание раскаленного металла и разлет частиц шлака при зачистке.
- Мощное ультрафиолетовое излучение, приводящее к заболеваниям кожи и глаз вплоть до слепоты.
- Высокое напряжение питающей сети.
- Вредные сварочные газы и пары металла, вдыхание которых приводит к отравлению и заболеваниям органов дыхания.
- Пожароопасность.
Электрододержатели и защитные приспособления
Исходя из этого, следует соблюдать следующие требования по безопасности
- Использовать индивидуальные средства защиты: маску со светофильтром, респиратор, краги сварщика и невоспламеняющуюся спецодежду и обувь.
- Обеспечить качественную вытяжную вентиляцию.
- Перед началом работы осмотреть оборудование на предмет отсутствия механических повреждений и нарушения изоляции.
- Надежно закрепить свариваемые заготовки инвентарными крепежными приспособлениями или специальной оснасткой.
- Не загромождать рабочую зону, следить за положением кабелей и шлангов.
- После окончания сварных работ выключить оборудование.
Выполнение этих требований позволит сохранить здоровье и сберечь материальные ценности.
Что влияет на качество и размеры сварного шва
Одна из важных характеристик, определяющих качество сварного соединения — это провар, определяемый как отношение ширины шва к его глубине в поперечном сечении.
На геометрические показатели влияют следующие факторы:
- Сила тока. Чем она больше, тем большей глубины проплава можно достигнуть. Глубина проплава зависит также от плотности свариваемого материала — чем плотнее металл, тем меньшей глубины удастся добиться при той же силе тока. Сила тока не оказывает существенного воздействия на ширину.
- Тип применяемого тока. При сварке постоянным током соединение получается более узким, а при использовании переменного тока той же интенсивности-более широким.
- Диаметр электрода также оказывает влияние на глубину и ширину шва. При большем больше диаметре электродуга получается мощнее, позволяя получить более широкий шов.
- Рабочее напряжение также влияет на параметры шва — при его повышении ширина шва увеличивается.
Схема сварки под флюсом
Флюс, сгорая в пламени дуги, выделяет защитные газы, а твердые остатки образуют шлак, также попадающий в сварочную ванну.
Химический состав шлака оказывает сильное влияние на качество.
- улучшает качество обработки стали;
- стабилизирует тепловой режим рабочей зоны и повышает скорость плавления;
- облегчает формирование сварного шва;
- повышает стабильность электродуги.
Существует способ ручной дуговой сварки, при котором используются цельнометаллические плавящиеся электроды, а флюс в виде порошка насыпается вдоль линии будущего шва. По мер прохождения сварочной ванны порошок плавится, а при остывании шлак отделяется от поверхности сваренного металла. Такой способ применяет на промышленных предприятиях в специальных случаях.
В целом автоматическая сварка дает намного лучшие, а главное, стабильные результаты качества работ, чем ручная дуговая. Причина этого заключается в том, что все параметры процесса, включая положение сварочной головки, угол ее наклона и расстояние до поверхности контролируются компьютером. К тому же автомат не утомляется, его внимание не рассеивается и он не подвержен влиянию вредных факторов рабочей зоны.
Как варить швы в разных положениях
Ручная дуговая сварка позволяет варить в самых разнообразных положениях. ДЛЯ каждого из них существуют свои технологические указания, направленные на обеспечение высокого качества работ.
Параметры режима ручной дуговой сварки
Нижнее положение
Сварщик находится сверху относительно рабочей зоны, заготовки расположены горизонтально. Это самое простое и самое распространенное положение. В нем необходимо следить лишь за полным проплавлением сечений и не допускать прожогов. Требуется надежно закрепить заготовки инвентарными крепежными средствами, а под них подложить специальные монтажные прокладки из меди.
Вертикальное положение
В этом положении начинает действовать такой осложняющий работу фактор, как земное притяжение. Под его воздействием расплавленный металл будет стремить покинуть сварочную ванну и стечь вниз. Работу рекомендуется вести в направлении снизу вверх, чтобы стекающие расплавленные капли попадали на сформированный шовный материал. Этот прием заметно снижает скорость работы, но позволяет сохранить качество. При выборе направления сверху вниз скорость повысится, но заметно упадет глубина проплава.
Сварка вертикальных швов
Потолочное положение
Это самое сложное положение, в котором приходится работать сварщику. Чтобы расплавленный металл не пролился вниз, требуется снизить вес сварочной ванны до такой степени, чтобы он удерживался силами поверхностного натяжения. Это достигается уменьшением скорости и периодической приостановкой работ для того, чтобы металл успевал схватываться.
Ручная дуговая сварка в потолочном положении
Умение работать в потолочном положении — признак высокой квалификации сварщика.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Ручная дуговая сварка — дуговая сварка с использованием покрытого металлического электрода, при которой операции подачи электрода, его перемещения вдоль оси шва и поперечные манипуляции выполняется сварщиком вручную. Наиболее старый и универсальный метод сварки, требующий хорошей квалификации и опыта сварщика.
Сущность метода ручной дуговой сварки
Сварка деталей покрытым металлическим электродом возможна благодаря высокой тепловой мощности сварочной дуги, под воздействием которой металлы расплавляются. При сварке покрытым электродом сварная дуга расплавляет основной металл и в то же время металлический электрод. Участок расплавленного металла называют сварной ванной. Капли электродного металла расплавляются и переносятся в сварную ванну, увеличивая ее объем, поэтому покрытый электрод является еще присадочным материалом.
Под воздействием сварочной дуги расплавляется покрытие нанесенное на поверхность электрода. В состав покрытия входят измельченные компоненты разного назначения — шлакообразующие, газообразующие, связывающие, раскислители и другие. Шлак, полученный плавлением покрытия, обволакивает сварную ванну и защищает жидкий металл от взаимодействия из атмосферными газами. Считается, что при ручной сварке наблюдение за формированием шва ограниченное из-за наличия на поверхности сварной ванны шлака. Также покрытие выделяет газы при расплавлении его компонентов, защищающие дугу и зону сварки от воздуха. Это способствует стабильному и стойкому горению дуги.
По мере того как сварщик формирует шов, перемещая электрод и дугу вдоль оси сварного соединения, сварная ванна с жидким металлом постепенно кристаллизуется. На поверхности кристаллизованного шва застывает шлак и превращается в шлаковую корку.
После обрыва сварочной дуги необходимо очистить шов от шлаковой корки при помощи специального молотка, кирки и/или щетки. Если были выбраны правильные режимы сварки без ошибок в техники выполнения шва, под шлаковой коркой получим сварной шов необходимой формы, качества и геометрических размеров. Качество сварного шва в значительной степени будет зависеть от профессионализма сварщика.
Схема оборудования для сварки покрытым электродом
Ручная дуговая сварки имеет наиболее универсальную и простую схему оборудования необходимого для сварки. В комплект оборудования для сварки покрытым электродом входит источник питания сварочной дуги, комплект кабелей, электрододержатель и электропроводящий зажим подключаемый на кабель массы. Этого оборудования достаточно для выполнения работ. В зависимости от используемого источника питания, вида сварочного поста и технологии сварки может применяться вспомогательной сварочное оборудование.
Сварка покрытым электродом может выполняться от источника питания постоянного и переменного тока. Для сварки переменным током используют сварочные трансформаторы, а для постоянного тока — выпрямители и преобразователи.
В последнее время с развитием технологий, для сварки используют также инверторе источники питания. Преимуществами сварочных инверторов является меньшие габариты и вес оборудования, более стабильное горение дуги, простое регулирование силы тока, дополнительный функционал, — антич-залипание, горячий старт, пульсирующий ток. Появление и распространение инверторных источников питания сделало оборудование для дуговой сварки более мобильным.
Для сварки в местах где отсутствует сеть питания можно использовать сварочные агрегаты. Агрегаты позволяют вырабатывать электрический ток при помощи сварочного генератора и двигателя внутреннего сгорания.
К вторичной обмотке источника питания подключается комплект кабелей. В зависимости от силы тока сечение кабелей можно ориентировочно выбрать используя таблицу ниже.
Эдектрододержатель предназначен фиксирования сварочного электрода, его быстрой замены и подведения к нему тока, а также для комфортного управления дугой сварщику.
Токопроводящий зажим крепится к кабелю массы для подведения тока к изделию, хорошего контакта и крепления его с основным металлом.
Дополнительное оборудование
Дополнительно в электрическую цепь при сварке могут включаться балластный реостат и осциллятор.
С помощью балластного реостата можно ступенчато регулировать силу сварочного тока. Балластный реостат формирует падающую вольт-амперную характеристику источника питания, а также компенсирует постоянную составляющую тока при сварке от трансформатора.
Осциллятор предназначен для бесконтактного зажигания и стабилизации горения сварочной дуги.
Покрытые электроды для дуговой сварки
Согласно истории развития сварки до 1935 года использовались металлические электроды без покрытия или с тонким ионизирующим покрытием. Основными функциям покрытых электродов являются: подведение тока к сварочной дуге; защита дуги, расплавленного металла и зоны сварки от атмосферных газов; дополнительная подача расплавленного металла для заполнения зазора между кромок и наплавки валика шва.
Существует большое количество марок сварочных электродов отличающихся химическим составом металлического стержня, покрытием, предназначением и т. д. Краткую классификацию покрытых электродов можно посмотреть на рисунках ниже.
Нажмите для увеличениия
Нажмите для увеличениия
Техника ручной дуговой сварки
По сравнению с другими видами сварки, ручная сварка требует больше навыков и умений от сварщика, так как все операции выполняются вручную.
Условно выполнение сварочного шва можно разделить на три этапа: зажигание дуги, выполнение шва, окончание сварки или заварка кратера.
Существует два способа зажигания сварочной дуги — касанием и чирканьем. По окончанию сварки нельзя сразу обрывать дугу, иначе в месте окончания образуется кратер. Перед тем как оборвать дугу ее сначала перемещают на верхний край сварной ванны, а потом резко обрывают. При окончании сварки можно также использовать технику заварки кратера.
Техника выполнения шва зависит от пространственного положения, типа соединения, толщины сварных деталей, протяжности соединения и доступности шва. Во время сварки покрытым электродом от сварщика требуется одновременно перемещать электрод в трех направлениях.
Ручная сварка в нижнем положении
| Сварка деталей толщиной до 4 мм встык выполняется без разделки кромок. При этом диаметр электрода подбирается равный толщине основного металла. | |
| Стыковые соединения без скоса кромок толщиной до 6 мм выполняются односторонним швом. | |
| Листы без скоса кромок толщиной от 2 до 8 мм можно сваривать двусторонним швом. | |
| Если толщина металла более 8 мм необходимо выполнять разделку кромок. |
Чтобы избежать прожогов при выполнении корневого шва или сварке тонких деталей используют съемные медные или стальные подкладки.
Сварка угловых швов в нижнем положении выполняется при сварке угловых, тавровых и нахлесточных соединений. Угловые швы в нижнем положении с катетом шва до 10 мм свариваются за один проход, электродами до 5 мм без колебательных движений концом электрода.
| Угловые швы без скоса кромок с катетом более 10 мм выполняют за одни проход с поперечными колебательными движениями электрода треугольником с задержкой конца электрода в корне шва для лучшего провара. При этом дугу зажигают на горизонтальной полке, а не вертикальной, чтобы избежать натекания металла на холодную горизонтальную полку. | |
| По возможности угловые швы рекомендуется сваривать в лодочку. Для избежания непроваров в таком положении лучше вести сварку опирая покрытие электрода на кромки. Сварку швов в лодочку лучше вести углом назад. | |
| Сварка в симметрическую лодочку, когда между электродом и поверхностью детали образуется угол, примерно, 45 градусов. | |
| В не симметрическую лодочку, когда угол между деталью и электродом по одной из сторон детали равняется, примерно, 30 градусам. |
Ручная сварка в вертикальном положении
При сварке вертикальных швов сварку можно вести снизу вверх (на подъем) и сверху вниз (на спуск). Силу сварочного тока при сварке в вертикальном положении уменьшают на 10% по сравнению из нижним положением, а сварку ведут короткой дугой. Это необходимо для того, чтобы жидкий металл не вытекал из сварочной ванны. Использовать сварочные электроды допускающие сварку в вертикальном положении.
| Сварка способом снизу вверх используется чаще всего. Это удобный и производительный метод сварки вертикальных швов, для которого используются электроды диаметром до 4 мм. Поперечные колебательные движения: полумесяцем, углом или елочкой. Дугу возбуждают в нижней части сварного шва. После этого колебательными движениями наплавляется полочка размером равным сечению шва. Наибольшая глубина плавления достигается при перпендикулярном положении электрода к основному металлу. Чтобы избежать стекания металла электрод наклоняют вниз. | |
| Способ сверху вниз при ручной сварке используется редко. Его можно использовать для сварки тонкого металла до 5 мм с разделкой кромок. Не все электроды позволяют вести сварку на спуск, поэтому необходимо смотреть информацию в паспорте на электроды. |
Дугу возбуждают в верхней части сварного шва. Когда образования капли жидкого металла необходимо наклонить электрод вниз, чтобы дуга направлялась на жидкий металл.
Ручная сварка горизонтальных швов
Сварка горизонтальных швов выполняется вертикально расположенным электродом. Ток уменьшается на 15-20% по сравнению с нижним положением, а сварку ведут короткой дугой. При подготовке кромок делается скос только верхней кромки, скос нижней кромки не требуется. Начинают сварку на нижней кромке, а потом перемещают дугу на верхнюю кромку. Соединения толщиной более 8 мм сваривают многопроходными валиками.
Ручная сварка в потолочном положении
При сварке в потолочном положении расплавленный металл пытается вытечь вниз из сварочной ванны, поэтому сварку выполняют только короткой дугой. Силу сварочного тока уменьшают на 15-20% по сравнению с нижним положением. Детали толщиной более 8 мм сваривают многопроходными швами.
Газы, которые выделяются при плавлении электродных покрытий, поднимаются вверх и могут остаться в сварном шве. Чтобы избежать этого используют только хорошо просушенные электроды.
Валики шва накладываются в разделку тремя способами: лесенкой, полумесяцем и обратнопоступательно.
| Лесенкой. При сварке потолочных швов лесенкой электрод располагают к плоскости под углом 90-130 градусов, подносят к металлу и возбуждают дугу. После образования небольшой капли металла электрод отводят на 5-10 мм от металла и возвращают. Возвращаясь необходимо перекрыть предыдущую порцию металла на 1/2 или 1/3 ее длины. Такая техника позволяет постепенно кристаллизоваться металлу и избежать стеканию вниз. | |
| Полумесяцем. Сварочный электрод располагают под углом 90-130 градусов, зажигают дугу и выполняют колебательные движения полумесяцем, беспрерывно заводя дугу на отвердевшую часть шва. | |
| Обратнопосупательно. Сварщик возвращает конец электрода назад, на кристаллизовавшуюся часть шва, постоянно удлиняя. валик. |
Ручная дуговая сварка толстостенных сварных соединений
Сварку толстостенных конструкций невозможно выполнить однослойным швом за один проход, поэтому сварка металла большей толщины выполняется слоями за один проход или за несколько проходов.
| Многослойный шов — шов выполняющийся несколькими слоями, каждый за один проход. Используется чаще для стыковых швов. Однопроходные швы рекомендуется использовать при ширине шва не более 14-16 мм. При таком подходе остаточные деформации наименьшие. | |
| Многопроходный шов — шов выполняющийся за несколько проходов. Многопроходный шов является одновременно и многослойным. Подходит больше для угловых и тавровых соединений. При толщине шва более 15 мм не рекомендуется выполнять сварку каждого слоя за проход. Первый слой в металле такой толщине успевает остыть, и в нем возникают трещины. |
Способы наложения швов при толщине соединения более 15 мм
Для равномерного нагревания конструкции по всей длине используют несколько техник наложения швов: двойным слоем, каскадом, блоками, горкой и поперечной горкой.
При способе двойного слоя сразу после наложения первого слоя и очистки соединения от шлака накладывают второй. Второй слой необходимо накладывать в обратном направлении на длину 200-400 мм.
| Сварка каскадным методом требует предварительно разбить шов на короткие участки по 200 мм. После сварки первого участка его очищают от шлака. Второй слой необходимо начинать на втором участке и вести до полного перекрытия первого. Таким образом выполняется каждый следующий слой, перекрывающий предыдущие и не дающий им остыть. | |
| Сварка горкой это техника похожая на каскадный метод, но для ее реализации необходимо участие двух сварщиков. В этом случае сварка ведется от середины сварного соединения до краев. В обоих случаях сварка обратно ступенчатая не только по длине, но и по сечению шва, а зона сварки всегда остается горячей. | |
| Сварка блоками прежде всего предназначена для сталей склонных к закалыванию во время сварке. При сварке блоками шов накладывают отдельными ступенями по всей высоте сечения шва. |
Преимущества ручной сварки покрытыми электродами
Универсальная и сравнительно недорогая схема оборудования для сварки. Мобильность оборудования. Сварка ручным дуговым методом выполняется во всех пространственных положениях и в местах с ограниченным доступом. Благодаря большому количеству различных марок электродов можно сваривать разные стали и металлы, а переход между свариваемыми материалами происходит очень быстро.
Недостатки ручной сварки покрытыми электродами
Производительность труда и КПД по сравнению с другими видами сварки очень низкие. Качество сварных соединений зависит от квалификации сварщика. Дуговая сварка покрытыми электродами оказывает вредное воздействие на организм человека.
>
Ручная дуговая сварка – достинства и особенности процесса + Видео
1 Технология ручной дуговой сварки
Суть процесса заключается в том, что для образования электрической дуги (а также ее поддержания в рабочем состоянии) к свариваемой поверхности и электроду для дуговой сварки подается переменный либо постоянный сварочный ток, поступающий от источника питания. В тех ситуациях, когда данный источник присоединен своим положительным полюсом к конструкции, речь идет о сварочном процессе на прямой полярности. Под обратной же полярностью понимают ситуацию, при которой к конструкции подсоединяется отрицательный полюс.
Металл обрабатываемого изделия, покрытие и стержень электрода, используемого для сварки, расплавляются под влиянием дуги. После этого они попадают в сварочную ванну и смешиваются в ней. При этом на поверхность выделяется расплавленный шлак. Ванна может иметь разные размеры, которые зависят от пространственного расположения сварки, ее режимов, размера и формы кромок, подвергающихся обработке, характеристик сварного шва. В большинстве случаев длина сварочной ванны равняется 1–3 см, ширина – 0,8–1,5 см, глубина – не более 0,6 см.
Под длиной дуги понимают дистанцию между двумя активными пятнами:
- на поверхности (расплавленной) сварочного стержня;
- на поверхности ванны.
Опытные сварщики всегда стараются “держать” максимально короткую дугу, так как в этом случае мелких металлических капель во время процесса отмечается очень мало.
Кроме того, плавление электрода осуществляется достаточно медленно, что обеспечивает аккуратный пучок искр. Это приводит к большой глубине проплавления поверхности. Если же данная глубина будет малой, при плавлении сварочный стержень станет активно разбрызгиваться за счет реакции окисления. В результате полученное соединение будет характеризоваться большим содержанием окислов и неровным швом.
Зажигание дуги производится посредством непродолжительного касания электрода (его окончания) к конструкции, предназначенной для обработки. Из-за контактного сопротивления и тока короткого замыкания конец стержня нагревается максимально быстро до повышенной температуры, необходимой для формирования сварочной дуги. Она не возникает тогда, когда сварщик держит электрод слишком далеко от свариваемой поверхности. Как правило, зажигание выполняется на дистанции 4–5 миллиметров от нее.
Плавление покрытия стержня приводит к созданию газовой атмосферы над сварочной ванной и непосредственно вокруг дуги. Указанная атмосфера не позволяет взаимодействовать расплавленному металлу и воздуху, так как вытесняет последний из сварочной зоны. Также воздух не попадает к поверхности ванны за счет того, что шлак покрывает ее и частички расплавленного металла.
Шлак выполняет и функцию очистки от всевозможных ненужных примесей расплавленного материала. В сварочной ванне металл по мере удаления электродуги начинает кристаллизоваться, что ведет к формированию соединительного шва, на поверхности коего образуется слой шлака в затвердевшем состоянии.
2 Электроды для ручной сварки – какие используются?
Существует несколько групп электродов. Каждая из них предназначена для соединения различных по составу металлов. Ручная электродуговая сварка может выполняться электродами, предназначенными для сваривания:
- высоколегированных сталей;
- конструкционных легированных сталей;
- низкоуглеродистых и углеродистых сталей;
- теплоустойчивых легированных сплавов.
Характеристики электродов и требования к ним изложены в ряде Государственных стандартов, в частности, следующих:
- 9467–75;
- 9466–75;
- 10051–75.
Стержни для сварки выпускаются со специальными покрытиями, которые обязаны гарантировать стабильное горение электродуги. Только при таких условиях соединение будет описываться требуемыми свойствами (стойкость против ржавления, высокая пластичность и прочность, ударная вязкость и так далее).
Производители добиваются стабильного горения дуги посредством уменьшения ионизационного потенциала промежутка (воздушного) между свариваемой поверхностью и сварочным стержнем. Электродные шлаковые покрытия имеют и защитную функцию (не дают азоту и кислороду воздействовать на место соединения), так как они состоят из шлакообразующих ингредиентов. Под таковыми понимают:
- полевой шпат;
- кварцевый песок;
- каолин;
- титановый концентрат;
- доломит;
- мел;
- марганцевую руду;
- мрамор.
В некоторых случаях в состав покрытий электродов привносят железный порошок, что повышает производительность, с которой работает сварочный аппарат, дуга при наличии такой “добавки” зажигается быстрее и обеспечивает больший объем наплавляемого материала за конкретную единицу времени. Подобные электроды чаще всего применяются для выполнения работ при малых температурах окружающей среды.
Электроды могут иметь покрытия следующих видов:
- Основные. Такие стержни предназначены для использования на обратной полярности при постоянном токе. Ключевыми их элементами являются карбонад кальция и фтористый кальций. Обычно электроды с основным покрытием применяются для соединения изделий с большими сечениями (например, труб большого диаметра).
- Кислые. В них содержится кремний, марганец, оксиды железа, в редких случаях – титан.
- Рутиловые. Для газовой и шлаковой защиты рутиловых покрытий в их состав вводят разнообразные органические и минеральные элементы.
- Целлюлозные. Покрытия электродов, с помощью которых соединяют малые по толщине стальные изделия.
3 Ручная дуговая сварка – выбор режимов процесса
Описываемый нами вид сварки имеет много достоинств, среди коих следует выделить такие:
- простота конструкции и эксплуатации сварочных агрегатов, а также удобство их транспортировки к месту работ;
- возможность выполнять сварочный процесс во всех пространственных положениях;
- возможность соединения конструкций из разных марок сталей и осуществления сварочных мероприятий на объектах с ограниченным доступом.
Чтобы сполна воспользоваться этими достоинствами, важно знать, как правильно варить электродуговой сваркой. Самое главное перед началом выполнения сварочных работ выбрать их режим. Качество сварки и стабильность операции зависит именно от этого выбора.
Подбор конкретного режима осуществляется по двум видам параметров – основным и добавочным. К основным относят:
- показатель колебаний (поперечных) торца сварочного стержня: не более 2,5–3 сечения стержня для сварки;
- полярность, значение и род тока: все рекомендуемые параметры приводятся на упаковках электродов, коими предполагается производить сварку;
- скорость сварки: шов будет тем уже, чем выше выбрана скорость процесса;
- сечение сварочного электрода: при выборе следует руководствоваться принципом того, что электрод должен иметь тем меньший диаметр, чем более ответственное соединение выполняется с его помощью.
К дополнительным параметрам причисляют:
- положение свариваемой конструкции при выполнении сварки;
- показатель вылета сварочного стержня и его положение в пространстве;
- температура (исходная) свариваемого материала;
- толщина и состав покрытия электрода.
Page not found – VDI-UA
Unfortunately the page you’re looking doesn’t exist (anymore) or there was an error in the link you followed or typed. This way to the home page.
- Главная
- Полуавтоматы
- Инверторы MMA
- Инверторы TIG
- Газосварка
- Плазменная резка
- Система охлаждения
- Патон
- Днепровелдинг
- Элсва (Запорожье)
- Атом (Запорожье)
- Техмик (Ровно)
- ИИСТ (Херсон)
- SSVA (Харьков)
- GYSmi
- DECA
- Jasic
- Welding Dragon
- Modern Welding
- Telwin
- Днипро-М
- Энергия-сварка
- Тесты и видеоматериалы
- Статьи
- Фотогалерея
- Маска Хамелеон
- Расходные
- Электрододержатели, масса
- Горелки MIG/MAG
- Расходные MIG/MAG
- 08-M6-25mm
- 1,0-M6-25mm
- Ролик 30х22х10 (0,8-1,0) – V
- Ролик 30х22х10 (1,0-1,2) – V
- Ролик 35х25х8 (0,8-1,0) – V
- Ролик 35х25х8 (1,0-1,2) – V
- Ролик 30х10х10 (0,6-0,8) – SSVA
- Ролик 30х10х10 (0,8-1,0) – SSVA
- Ролик 30х10х10 (1,0-1,2) – SSVA
- KZ-2 евроразъем (мама)
- Спрей Binzel NF
- Горелки TIG
- Головки TIG
- Комплектующие TIG
- Цанга 1,0мм 50мм TIG
- Цанга 1,6мм 50мм ТИГ
- Цанга 2,0мм 50мм аргон
- Цанга 2,4мм 50мм TIG
- Цанга 3,0мм 50мм аргонная
- Цанга 3,2мм 50мм (ТИГ)
- Цанга 4,0мм 50мм (TIG)
- Корпус цанги 1,0мм
- Зажим цанги 1,6мм
- Корпус цанги 2,0мм
- Кнопка внешняя TIG
- Капа короткая ТИГ
- Капа длинная ТИГ
- Плазмотроны CUT
- Циркули CUT
- Редукторы
- Светофильтры
- PT-31 (CUT-40) расходные
- SG-55 (AG-60) расходник
- SG-51 (CUT-60)
- P-80 Panasonic
- A101/A141 Trafimet
- Powermax 45
- Термопенал
- Перчатки сварщика
- Электроды сварочные
- Контакты
Ручная дуговая сварка MMA в Москве
Основное отличие сварочных агрегатов от других аппаратов для сварки – это их автономность. Для работы такого оборудования не требуется подключение к сети электропитания.
Агрегаты для выполнения сварки MMA являются одними из наиболее востребованных типов строительной техники. Они незаменимы при возведении новых сооружений, прокладке дорожного полотна, строительстве мостов и осуществлении спасательных работ, т.е. тогда, когда подключение к электросетям затруднено либо полностью невозможно. Основные узлы сварочного агрегата – это автономный источник питания (дизельный либо бензиновый двигатель), а также генератор тока.
Агрегаты, которые позволяют получать сварочные токи в пределах 200-300 A, предназначены для проведения наиболее легких работ методом ручной электродуговой сварки (MMA). При приобретении техники данного класса главной задачей является выбор типа силового оборудования. Следует отметить, что основным достоинством моделей с бензиновым двигателем выступает более демократичная стоимость, относительная простота обслуживания и меньший шум во время работы. При этом они расходуют больше топлива, нежели дизельные устройства.
Преимущества агрегатов для сварки
- Высокий уровень производительности;
- Универсальность — возможность выполнять ручную дуговую сварку общего назначения, а также использовать специальный режим MMA для соединения труб;
- Изолированность корпуса для защиты от внешних воздействий;
- Малое количество брызг;
- Возможность регулирования форсирования дуги.
Купить сварочный агрегат недорого
Наша компания предлагает купить агрегаты для сварки MMA от лучших производителей по доступным ценам. Чтобы оформить заказ, подберите модель оборудования, которая подходит по всем параметрам. Далее необходимо положить товар в «Корзину» и внести в заявку свои контактные данные. В ближайшее время после этого вам позвонит менеджер, у которого можно получить более подробную консультацию по продукции. С ним вы сможете согласовать все детали покупки.
принцип действия и особенности применения
Сегодня работу с металлом нельзя представить без ручной дуговой сварки. Ее используют для соединения отдельных элементов металлических конструкций. В наше время популярно применение сварки вместе с другими работами, например, литьём, штамповкой и прокатом деталей изделий. Всё о технологии дуговой сварки вы узнаете из данной статьи.
Краткое содержимое статьи:
Принцип работы дуговой сварки
Принцип действия дуговой сварки заключается в передаче электроэнергии от сторонних источников питания к электродам и обрабатываемым предметам.
В процессе работы образуется электрическая дуга, металл заготовки и электрода смешивается. Подобным образом при затвердении и образуются швы дуговой сварки.
Сварочные работы могут осуществляться от источника как переменного, так и постоянного тока. Это могут быть трансформаторы, инверторы, преобразовательные устройства и т. п.
Разновидности
Существуют следующие способы дуговой сварки:
- Ручная дуговая. Заключается в применении исключительно ручного труда, без использования каких-либо механизмов.
- Механизированная. Как показано на фото дуговой сварки такого типа, часть работ в этом случае механизирована, а отдельные операции производятся вручную.
- Автоматическая. Здесь все процессы и манипуляции автоматизированы. Поэтому это самый стабильный способ проведения сварочных работ.
Помимо этого, выделяют сварку:
Пучком. Несколько электродов связывают вместе, сваривают с одной стороны и устанавливают в держателе. Благодаря такой сварке есть возможность использовать более широкий круг токов.
Лежачим электродом. Подобный метод применяется при работе в местах с затруднённым доступом или в случае довольно большого горизонтального расстояния под сварку.
Наклонным электродом. Здесь электрод фиксируют в держателе, оснащённом обоймой, способной перемещаться по стойке. При зажигании дуги металл электрода будет постепенно плавиться, передвигая обойму вниз. А сам угол наклона электрода к поверхности обрабатываемого материала будет оставаться неизменным.
Плюсы и минусы ручной сварки
Стоимость сварочного оборудования зависит от его параметров. Сварка ручного типа имеет следующие плюсы:
- Она позволяет сваривать детали при любом их положении в пространстве.
- Ручной дуговой сваркой можно работать в труднодоступных местах.
- Возможность довольно быстро переходить между соединяемыми элементами.
- Такой вид сварки можно использовать при работе с самыми разными сплавами.
- Простота применения и мобильность ручного сварочного оборудования.
К минусам относятся:
- вредные для здоровья испарения, которые образуются при сварочной деятельности;
- необходимость в наличии навыков и опыта, иначе качество швов будет оставлять желать лучшего;
- невысокий коэффициент полезного действия и более низкая производительность по сравнению с прочими технологиями сварки.
Специфика ручной электросварки
Как следует из инструкции дуговой электросварки, она может быть прямой или обратной полярности. Если вы выбрали первый вариант, то на электроды следует подвести « – », а на заготовки, которые вы планируете сварить – « + ». При втором варианте поступите с точностью наоборот.
В месте плавления свариваемых металлов формируется особая сварочная ванночка. Её защиту образует особый компонент, который входит в состав материала электрода. Она препятствует окислению металлоконструкций в процессе сварки.
От чего зависит качества сварных швов
О качестве сваривания судят по провару – степени проваривания шва. Провар вычисляется следующим образом: берётся толщина шва и делится на его глубину. Чем больше глубина сварного шва, тем он должен быть уже.
Также следует учитывать силу используемого тока – чем она больше, тем глубже проплав. Однако здесь играет роль и сорт металла. При одинаковом токе, чем больше плотность стали, тем глубже будет проплав.
Но толщина шва от этого не зависит. На нее оказывает влияние тип тока. Узкие швы даёт постоянный ток, а широкие – переменный.
Кроме того, параметры шва зависят от сечения электрода. Чем крупнее размер, тем более широким получится шов.
Последним фактором, который влияет на качественные характеристики шва, а точнее на его толщину, является напряжение дуги. Высокое напряжение даёт шов большей толщины и наоборот.
В заключение отметим, что, задумавшись о покупке аппарата ручной дуговой сварки, не следует жалеть времени на самостоятельное обучение работе на сварочном оборудовании. Информация никогда не бывает лишней. Удачи!
Фото ручной дуговой сварки
Также рекомендуем просмотреть:
Помогите сайту, поделитесь в соцсетях 😉
Что такое ручная дуговая сварка MMA?
Круг применения ручной дуговой сварки самый широкий из всех подобных технологий. Она была первой в истории человечества и до сих пор помогает людям верой возводить заборы или строить космические станции.
Распространённая и надёжная ручная электродуговая сварка хорошо соединяет металлические детали и конструкции.
Сварщик прикасается электродом к месту соединения – это приводит к короткому замыканию, соединяющему электрическую цепь.
Конец электрода стремительно нагревается. Во избежание залипания, он отводится от поверхности деталей на пол сантиметра.
Образовавшаяся дуга расплавляет металл под более 5 тысячной температурой.
Плавится и электрод, попадая в сварную ванночку. В результате образуется соединительный шов.
В сравнение с другими методами подобный вид сварки имеет ряд преимуществ, среди которых нужно отметить:
- сварка в труднодоступных местах;
- работа в любом пространственном положении деталей;
- довольно высокая скорость;
- сварка стали любой марки;
- оборудование простое в управлении и легко транспортируемое.
Чтобы получить качественный шов при дуговой сварке нужно поддерживать максимально короткую дугу. Достигается это, когда электрод приподнят над обрабатываемой поверхностью на 4-5 миллиметров. В таком положении меньше металлических капель.
Если используется плавящийся электрод, то двигать нужно его постепенно и равномерно, чтобы как можно глубже расплавлять металл. Это позволит не только получить аккуратный и равномерный шов по всей линии соединения, но и снизит степень разбрызгивания, а значит, сделает сварку безопаснее.
Наиболее целесообразно применение ручной дуговой сварки покрытыми электродами, когда необходимо делать короткие швы в разных пространственных положениях деталей.
Универсальная технология пригодна для работы с чёрным и цветным металлами и их сплавами толщиной от трёх до 20 миллиметров, хотя теоретические возможности у неё до 200 и более миллиметров.
Данный способ сварки при монтажных работах оправдывает себя только, если объём работ небольшой. Рациональным методом она будет при сборке конструкций под сварку или исправлении дефекта на небольшом по протяжённости шве. Также сваркой РДС можно делать наплавку.
Использование технологии дуговой сварки в защитных газах повышает производительность труда сварщика в 2,5 раза в сравнении с простой ручной электросваркой.
При этом не нужно засыпать или удалять флюс, убирать шлак. И всё это благодаря непрерывной подаче в зону дуги защитного газа, который закрывает рабочую зону от негативного влияния атмосферного воздуха.
Дуговую сварку в защитных газах можно производить с помощью полуавтоматических и автоматических аппаратов.
Работают со всеми видами металлов и их сплавами, толщина которых составляет от десятых долей до десятков миллиметров.
Важнейшая особенность сварочных инверторов ММА заключена в том, что электрод в данных аппаратах выполняет двойную функцию. Он не только подводит к месту соединения электроток, но и превращается непосредственно в присадочный материал.
Работая на инверторе, можно не опасаться касания детали и «прилипания». В таких ситуациях процессор оборудования автоматически снижает напряжение в дуге, исключая перегревание трансформатора.
Датчик– Как сфотографировать сварку? Датчик
– Как сфотографировать сварку? – Обмен фотографиямиСеть обмена стеков
Сеть Stack Exchange состоит из 178 сообществ вопросов и ответов, включая Stack Overflow, крупнейшее и пользующееся наибольшим доверием онлайн-сообщество, где разработчики могут учиться, делиться своими знаниями и строить свою карьеру.
Посетить Stack Exchange- 0
- +0
- Авторизоваться Подписаться
Photography Stack Exchange – это сайт вопросов и ответов для профессиональных фотографов, энтузиастов и любителей.Регистрация займет всего минуту.
Зарегистрируйтесь, чтобы присоединиться к этому сообществуКто угодно может задать вопрос
Кто угодно может ответить
Лучшие ответы голосуются и поднимаются наверх
Спросил
Просмотрено 23к раз
Мой партнер создает скульптурную работу, используя сварку MIG, и попросил меня задокументировать этот процесс.У меня есть несколько вопросов, как это сфотографировать?
- Взгляд на дугу может повредить зрение. Может ли это повредить сенсор моей камеры? Какие защитные меры мне следует предпринять?
- Есть какие-нибудь советы по съемке дуг с учетом глубины резкости?
149k4848 золотых знаков
задан 31 мая ’11 в 12: 082011-05-31 12:08
fmarkfmark2,135 золотых знаков2121 серебряный знак3131 бронзовый знак
7Любой достаточно яркий источник света может повредить внутренние части камеры (не только сенсор, шторки затвора могут нагреться и деформироваться).Однако искры от аппарата дуговой сварки очень короткие, поэтому они не передают столько тепловой энергии. Я не скажу, что вы не можете повредить камеру, но это кажется менее вероятным, чем, например, фотографирование солнца, которое является непрерывным источником света. Если вы хотите быть в безопасности, вы можете использовать фильтр нейтральной плотности на линзе, чтобы поглотить часть света. См. Этот вопрос для получения дополнительной информации: Может ли солнце повредить датчик камеры? В каких условиях?
Я бы просто поэкспериментировал с множеством различных настроек, вы, вероятно, захотите иметь длинную шторку, чтобы получить красивые дуги.Было бы неплохо, если бы искры начинались в фокусе и переходили не в фокус, поэтому я бы использовал различные диафрагмы и просто смотрел, что выглядит хорошо.
Создан 31 мая ’11 в 13: 162011-05-31 13:16
Мэтт ГрумМэтт Грум11k55 золотых знаков260260 серебряных знаков417417 бронзовых знаков
2Я бы не советовал приваривать перед линзой дольше, чем необходимо, даже с закрытым затвором (можно нагреть и деформировать его – пока он не на плоскости фокусировки, лучше перестраховаться, чем потом сожалеть).Учитывая, что в Google Image Search есть – это фотографий сварки, которые кажутся снятыми при обычном окружающем освещении, короткая выдержка должна быть допустимой. Авторы, утверждающие, что делали такие снимки в соответствующих ветках, также, похоже, согласны с тем, что никаких фильтров не требуется.
Предполагая, что вы хотите правильно экспонировать другие части фотографии, фактическая точка сварки в любом случае будет переэкспонирована, и вы можете оставить это за некоторыми небольшими деталями на переднем плане. Точку сварки можно будет распознать по свечению.
Что касается использования фильтра, то здесь сложная ситуация. Там будут искры, поэтому при стрельбе с близкого расстояния вам нужно использовать защитный фильтр. Но также в кадре есть источник света, который создаст дополнительные блики с фильтром, поэтому еще один вариант, который можно попробовать, – это увеличить фокусное расстояние без фильтра с безопасного расстояния.
Если вы хотите экспонировать по дуге, боюсь, у вас нет другого выбора, кроме как использовать узкую диафрагму (чтобы уменьшить яркость) и короткую выдержку (чтобы заморозить дугу).Но вам не нужно беспокоиться о боке, потому что у вас все равно не будет ничего достаточно яркого на заднем плане. Яркость изменяется быстрее, чем может измерить ваша камера, поэтому используйте ручные настройки, сделайте несколько снимков и отрегулируйте их в соответствии с тем, как большинство снимков кажется экспонированным.
Еще несколько мыслей, прямо не заданных:
Хороший момент для фотографирования точки сварки – сразу после операции, пока сварочный стержень и металл еще горячие и светятся.
Хотя сварка является очень ярким источником света, создаваемая ею яркость довольно быстро падает с расстоянием в соответствии с законом обратных квадратов. Возможно, вы захотите использовать рассеянную вспышку, чтобы выделить лицо сварщика, гелеобразную, чтобы соответствовать окружающему свету, или немного более синюю (чтобы намекнуть на отражение от сварки).
Создан 31 мая ’11 в 13: 142011-05-31 13:14
Имреимре30.9k1111 золотых знаков100100 серебряных знаков174174 бронзовых знака
4 Объектив50 мм, и вы будете достаточно далеко назад, чтобы не попали искры; тепло от сварочной ванны очень локализовано.
Сложная часть действительно балансирует экспозицию. У вас действительно яркая сварная дуга, и камера в автоматическом режиме сделает это, оставляя остальную часть сцены темной, что может быть атмосферным! См. Например.
Вам нужно уравновесить это с заполняющей вспышкой / сильным дневным светом или спрятать дугу за удобным блоком (на самом деле резка пламенем на этом снимке, но это показывает принцип).
Франческо1,995 44 золотых знака3030 серебряных знаков5151 бронзовый знак
Создан 21 дек.
Тони Тони79355 серебряных знаков77 бронзовых знаков
Вот одно предложение, которое может сработать…. попросите художника принять удобную позу со сварочной горелкой на месте, а затем, когда сварочная горелка вызывает искру, сделайте один выстрел с куском стекла сварщика перед линзой. Затем сварщик останавливает горелку, но не двигается и делает обычный снимок без стекла сварщика.
У вас будет одно из нормальных изображений и одно с искрами, которые должны быть довольно хорошо видны, а все остальное темным. Теперь используйте что-то вроде Photomatix для HDR двух изображений, и вы эффективно наложите искры на обычно экспонированное изображение.
Может потребоваться небольшая практика, чтобы получить правильную экспозицию при наличии сварочных искр и стекле сварочного аппарата спереди, но, несомненно, результат того стоит. Удачи!
Создан 01 июн.
Барри СемплБарри Семпл2,1351313 серебряных знаков1212 бронзовых знаков
1Делаем видео и фотосъемку места сварки электронно-лучевыми сварочными аппаратами и лазерами.Мы используем очень яркий фоновый свет, чтобы уменьшить контраст между супер ярким пятном и металлом вокруг него, что нам и нужно видеть. Используйте очень яркий фоновый свет и фильтр нейтральной плотности, чтобы приглушить все это. Вы не повредите свой компакт-диск, если будете снимать через призму или использовать зеркало. Это также помогает с глубиной резкости в maco. Используя этот метод, вы можете увидеть объект и точку сварки. Это промышленный ответ, который я знаю. Вопросы о видео или фотографии и видео очень горячих и ярких объектов можно присылать мне на dan @ ebeinc.com Я не могу предоставить изображения или видео из-за характера работы, которую мы выполняем.
Вы можете сделать это для фотографии, сделав два снимка с выключенным светом и совместив их. Что не подойдет, так это использование таких вещей, как сварочное стекло или фильтры. Совершенно непригодный для использования. Для обычных снимков, а не крупным планом, просто убедитесь, что ваша камера находится в точечном фокусе, а не в широком фокусе, и зафиксируйте область кадра, которая находится вдали от сварного шва. У вас получится отличная картинка.
Кстати, это инфракрасный порт, а не только свет.Вот откуда идет тепло. Яркий свет просто насыщает компакт-диск, это то тепло, которое вам нужно учитывать.
Создан 04 ноя.
1Длительное воздействие дуги на датчик может привести к его повреждению.Кроме того, если держать его рядом с искрами, это может привести к повреждению корпуса камеры и стекла объектива.
При съемке дуг возникают следующие ситуации.
- Just the Sparks: Вы можете установить на объектив сварочный стеклянный фильтр или использовать комбинацию низкого ISO и быстрого затвора. (Я бы предпочел первое). Со сварочным стеклом цвета могут отличаться от оригинальных – подойдет постобработка.
- HDR: Хотя это и сложно из-за случайного характера искр, вы все же можете сделать снимок, используя штатив и попросив своего спутника оставаться на месте.Это даст вам лучшие результаты, и вы сможете эффективно улавливать как искры, так и окружающую среду
- Вспышка: Одна вспышка направлена непосредственно на сварщика (возможно, при полной мощности), а другая за сварщиком (лицом к камере, при меньшей мощности). Хотя это затемняет все вокруг, и в этом случае вы можете использовать дневной свет.
- Photoshopping: Хотя это и неплохо, вы можете сделать снимок светящегося металла, когда искры заканчиваются, как предложил Имре.И стреляйте по искрам по отдельности и обрабатывайте их как одно целое. Сложно, но это всего лишь предположение.
Создан 01 июня ’11 в 9: 152011-06-01 09:15
4Когда я был в классе сварки, инструктор сказал, что газовая (кислородно-ацетиленовая) сварка может выполняться с умеренно темными экранами, но эта дуга и связанные с ней (mig, tig и т. Д.)) нужны очень темные щиты. Он также сказал, что вы можете повредить глаза, глядя на дуговую сварку с довольно большого расстояния, поскольку расстояние в 100 футов не означает, что вы можете безопасно смотреть на сварной шов.
На DVD Дэвида Хобби есть хороший раздел о кузнечных съемках. Как и при сварке, кузнец нагревает железо / сталь до белого каления, в результате чего все остальное становится темным. Таким образом, вам нужно изрядное количество вспышки или окружающего света, чтобы ограничить динамический диапазон до того, что может покрыть датчик камеры.
Создан 22 авг.
Пэт ФарреллPat Farrell6,2521515 серебряных знаков2222 бронзовых знака
Вы можете попробовать сильное постоянное освещение, а не вспышку (т.е. освещение для съемок), таким образом вы можете настроить сцену так, чтобы она была очень яркой, но с сильными тенями, чтобы придать ей больше «глубины», и фактическая сварка не будет такой подавляющей. Это также означает, что вы можете минимизировать длину экспозиции и, следовательно, риск повреждения камеры.
Не подходите близко к сварке, поэтому существуют зум-объективы.
Возможно, вы также захотите снять часть процесса на видео.
Создан 22 авг.
Photo Stack Exchange лучше всего работает с включенным JavaScriptВаша конфиденциальность
Нажимая «Принять все файлы cookie», вы соглашаетесь с тем, что Stack Exchange может хранить файлы cookie на вашем устройстве и раскрывать информацию в соответствии с нашей Политикой в отношении файлов cookie.
Принимать все файлы cookie Настроить параметры
Как сделать отличные сварочные снимки
Как добиться отличных сварочных снимков
Нет ничего лучше драматического дождя искр, чтобы привлечь внимание.Итак, как именно вы собираетесь фотографировать отличные снимки при сварке и лазерной резке? Мне нравятся такие задачи, к тому же они требуют большого количества электричества.
Фары
Интенсивность света, излучаемого сварочной горелкой или лазерным резаком во время работы, буквально ослепляет. Итак, вам нужно использовать подходящие темные защитные очки. Вам также нужно будет укрыться, чтобы ваши волосы и одежда не были уязвимы для случайных искр и осколков очень горячего материала.Используйте, например, объектив с длинным фокусным расстоянием с диапазоном минимум от 50 мм до 100 мм.
НЕ ПЫТАЙТЕСЬ подобраться очень близко с широкоугольным объективом. В противном случае вы рискуете повредить себя и ваше оборудование. Вы всегда можете кадрировать кадр позже, если почувствуете в этом необходимость.
Света, создаваемого этими ручными и автоматизированными процессами, достаточно для создания потрясающих фотографий. Поэтому вам не нужно возиться с дополнительным освещением или заполняющей вспышкой, если этого не требует ваш бриф. В любом случае вас не будут благодарить за создание каких-либо других препятствий в такой рабочей среде.
Камера
Для получения наилучших результатов вам понадобится камера с настройками, которые можно настраивать вручную. Смартфоны не дадут вам необходимого контроля. Прости за это. Естественно, это означает использование камеры среднего диапазона или, в идеале, профессиональной камеры.
Действие
Очевидно, вам понадобится доступ к теме. Как правило, это означает посещение производственной или производственной среды с соблюдением правил техники безопасности и гигиены труда. Для этой детали я также включил примеры лазерной резки, так как подход во многом такой же.Во-первых, сделайте несколько пробных снимков, чтобы оценить выдержку и диафрагму, которые дадут вам желаемый результат. Не забывайте делать это на расстоянии, а не вблизи. Я бы посоветовал для начала использовать диафрагму f8 или f11, пока вы не усовершенствуете свою технику.
Сроки
Начните с выдержки около 1/125 секунды и постепенно уменьшайте ее, чтобы увидеть разницу. Возможно, вам также придется поэкспериментировать с настройками ISO. Чем длиннее выдержка, тем длиннее и ярче световые следы.От 1/10 секунды до 1/4 секунды эффект ошеломляющий. Однако при таких выдержках вы подвергаетесь высокому риску размытия движения, даже если вы используете штатив. Механическая головка для лазерной резки или сварщик будут двигаться, поэтому ваше время также имеет решающее значение. В этом случае человек будет сотрудничать с большей готовностью, чем машина … если его вежливо попросить!
Чтобы также помочь в этом, установите камеру в режим мотора или высокоскоростное срабатывание нескольких затворов. Используйте тросик, чтобы не двигать камеру.У вас не будет целого дня, чтобы запастись выстрелом, поэтому время имеет существенное значение.
Прочие соображения
Вы находитесь в опасной среде, поэтому обратите внимание на упражнения по охране труда и не забывайте о себе. За вами и вокруг вас будет много всего, пока вы сосредоточены на том, чтобы сделать снимок. Прежде всего, будьте начеку.
Exposure Photography работает для коммерческих и промышленных клиентов на юге Англии.
Щелкните здесь, чтобы просмотреть нашу промышленную фотографию
Если вы хотите узнать больше, свяжитесь с нами.
Визуальный анализ сварочных процессов
2. Основы визуализации явлений сварки плавлением
2.1. Общая инструкция по процессу дуговой сварки газом вольфрамовым электродом
Основные концепции для изучения процесса дуговой сварки были разработаны до 1970-х годов (Pattee et al., 1973). Наиболее полезные сигналы для понимания процесса дуговой сварки – это напряжение и ток дуги. Однако этих двух электрических сигналов недостаточно для понимания реального процесса. Затем была внедрена техника высокоскоростной съёмки.Самый важный вопрос для получения разумного представления о процессе дуговой сварки – это как устранить бессмысленный свет от процесса. Дуга излучает очень сильный свет. Этот яркий свет защищает от фактического процесса сварки.
На Рисунке 1 показана основная концепция процесса газовой вольфрамовой дуговой сварки (GTAW). GTAW – один из самых простых способов сварки плавлением. Электроны, испускаемые вольфрамовым катодом, сталкиваются с основным металлом. Некоторые части атомов аргона, которые являются обычным неактивным защитным газом, чтобы избежать окисления расплавленного металла, ионизируются в столбе дуги.Столб дуги – это канал тока между катодом и анодом, и он включает такое же количество ионов и электронов. Сильный свет излучается реакцией рекомбинации с ионами и электронами. Понимание распределения плотности тока важно для понимания теплопереноса, а распределение этого излучения предполагает температуру столба дуги. Процесс GTAW реализуется за счет жесткого баланса энергии между катодом, столбом дуги и сварочной ванной. И в каждом регионе происходят очень сложные физические и химические реакции.
Рисунок 1.
Схема процесса газовой вольфрамовой дуговой сварки (GTAW).
На рисунке 1 (b) показаны основные типичные области интересов во время процесса GTAW. Есть три основные зоны, такие как основной металл, столб дуги и вольфрамовый электрод. Основной металл имеет три разных региона. Это зона плавления, твердая зона и граница между твердым телом и жидкостью. Пограничная зона является наиболее важной с металлургической точки зрения. Кристаллическая структура на границе становится большой, и в результате меняются механические свойства металла.В этой области возникают некоторые дефекты, такие как раковина или поднутрение. Область плавления, называемая сварочной ванной, сложна. Электроны и атомы ударяются о расплавленную поверхность, а некоторые атомы проникают в бассейн. Поверхность основного металла перед ванной содержит много оксида. Расплавленный оксид также проникает в бассейн. В бассейне и в бассейне происходит множество физических и химических реакций. Быстрый поток жидкого металла также происходит в бассейне и в бассейне.
Ожидается, что вольфрамовый электрод будет неплавящимся катодом.Катод нагревается в основном за счет джоулева нагрева током, проходящим через электрод. Поверхность катода нагревается за счет столкновения атомов и ионов из космоса, а верхняя область, называемая катодным пятном, охлаждается за счет эмиссии электронов. Обычный вольфрамовый электрод содержит несколько процентов оксида тория для улучшения эмиссионной способности. Оксид тория на поверхности катода испаряется во время дугового процесса. Холодная поверхность электрода обычно окисляется. А оксид вольфрама гораздо легче плавиться и испаряться по сравнению с чистым вольфрамом, затем некоторое количество оксида вольфрама в 3 или более миллиметрах от верха плавится и перемещается к верху, где возникает дуга.И температура в верхней части достаточно высока, чтобы испарить вторгающийся оксид вольфрама. Испаренный оксид вольфрама легко диссоциирует на вольфрам и кислород. Температура средней области между верхом и областью испарения оксида вольфрама достаточно низкая, чтобы кристаллизовать атакуемый атом вольфрама из космоса. На поверхности катода происходят очень сложные физические и химические реакции. Требуется микроскопическое исследование, поскольку нормальный диаметр вольфрамового электрода равен 1.6-3,2 мм.
Столб дуги, существующий между катодом и анодом, достаточно горячий, где часто происходят ионизация, диссоциация и рекомбинация. Частицы в этой области нагреваются и заставляются электромагнитным полем. Большая часть энергии передается на деталь за счет движения электронов. Некоторое количество энергии теряется на открытом воздухе из-за излучения и теплопроводности. Свет дуги – это радиационные потери дуги, и частотное распределение излучения имеет важную информацию о характеристиках дуги. Он содержит информацию о распределении температуры в столбце дуги.Приблизительная мощность излучения дуги очень велика и обеспечивает точное наблюдение за поверхностями катода и анода. Передача энергии от дуги имеет решающее значение при формировании сварочной ванны. А передача энергии за счет конвекции становится важной в сварочной ванне по сравнению с теплопроводностью. Общее тепловое излучение от сварочной ванны и твердой поверхности очень мало по сравнению с дуговым светом. Как наблюдать фактическое движение в сварочной ванне и на ней под светящимся столбом дуги – это вопрос, который необходимо изучить (Shaw, 1975; Inoue, 1981; Ogawa, 2011).
2.2. Как получить хорошее изображение
2.2.1. Пространственный эффект
На рисунке 2 показаны основные принципы, показывающие пространственный эффект дугового света. Правильный выбор времени экспозиции, диафрагмы и настройки фильтрации камеры важен для получения высококачественного изображения. Внешний свет обычно используется для улучшения качества изображения цели, в которой есть сильный источник света. Когда область дуги очень мала, как показано на рисунке 2 (а), достаточно обычного источника света. Когда область дуги становится большой, как показано на рисунке 2 (b), требуется более сильный источник света, чтобы получить четкое изображение всего устройства.Некоторые ореолы возникают на дуге и рядом с ней. Однако область дуги также достаточно мала, чтобы получить четкое изображение экспериментальной установки. Когда область дуги становится больше, как показано на рисунке 2 (c), нормального источника света недостаточно, потому что излучение дуги довольно велико. Размер этого рисунка обычно используется для наблюдения за изображениями с высокой скоростью. Нам нужна особая техника для улучшения качества изображения. Подробная информация о том, как получить высококачественное изображение процесса сварки плавлением, описана в разделе 3.
Рисунок 2.
Размер влияет на качество изображения.
2.2.2. Основы высокоскоростной обработки изображений
Высокоскоростная видеокамера – это цифровой процессор с огромной памятью. Данные захваченного высокоскоростного изображения обрабатываются как цифровые данные внутри камеры. Глубина захваченных данных в камере обычно составляет от 10 до 14 бит. Однако глубина данных выходного изображения / фильма обычно составляет менее 8 бит, чтобы соответствовать нормальным стандартам изображения / фильма. Объекты в трехмерном пространстве записываются в двумерные цифровые данные.Многие наборы двумерных данных сохраняются время от времени, как показано на рисунке 3 (а). В случае монохромной камеры сохраняется только одна информация о цвете для каждого пикселя. В случае цветной камеры она фиксирует три вида информации о цвете на каждом пикселе. Они красные, зеленые и синие. Сама дуговая лампа содержит диапазоны от ультрафиолетового до инфракрасного. Обычная цветная камера настроена так, чтобы соответствовать человеческим глазам, поэтому свет, который находится вне видимого диапазона человеческих глаз, избегается. Но ультрафиолетовый и инфракрасный свет от дуги настолько сильны по сравнению с обычной сценой, что влияют на цветовой тон захваченного изображения (Ogawa, 2008).
Когда камера настроена на получение четкого изображения дуги, почти весь фон становится черным, как показано на рисунке 2 (c). Одно из простых решений для получения четкого фонового изображения – использование сильного внешнего света. Еще одно хорошее решение – использование узкополосного интерференционного фильтра, который защищает свет дуги и пропускает свет от фона. Спектроскопические данные также полезны для понимания характеристик дуги. Факторы, представляющие интерес для понимания процесса дуговой сварки, – это трехмерная пространственная информация, информация о длине волны и временные изменения, как показано на рисунке 3 (b).Динамический диапазон камеры устройства или глубина изображения также являются важными факторами для точного анализа.
Рисунок 3.
Структуры данных высокоскоростной визуализации.
Изображение объекта только в фокальной плоскости четкое, а яркость захваченных данных выше, чем при расфокусированном положении. Когда объекты статичны, информацию о дальности можно определить, изменив положение камеры или фокусное расстояние, как показано на рисунке 3 (c). Спектроскопическая визуализация также важна для понимания поведения процесса, как показано на рисунке 3 (d).Если объект стабильный и постоянный, информацию о статическом спектре можно обнаружить, как показано на рисунке 3 (e). Двумерные цифровые данные каждого неподвижного изображения складываются время от времени в случае высокоскоростной визуализации. Сами данные можно рассматривать как данные вокселей, как показано на рисунке 3. Тогда становится возможным статистический анализ, и становится легко выбирать множество точек зрения для анализа всего процесса. Это замечательное преимущество высокоскоростной визуализации для изучения сварочного процесса.
2.2.3. Нелинейность по яркости
Однако нам нужен тщательный выбор и понимание условий наблюдения. Обычный фотоаппарат сделан по человеческому разуму. На рисунке 4 показано влияние времени экспозиции на яркость данных. Один и тот же статический объект снимается при разном времени экспозиции. Следует понимать один важный факт – это эффект темного шума. Некоторые специальные камеры имеют специальную систему охлаждения сенсорного устройства, чтобы избежать темного шума. Однако обычная высокоскоростная камера не имеет специальной системы охлаждения, поэтому к данным добавляется некоторый темный шум.А на значения влияют температура и время выдержки. Еще один немаловажный факт – это особая процедура подгонки на слишком ярких объектах. Как показано на рисунке 5, в самом высоком диапазоне нет линейности. Этот процесс защищает ореол, и изображение выглядит очень четким. Однако количественный анализ не может быть гарантирован. Соотношение фактической яркости объекта и значения захваченных данных зависит от камеры. Одно из типичных соотношений показано на рисунке 5. Когда мы пытаемся использовать высокоскоростную камеру для количественного анализа, такого как определение температуры, нам нужна точная коррекция нескольких различных температурных объектов перед фактическим наблюдением.
Рисунок 4.
Влияние времени экспозиции на распределение яркости данных.
Рисунок 5.
Типичное соотношение между фактической яркостью объектов и значением данных.
2.3. Радиационное воздействие
Состояние поверхности ванны расплава и твердого металла существенно различается. Поверхность ванны расплава гладкая, как зеркало, из-за поверхностного натяжения, и свет, падающий на ванну расплава, полностью отражается в геометрическом направлении. Напротив, твердая поверхность имеет шероховатую поверхность, и свет, падающий на твердую поверхность, рассеивается в широких направлениях.Это важное отличие для визуализации дуговых явлений. Еще одно важное отличие – эффективность излучения в зависимости от состояния поверхности. Радиация от оксидов больше, чем от чистой поверхности.
Одной из основных целей построения изображения дуги является получение монохроматического двухмерного изображения полихроматического объекта. Распределение оптических частот в соответствующей точке содержит важную информацию о температуре дуги в этой точке, например температуру электронов, температуру атомов и температуру ионов.Нормальное цветное изображение – это отображение цветовой информации из трехмерной сцены на двухмерный кадр. В случае нормального изображения столба дуги, одна точка изображения содержит интегрированную информацию об интенсивности по глубине и интегральную интенсивность по информации о длине волны. Одноцветное изображение, которое означает изображение на соответствующей длине волны, так называемое монохроматическое изображение, и / или эмиссионная спектроскопия, которая измеряет информацию о распределении длин волн в соответствующей точке, необходимы для оценки температуры в этой точке.Это двухмерные данные, и каждая точка имеет информацию об интенсивности. Ситуации тоже вопрос времени. Статические или квазистатические явления не характерны для процессов дуговой сварки, они обычно меняются со временем. Таким образом, также требуется анализ во временной области. Информация во временной области легко записывается в виде временных рядов двумерных данных, как показано на рисунке 3.
Интенсивность данных показывает интегрированные значения по глубине пространства. Измерения плотности изображения, как интегрированная интенсивность по глубине, являются входными данными для интегрального уравнения Абеля.Яркость (на каждой длине волны) получается как функция положения. Локальное соотношение яркости для двух спектральных линий затем дает температуру как функцию положения. Монохроматическое изображение также имеет более прямое значение. Свет дуги является экспоненциальной функцией радиационной температуры. Общая мощность излучения более чем в 1000 раз превышает тепловое излучение расплавленного металла. Это основная трудность одновременного получения четкого изображения и сварочной ванны. Наибольшее значение радиации оценивается по закону Вина.Наибольшее излучение вблизи температуры кипения железа находится в ближней инфракрасной области между 950 и 1000 нм. И излучение дуги в этой области достаточно мало, чтобы получить четкое изображение расплавленного металла. Следующая формула используется для расчета температуры по изображению.
Eλ = 2πhc2λ5 1ehc / kTλ − 1h = 6,6256 × 10−34 Джс (Постоянная Планка) E1E = σ T4 (Закон Стефана-Больцмана) σ = 5,67 × 10−8 Дж · м − 2 · с − 1град − 4 (Постоянная Стефана-Больцмана) E2λmT = 2,898 × 10−3 м град (Закон перехода Вина) E3I = A T2 exp (−eϕ / kT) (Теория Ричардсона) eϕ = работа выхода k = 1 .387 × 10−23 Дж K − 1 (постоянная Больцмана) E4 (4)2.4. Спектроскопическое и монохроматическое изображение
На рисунке 6 показаны примеры изображений дуги аргона на мягкой стали и нержавеющей стали SUS304. Изображения слева – это изображения с переэкспонированием. Информация столба дуги насыщена, но изображение катода четкое. Сварочная ванна и основной металл могут быть обнаружены. На изображениях справа время экспозиции слишком мало, чтобы идентифицировать всю поверхность катода, но можно распознать форму плазмы и пары металла из сварочной ванны.Снимки в средней части соответствуют условиям камеры для распознавания целых частей.
Хороший способ улучшить качество изображения – использовать узкополосный круговой фильтр. На рисунке 7 показано влияние полосового фильтра на изображения дуги. На рисунке 7 (а) показано нормальное цветное изображение, которое снижает интенсивность всех длин волн с помощью фильтра ND (нейтральной плотности). Изображения с разной длиной волны сильно различаются, но все изображения получены при одинаковых условиях сварки.
Рисунок 6.
Пример изображения аргонной дуги на металлических пластинах.
Спектроскопические измерения состояния плазмы необходимы для понимания температуры плазмы. Температура плазмы является ключевым элементом для понимания баланса энергии и массы в процессе дуговой сварки. Проблемой для спектроскопического исследования процесса дуговой сварки является наличие паров металла от детали и электрода. Потенциал ионизации металла намного меньше защитного газа. Пар металла влияет не только на ионизацию плазмы, но и на перенос энергии в пограничных областях между плазмой и электродами.Решетчатый монохроматор обычно используется для записи спектров репрезентативных дуг. Сила излучения является функцией длины волны и зависит от температуры частицы. Типичные линейчатые спектры из-за перехода уровня энергии указывают вероятностное число температуры. В случае дуги, экранированной аргоном, подходящие линии в спектрах Ar I (нейтральный) и Ar II (однократно ионизированный) идентифицируются, измеряются и используются для определения средней температуры компонентов из уравнения Саха, распределения Больцмана и закона излучения с помощью двухстрочный метод.Отношение типичных двух спектров указывает на температуру, и этот метод является хорошим способом уменьшить ошибку измерения, вызванную измерительным устройством, например потерю пропускания линзы и чувствительность сенсорного устройства.
Рисунок 7.
Пример одноцветного изображения.
Такая же тенденция и для термометрии. Монохроматическое изображение используется для определения точки измерения спектроскопии, а также для определения пространственного распределения излучения. Спектроскопия с помощью призмы – это самый простой способ измерить взаимодействие между излучением и веществом в зависимости от длины волны, но разрешение намного меньше по сравнению с решетчатым монохроматором.На рисунке 7 показаны типичные цветные изображения, одноцветные изображения и спектроскопические изображения для нескольких защитных газов. Одноцветное изображение на длине волны 694 нм и спектроскопическое изображение вдоль центральной линии центра факела одновременно захватываются одним и тем же объективом. Изображение через объектив разделяется призмой. Половина света проходит через полосовой фильтр 694 нм. Другая половина изображения проходит через специальную призму, которая называется Imspector, и достигает чувствительного устройства. Для обеих камер используются монохромные сенсорные устройства.Спектроскопические изображения показаны с помощью псевдоцветной системы для выявления количественных различий. Гелий имеет несколько спектров, поэтому его можно использовать для определения действительной длины волны в горизонтальном положении. На чувствительность датчика изображения влияет длина волны. Обычно это самое высокое значение в диапазоне от 500 до 700 нм. Чувствительность свыше 900 нм составляет одну четверть видимого диапазона или меньше. Чувствительность на коротких волнах менее 400 нм также низкая. На уменьшение потерь линзы также влияет длина волны.Поэтому точное количественное сравнение затруднено без корректировки чувствительности и разрешения. Однако качественное рассмотрение становится проще с помощью спектроскопической визуализации.
Динамический диапазон глубины данных и диапазон оптических частот являются наиболее важными факторами при использовании измерения. Динамический диапазон в компьютерном зрении означает глубину данных, а глубина общих данных составляет 8 бит. Глубина данных 8 бит совершенно мала для оптической диагностики. Обычно требуется более 12 бит. Другой важный динамический диапазон – это чувствительность устройств формирования изображения твердых тел, таких как CCD (устройство с зарядовой связью) и CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).Нормальный динамический диапазон ПЗС-камеры составляет около 10 3 . Это значение намного меньше для точных измерений. Доступна CMOS-камера со специально настроенным электронным устройством для чувствительности в широком динамическом диапазоне 10 10-12 . Однако глубина данных по-прежнему является важным фактором защиты научного использования. Практические методы использования твердотельных устройств для визуализации: (1) использование хорошо спроектированного оптического фильтра, (2) управление временем и продолжительностью срабатывания затвора, (3) использование широкого динамического датчика и (4) коррекция данных изображения, снятых с помощью различные условия захвата, такие как выдержка, диафрагма и различные фильтры нейтральной плотности.
Рисунок 8.
Влияние газосодержания на состояние плазмы дуги.
3. Наблюдение переходной характеристики
3.1. Наблюдение метастабильной стадии зажигания дуги
В процессе GTAW обычно используются аргон и гелий. При гелиевой дуговой сварке на сварочном валике и вокруг него появляется много грязи. Это довольно простой признак испарения металла во время дуговой сварки. У металла гораздо меньший потенциал ионизации по сравнению с аргоном или гелием. Поэтому влияние паров металла на свойства дуги и впоследствии на конфигурацию сварного шва изучается с 1950-х годов (Pattee, 1973).Эмиссионная спектроскопия и монохроматическое изображение использовались для определения присутствующих и распределения заметных металлических частиц в дугах.
До начала процесса сварки температура основного металла и вольфрамового электрода такая же, как в помещении. Температуры основного металла и вольфрамового электрода быстро повышаются. Однако они обладают некоторой теплоемкостью, поэтому есть ветоши для выдерживания стабильной температуры. Высокоскоростное видео – хороший инструмент для захвата динамического поведения.Но не очень хорошо показывать фильмы, чтобы понять динамическое поведение. Захват видео длится очень быстро. Но просмотр отснятого фильма занимает довольно много времени. Другая проблема – демонстрация поведения динамического отклика. Показывать подсказку к изображению в порядке времени – это один ответ, но трудно определить количество отображаемых изображений и временной шаг. Использование штрихового изображения в важном месте – хороший ответ, чтобы сразу понять динамическое поведение, как показано на рисунке 9. Вертикальная линия на центральной линии электрода проведена по времени.На верхней временной диаграмме показано динамическое поведение центральной линии между началом дуги и 15 секундами позже. Сильно меняется поведение в первые 1 секунду. Для стабилизации состояния требуется около 4-5 секунд. На втором верхнем рисунке подробно показано поведение переходного состояния. На третьем и четвертом изображениях показано поведение горизонтальных линий на кончике катода и на 0,5 мм ниже кончика катода. Эти изображения показывают поведение плазмы. Эти изображения полос – хороший способ качественно понять время отклика.Изображения, показанные справа, представляют собой одноцветные изображения при 694 нм. Их принимают одновременно. Снимки с разной длиной волны – хороший способ рассмотреть реальное поведение процесса. Когда состояние катода становится стабильным, верхний диапазон катода становится ярче. Оксид вольфрама на поверхности становится влажным в этой области, потому что температура вольфрамового электрода становится достаточно высокой для плавления оксида вольфрама на поверхности и вблизи нее. Это высокоскоростное изображение показывает от зажигания дуги до стабильной стадии.Однако скорость видео и разрешение изображения недостаточны для понимания реального динамического поведения.
Рисунок 9.
Типичный пример GTAW на стадии зажигания дуги.
3.2. Качественные методы для отображения переходных явлений
На рисунке 10 показаны примеры сверхвысоких изображений, снятых со скоростью 54k кадров в секунду (fps). Картинка перед №1 абсолютно черная. Есть большая разница между изображениями №1 и №2. Между электродом и основным металлом в No.1 изображение. Этот коричневый цвет, окутывающий верхнюю часть электрода, ярче, чем остальная часть. А на основном металле показаны три ярких пятна. Эти три пятна имеют синий цвет, который является цветом рекомбинации паров металла. На снимке №2 осталось одно светлое пятно. Зона синего цвета выглядит так, будто полярное сияние занимает почти все пространство между электродом и основным металлом. Зона коричневого цвета исчезла. На верхнем месте электрода появляется одно яркое пятно. В момент зажигания поведение дуги резко меняется.Использование более высокой скорости видео лучше для анализа в этот период зажигания дуги, но эта скорость видео является самой высокой в этом пространственном разрешении (320×256 пикселей) этой высокоскоростной камеры. Картинки среди №3 и №12 выглядят практически одинаково. Это еще одна проблема, когда мы рассматриваем процесс из захваченного высокоскоростного видео. Время записи сверхвысокоскоростного видео составляет несколько секунд, но для просмотра всего видео требуется слишком много времени. Еще одна неприятная проблема – много времени, чтобы сохранить данные на жестком диске. Одним из решений для распознавания типичного переходного поведения является преобразование сложенных изображений в полосовое изображение, которое содержит важную информацию о временном отклике.
Рисунок 10.
Временной ряд высокоскоростного видео на стадии зажигания дуги.
На рисунке 11 показан пример преобразования фильма в неподвижное изображение. Левый снимок – типичный выстрел на стадии зажигания. Это типичный случай зажигания дуги. Дуга загорается на воздухе, защитный газ отсутствует. Катод и анод легко окисляются, и их реакции выделяют много тепла. Зажигание дуги при хорошем экранировании показано на рис. 12. В этом случае дуга очень устойчива, но в первые 5 мс происходит резкое ее поведение.
Скорость видео 250 кадров в секунду, как показано на рисунке 9, недостаточна для понимания фактического зажигания дуги, потому что только два изображения на стадии зажигания дуги могут быть сняты с этой скоростью видео. Сверхвысокая скорость видео, как показано на рисунках 11 и 12, указывает на то, что в течение первых 5 мс появляется довольно сложный ответ. Для понимания точного переходного режима требуется высокая скорость видео, но переходные состояния сварочного процесса случаются только в коротком временном диапазоне. Процесс сварки обычно длится от 10 до 100 минут.И некоторые неожиданные переходные процессы во время устойчивого состояния также происходят за короткое время. Следовательно, для высокоскоростного видео требуется очень большой объем памяти.
Рисунок 11.
Пример временных диаграмм для распознавания стадии зажигания дуги на воздухе.
Рис. 12.
Методы демонстрации поведения процесса GTAW в гелиевом экране.
Использование статистических данных на оси времени – еще один хороший способ понять пространственное поведение. Высокоскоростная камера делает много снимков во временных рядах. Выбор самого яркого значения, среднего значения и / или отклонения для каждого пикселя дает нам хорошую информацию.На рисунке 12 (а) показано максимальное значение во время стадии зажигания дуги 5 мс. Полная временная диаграмма для этой продолжительности начала дуги в течение 15 мс показана на рисунке 12 (d). Картина максимальных значений дает нам типичную количественную информацию о пространственном поведении. Расположение брызг указывает на размер частиц, скорость и направление полета с их происхождением. Размеры и положение анода и катода видны как светлая зона. Изображение среднего значения почти такое же, как и нормальное неподвижное изображение. Изображение стандартного отклонения указывает на активные области.Изображение максимальных значений подчеркивает особую ситуацию типа распыления. Таким образом, это изображение полезно для определения места, где существует несколько ненормальная ситуация. С другой стороны, изображение стандартного отклонения обычно скрывает одноразовое нерегулярное событие.
Рис. 13.
Примеры методов рисования для отображения времени отклика.
Полосовое изображение удобно для быстрого понимания времени отклика. И существует множество точек зрения, позволяющих получить ценную информацию о времени отклика, как показано на рисунке 13.Один из них – проверить типичную линию, подобную центральной линии катода, как показано на рисунке 13 (d). Процесс дуги обычно предполагает цилиндрическую симметрию, однако это предположение всегда неверно на стадии зажигания дуги и при неправильных условиях сварки. Эти условия являются основными случаями, когда нам необходим анализ с помощью высокоскоростной камеры. Однако разница между изображением полосы максимального значения и изображением на центральной линии предлагает много полезной информации для анализа. Полосное изображение среднего значения также важно для распознавания глобальной временной реакции процесса.Изображение с вертикальной полосой просто сравнить с изображением с горизонтальной полосой. На горизонтальной полосе есть три типичных области: катодная, плазменная и анодная. Они показаны на рисунке 13 (d \ ‘, g, h и i) соответственно. Изображения типичных моментов очень важны для понимания процесса. Мы можем реконструировать трехмерное поведение процесса, чтобы использовать типичные особенности полосатых изображений в нашем мозгу. Однако нам нужны другие изображения для реконструкции пространственных объектов.
Рисунок 14.
Примеры методов отображения типичных символов.
На рисунке 14 показано синтезированное изображение, объединенное с различными изображениями признаков. На рис. 14 (б) синим цветом показаны средние значения сложенных изображений. На рисунке 14 (c) один временной признак выделен красным цветом, используемые значения – это максимальные значения минус среднее значение. Рисунок 14 (d) показывает отклонение зеленым цветом. Рисунок 14 (а) представляет собой изображение, собранное среди этих трех цветов с разными характеристиками. Этот вид синтетического изображения, содержащего различные признаки, помогает понять пространственные свойства в любые периоды.Обсуждение этого параграфа носит несколько деликатный или качественный характер. Достоинством использования высокоскоростной камеры является то, что огромные объемы данных записываются в цифровом виде, и в этой области ожидается количественный анализ.
На рисунке 15 показана временная характеристика неподходящих условий сварки. Поведение стадии зажигания дуги почти такое же, как и в подходящем состоянии. Потому что высокочастотный источник питания способствует зажиганию дуги. Но сила тока слишком мала, чтобы нагревать катод до температуры и поддерживать устойчивую дугу. Когда высокочастотное питание отключается, катодное пятно (область зажигания дуги) начинает перемещаться неравномерно.Он становится стабильным после 243 мс зажигания дуги. Однако на плече катода остается пятно дуги. В этом случае делается одноцветное изображение 957 нм, чтобы получить хороший контраст, чтобы показать дугу и катодное пятно. Реакции на катоде и аноде выделены зеленым цветом, а реакция в плазме – красным. Цветовой тон подсказывает место происшествия.
Цветное изображение содержит много информации. Но цвета, захваченные камерой, имеют разные характеристики. Изображение, снятое обычной цветной камерой, настраивается под человеческую чувствительность на естественной сцене.Излучение от дуги имеет дискретный линейчатый спектр. Поэтому цветовой оттенок полученного изображения дуги сильно различается в зависимости от производителей и типов датчиков. Обычно мы используем наборы цветов (R, G, B) на изображениях. Некоторые камеры используют цветовую систему (Y, U, V) для обработки данных в камере. Цветовая система YUV подходит для естественной сцены, которая имеет постоянное свойство по частоте цвета. Цветовые тона процесса дуговой сварки различаются в зависимости от типа камеры. Некоторые хорошие камеры имеют возможность корректировать цветовые тона, но очень сложно сделать один и тот же цветовой тон с разных камер.
Рис. 15.
Примеры временного отклика на неподходящую геометрию катода.
3.3. Количественные методы для отображения переходных явлений
Яркость – это только кажущиеся количественные данные на первом этапе анализа. Многие количественные элементы, такие как размер катода и распределение яркости катодного пятна, максимальная яркость дуги, размер области дуги, распределение яркости в дуге, размер ванны, средняя яркость ванны, скорость потока металла в ванне и т. Д. Яркость хорошая индикатор, чтобы подобрать необычную особенность.Одна из проблем при анализе собранных данных – это глубина данных. Нормальная глубина данных составляет 8 бит, это означает, что цифровой диапазон значений яркости составляет от 0 до 255. Этот диапазон данных настолько мал для реального процесса дуговой сварки. Когда мы фокусируем анализ на периоде зажигания дуги, значение яркости основной цели на этом этапе меньше, чем в установившемся режиме.
Рисунок 16.
Временная характеристика яркости в каждом кадре.
На рисунке 16 показан пример значений яркости. На этом рисунке показано максимальное значение (вверху), 50-е значение сверху, 1000-е значение сверху и средние значения для каждого цвета.Условия камеры настроены так, чтобы получить четкое изображение брызг во время периода зажигания дуги, поэтому используется условие переэкспозиции, и некоторые данные в яркой области являются насыщенными. На графике отображаются первые 1000-е данные, и многие из топ-50-х данных также показаны на рисунке. Размер данных этого видео составляет 320×256 (= 81 920 элементов), тогда первые 1000-е данные означают верхние 3% значения. В этом смысле условия фиксации этого рисунка почти лучше всего подходят для понимания стадии зажигания дуги. На рисунке 16 также показана яркость на конечном этапе.Яркость увеличивается со временем, пока не станет стабильной. Итак, все верхние значения насыщены. Излучение плазмы внезапно прекращается с истечением дуги, однако много горячих частиц остается в космосе. Излучение от паров горячего металла появляется только на этой конечной стадии, как показано на рисунке 12 (h), поэтому среднее значение синего цвета увеличивается в этот конечный момент.
Среднее значение низкое по сравнению с верхними значениями, поскольку оно содержит низкие значения на темном фоне. На рисунке 17 показана разница среднего уровня для всего изображения и на дуге и соответствующей области.Тенденция обоих данных почти одинакова, за исключением чувствительности к изменению. Источник питания использует инверторное управление на высокой частоте. Яркость дуги изменяется с этой частотой, а частота близка к скорости захвата изображения 54kfps. Таким образом, возникает некоторая интерференция, как показано на рисунке 17 (b). Однако размер области цели почти такой же, поэтому среднее значение для всего изображения имеет определенный смысл. Также выполняется спектроскопическая высокоскоростная визуализация, но скорость видео составляет 2kfps. Временные диаграммы горизонтального распределения показывают разницу.Излучение за счет рекомбинации атома необходимо при зажигании дуги до образования иона.
Рисунок 17.
Примеры яркостных характеристик.
Оценка температуры катода и анода важна для понимания процесса сварки. Использование значения теплового излучения – хороший способ оценить распределение температуры, даже если оно обычно превышает оценку температуры из-за воздействия дуги. Другой способ оценить температуру катода – использовать размер площади катодного пятна. Электронная плотность является функцией температуры, поэтому оценка средней температуры катодного пятна становится возможной, если мы посчитаем размер этой области по изображению.На рисунке 18 показано влияние содержания газа на температуру катода. Катодное пятно в аргоне сосредоточено на острие. Размер пятна увеличивается с добавлением гелия. Размер катодного пятна внезапно увеличивается, когда содержание гелия превышает 25%. Температура катода становится высокой с увеличением размера катода. Это резкое изменение вызвано охлаждающим эффектом электрода. Когда катодное пятно маленькое и располагается сверху, ток, проходящий через конусообразный электрод, эффективно нагревается за счет концентрированного тока в конусообразном электроде.Эффект охлаждения также эффективно действует за счет теплопроводности в конусе. Когда катодное пятно увеличивается за счет добавления гелия в аргоне, эффективность нагрева снижается. Нагрев за счет столкновения горячего гелия на верхнее положение электрода также увеличивается.
Рис. 18.
Влияние содержания газа на поведение дуги.
Рис. 19.
Влияние давления на поведение дуги и температуру электрода.
Изменение температуры в зависимости от давления окружающей среды также оценивается, как показано на рисунке 19.Защитным газом в этом случае является чистый аргон, но в этом случае аргон используется в экспериментальной барокамере. Таким образом, нет потока аргона вдоль электрода, отсутствует охлаждающее действие защитным газом. И система охлаждения катода другая, это реакции, при которых температура катода в атмосферных условиях выше, чем температура, показанная на рисунке 18. Аргоновая дуга при низком давлении выглядит как гелиевая дуга в атмосферных условиях.
На рисунке 20 показан динамический отклик теплового излучения.Оба электрода вольфрамовые. Верхний – катодный, нижний – анодный. Этот фильм снят с помощью интерференционного фильтра 532 нм. Псевдо-цветной дисплей выбран для отображения разницы яркости, потому что глубина данных этой высокоскоростной камеры составляет 10 бит. Большое количество тепла теряется из-за испускания электронов на катоде. Анод нагревается за счет столкновения электронов. По этой причине анод намного ярче катода. На рисунке 21 показано влияние длины волны на яркость. Верхние изображения показывают исходное монохромное изображение, а нижние изображения – псевдоцветное изображение.Тепловое излучение на короткой длине волны намного меньше по сравнению с длинной волной, потому что максимальное излучение происходит на длине волны 950–1100 нм. Для каждой длины волны задаются правильные значения условий захвата. Яркость также нормализована, поэтому контурная линия показывает приблизительное распределение яркости.
Рисунок 20.
Динамический отклик теплового излучения.
Рисунок 21.
Влияние длины волны на излучение.
Оценка температуры по яркости – простой метод.Но исправить полученные данные сложно. Есть много неизвестных факторов, которые необходимо исправить. Один простой способ исправить данные – использовать данные в области затвердевания. Скрытая теплота затвердевания вызывает некоторые типичные особенности в этой области. Когда данные яркости представлены в виде временной диаграммы, то же значение сохраняется на стадии затвердевания, как показано между точками b и c на рисунке 22. Период между «a» и «b» – стадия плавления без влияния дуги. Падение значений от стадии дуги к стадии отсутствия дуги составляет около 1500 в точке D, 1000 в точке C и 750 в точке A.На эти значения влияет излучение дуги. Точка А не плавится. Затвердевание начинается в точке b и заканчивается в точке c, когда почти весь металл около точки c затвердевает. Данные за период таяния, который находится между «a» и «b», почти одинаковы. Данные о яркости увеличиваются, когда начинается затвердевание, поверхность твердого тела шероховатая и покрыта оксидом, поэтому эффективность излучения выше, чем в жидком состоянии. Одна из проблем заключается в том, почему данные яркости в точках C и D различаются. Время затвердевания больше в точке D, это разумно, потому что теплоемкость на площади жира выше.
Рисунок 22.
Измерение температуры поверхности.
Рисунок 23.
Пример одноцветного видео для стадии зажигания дуги.
На рисунке 23 показано распределение температуры, рассчитанное по данным яркости. В этом случае в качестве защитного газа используется аргон, и выполняется сварка валиком на пластину. Используемые полосовые фильтры 957 нм и 970 нм. Условия съемки устанавливаются так, чтобы яркость на вольфрамовом электроде становилась чуть ниже насыщенности. Причина, по которой используется длина волны, близкая к длине волны, заключается в оценке влияния излучения дуги.Расчетные результаты для обоих случаев практически одинаковы. Температура в верхнем положении становится высокой на ранней стадии зажигания дуги. Дуга концентрируется вверху, поэтому температура становится высокой. Через 2–3 секунды температура стабилизируется. Значения температур выше, чем на рисунке 18. Необходима разумная корректировка данных яркости.
На рисунке 24 показано распределение температуры нижней поверхности сварочной ванны. Здесь нет воздействия излучения дуги, и в этом случае четко видна граница между жидкостью и твердым телом.Температуру плавления можно использовать для корректировки данных яркости по температуре. Яркость на сплошной области выше, чем на сплошной, поэтому для определения значения температуры используются другие формулы подгонки. Внутри области красного цвета находится ванна расплава, а справа показано точное распределение температуры по сварочной ванне. Верхний рисунок показывает раннюю стадию сварки, а нижний – распределение в установившемся режиме. Длина сварочной ванны увеличивается.
Рисунок 24.
Псевдоцветное изображение распределения температуры.
4. Анализ установившегося состояния4.1. Влияние активного флюса на поведение дуги
На рисунке 25 показано влияние активного флюса на поведение сварочного процесса. Верхние изображения сняты в наклонном положении. Нижние снимки сделаны в горизонтальном положении, чтобы увидеть пары металла в бассейне. Основное отличие – это размер анодной области. Площадь анода для нормальной сварки широкая. Анодная область для активного потока узкая, и на анодной области видна струя пара. Следующее отличие заключается в расположении цвета металлических паров на катоде.Пары металла в дуге понижают температуру плазмы, потому что потенциал ионизации металла намного ниже, чем у аргона и гелия. А металлический пар полностью ионизируется в дуге. Ион металла движется к катоду электрическим полем. Площадь анода для активного потока очень узкая. Это означает, что электрон сжимается до этого размера, и почти все электроны сталкиваются с этой областью. Напротив, в нормальном случае электрон распространяется на широкую площадь анода.
На рисунке 26 показан динамический отклик поведения дуги от нормальной области до области, где окрашен активный флюс.Дуга начинается слева (нормальная область) направо (активная область потока). Площадь анода на нормальном корпусе широкая. Когда сварочная ванна достигает области активного флюса, расплавленный активный флюс проникает в ванну. А область анода отодвигается на тыльную сторону из-за проникновения слоя флюса. Верхние изображения и нижние изображения были сняты камерой разных производителей. Изображения, снятые камерой на рисунке 26, также сделаны другим производителем. Угол конуса электродов, обработка поверхности и зафиксированная дата такие же, но условия сварки и материал такие же.Цвета этих картинок очень разные. Еще одно различие между нормальной дугой и активным потоком – это поведение ванны. Переднее положение бассейна становится ближе на корпусе активного флюса. И нет изменений в длине бассейна, поэтому конец бассейна перемещается назад при активном потоке. Уровень вибрации увеличивается при активном потоке, образуется много мелких волн.
Рисунок 25.
Влияние активного потока на процесс дуги.
Рисунок 26.
Влияние активного потока на поведение дуги и ванны.
Рисунок 27.
Влияние активного потока на плазму дуги.
На рисунке 27 показаны типичные изображения конфигурации плазмы и распределения спектра в псевдоцвете. Дуга генерируется в аргоне. Слева представлены одноцветные изображения при 950 нм, в этом диапазоне нет сильных спектров для аргона, для нормальной нержавеющей стали и нержавеющей стали с активным потоком. Эти изображения отображаются в псевдоцвете, чтобы усилить разницу в обоих условиях. Это одноцветные изображения, и более яркая точка указывает на более высокую температуру.На верхнем правом рисунке показано распределение спектра вдоль центральной линии катода при нормальной сварке. Нижний правый рисунок показывает разницу между нормальным случаем и активным потоком. Область, в которой яркость нормальной пластины выше, чем яркость активного потока, отображается зеленым цветом. Красный цвет показывает обратный случай. Интенсивность показывает величину разницы яркости. Излучение от нормальной пластины возле ванны расплава больше. Напротив, яркость активного потока выше на поверхности электрода и во внешнем пространстве основной плазмы, как показано красным цветом.Излучение из области активного потока вблизи поверхности очень мало.
Фактический физический и химический процесс влияет на яркость. Яркость на катоде низкая. При просмотре обычного видео человеческим глазом трудно распознать разницу. Однако есть некоторая разница частот в пространстве и / или времени. Псевдоцветное отображение – хороший способ показать пространственную разницу, как показано на рисунке 28 (a, b). Небольшая разница из-за химической реакции также может быть извлечена, как показано на рисунке 28 (c, d). Расплавленный оксид тория на электроде перемещается из верхней стороны в верхнее положение.Поведение этой химической и физической реакции становится видимым после некоторой численной обработки. Эти реакции остаются свидетельством на электроде. Эти доказательства можно наблюдать с помощью SEM и EDM.
Рисунок 28.
Влияние кислорода на реакции на катоде.
4.2. Влияние силы тяжести на поведение дуги
На рисунке 29 показано влияние силы тяжести на процесс сварки. Высокоскоростное видео снимается с помощью эксперимента с башней. Высота зоны свободного падения 10 м, длительность микрогравитации 1.3сек. Этот период времени короткий, но его достаточно, чтобы обнаружить переходное движение от нормального состояния гравитации к состоянию микрогравитации. Нет ограничений по времени для продолжения процесса сварки до испытания на падение. Форма расплавленного металла явно зависит от силы тяжести. Нет видимых изменений в потоке расплавленного металла в сварочной ванне. Однако сила инерции действует на поток металла, и время действия силы инерции неизвестно. Период восстановления для уравновешивания статических сил завершается через 10 мс, а некоторая вибрация из-за перерегулирования остается около 10 мс.
Рис. 29.
Результаты эксперимента с башней.
4.3. Высокоскоростная визуализация переноса металла в процессе GMAW
Высокоскоростная визуализация процессов плавления проволоки и капельного переноса проводилась в течение длительного времени. Визуализация силуэта с использованием сильного внешнего света была необходима для наблюдения за переносом металла во время процесса газовой дуговой сварки (GMAW). Процесс GMAW имеет периодические колебания при переносе металла. Использование полосовых фильтров в ближней инфракрасной области спектра становится удобным, поскольку они содержат информацию о температуре (Ogawa, 2004).
На рисунке 30 показан типичный перенос металла при сварке GMA с помощью интерференционного фильтра 950 нм без внешнего освещения. Построение изображений также полезно для демонстрации динамического поведения. Реакции на границе раздела плазма / металл включают удаление кислорода на аноде, а также разряд и захват ионов кислорода на катоде. На рис. 30 показана реакция проникновения кислорода в расплавленный металл в расплавленной проволоке. Комбинация проникшего в проволоку кислорода и углерода образует газообразный оксид углерода. Газ резко расширяется из-за высокой температуры и взрывается по пути к заготовке.На изображении полосы показаны точки разбрызгивания и необычная ситуация. Брызги распознаются как линии шипов, выходящие за пределы центра провода, а скорость полета определяется как угол его геометрического места. Резкое расширение капли распознается как узел неправильной формы. Эта сцена автоматически определяется обработкой изображения этой фигуры. Достоинством высокоскоростной системы визуализации является то, что она использует цифровые данные; следовательно, эффективный анализ может выполняться автоматически (Ogawa et al., 2003).
Одноцветное видео – это своего рода тепловое изображение, которое отображается в псевдоцвете, чтобы подчеркнуть физические изменения.Катодное пятно существует в первом кадре. Плавящаяся часть в верхней части проволоки увеличивается, и область между этой плавящейся частью и сплошной проволокой становится более тонкой. Плотность тока в этой тонкой части становится высокой, и температура в этой области быстро увеличивается. В этой области также действует сила сжатия. Сочетание этих сил приводит к высвобождению металла. Вскоре между новым наконечником и каплей образуется дуга с небольшими брызгами. Этот набор изображений дает визуальное представление о режимах передачи в GMAW.
Рисунок 30.
Временная диаграмма для выявления ненормального состояния.
4.4. Высокоскоростное отображение процесса лазерной сварки
Лазерная сварка – это метод высокоскоростной сварки. Гибридные системы, такие как гибридная лазерная дуга и гибридная лазерная горячая проволока, часто используются для повышения эффективности соединения больших конструкций. Для нормального наблюдения за процессом дуговой сварки используется фиксированная система горелок. Заготовка движется во время сварки. Высокоскоростная камера тяжелая и большая, чтобы носить ее с лазерным фонариком. Когда движущийся объект фиксируется фиксированной камерой, объект, за которым нужно наблюдать, перемещается по сцене, как показано на рисунке 31 (a).Реконструировать сцену как систему статического факела легко, как показано на рисунке 31 (b). Однако для этой системы требуется широкий диапазон размеров изображения. Статическая система координат позволяет сохранить размер изображения и / или улучшить пространственное разрешение, как показано на рисунке 31 (c).
Система перемещения горелки имеет хорошие возможности для представления информации о качестве всего результата сварки, как показано на рисунке 32. Эти изображения создаются с использованием информации гистограммы. Источники света имеют несколько сведений об их происхождении, и они фигурируют в статистических характеристиках.Поведение дуги, дыма и брызг, по-видимому, определяется статистическими характеристиками. Сам лазер невидим. Но лазер действует на дым и шлейф, и его ценность меняется со статистикой. Таким образом, лазерный канал может быть показан из восстановленного изображения, как показано на рисунке 33. Рисунок 33 показывает псевдоцветное отображение изображения среднего значения, исходного изображения среднего значения и изображений отклонения, соответственно. Канал лазерного луча виден на этом рисунке.
Рисунок 31.
Сравнение систем координат.
Рисунок 32.
Примеры методов визуализации ..
Рисунок 33.
Статистическое изображение гибридной лазерной дуговой сварки.
4.5. Мониторинг и оценка процесса GTAW
На рис. 34 показана система обучения сварщиков стыковой сварки тонкой нержавеющей стали с одной стороны. Эта система использует четыре камеры для определения квалификации сварщика. Сварочные испытания проводятся вручную. Камера горелки фиксирует сварочную ванну и дугу. Камеры 2 и 3 закреплены на каретке для захвата поверхности и дна сварной пластины.Камера 4 – это стационарная камера для наблюдения за движением сварщиков. Камера 3 – самая важная камера для определения качества сварки. Эта камера фиксирует состояние донного бассейна, и система показывает проанализированное состояние вскрытого состояния с помощью звука в реальном времени. Пять тонов используются для того, чтобы заметить сварщику фактическое состояние. Сварщик может наблюдать за нижним положением на маленьком ЖК-мониторе внутри крышки. Этот монитор отображает только изображение с камеры 3. Сигналы напряжения и тока также записываются и отображаются на экране в цвете.Когда сигнал выходит за пределы допустимого диапазона, нормальный зеленый цвет меняется на красный. Собранные данные хранятся в папке данных. В этот же момент наставник сварщика рассказывает сварщику о важных моментах, и этот голос также записывается в системе. Сварщик может наблюдать за своей работой, чтобы выбрать свои данные. Практически те же функции воспроизводятся системой с указанием голоса наставника. Несколько справочной информации по работе наставников и редакционные видео хранятся в справочной папке.Стажер может посмотреть справочное видео в любое время. Таким образом, он может изучить свое мастерство без каких-либо нагрузок на настоящую сварку. Еще одна цель этой системы – изучить взаимосвязь между сигналами напряжения и силы тока, изображением с камеры фонаря и проникаемой ситуацией. Для улучшения алгоритма оценки были получены данные более 200 сварщиков нескольких сварочных компаний на основе изображения камеры горелки и электрических сигналов ручной сварки. Те же данные о работе автоматической сварки также получены в различных режимах сварки.Оценка качества сварного шва с помощью одной камеры становится возможной, если характеристика сварщика была сохранена в базе данных. В реальном производственном процессе используется одна система камер, и весь ручной процесс записывается для оценки качества продукции.
Рисунок 34.
Учебный станок для сварщиков GTA односторонней стыковой сварки с проплавлением.
2. Минимально инвазивная хирургия ГЦК
2.1 Системы стадий и назначение лечения
После постановки диагноза прогнозирование имеет решающее значение в ведении ГЦК.Стадия и классификация заболевания предназначены для оценки прогноза и определения возможности лечения. У пациентов с ГЦК необходимо бороться с сосуществованием двух опасных для жизни состояний, то есть рака и цирроза, что еще больше осложняет прогностическую оценку [5, 6]. Руководство по клинической практике Европейской ассоциации по изучению заболеваний печени (EASL) 2018 г. одобрило классификацию рака печени (BCLC) в Барселонской клинике [7], как и недавнее руководство Американской ассоциации по изучению заболеваний печени (AASLD) [3].Согласно системе классификации BCLC, пациенты классифицируются на пять стадий (0, A, B, C и D) в соответствии с заранее установленными прогностическими переменными. Эти переменные включают характеристики опухоли (размер, количество, сосудистую инвазию, поражение лимфатических узлов, отдаленные метастазы), функцию печени (билирубин, портальная гипертензия, сохранение функции печени) и состояние здоровья пациента (ECOG).
2.2 Резекция печени
Определение права на LR включает оценку опухолевой нагрузки; оценка функции печени; объем гепатэктомии и ожидаемый объем будущего остатка печени; и наличие портальной гипертензии и других сопутствующих заболеваний.Функция печени объективно оценивается по шкале Чайлд-Пью, и пациенты с болезнью Чайлд-Пью B или C считаются подверженными высокому риску печеночной недостаточности после LR, даже после небольшой резекции. Совсем недавно модель оценки терминальной стадии заболевания печени (MELD) была интегрирована в рекомендации EASL по распределению лечения [7, 8]. Отсутствие цирроза позволяет проводить более крупные и сложные резекции и связано с жизнеспособной послеоперационной смертностью и заболеваемостью даже после обширной резекции печени с 5-летним OS 50% [9, 10, 11, 12, 13].Напротив, клинически значимая портальная гипертензия (CSPH), определяемая как HVPG> 10 мм рт. Ст., Является надежным предиктором печеночной декомпенсации и смерти после LR [14, 15, 16, 17, 18].
Хирургия составляет основу лечения ГЦК, что дает наилучшие результаты у правильно выбранных кандидатов. LR и LT представляют собой терапию первой линии для людей с опухолями на ранней стадии с точки зрения намерения излечить. В частности, последнее руководство EASL рекомендует LR в случаях резектабельного одиночного узелка без макрососудистой инвазии и внепеченочного распространения, независимо от размера [7, 19].Рекомендации AASLD рекомендуют ЛР у пациентов с компенсированным циррозом по шкале Чайлд-Пью и резектабельным ГЦК, т. Е. Одиночной опухолью <5 см с сосудистой инвазией или без нее или мультифокальной опухолью <5 см [3]. Наконец, Азиатско-Тихоокеанская ассоциация изучения печени (APASL) рекомендует рассматривать все опухоли без внепеченочного распространения, независимо от сосудистой инвазии, количества и размера поражений [4].
2.3 Лапароскопический доступ
Появление лапароскопических методов изменило ландшафт лечения ГЦК.Несмотря на относительную малочисленность проспективных рандомизированных исследований, лапароскопический подход, по-видимому, дает аналогичные онкологические результаты по сравнению с традиционным хирургическим вмешательством [20]. Лапароскопическая LR позволяет сохранить брюшную стенку, минимизирует травму брюшины и связана с меньшим количеством осложнений по сравнению с открытой операцией, включая как общие, так и связанные с печенью осложнения, как также показано в недавнем метаанализе с участием 6812 пациентов. Кроме того, не было обнаружено различий во времени операции, кровопотере, интраоперационных осложнениях, пребывании в больнице и заболеваемости при лапароскопической ЛР при циррозе по сравнению с нецирротическими [21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28].Несколько исследований продемонстрировали, что малоинвазивные хирургические методы у пациентов с циррозом связаны со снижением риска послеоперационной декомпенсации печени и печеночной недостаточности [29, 30, 31]. Интересно, что этот метод также кажется безопасным для пожилых людей, даже при обширной гепатэктомии, и связан с улучшенными результатами [32, 33, 34, 35, 36]. Однако следует иметь в виду, что лапароскопическая гепатэктомия должна выполняться в специализированных центрах и после соответствующей подготовки и обучения всех участвующих членов команды.Важность этого фактора подчеркивается, поскольку ключи к успешному LR включают техническое овладение лапароскопической окклюзией воротного порта печени, которая может быть более сложной, чем при лапаротомии, а также отсутствие оперативного восприятия и необходимости в быстром реактивном режиме, а также точном гемостазе.
В свете вышеизложенного, руководство EASL 2018 по клинической практике рекомендует лапароскопическую ЛР для резекции ГЦК в экспертных центрах и для избранных кандидатов на хирургическое вмешательство [7]. Аналогичным образом, AASLD также признает преимущества лапароскопических методов в отдельных сценариях [3].EASL рекомендует [7], что размер и расположение опухоли должны определять оптимальный хирургический подход. В частности, лапароскопическая роботизированная LR для HCC может быть рассмотрена для опухолей, расположенных в поверхностных периферических позициях печени; и связан с оптимальными исходами выживаемости, низким уровнем осложнений и сокращением времени пребывания в стационаре. Минимально инвазивная ЛР может быть эффективным вариантом при очень ранней (≤2 см) и ранней ГЦК. Абляция по-прежнему является методом выбора на этой стадии заболевания из-за более высокой рентабельности [16] и более мягкого воздействия на функцию печени.Тем не менее, в нескольких исследованиях сообщается, что пациенты, получавшие минимально инвазивный LR для таких опухолей, в основном расположенных в поверхностном или переднебоковом положении, страдают менее неблагоприятными исходами и более короткой госпитализацией по сравнению с традиционными открытыми методами, при этом достигая конкурентоспособных онкологических результатов в отношении абляция [37, 38, 39, 40].
Ограниченные резекции, проводимые с помощью лапароскопической LR, также могут рассматриваться в качестве лечебной резекции у отдельных пациентов с HCC с пограничным профилем печени (i.е., Чайлд-Пью B7, умеренная портальная гипертензия и / или билирубин около 2 мг / дл), особенно в специализированных центрах [7]. В исследовании сообщалось, что пациенты с циррозом по шкале Чайлд-Пью A и Чайлд-Пью B / C, перенесшие лапароскопическую ЛР, имели аналогичное периоперационное течение [26]. Лапароскопический LR также изучался как вариант для пациентов с CSPH. Недавнее исследование Lim и соавт. оценило краткосрочные результаты у пациентов с CSPH и без него [41]. Хотя расширение критериев приемлемости для малоинвазивных методов увеличит частоту LR, заболеваемость и пребывание в больнице будут серьезной проблемой для пациентов с CSPH.В свете вышеизложенного, ЛТ остается золотым стандартом в случаях ГЦК и запущенных заболеваний печени. Тем не менее, лапароскопический подход может быть полезным перед ТП при ГЦК, со значительным сокращением исключения из списка и летального исхода после ЛТ, когда предыдущая ЛР выполнялась лапароскопически [42]. Вопрос о том, следует ли рассматривать лапароскопическую LR у пациентов с HCC и CSPH, не подходящих для LT, необходимо будет решить в дальнейших исследованиях. Наконец, сообщалось о безопасности и целесообразности лапароскопической большой гепатэктомии после последовательной трансартериальной химиоэмболизации (ТАХЭ), которая обычно ассоциируется с повышенной сложностью хирургического вмешательства [43].Кроме того, лапароскопическая LR может применяться при трансплантации печени от живого донора (LDLT) в центрах с большим опытом как лапароскопической LR, так и открытой LDLT.
2.4 Роботизированная хирургия печени
Подобно лапароскопической LR, роботизированная LR также становится интересной малоинвазивной хирургической техникой, демонстрирующей относительно безопасный профиль и обеспечивающей более легкий доступ к сегментам печени, не поддающимся лапароскопическому доступу, таким как задний секционнаяэктомия и резекция опухолей, расположенных в верхних сегментах 4а и 8 [44].Развитие малоинвазивных хирургических методов при опухолях печени, как правило, ограничивается характеристиками самой печени, такими как ее текстура, обильное кровоснабжение, повышенное количество структурных изменений кровеносных сосудов и желчных протоков.
В недавнем обзоре литературы, включающем 10 исследований роботизированной резекции печени по поводу ГЦК (всего 302 пациента), сообщалось о безрецидивном состоянии (DFS) и OS через 2 года в 72–84% и 94–98%, соответственно [44] . Также было предложено, что роботизированный подход может также улучшить доступ к брюшной полости в случаях рецидива заболевания с потенциальной потребностью в LT, расширяя возможности как стратегии понижения стадии, так и стратегии восстановления [45].Однако широкое использование роботизированного подхода ограничено из-за нескольких факторов, в первую очередь из-за стоимости роботизированных хирургических устройств по сравнению с лапароскопическим оборудованием. Сообщалось о нескольких анализах стоимости роботизированной хирургии с противоречивыми выводами относительно баланса между затратами и выгодами [46, 47, 48, 49, 50, 51]. Что касается инструментовки, то отсутствие эффективного роботизированного устройства для пересечения, такого как ультасонографический аспиратор (UA), является наиболее важным ограничением роботизированной хирургии печени.Другим ограничением может быть пространственное расстояние между операционной и роботизированной платформой и ее значительный размер, что делает расстыковку и получение доступа к пациенту особенно сложными в сценариях неотложной помощи [52, 53]. Наконец, немаловажным препятствием для роботизированной хирургии является время операции, которое в большинстве случаев больше по сравнению с другими хирургическими подходами. Ввиду вышеизложенного, роботизированный LR необходимо лучше оценить, прежде чем интегрировать его в повседневную клиническую практику и терапевтические алгоритмы.С другой стороны, однако, роботизированный LR может преодолеть некоторые традиционные ограничения лапароскопической резекции печени, такие как негибкая фиксация операционных инструментов, а также визуальный результат [54]. Роботизированная система превосходит эти ограничения, и в этой области постоянно ведутся разработки в отношении инструментов, которые имеют решающее значение для LR. В настоящее время система хирургического ассистента Da Vinci Robotic используется в нескольких центрах для лечения как доброкачественных, так и злокачественных заболеваний печени с аналогичными показаниями, применяемыми для лапароскопической LR, и в некоторых случаях демонстрируя более выгодный характер [55].
2.5 Стоимость минимально инвазивной хирургии
Результаты сравнения роботизированной, лапароскопической и открытой ЛР пока противоречат друг другу с точки зрения затрат на организацию, в которой они проводятся. В одном ретроспективном исследовании Вашингтонского университета сравнивались данные о затратах на 71 роботизированный LR с 88 открытыми процедурами и сообщалось, что, хотя периоперационные затраты на роботизированные процедуры были выше, послеоперационные затраты и последующие прямые госпитальные затраты были ниже по сравнению с открытыми процедурами. , возможно, это связано с более коротким пребыванием в больнице в среднем на 2 дня после роботизированных процедур [56].С другой стороны, другие исследования продемонстрировали более высокую стоимость роботизированного LR по сравнению как с лапароскопическими, так и с открытыми процедурами, хотя в некоторых случаях тенденция к сокращению госпитализации была в пользу роботизированных процедур [57, 58, 59].
2.6 Новые технологии
Последние достижения в хирургии печени с технологической точки зрения включают получение изображения с помощью флуоресцентной визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне (NIF), применяемой во время операции. Визуализация NIF используется в нескольких лапароскопических и роботизированных системах камеры, позволяющих идентифицировать различные красители, такие как индоцианин зеленый, вводимые перед операцией.Индоцианин зеленый – это зеленый краситель, который преимущественно метаболизируется гепатоцитами, выводится из желчных путей и освещает желчные пути. Его использование использовалось для роботизированной и лапароскопической вспомогательной холецистэктомии. Недавно он также был применен для более точного рассечения паренхимы после сосудистого контроля путем определения перфузии паренхимы печени с недостаточной перфузией [60].
Будущие достижения роботизированной хирургии печени включают применение предоперационного планирования с использованием моделей виртуальной реальности (VR) и интраоперационных эндоскопических накладок с дополненной реальностью (AR) в реальном времени для облегчения хирургической навигации на хирургических системах da Vinci ®.Было показано, что компьютерные трехмерные (3D) реконструкции опухолей печени улучшают точность локализации опухоли и точность оперативного планирования операций на печени [61, 62]. Интраоперационное УЗИ обычно используется для идентификации опухолей печени в режиме реального времени как при открытой, так и при минимально инвазивной ЛР. Однако, поскольку AR разрабатывается для наложения точных данных 3D-реконструкции на само рабочее поле, это потенциально может устранить необходимость отвлекать внимание от операционного поля и переводить 2D-изображения в 3D-конструкцию.
Книги IntechOpen доступны в Интернете путем доступа ко всему опубликованному контенту на уровне главы.
Доступны все опубликованные IntechOpen главы. ОТКРЫТЫЙ ДОСТУП можно читать без каких-либо требований регистрации, сразу после публикации, без каких-либо препятствий.
Версия в формате HTML, а также версия в формате PDF для публикаций, выпущенных до 2012 года, которые доступны через программу для чтения, доступны для читателей без ограничений.
Полное содержание глав можно прочитать, скопировать и распечатать по ссылке в главе, и эти действия никоим образом не ограничены или ограничены.
Регистрация требуется только для загрузки главы в формате PDF. Плата за подписку и группы пользователей не взимаются.
Главы IntechOpen распространяются по лицензиям CC BY 3.0, что позволяет пользователям «копировать, использовать, распространять, передавать и отображать работу публично, а также создавать и распространять производные работы на любом цифровом носителе для любых ответственных целей при условии надлежащего указания авторства. … »и нет некоммерческих ограничений.
Авторы могут публиковать опубликованные работы в любом репозитории или на веб-сайтах без задержки, а авторы и редакторы книг IntechOpen имеют прямой доступ к полной версии книги в формате PDF.
Весь опубликованный контент можно сканировать для индексации. Доступ к полному тексту и метаданным можно получить с помощью публично опубликованных инструкций.
Все книги IntechOpen проиндексированы в CLOCKSS, и сохранение доступа к опубликованному контенту четко обозначено.
Доступны все опубликованные IntechOpen главы. ОТКРЫТЫЙ ДОСТУП можно читать без каких-либо требований регистрации, сразу после публикации, без каких-либо препятствий.
Версия в формате HTML, а также версия в формате PDF для публикаций, выпущенных до 2012 года, которые доступны через программу для чтения, доступны для читателей без ограничений.
Полное содержание глав можно прочитать, скопировать и распечатать по ссылке в главе, и эти действия никоим образом не ограничены или ограничены.
Регистрация требуется только для загрузки главы в формате PDF. Плата за подписку и группы пользователей не взимаются.
Главы IntechOpen распространяются по лицензии CC BY 3.0, что позволяет пользователям «копировать, использовать, распространять, передавать и отображать работу публично, а также создавать и распространять производные работы на любом цифровом носителе для любых ответственных целей при условии надлежащего указания авторства. … »и нет некоммерческих ограничений.
Авторы могут публиковать опубликованные работы в любом репозитории или на веб-сайтах без задержки, а авторы и редакторы книг IntechOpen имеют прямой доступ к полной версии книги в формате PDF.
Весь опубликованный контент можно сканировать для индексации. Доступ к полному тексту и метаданным можно получить с помощью публично опубликованных инструкций.
Все книги IntechOpen проиндексированы в CLOCKSS, и сохранение доступа к опубликованному контенту четко обозначено.
Бесплатные изображения, картинки и роялти-фри сварочные работы
Сварка
сварка
Сварочная горелка
сварка автомобилей
сваривать
сварка 3
сварка
сварка 4
Сварка
Сварка
сварка
сварка 1
Промышленное освещение 2
Промышленное освещение 1
Сварщик
Металлический сценарий 2
Колеса Индустрии нет.1
Сварочные искры
сварщик 1
полосы 1
Сварочная маска
Металлический сценарий 1
Спарки
Колеса Индустрии нет.2
Зеленые текстуры
сварщик 2
полосы 2
Изготовление
Злое сердце
электрическая плита
белая сварная труба
Сварка вещей вместе
заперто
Металлический сценарий 3
работающий человек
Яркая искра
Электрод
Электрод Уголь-Медь
Зеленый
Хороший чайник
детали аэропорта
летящие искры
csuci пламя
детали аэропорта
детали аэропорта
Поймал в ложку
сварка
постоянное соединение
Сварка
орехи 1
Сварка открытым V-образным стыком / стержневой сваркой 5
Тандем
Сварка открытым V-образным стыком / стержневой сваркой 1
Сварка
помидоры
Резак
Сварщик
Сварка за один проход трубы с открытой V-образной канавкой, упражнение 3
Сварка трубы за один проход с открытой V-образной канавкой Упражнение 9
Красная роза
сварка
детали аэропорта
орехи 2
Сварка 2
Толстая металлическая сварочная маска для защиты глаз
Сварка открытым V-образным стыком / стержневой сваркой 7
Сварка за один проход трубы с открытой V-образной канавкой, упражнение 4
Сварка за один проход трубы с открытой V-образной канавкой Упражнение 5
Soldadura
Рабочий шлифовальный
Сварка открытым V-образным стыком / стержневой сваркой 3
Сварка открытым V-образным стыком / стержневой сваркой 4
Сварка открытым V-образным стыком / стержневой сваркой 8
Ожоги
Труд
сварка
Сварка открытым V-образным стыком / стержневой сваркой 2
Сварка открытым V-образным стыком / стержневой сваркой 6
Сварка за один проход трубы с открытой V-образной канавкой Упражнение 7
Сварка за один проход трубы с открытой V-образной канавкой Упражнение 10
композиция 1
рабочий
Ржавые ворота
в чертову дыру
Группа сварных труб ET
Сварочное стекло
Роботизированный
Сварка за один проход трубы с открытой V-образной канавкой, упражнение 2
Сварка за один проход трубы с открытой V-образной канавкой, упражнение 6
сварка
Различные типы сварочных процессов (с фотографиями)
Сварка – это древний процесс, включающий соединение двух или более металлических частей вместе.В нем используется сочетание высокотемпературного тепла и давления для соединения двух частей в одну. Таким образом, можно сваривать как большие, так и мелкие объекты, чтобы создать конечный продукт.
Процесс сварки пригодится при создании новых вещей или ремонте старых. Большая часть металлоконструкций, которые у нас есть сегодня, создается с помощью какого-либо метода сварки. Поскольку большая часть окружающего нас мира сделана из какого-то металла, вы можете видеть, насколько ценна сварка на самом деле.
Во время сварки соединяемые детали соединяются с помощью присадочного металла, например стали, и сварочного газа для предотвращения загрязнения и поддержания чистоты сварного шва.
Три наиболее используемых метода сварки включают газовую сварку, дуговую сварку и лазерную сварку.
Перечень различных видов сварки
Поделитесь этим изображением на своем сайте
Пожалуйста, укажите ссылку на ToolsHaven.com с этим изображением.
Сварка настолько продвинулась вперед, что теперь существует дюжина видов сварочных процессов, которые используют сварщики. В целом их можно разделить на две категории – процессы, основанные на нагреве и процессы, основанные на давлении.
Если мы только взглянем на процессы, основанные на нагреве, там мы сможем найти все, от очень простых, связанных с использованием кислородного топлива, до самых передовых, использующих лазерную сварку.
Однако, если мы упомянем только те, которые используются в практических и коммерческих приложениях, выделяются четыре основных процесса. К ним относятся сварка MIG, сварка TIG, сварка палкой и дуговая сварка с флюсовым сердечником.
Сварка МИГ
СваркаMIG, также известная как газовая дуговая сварка металла (GMAW), представляет собой метод, который включает использование непрерывного электрода, который проходит через сварочный пистолет и нагревается для соединения металла.
Этот метод сварки создает дугу между основным материалом и пистолетом, которая нагревает материал до точки плавления. Созданная сварочная ванна позволяет различным металлам соединяться друг с другом. MIG используется для сварки широкого спектра металлов, таких как нержавеющая сталь, магний, медь, углеродистая сталь, алюминий, никель и кремниевая бронза.
Самым большим преимуществом сварки MIG является то, что это, пожалуй, самый простой процесс для начинающего сварщика. Кроме того, он не требует такой тщательной очистки сварного шва и снижает тепловыделение в зоне сварного шва.
Но у сварки MIG есть определенные недостатки. Во-первых, у вас должен быть внешний защитный газ для электрода. Этот процесс также потребует некоторого дополнительного оборудования для правильной работы, а общее использование может быть немного дорогостоящим.
Вообще говоря, сварка MIG – лучший процесс для использования в автомобильной промышленности, поскольку он помогает создавать действительно прочные сварные швы. Он также универсален и может использоваться для самых разных целей. Таким образом, он очень эффективен в строительстве, судоходстве, робототехнике и брендинге.
Сварка TIG
Сварка TIG, или сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа, представляет собой процесс, при котором используется неплавящийся вольфрамовый электрод для нагрева и плавления основного металла. Вольфрам имеет очень высокую температуру плавления, а это означает, что электрод не растворяется из-за приложенного большого количества тепла.
Поскольку необходимость в присадочном металле отпадает, сочетание металлов достигается за счет электродной дуги. Но если вы хотите улучшить механические свойства сварного шва, вы можете добавить внешний присадочный стержень.Добавление наполнителя зависит от типа проекта, над которым вы будете работать. Кроме того, он не создает так много дыма.
Основным преимуществом сварки TIG является то, что она позволяет работать с очень тонкими материалами. Помимо возможности выполнять точную работу, этот процесс не создает большого количества брызг или металлических отложений. С его помощью можно производить чистые и качественные сварные швы. В то же время вы получаете красивые, прочные и высокоэффективные сварные швы.
Самым большим недостатком сварки TIG является то, что ее довольно сложно освоить.Он не для новичков и требует очень опытного оператора, чтобы все работало правильно. Кроме того, оборудование, используемое для сварки TIG, дороже, чем большинство других, поэтому сварщикам, работающим неполный рабочий день, оно не окупается. Это также требует использования защитного газа и электродов.
Сварка TIG обычно используется в отраслях, где необходимо работать с цветными металлами. Таким образом, вы можете найти его в таких отраслях, как производство велосипедов и автомобилей, производство труб, техническое обслуживание и ремонт.
Сварка палкой
Ручная сварка также называется дуговой сваркой в среде защитного металла.Этот металл включает подачу электрода к точке сварки, чтобы дуга плавилась и таким образом соединял металл вместе. Сварочный электрод имеет сердечник, который создает высокотемпературную дугу на самом конце электрода. Сварщик должен приближать дугу к заготовке и отводить ее, сохраняя дистанцию для создания высоких температур.
Сваркапалкой часто используется в строительстве, сварке трубопроводов, ремонте тяжелого оборудования и литье металлов.
Преимущества этого метода заключаются в том, что он является наиболее экономичным и портативным. Поскольку вам не нужно использовать защитный газ, этот метод можно использовать на улице, и на него не влияют сильные ветры.
Однако сварка штучной сваркой приводит к образованию большого количества отходов присадочного металла. Сварщик также должен уметь работать на открытом воздухе и в различных неблагоприятных условиях. Освоение этого ремесла занимает немного больше времени, чем другие методы, а также сама сварка, поскольку она работает намного медленнее, чем другие виды сварки, при которых работа может быть завершена очень быстро.
Сварочные стыки палкой могут быть уязвимы к погодным условиям, и окончательный сварной шов может быть не таким высоким по качеству, как при использовании других методов. Тем не менее, это недорогой метод, не требующий больших вложений.
Дуговая сварка сердечником под флюсом
Дуговая сварка сердечником под флюсом (FCAW) рассматривается как разновидность сварки MIG. Методика предполагает использование порошкового электрода в качестве присадочной проволоки для сварного шва. Что касается техники и ее использования, то она почти такая же, как и сварка MIG, с основным отличием от использования присадочной проволоки с флюсовым сердечником.
Основные области применения дуговой сварки под флюсом – строительство мостов, монтаж металлоконструкций и ремонт тяжелого оборудования. Этот процесс отличается высокой производительностью наплавки и прост в использовании, что делает его одновременно производительным и экономичным.
Одним из основных преимуществ этого типа сварки является то, что вам не нужно очищать поверхность, которую вы собираетесь сваривать. Фактически, он хорошо работает даже на ржавых и грязных металлах. Это также позволяет сварщикам работать на открытом воздухе или в определенных условиях.Подобно сварке MIG, для ее освоения не требуется столько навыков.
Благодаря высокой скорости наплавки и способности соединять более толстые куски металла, использование сварки сердечником флюсом будет только расширяться.
Источники энергии
То, что отличает многие используемые сегодня сварочные процессы, – это используемый источник энергии. Кузнечная сварка была основным процессом до 19 века, после чего стали популярны другие, более современные методы, и дуговая сварка была одним из основных.
Источники энергии для некоторых современных методов включают газовое пламя, лазер, электрическую дугу, трение, электронный луч и даже ультразвук.
Однако более совершенные методы сопряжены с большей опасностью. При их использовании необходимо соблюдать осторожность, поскольку они могут вызвать ожоги, поражение электрическим током и облучение.
Преимущества сварки
Сварка – не единственный современный метод, который включает соединение двух частей или материалов разных типов. Но по сравнению с другими методами он имеет ряд преимуществ, которые делают его лучше.
Например, процесс сварки помогает создать более прочное соединение и безупречный шов. Он также обладает превосходной температурой плавления и предлагает эффективную и универсальную систему.
В целом, данные преимущества делают сварку идеальным методом соединения в автомобильной, строительной и промышленной отраслях.
Инструменты торговли
Как и в любой другой профессии, для сварки требуется соответствующее оборудование и место, где это можно сделать. Однако большинство необходимых инструментов зависит от проекта и типа используемого вами процесса.Для разных методов потребуется разное оборудование.
Кроме того, тип металла и сварной шов, который вы пытаетесь получить, также будут определять инструменты, которые вы собираетесь использовать. Самый простой инструмент, который вам понадобится, – это, конечно, сварщик. В зависимости от используемого метода вам могут потребоваться электроды и баллончик с желаемым защитным газом. Когда дело доходит до сварки, безопасность – это проблема номер один, поэтому следует серьезно подумать о правильном шлеме и защитном снаряжении.
Вам также может понравиться:
Различные типы сварочных аппаратов (с изображениями)
7 различных типов сварочных шлемов (с изображениями)
Аппараты для дуговой сварки – Промышленные устройства и решения
Продукты, описанные на этом веб-сайте, были разработаны и изготовлены для стандартных приложений, таких как общие электронные устройства, офисное оборудование, оборудование для передачи данных и связи, измерительные приборы, бытовая техника и аудио-видео оборудование.Для специальных применений, в которых требуется качество и надежность, или если отказ или неисправность продуктов могут напрямую угрожать жизни или вызвать угрозу травм (например, для самолетов и аэрокосмического оборудования, дорожного и транспортного оборудования, оборудования для сжигания, медицинского оборудования , устройства для предотвращения несчастных случаев и защиты от кражи, а также защитное оборудование), пожалуйста, используйте только после того, как ваша компания в достаточной степени проверит пригодность наших продуктов для этого применения.
Независимо от области применения, при использовании наших продуктов в оборудовании, для которого ожидается высокий уровень безопасности и надежности, убедитесь, что схемы защиты, схемы резервирования и другие устройства установлены для обеспечения безопасности оборудования при оценке области применения путем независимой проверки безопасности. тесты.
Обратите внимание, что продукты и технические характеристики, размещенные на этом веб-сайте, могут быть изменены без предварительного уведомления в целях улучшения. Независимо от области применения, пожалуйста, подтвердите последнюю информацию и спецификации до окончательного этапа проектирования, покупки или использования.
Техническая информация на этом веб-сайте содержит примеры типичных операций и схем применения продуктов. Он не предназначен для гарантии ненарушения или предоставления лицензии на права интеллектуальной собственности этой компании или любой третьей стороны.
Если какие-либо продукты, спецификации продуктов и техническая информация на этом веб-сайте подлежат экспорту или предоставлению нерезидентам, необходимо соблюдать законы и правила страны-экспортера, особенно те, которые касаются безопасного экспортного контроля.
Информация, содержащаяся на этом веб-сайте, не может быть перепечатана или воспроизведена полностью или частично без предварительного письменного разрешения Panasonic Corporation.
Инструменты и программы, представленные на этом веб-сайте, должны использоваться по вашему усмотрению.Panasonic не гарантирует каких-либо результатов от использования этих инструментов и программ и не несет ответственности за любые убытки, возникшие в результате использования вами.
<о письме для получения сертификата соответствия директиве ЕС RoHS>
Дата перехода на продукт, соответствующий требованиям RoHS, зависит от номера детали или серии.
При использовании инвентаря, в котором неясно соответствие требованиям RoHS, выберите «Запрос на продажу».
в форме веб-запроса.
Извещение о передаче полупроводникового бизнеса
Полупроводниковый бизнес Panasonic Corporation (далее именуемой «Компания») будет передан 1 сентября 2020 года Nuvoton Technology Corporation (далее именуемой «Nuvoton»). Соответственно, Panasonic Semiconductor Solutions Co., Ltd., которая управляла полупроводниковым бизнесом Panasonic, перейдет под эгидой Nuvoton Group с новым названием Nuvoton Technology Corporation Japan (далее именуемой «NTCJ»).
В соответствии с этой передачей полупроводниковая продукция, размещенная на этом веб-сайте, будет считаться продукцией, произведенной NTCJ, после 1 сентября 2020 года. Однако такая продукция будет постоянно продаваться через Компанию.
Обратите внимание, что при запросе о полупроводниковых продуктах, размещенных на этом веб-сайте, клиенты должны перейти на веб-сайт, управляемый NTCJ (далее «веб-сайт NTCJ»), и подтвердить, что NTCJ является компанией, ответственной за управление личной информацией, предоставляемой клиентами на ее веб-сайте.Мы ценим ваше понимание по этому поводу.
Может ли сварочная дуга или яркий свет повредить объектив камеры?
Дуговая сварка может быть опасной деятельностью, если не приняты надлежащие меры предосторожности, особенно с защитными очками. Из-за напряжения и повреждения глаз сварочная дуга часто задается вопросом, может ли сварочная дуга повредить объектив камеры. Исследуя это для собственного кинопроизводства, я написал это короткое руководство для видеосъемки или фотографирования сварщиков за работой.
Может ли сварочная дуга или яркий свет повредить объектив камеры? Короткий ответ – нет.Камеры не улавливают ультрафиолетовый свет, который на самом деле вызывает повреждение глаз от сварочной дуги или других ярких поверхностей.
Хотя сварочная дуга безопасна для камеры в большинстве случаев, следует предпринять некоторые приготовления, чтобы обеспечить хорошее качество отснятого материала и долгосрочную работоспособность камеры.
Как защитить камеру при съемке дуговой сварки
Хотя процесс дуговой сварки не повредит камеру, окружающая среда и оборудование вокруг места сварки часто могут представлять небольшую угрозу.Из-за характера мастерских весьма вероятно, что куски металла или тепловые вспышки могут распространиться туда, где находится камера.
Соблюдение большого количества мер предосторожности при съемке дуговой сварки может обеспечить здоровье камеры и оператора камеры. Фильтры для объектива – отличный выбор для защиты камеры. Для защиты оператора камеры необходимо иметь какое-то защитное оборудование.
Фильтры объектива
Фильтры объектива отлично подходят для обеспечения небольшого дополнительного ухода и защиты дорогих объективов камеры.По сути, фильтры линз – это небольшие кусочки стекла, которые прикрепляются к концу линзы и часто немного изменяют спектр света.
Это универсальный инструмент, который можно использовать в любой съемочной площадке, и он может кардинально изменить настроение сцены. Два линзовых фильтра, которые могут оказаться наиболее полезными при съемке сварки, – это прозрачные фильтры или УФ-фильтры.
Очистить фильтры говорят сами за себя. Это всего лишь дополнительный кусок съемного стекла, не изменяющий свет, который находится на конце объектива.При сварке они полезны для защиты камеры и ее сенсора от любых брызг материала или внезапных световых пятен, которые могут возникнуть.
УФ-фильтры – это в основном солнцезащитные очки для объектива фотоаппарата. Как указывалось ранее, УФ-свет не будет улавливаться камерой, поэтому это не является проблемой безопасности. Тем не менее, из-за невероятного количества света, испускаемого во время сварки, переэкспонирование снимков может быть распространенной проблемой. Эти фильтры обеспечат такую же защиту, как и четкий фильтр, но при этом недоэкспонируют снимок, возможно, уравновешивая дубль, поэтому позже потребуется меньше редактирования.
Хотя это, конечно, не обязательно, фильтры объектива определенно помогут защитить объектив вашей камеры, если что-то пойдет не так.
3 Фильтра для объектива камеры, которые вам нужны >> Посмотрите видео ниже
Средства безопасности оператора камеры
Хотя камера не улавливает опасности дуговой сварки, кто-то должен быть рядом управлять им! Оператор камеры по своей природе находится в опасном положении и должен принять меры, чтобы защитить себя, даже если он никогда не планирует наблюдать за дуговой сваркой.Эта защита может проявляться несколькими способами, поэтому важно выбрать то, что лучше всего подходит для вашей съемки. С этой целью есть несколько способов защитить оператора камеры:
- Полная крышка камеры
- Защитные очки
- Сварочная маска
- Халаты или перчатки
Все это, безусловно, не понадобится при каждой съемке но каждый из них может оказаться полезным при определенных обстоятельствах.
Полная крышка камеры полезна для защиты оператора камеры от случайных взглядов на сварочную дугу во время активной работы.Это может быть излишним для некоторых съемок, поскольку оператор редко отводит взгляд от камеры, но может быть полезно, если сцены будут длинными.
Защитные очки от ультрафиолета необходимы при дуговой сварке. Хотя очки с защитой от ультрафиолета и не такие защитные, как сварочная маска, они помогут защитить оператора камеры от травм, если они случайно посмотрят на сварной шов. Их также легко собрать и носить с собой, что делает их легким и отличным инструментом для сварочных работ.
Сварочные маски, халаты и перчатки отлично подходят для защиты тела оператора, но почти наверняка излишни для большинства съемок. Это необходимо только тогда, когда камера должна находиться невероятно близко к выполняемой работе, чего в любом случае следует избегать. Тем не менее, когда того требуют обстоятельства, ничто другое не защитит вас больше от любой сварки.
Что такое сварочная вспышка?
Вспышка сварщика, или дуговая вспышка, как ее иногда называют, – болезненное повреждение глаз при дуговой сварке, когда не принимаются надлежащие меры безопасности.К счастью, на камеры и телевизоры это не распространяется, но все же важно помнить об этом состоянии при работе со сваркой.
Сварочная вспышка – это, по сути, жжение или воспаление роговицы или передней части глаза. Это происходит из-за воздействия ультрафиолетового света, например, от сварочной дуги или взгляда на солнце. Если оставить его в покое, он может вызвать серьезную потерю зрения после невероятной боли.
Некоторые из симптомов вспышки у сварщика включают:
- Боль в глазах
- Светочувствительность, от легкой до сильной
- Налитые кровью глаза
- Размытое и водянистое зрение
- Ощущение, что что-то попало в ваш глаз
Как видно из симптомов, дуговая глазная дуга может вызывать тяжелые симптомы, и ее следует избегать любой ценой.Тем не менее, если вылечить ожог, глаз часто может восстановиться без каких-либо серьезных повреждений. Если вы думаете, что у вас внезапный ожог, важно поговорить с врачом и поставить диагноз.
Подробнее о сварочной вспышке – Здесь вы можете найти статью с нашего веб-сайта о : Как долго длится горение вспышки у сварщиков? Симптомы и лечение
Общие методы лечения вспышки у сварщика включают:
- Глазные капли
- Мягкие повязки и повязки на глаза
- Антибиотики, если инфекция произошла
- Обезболивающие, особенно на ранних стадиях процесса
Все эти следует использовать только при консультации с врачом в дополнение к осмотру и официальному диагнозу.
Вспышка сварщика – опасный побочный эффект сварки, которого следует избегать любой ценой, даже при простой дуговой сварке. К счастью, вы не можете получить ожог через телевизор или объектив камеры, но важно вооружиться защитными средствами при активной съемке.
Безопасно ли смотреть сварку по телевизору?
Сварку можно спокойно смотреть по телевизору. Хотя наблюдение за сваркой в реальной жизни без надлежащей защиты может вызвать серьезные проблемы, такие как вспышка сварщика, просмотр по телевизору – это нормально.
Камеры не улавливают ультрафиолетовый свет, что на самом деле вызывает проблемы при просмотре сварочных работ. Это похоже на то, как смотреть прямо на солнце; Хотя это опасно в реальной жизни, если смотреть через экран и отфильтровать, никаких повреждений не произойдет.
Даже если камеры могут улавливать интенсивный свет, который на самом деле вызывает проблемы, телевизионные экраны просто недостаточно мощны, чтобы излучать достаточно сильный свет, чтобы причинить вред.
Видимый свет VS Невидимый свет
Как указывалось ранее, почти все повреждения, вызванные дуговой сваркой, происходят из-за ультрафиолетового света, при этом небольшая часть также возникает из-за излучения.Ультрафиолетовый свет невидим для человеческого глаза или камеры, если не используется узкоспециализированное оборудование.
Существует большой диапазон невидимого света и излучения, которые оборудование, используемое в телевидении, просто не может уловить. Возможно, будет полезно подумать о просмотре дуговой сварки по телевизору, как о просмотре видео с изображением солнца.