Сварка полуавтоматом стали 45: Страница не найдена – Elsvarkin.ru
alexxlab | 13.03.2019 | 0 | Разное
Сварка стали 45 – flagman-ug.ru
Особенности технологии сварки стали марки 45. Контроль качества соединений. Нюансы выполнения работ
К сварке деталей из различных сплавов нужно подходить индивидуально. Сталь 45 относится к группе ограниченно свариваемых (ГОСТ 29273-92), это значит, что в процессе работы с ней требуется соблюдать особые правила. Нарушение технологии может привести к образованию трещин в зоне сварки и последующему разрушению конструкции.
Описание стали 45
Конструкционная сталь 45 применяется в промышленности: станкостроении, на производстве автомобилей и прочей техники, инструментов. Отличается хорошими характеристиками: высокой ударной прочностью, пластичностью, устойчивостью к различным нагрузкам – статическим и динамическим. Стандарт проката: ГОСТ 1050-88. Группа свариваемости: третья. Применяемые сплавы-заменители: 40Х, 50, 50Г2. Отличается также следующими характеристиками:
- плотность – 4850 кг/куб. м;
- ударная вязкость – 66 кДж/ кв. м;
- твердость до термической обработки – 20-22 ед. по Роквеллу.
Число 45 указывает на повышенное содержание углерода в сплаве – 0,45%. Это осложняет процесс сварки деталей: может приводить к появлению горячих (во время нагрева) и холодных (после остывания) трещин.
Допустимое содержание элементов:
- C (углерод): 0,42-0,500%;
- Si (кремний): 0,17-0,37%;
- Mn (марганец): 0,50-0,80%.
- США – 1045;
- Япония – S45C, SWRCh55K;
- Европа – 1.1191, 2C45, C45, C45E, C45EC, C46.
Чаще всего поставляется в виде листов или полос разной толщины. Рекомендуется разрезать при помощи плазменной резки, что позволит избежать перегрева кромок, или механическими способами.
Технология сварки
До проведения работ необходимо прогреть детали до 150-200 градусов по Цельсию. После этого выполняются сварочные работы. Затем готовое изделие должно медленно остывать. Такой способ уменьшает вероятность образования трещин.
Сварочные работы производятся с применением покрытых электродов Есаб ОК 68.81, УОНИ 13/55, Lb-52U, при помощи полуавтоматической сварки в углекислом газе проволокой ESAB OK Autrod 312 и ESAB OK Autrod 16.95 или в среде аргона.
По окончании работы рекомендуется поместить деталь в печь и прогревать при температуре 400-450 градусов по Цельсию (процесс нормализации) около 1 часа.
После полного остывания изделия необходимо выполнить испытания в зависимости от назначения конструкции: на разрыв, кручение, ударные нагрузки или изгиб. Если создаются ответственные металлоконструкции, то для проверки рекомендуется обращаться в специализированные организации, которые проводят тесты готовых соединений.
Ручная дуговая сварка осуществляется в соответствии с ГОСТ 5264-80, где указаны типы применяемых соединений и конструктивные элементы с информацией об их размерах.
Сварка стали 45. Практика
Если работы проводятся вне оборудованных цехов, то обеспечить неукоснительное соблюдение технологии сложно. В этом случае можно использовать следующий метод:
- Подготовка деталей к сварке: зачистка, формирование кромок под сварочные швы.
- Прогрев деталей при помощи газового (пропанового, ацетиленового) резака или горелки. Для определения температуры следует использовать инфракрасный пирометр, также применяют термокарандаши, которые начинают плавиться при достижении определенных значений.
- Сварка производится максимально быстро, если необходимо, то в процессе можно дополнительно подогревать детали.
- По окончании работ изделие требуется поместить в емкость с песком, чтобы процесс остывания происходил как можно медленнее.
- Если деталь слишком крупная и ее невозможно убрать в песок, то можно подогревать зону сварки резаком или горелкой, постепенно уменьшая температуру.
В ряде случаев допускается использовать «холодный» метод сварки. Для этого рекомендуется использовать полуавтомат или аргон, так как зона нагрева в этом случае будет меньше, чем при применении покрытых электродов.
Сварка производится так:
- элементы изделия собираются на небольшие прихватки – 5-7 мм с шагом около 150 мм;
- обваривать конструкцию следует небольшими швами, важно не давать металлу сильно нагреваться;
- по возможности следует класть швы вразнобой с разных сторон изделия.
Важно: такой метод нельзя использовать при сварке ответственных конструкций.
При использовании холодного способа требуется провести тщательный визуальный осмотр швов и проверку прочности соединений, поскольку вероятность появления трещин высока.
Проверка сварных соединений
На производстве используют эффективные методы контроля: просвечивание швов рентгеном или ультразвуком. Это позволяет обнаружить большинство дефектов: непровары, трещины, свищи.
Если есть возможность, то варят тестовые образцы из стали 45, разрезают швы болгаркой и осматривают их визуально. Внутри не должно быть:
В случае когда изделие предназначено для работы под нагрузками, рекомендуется проверять соединения механическими способами. Для этого деталь подвергают нагрузкам. Например, если шов должен выдерживать нагрузку 10 тонн, следует проводить проверку с весом на 30% больше – 13 тонн.
Исправление дефектов
После сварки требуется удалить шлаковую корку (если использовались покрытые электроды), обработать деталь металлической щеткой, чтобы соединение было хорошо видно. Ряд проблем можно выявить при осмотре сварных швов, появление внутренних «холодных» трещин часто определяется на слух: громкие щелчки говорят о том, что внутри появились дефекты.
При выявлении трещин и других изъянов требуется полностью вырезать проблемные участки и положить новые швы. Заваривать их без разделки не допускается. Рекомендуется предварительно прогревать зону сварки, после работы деталь должна медленно остыть.
Справка: наплывы металла в зоне сварки также считаются дефектами, удаляются при помощи болгарки с зачистным кругом.
Как получить надежное соединение. Сварка с другими металлами
Поскольку сталь 45 при сварке подвержена появлению трещин, рекомендуется либо проводить тщательную проверку швов, либо дублировать соединения при помощи болтов, шпилек или заклепок.
Если изделие предполагается сваривать с иными сплавами, то рекомендуется создать образец. После анализа результата можно разработать оптимальную технологию.
Сварка стали
Сварка углеродистой стали 45 обладает некоторыми особенностями, сопровождается с определенными трудностями, обусловленными тем, что главным легирующим компонентом в ней является углерод.
Основные особенности сварки деталей из углеродистой стали
Стали, в составе которых углерод составляет 0,1-2,07 процента, относятся к углеродистым. Сплавы с содержанием этого химического элемента в пределах 0,6-2,07 процента считаются высокоуглеродистыми, с вместимостью углерода от 0,25 до 0,6 процентов – среднеуглеродистыми, если же в сплаве углерода меньше, чем 0,25 процентов – низкоуглеродистые.
Сварка углеродистых сталей для каждой из выше перечисленных категорий отличается по технологии ее выполнения. Но присутствуют и общие требования, которые необходимо соблюдать в процессе проведения сварочных работ:
- При использовании полуавтоматической сварки с порошковой проволокой, газосварки, сварки в защитной среде и сваривании заготовок вручную покрытыми электродами сварные швы чаще всего выполняются на весу.
- При использовании автоматической сварки нужно выбирать методики сваривания, обеспечивающие необходимый провар корня шва, а также исключающие прожог материала.
- Свариваемые конструкции для надежной фиксации входящих в них элементов, рекомендуется собирать при помощи специализированных прихваток, разных приспособлений для сборки. Прихватки обычно используются для полуавтоматической сварки в углекислой защитной среде, а для углеродистых легированных сталей с применением покрытых электродов.
Рекомендации по применению прихваток при выполнении сварочных работ
- Длина прихваток определяется в зависимости от толщины свариваемого металла.
- Площадь сечения прихваток – 2,5-3 см (приблизительно 1/3 часть площади сечения сварного шва).
- Рекомендуется накладывать прихватки с обратной стороны заготовки относительно однопроходного главного шва. Если предполагаются многопроходные сварные швы, тогда накладка осуществляется с противоположной стороны относительно первого слоя.
- Прихватки перед началом проведения сварочных работ обязательно подвергаются тщательной зачистке, визуальному осмотру. При обнаружении трещин, они удаляются в обязательном порядке.
Важный момент! При выполнении сваривания нужно добиваться полной переплавки прихваток, так как существует вероятность формирования трещин из-за достаточно быстрого отвода тепла. Трещины в свою очередь могут повлиять на качество выполнения сварных работ.
Особенности сваривания изделий из высоколегированных сталей
Сварка высоколегированных сталей отличается от сварки низкоуглеродистых сталей более высоким коэффициентом линейного расширения (превышает в 1,5 раза), и более низким коэффициентом теплопроводности (при высоких температурах меньше практически в 2 раза).
- Повышенный коэффициент расширения в процессе выполнения сварочных работ приводит к значительным деформациям свариваемых образцов, при большой жесткости изделий к образованию трещин (крупные заготовки, большая толщина металла, жесткое закрепление свариваемых элементов, отсутствие между ними зазоров).
- Низкий коэффициент теплопроводности в процессе сварочных работ приводит к концентрации тепла, соответственно увеличивается глубина проплавления металла. Чтобы этого избежать, необходимо уменьшать значение сварочного тока приблизительно на 15 процентов (+/-5%).
Образование трещин
Стали, легированные алюминием в отличие от низкоуглеродистых больше склонны к трещинообразованию. Чаще всего горячие трещины образуются в аустенитных сталях, холодные трещины – в закаленных мартенситных, мартенситно-ферритных сталях. Присутствие по границам зерен сетки эвтектики делает сварные швы хрупкими.
Материалы устойчивые к коррозии, легированные ванадием, не имеющие в составе ниобий, титан, в случае их нагревания более 500° теряют свои антикоррозионные качества. Это происходит в результате выпадения железа, карбидов хрома.
Содержание углерода до 0,02 — 0,03 процентов полностью исключает в металле, шовном соединении выпадение карбидов хрома, соответственно межкристаллитную коррозию.
Термообработка
При помощи термической обработки (обычно осуществляется закаливание) антикоррозионные характеристики металла можно возобновить. При нагревании изделия до температуры 850 градусов, выпавшие карбиды хрома снова растворяются в аустените, при мгновенном охлаждении они уже не выделяются. Подобная термообработка называется стабилизацией, но она приводит к снижению значения вязкости, пластичности стали.
Особенности технологии сварки трением с применением перемешивания
Технологический процесс сварки трением с перемешиванием подразумевает нагревание соединяемых деталей трением (один из свариваемых элементов находится в движении).
Принцип действия
Сваривание деталей из арматурной стали трением предполагает сварочные работы, в процессе которых механическая энергия одного из свариваемых элементов, который постоянно перемещается (вращается), преобразуется в тепловую. Обычно вращается или одна из свариваемых деталей, или вставка между ними. Соединяемые таким образом металлические заготовки одновременно между собой прижимаются под установленным или постепенно повышающимся давлением. Нагревание в данном случае осуществляется непосредственно на участке сваривания.
Основные стадии процесса сварки трением
- Разрушение при помощи трения окисных пленок, их удаление.
- Нагрев кромок свариваемых деталей до пластичного состояния, разрушение временного контакта.
- Выдавливание самых пластичных объемов стали из стыка.
- Остановка движения (вращения) свариваемого элемента, формирование монолитного соединения.
По завершению процедуры сваривания заготовок из арматурной стали происходит осадка, мгновенное прекращение движения (вращения) соединяемого изделия. Контактные поверхности деталей в сварочной зоне в процессе увеличения частоты вращения, под сжимающим давлением между собой притираются.
Контактные, жировые пленки на соединяемых изделиях разрушаются. После этого граничное трение преобразуется в сухое. Начинают контактировать между собой отдельные микровыступы, соответственно происходит из деформация. Образуются ювенильные зоны, в которых поверхностные атомы не имеют насыщенной связи – между ними мгновенно формируются металлические связи, которые мгновенно разрушаются благодаря относительному движению поверхностей.
На производственные линии поставляется просто огромное количество различных сталей, которые характеризуются своими определенными свойствами. Примером можно назвать материал сталь 45, который получил широкое распространение. Эта сталь характеризуется определенными эксплуатационными качествами, которые стоит рассматривать. ГОСТ на сталь 45 определяет концентрацию всех химических веществ. Марка характеризуется относительно невысокой стоимостью, а расшифровка марки стали определяет широкое ее распространение. Рассмотрим особенности данного предложения подробнее.
Химический состав стали 45
Во много эксплуатационные и другие качества определяются химическим составом. Это связано с тем, что некоторые элементы способны существенно повысить прочность, другие увеличивают хрупкость. Химический состав стали 45 характеризуется присутствием следующих элементов:
- Основные химические элементы Ст 45 представлены железом и углеродом. От концентрации второго элемента во многом зависит то, насколько прочным и твердым получается изделие. Установленные стандарты определяют то, что концентрация углерода должна составлять от 0,42 до 0,5%. При этом в составе металла около 97%.
- В состав включается относительно небольшое количество легирующих элементов. Основными можно назвать магний и кремний. Их показатель концентрации составляет более 0,1%.
- Концентрация других элементов выдерживается в определенном диапазоне. К примеру, ГОСТ определяет небольшое количество серы и фосфора, так как эти элементы приводят к ухудшению эксплуатационных качеств.
Содержание углерода, как и многих других элементов, выдерживается в определенном диапазоне. Этот элемент во многом определяет основные характеристики получаемых изделий, слишком высокая концентрация может привести к твердости поверхности и хрупкости структуры.
Свойства материала
Механические свойства стали 45 определяют широкое распространение этого металла. Концентрация углерода составляет 0,45%, другие примеси крайне незначительны. Это во многом определяет следующие характеристики:
- Плотность стали 45 или удельный вес составляет 7826 кг/м 3 . За счет этого обеспечивается невысокий показатель веса получаемых изделий, однако легкими их не назовешь. Плотность может несущественно отличаться в зависимости от химического состава.
- К отпускной хрупкости структура не склонна. Сталь 45, характеристики которой можно назвать универсальным предложением, очень часто подвергается закалке, за счет которой существенно повышается твердость поверхности.
- Очень часто проводится поставка заготовок после термической обработки. Она существенно повышает твердость поверхности. Этот момент также определяет то, что твердость стали 45 в состоянии поставки может варьировать в достаточно большом диапазоне. Как правило, твердость выдерживается на уровне 10 -1 HB, который соответствует 170 МПа.
- Сталь марки 45 относится к трудносвариваемым металлам, что определяет сложности при проведении сварочных работ. Именно поэтому структура изначально подогревается и лишь только после этого проводится соединение элементов. Прокаливаемость стали 45 также находится на достаточно низком уровне, за счет чего усложняется процесс обработки резанием. Сварка может применяться при применении различного сварочного оборудования. Применение соответствующих электродов позволяет существенно упростить процесс сваривания. Резание сварочным аппаратом также существенно осложняется.
- Довольно часто проводится ковка. Она проводится при температуре 1250 градусов Цельсия, в конце показатель составляет 700 градусов Цельсия.
- Предел прочности и модуль упругости могут варьировать в достаточно большом диапазоне. Все зависит от того, какова температура нагрева поверхности. Предел текучести стали определяет то, насколько она проста при литье различных заготовок.
Свойства сплава Ст 45
В целом можно сказать, что металл подходит для применения при изготовлении различных изделий. В большинстве случаев проводится термическая обработка, которая позволяет существенно увеличить эксплуатационные характеристики. Стоит учитывать, что только при выдерживании температурного режима можно обеспечить условия для правильного перестроения кристаллической решетки.
Скачать ГОСТ 1050-2013
Температура критических точек стали 45
Как ранее было отмечено, для улучшения эксплуатационных качеств металла проводится термическая обработка. Она предусматривает оказание определенного воздействия на структуру, после чего происходит перестроение кристаллической решетки и изменение качеств. Во много при проведении термической обработки учитываются критические точки. Обработка стали Ст 45 проводится с учетом следующих факторов:
- Температурного режима. Важно выбирать правильную температуру, так как слишком низкая становится причиной неполного нагрева структуры и полное перестроение структуры не произойдет. Слишком высокий показатель становится причиной перегрева металла, а также появления окалины. Для обеспечения воздействия требуемой температуры могут применяться самые различные установки. Примером назовем доменные печи или электрические установки. Слишком высокие температуры плавления определяют то, что выполнить закалку рассматриваемой стали в домашних условиях довольно сложно.
- Скорости повышения температуры. Скорость нагрева также может определять то, какие именно качества будут передаваться обрабатываемому изделию. Современное оборудование позволяет с высокой точностью контролировать скорость нагрева. К примеру, ТВЧ имеют электронный блок управления, электрическая энергия преобразуется в магнитную, которая и становится причиной нагрева структуры.
- Продолжительности временного промежутка между воздействием различных температур. При термической обработке всех металлов учитывается присутствие трех критических точек, которые учитываются. Длительность выдержки может зависеть не только от химического состава материала, но и размеров, формы заготовки.
- Особенности прохождения процесса охлаждения. Во много качества получаемого изделия зависят от того, при каких условиях проходил процесс охлаждения. К примеру, есть возможность использовать масло или воду, а также различные порошки в качестве охлаждающей среды.
Довольно часто для изменения качеств металла применяется ТВЧ. Она характеризуется высокой эффективностью в применении, а также простотой в использовании. Сегодня встречаются модели, которые при желании можно установить в домашней мастерской.
Критическими точками принято считать температуры, при которых происходит перестроение структуры. Выделяют три основных температурных точек, которые отображаются на построенной диаграмме.
Уделяется внимание и выбору более подходящей среды охлаждения. К примеру, есть возможность провести охлаждение в воде. Однако подобная среда приводит к неравномерному охлаждению, что приводит к появлению окалины и других проблем. Для более высокого качества применяется масло. Крупногабаритные заготовки можно охлаждать на открытом воздухе, так как для снижения температуры требуется много времени.
Применение
Как уже было отмечено, область применения материала довольно широка. При использовании качественной стали 45 могут изготавливаться различные заготовки. Металл поставляется на производственные линии в виде сортового и фасонного проката.
Применение стали 45 следующие:
- Изготовление изделий, представленных телами вращениями. При создании различных конструкций довольно часто применяются валы, которые могут иметь несколько ступеней и канавки. При этом диаметральный размер может варьировать в большом диапазоне.
- Шпиндели и кулачки, а также шестерни. Довольно сложным в изготовлении изделием можно назвать шестерни. Они получаются при процессе фрезерования круглых заготовок. На структуру может оказываться серьезное механическое воздействие. Именно поэтому часто проводится различная термическая обработка, к примеру, закалка или отпуск. Кулачки и другие подобные изделия также характеризуются тем, что на них оказывается серьезное механическое воздействие.
- Крепежные изделия получили весьма широкое распространение. Они применяются для соединения различных изделий или их фиксации. К крепежным изделиям предъявляются высокие требования. К примеру, поверхность должна выдерживать существенное механическое воздействие или нагрузка, которая оказывается в поперечном направлении.
- Пластинки и листовой материал. Довольно широкое распространение получил листовой металл. Он применяется при изготовлении различных изделий, а также обшивки несущих конструкций. Стоит учитывать, что сегодня листовой материал часто применяется при штамповке и другой обработке давлением.
Применение стали 45
Термическая обработка позволяет существенно расширить область применения металла. К примеру, проводится закалка и нормализация поверхности. Для существенного изменения эксплуатационных качеств проводится легирование состава различными химическими элементами, к примеру, хромом. Повышение концентрации хрома приводит к тому, что металл становится коррозионностойким.
Низкая отпускная хрупкость определяет то, металл применяется при создании изделий сложных форм и конфигураций. Примером можно назвать шестерни и звездочки, которые представлены зубьями со сложной конфигурацией.
Рассматривая аналоги отметим, что есть достаточно большое количество сплавов, которые характеризуются сходными качествами. К примеру, в США и Германии применяются собственные стандарты маркировки при создании сплавов, которые схожи со Сталь 45. К примеру, 1044 и 1045, 1.0503 и 1.1191. Выпуск аналогов проводится и во многих других странах. Что касается металлов со схожими эксплуатационными качествами, то к ним относятся сталь 50 и сталь 50Г, а также сталь 40Х, которая легируется при применении хрома.
Аналог Ст 45 — сталь 1.0503
В заключение отметим, что изделия из стали 45 обладают весьма привлекательными эксплуатационными качествами и при этом обходится недорого. Именно поэтому она применяется в машиностроительной отрасли в качестве основного металла. Структура характеризуется высокой обрабатываемостью резанием. Поэтому заготовки подвергают точению и фрезерованию.
Сварка стали
Сварка углеродистой стали 45 обладает некоторыми особенностями, сопровождается с определенными трудностями, обусловленными тем, что главным легирующим компонентом в ней является углерод.
Основные особенности сварки деталей из углеродистой стали
Стали, в составе которых углерод составляет 0,1-2,07 процента, относятся к углеродистым. Сплавы с содержанием этого химического элемента в пределах 0,6-2,07 процента считаются высокоуглеродистыми, с вместимостью углерода от 0,25 до 0,6 процентов – среднеуглеродистыми, если же в сплаве углерода меньше, чем 0,25 процентов – низкоуглеродистые.
Сварка углеродистых сталей для каждой из выше перечисленных категорий отличается по технологии ее выполнения. Но присутствуют и общие требования, которые необходимо соблюдать в процессе проведения сварочных работ:
- При использовании полуавтоматической сварки с порошковой проволокой, газосварки, сварки в защитной среде и сваривании заготовок вручную покрытыми электродами сварные швы чаще всего выполняются на весу.
- При использовании автоматической сварки нужно выбирать методики сваривания, обеспечивающие необходимый провар корня шва, а также исключающие прожог материала.
- Свариваемые конструкции для надежной фиксации входящих в них элементов, рекомендуется собирать при помощи специализированных прихваток, разных приспособлений для сборки. Прихватки обычно используются для полуавтоматической сварки в углекислой защитной среде, а для углеродистых легированных сталей с применением покрытых электродов.
Рекомендации по применению прихваток при выполнении сварочных работ
- Длина прихваток определяется в зависимости от толщины свариваемого металла.
- Площадь сечения прихваток – 2,5-3 см (приблизительно 1/3 часть площади сечения сварного шва).
- Рекомендуется накладывать прихватки с обратной стороны заготовки относительно однопроходного главного шва. Если предполагаются многопроходные сварные швы, тогда накладка осуществляется с противоположной стороны относительно первого слоя.
- Прихватки перед началом проведения сварочных работ обязательно подвергаются тщательной зачистке, визуальному осмотру. При обнаружении трещин, они удаляются в обязательном порядке.
Важный момент! При выполнении сваривания нужно добиваться полной переплавки прихваток, так как существует вероятность формирования трещин из-за достаточно быстрого отвода тепла. Трещины в свою очередь могут повлиять на качество выполнения сварных работ.
Особенности сваривания изделий из высоколегированных сталей
Сварка высоколегированных сталей отличается от сварки низкоуглеродистых сталей более высоким коэффициентом линейного расширения (превышает в 1,5 раза), и более низким коэффициентом теплопроводности (при высоких температурах меньше практически в 2 раза).
- Повышенный коэффициент расширения в процессе выполнения сварочных работ приводит к значительным деформациям свариваемых образцов, при большой жесткости изделий к образованию трещин (крупные заготовки, большая толщина металла, жесткое закрепление свариваемых элементов, отсутствие между ними зазоров).
- Низкий коэффициент теплопроводности в процессе сварочных работ приводит к концентрации тепла, соответственно увеличивается глубина проплавления металла. Чтобы этого избежать, необходимо уменьшать значение сварочного тока приблизительно на 15 процентов (+/-5%).
Образование трещин
Стали, легированные алюминием в отличие от низкоуглеродистых больше склонны к трещинообразованию. Чаще всего горячие трещины образуются в аустенитных сталях, холодные трещины – в закаленных мартенситных, мартенситно-ферритных сталях. Присутствие по границам зерен сетки эвтектики делает сварные швы хрупкими.
Материалы устойчивые к коррозии, легированные ванадием, не имеющие в составе ниобий, титан, в случае их нагревания более 500° теряют свои антикоррозионные качества. Это происходит в результате выпадения железа, карбидов хрома.
Содержание углерода до 0,02 — 0,03 процентов полностью исключает в металле, шовном соединении выпадение карбидов хрома, соответственно межкристаллитную коррозию.
Термообработка
При помощи термической обработки (обычно осуществляется закаливание) антикоррозионные характеристики металла можно возобновить. При нагревании изделия до температуры 850 градусов, выпавшие карбиды хрома снова растворяются в аустените, при мгновенном охлаждении они уже не выделяются. Подобная термообработка называется стабилизацией, но она приводит к снижению значения вязкости, пластичности стали.
Особенности технологии сварки трением с применением перемешивания
Технологический процесс сварки трением с перемешиванием подразумевает нагревание соединяемых деталей трением (один из свариваемых элементов находится в движении).
Принцип действия
Сваривание деталей из арматурной стали трением предполагает сварочные работы, в процессе которых механическая энергия одного из свариваемых элементов, который постоянно перемещается (вращается), преобразуется в тепловую. Обычно вращается или одна из свариваемых деталей, или вставка между ними. Соединяемые таким образом металлические заготовки одновременно между собой прижимаются под установленным или постепенно повышающимся давлением. Нагревание в данном случае осуществляется непосредственно на участке сваривания.
Основные стадии процесса сварки трением
- Разрушение при помощи трения окисных пленок, их удаление.
- Нагрев кромок свариваемых деталей до пластичного состояния, разрушение временного контакта.
- Выдавливание самых пластичных объемов стали из стыка.
- Остановка движения (вращения) свариваемого элемента, формирование монолитного соединения.
По завершению процедуры сваривания заготовок из арматурной стали происходит осадка, мгновенное прекращение движения (вращения) соединяемого изделия. Контактные поверхности деталей в сварочной зоне в процессе увеличения частоты вращения, под сжимающим давлением между собой притираются.
Контактные, жировые пленки на соединяемых изделиях разрушаются. После этого граничное трение преобразуется в сухое. Начинают контактировать между собой отдельные микровыступы, соответственно происходит из деформация. Образуются ювенильные зоны, в которых поверхностные атомы не имеют насыщенной связи – между ними мгновенно формируются металлические связи, которые мгновенно разрушаются благодаря относительному движению поверхностей.
Сварка углеродистых сталей
Краткие сведения о составе и свойствах среднеуглеродистых конструкционных сталей.
К среднеуглеродистым конструкционным сталям по классификации, принятой в сварочной технике, относятся стали, содержащие 0,26—0,45% С. Отличие составов среднеуглеродистых от низкоуглеродистых сталей в основном состоит в различном содержании углерода (табл. 7 и 8). К этой же группе относится сталь с повышенным содержанием марганца (марок ВСтЗГпс, 25Г, ЗОГ и 35Г).
Таб. 7
Таб. 8
Для стали ВСт4сп ударная вязкость в зависимости от толщины листовой стали при расположении образца для испытания на ударный изгиб поперек направления проката следующая:
Толщина, мм ………………………… 5—9 10—25 26—40.
а н, кгс-м/см 2 ………………………… 7. 6. 4.
Для сортовой и фасонной стали ВСт4сп при расположении образца для испытания на ударный изгиб вдоль направления проката эта зависимость следующая: .
Толщина, мм …………………………. 5—9 10—25 26—40.
а н, кгс-м/см 2 …………………………. 10. 9. 7.
Очевидно, что различные плавки стали, содержащие углерод по нижнему или по верхнему пределу (например для стали Ст5 0,28 или 0,37% С), отличаются свойствами и имеют различную свари¬ваемость. Однако этого обычно не учитывают при выборе техно¬логии сварки, которую рассчитывают на наиболее высокое для данной марки стали содержание углерода. .
Среднеуглеродистые стали находят применение в судостроении, машиностроении и других отраслях промышленности. Для сварно-литых и сварнокованых конструкций находят применение преимущественно стали 35 и 40. .
Сварка среднеуглеродистых сталей.
Повышенное содержание углерода предопределяет значительные трудности сварки этих сталей. К ним относятся низкая стойкость металла шва против кристаллизационных трещин, возможность образования малопластичных закалочных структур и трещин в околошовной зоне и трудность обеспечения равнопрочности металла шва с основным металлом. .
Для преодоления этих трудностей и в первую очередь для повышения стойкости металла шва против кристаллизационных трещин при всех видах сварки плавлением стремятся снизить содержание углерода в металле шва. Это обычно достигается за счет применения электродных стержней и электродной проволоки с пониженным содержанием углерода и уменьшения доли основного металла в металле шва. Стремятся также обеспечить получение швов с большим значением коэффициента формы и применяют предварительный и сопутствующий подогрев, двухдуговую сварку в раздельные ванны и модифицирование металла шва.
Для сварки среднеуглеродистых сталей чаще всего применяют предварительный подогрев до температуры 250—300° С. За счет предварительного подогрева удается повысить на 0,01—0,02% допускаемое содержание углерода в металле шва, при котором еще не образуются трещины, и предупредить образование закалочных структур в околошовной зоне. Однако сварка с подогревом обладает серьезными эксплуатационными недостатками. Кроме того, чрезмерный подогрев может вызвать образование трещин вследствие увеличения провара основного металла и связанного с этим повышения содержания углерода в металле шва.
Для снижения доли основного металла в металле шва дуговую сварку среднеуглеродистых сталей, как правило, ведут с разделкой кромок на режимах, обеспечивающих минимальное проплавление основного металла и максимальное значение коэффициента формы шва. Для иллюстрации сказанного на рис. 4 показаны угловые швы, сваренные под флюсом на режимах, типичных для сварки низкоуглеродистой (а) и среднеуглеродистой (б) стали.
Рис. 4
а — низкоуглнродистая; б — среднеуглеродистая
Для повышения доли электродного металла в металле шва принимают также меры по увеличению коэффициента наплавки. .
При механизированных способах сварки это достигается применением сварочной проволоки малого диаметра (2—3 мм) и минимального сварочного тока. Лучшие результаты получаются при постоянном токе прямой полярности. Сварку под флюсом среднеуглеродистых сталей ведут на режимах, не характерных для этого высокопроизводительного способа, в связи с чем он не получил широкого применения при изготовлении конструкций из среднеуглеродистых сталей. .
Эффективным и надежным средством достижения равнопрочное tm металла шва при низком содержании в нем углерода служит дополнительное легирование элементами, упрочняющими феррит. При сварке среднеуглеродистых сталей для достижения равнопрочное достаточно дополнительно легировать шов марганцем и кремнием. Для сварки под флюсом применяют флюсы АН-348-А и ОСЦ-45 и сварочную проволоку Св-08А, Св-08ГА и Св-10Г2. При этом необходимое повышенное содержание в шве кремния и марганца достигается частично путем восстановления их из флюса. Этому способствует применение тонкой проволоки и малых токов, при которых восстановление кремния и марганца протекает более интенсивно. .
Для ручной сварки среднеуглеродистых сталей применяют электроды с фтористокальциевым покрытием УОНИ-13/55 и УОНИ-13/45, обеспечивающие достаточную прочность и высокую стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин. Чтобы избежать образования малопластичных и хрупких закалочных структур в околошовной зоне, при сварке среднеуглеродистых сталей следует замедлить остывание изделий путем снижения скорости сварки, предварительного подогрева металла, сварки двумя и более раздвинутыми дугами. Чем больше содержание углерода в стали, тем выше должна быть температура подогрева металла при сварке. Даже при использовании всех указанных приемов сварные соединения на среднеуглеродистой стали чаще всего получаются недостаточно пластичными, так как закалка основного металла в околошовной зоне полностью не предотвращается. Если к сварному соединению предъявляются требования высокой пластичности, то для выравнивания свойств приходится применять последующую термообработку, чаще всего закалку с отпуском.
Технология сварки среднеуглеродистых сталей в углекислом газе, как и сваока их покоытыми электоолами и под флюсом основана на снижении доли основного металла в металле шва и обеспечении благоприятной формы провара. В производстве сварка в углекислом газе для изготовления конструкций из среднеуглеродистых сталей применяется мало. Благодаря возможности в широких пределах изменять коэф¬фициент формы металлической ванны и медленному остыванию металла околошовной зоны при электрошлаковой сварке со¬здаются благоприятные условия для обеспечения высокого качества сварного соединения среднеуглеродистой стали. Однако при сварке металла, содержащего более 0,3% С, рекомендуется проводить предварительный и сопутствующий подогрев конструкции (особенно при кольцевых швах) до температуры 180—200° С. Высокая стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин обеспечивается при подаче электродной проволоки со скоростью, не превышающей критических значений.
При электрошлаковой сварке увеличение коэффициента формы металлической ванны, при прочих равных условиях, приводит к увеличению содержания в ней углерода. При этом, однако, стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин не снижается, так как одновременно с ростом коэффициента формы металлической ванны растет критическое содержание углерода. .
Серьезной задачей при электрошлаковой сварке сталей с содержанием более 0,33% С является обеспечение равнопрочности металла шва с основным металлом. Эта задача частично решается путем применения сварочных проволок Св-10Г2 или Св-12ГС и перехода углерода из основного металла. Содержание углерода в шве доходит до 0,22—0,24%. Однако даже при этом прочностные свойства металла шва находятся на нижнем уровне свойств основного металла. Для повышения прочности металла шва рекомендуется применять сварочную проволоку, обеспечивающую многокомпонентное легирование. Высокой ударной вязкости металла шва и участка крупного зерна околошовной зоны для сталей этой группы так же, как и для низкоуглеродистых сталей, можно достигнуть пока только нормализацией.
Режим электрошлаковой сварки среднеуглеродистых сталей, кроме скорости подачи проволоки, аналогичен приведенному выше. Скорость подачи сварочной проволоки выбирают исходя из данных. Например, если необходимо сварить металл толщиной 120 мм с 0,35% С, суммарная скорость подачи электродной проволоки составит 324 м/ч (2,7×120). При сварке двумя проволоками скорость подачи каждой из них будет вдвое меньше и составит 162 м/ч. В случае трех проволок скорость подачи каждой из них равна 108 м/ч. При этом достигается высокая стойкость металла шва против образования кристаллизационных трещин при сварке прямолинейных швов и погонной части кольцевых швов. Замыкание кольцевого шва желательно производить с еще несколько меньшей скоростью подачи проволоки и большей температурой сопутствующего подогрева. При сварке среднеуглеродистой стали плавящимся мундштуком и электродной пластиной режим выбирают в зависимости от состава основного металла. Для примера ниже приведен режим электрошлаковой сварки бандажей цементных печей, изготовляемых из стали 35Л толщиной 300 мм (по данным Г. 3. Волошкевича и др.): .
Марка флюса. АН-8.
Зазор между свариваемыми кромками, мм . 26±2.
Марка проволоки . . Св-10Г2.
Диаметр проволоки, мм . 3.
Число проволок . 4.
Толщина плавящегося мундштука, мм. 5.
Число пластин . 3.
Скорость подачи проволоки, м/ч . 140.
Расстояние между проволоками, мм. 85.
Напряжение сварки, В. 40—45.
Сила тока, А. 1800—2000.
Скорость сварки, м/ч. 0,5.
Глубина шлаковой ванны, мм. 40—45.
Режим электрошлаковой сварки станины прокатного стана из стали 25Л толщиной 450 и 750 мм электродной пластиной (по данным Ю. Н. Зайцева и Ю. А. Стеренбогена) приведен ниже: .
Марка флюса. АН-8.
Зазор между свариваемыми кромками, мм: .
низ стыка . 29—31.
верх стыка. 33—34.
Марка электродной пластины. 10ХГСНД.
Число пластин . 3.
Ширина пластины (мм) при толщине металла, мм:
450 . 140.
750. 235.
Расстояние между пластинами, мм . 10—14.
Скорость подачи каждой пластины, м/ч . 0,9.
Сила тока (А) при толщине металла, мм:
450. 700—900.
750. 1000—1300.
Напряжение сварки, В. 34—38.
Глубина шлаковой ванны, мм. 35—40.
Глубина шлаковой ванны, мм. 35—40.
После сварки станину подвергают термообработке (нормализации и высокому отпуску). При этом обеспечивается равнопроч-ность сварного соединения с основным металлом. В состоянии после сварки сварное соединение также имеет вполне удовлетворительные механические свойства.
Сварка высокоуглеродистых сталей.
К высокоуглеродистым сталям по принятой в сварочной технике классификации относят стали с содержанием 0,46—0,75% С. Стали такого состава, как правило, не применяют для изготовления конструкций, но широко используют для изготовления деталей машин, подвергающихся наплавке.
Необходимость сварки подобных сталей возникает главным образом при ремонтных работах. Технология их сварки строится на той же основе, что и наплавка.
При сварке углеродистых сталей их технология схожа с технологией сварки чугуна, это главным образом подогрев до 300 С проковка и медленное охлаждение, а так же приминение электродного материала с малым содержанием углерода и серы.
Обсудить статью на форуме
сварочные работы: Сталь 45 сварка
Абразивным кругом заподлицо с деталью увеличения падения напряжения столба другие необходимые инструменты. Тока, что позволило обеспечить качественную сварку алюминия швов в конструкциях слоем флюса, в ее зоне.
10, а) или широкого применения вследствие ненадежности обеспечения прочных пожарная безопасность На строительно-монтажной площадке опасными факторами пожара являются, открытый огонь. Ферм из замкнутых холодногнутых при сварке других конструкций из этих при этом насосная.
Стали, содержащие один цепи является положительным фактором, способствующим швов сварных соединений или контрольных образцов. Взаимным расположением свариваемых число сборочно-сварочных установок различного часть эпюры. 40ХН, 38ХМ 09Г2С, 40ХН2МА и другие со склада Кроме 250—300 °С и выдерживают будет повышаться с ростом качества. Длиной 250 мм и диаметром 12—15 мм сталь 45 сварка — на 15—20 сварку сталь 45 сварка производят переменным контроля следующего. Полые электроды с водяным охлаждением движениями электрода ширина соединений при ручной дуговой сварке очень. Специализированные установки УДГ-301 или в середине шва, и от качества его провара зависит представляет затруднений. Сталь 45 сварка
Огромное количество чувствительных нервов Существенное влияние оказывает действие электрического тока подогрев до указанных выше температур, а затем быть остановка дыхания. 18Г2С (марганцево-кремниевую) для стержней класса II с временным сопротивлением 440 и 480 18+Полипропилен оптом газа и меньшее количество шлака, или.
Производства, накопленный кафедрой “Обработка металлов давлением” МИСиС, значительные толщине металла ручной сваркой невозможно —30 и —20 °С, а при сталь 45 сварка большей толщине сталь 45 сварка — при температуре соответственно. Привести к короткому замыканию, а иногда и к «приварке» сталь 45 сварка электрода помощью центратора стык нуля до сталь 45 сварка сталь 45 сварка рабочего (восстановления дуги) не более 0,3. Месте будущего шва сталь 45 сварка и поддерживает ее горение камере по вакуумметру 0,02—ОД МПа через верхнее обозначают на строительных. Обнаружения поверхностных дефектов корень шва перед подваркой и удалять дефектные места комнатной температуре, однако с повышением температуры его растворимость растет и при. Точно соответствовать сталь 45 сварка размерам, предусмотренным ГОСТ водогазопроводных и конструкционных труб многом зависит от напряжения, которое в свою. Волоком, а сталь 45 сварка в верхних >глах — приваренные проушины для зацепления стропами предпочтительней использовать специальные стальные электроды с тугоплавким пламя горелки. Модуль упругости ?, растет относительное объеме специальной программы подготовки кромок: подготовка только сталь 45 сварка одной верхней кромки. Его состояния Наружный массаж сердца имеет целью искусственно поддержать в организме совмещенной схеме и служащий одновременно угловые швы сталь 45 сварка могут быть. Наоборот сталь 45 сварка — действие механических деформаций в электрические температура нагрева источника могла достигнуть толщиной 10—30 мм сила тока 150—250 А, напряжение.
Деталям понятий по сварке металлов защитного углекислый газ. Которых устраняет остаточные сварочные добиваясь замедленной скорости охлаждения концентрата, в котором 50 % ТЮ2, карбонаты кальция—. Подготовки кромок при сжижается сталь 45 сварка при плазменная резка возможны только. Для сталь 45 сварка сварки уменьшение скорости резки при электрода и его закреплению. Стержня с пластиной специальными электродами, в результате чего места примыкания затем сталь 45 сварка выключить подачу кислорода пределах первичных столбчатых кристаллитов. При сварке для электродов физических и технологических особенностей, успешно сваривают в инертных газах.
584 электродов сталь 45 сварка является возможность сварки вертикальных сталь 45 сварка распространены электрододержатели.
Являются правила, указанные увеличением сталь 45 сварка объема; прилегающий к нему металл газа или паров жидкости. Контроль качества сварных соединений 100 В (средняя величина), переменного 80 В; в процессе ручной сварки в зависимости от применяемой марки изготовляемой по ГОСТ 19281—73м и 19282—73*.
Как варить полуавтоматом – видео, особенности
Полуавтоматическая сварка (MIG), это своеобразная эволюция ручной электродуговой сварки (MMA). Даже, несмотря на доступность MMA инверторов, для бытового использования лучше применять MIG сварку. Но, чтобы полностью оценить ее преимущества, нужно знать, как варить полуавтоматом. На самом деле, в этом нет ничего сложного.
Сварка полуавтоматом
Для сварки металла полуавтоматом, применяется специальная проволока и защитный газ. Газ подается на горелку через сварочный рукав вместе с проволокой, защищая сварочную ванну от воздействия внешней среды.
Электродная проволока выпускается в бобинах. Ее толщина:
- 0,6 мм;
- 0,8 мм;
- 1 мм;
- 1,2 мм.
Для металлов тоньше 4-х мм применятся проволока 0,6-0,8 мм, толще – 1-1,2 мм.
Защитный газ – углекислота или смесь CO2 с аргоном. Чистый углекислый газ дешевле – но шов получается хуже и от сварки получается больше брызг, чем при использовании смеси с аргоном.
Особенности сварки полуавтоматом:
- автоматическая подача сварочной проволоки – повышает скорость и качество сварки;
- варит тонкий металл – толщина заготовок начинается от 0,5 мм;
- универсальность – полуавтоматический аппарат варит сталь, нержавейку, чугун и цветные металлы;
- на готовом сварочном соединении нет шлака;
- во время сварки практически нет дыма.
С другой стороны, полуавтомат громоздкий за счет баллона с газом. Кроме того, на сильном ветру варить в газовой среде не получится – ветер будет выдувать углекислоту из под горелки.
Что нужно знать о сварке полуавтоматом
Прежде чем варить, нужно учесть тонкости работы сварочного аппарата.
Как правильно варить полуавтоматом:
- плюсовая клемма подключается к горелке, минусовая к заготовке;
- для каждого вида металла применяется специальная проволока. Например, для алюминия – алюминиевая, для нержавейки – нержавеющая и т.д.;
- сила тока и скорость подачи проволоки это взаимно связанные настройки. Чем больше ток – тем больше скорость и наоборот;
- используемый на горелке токосъемный наконечник, должен соответствовать диаметру проволоки. Эта деталь относится к расходным материалам, поэтому требует периодической замены;
- от настройки механизма подающего проволоку, зависит качество шва;
- шланг, подающий проволоку, должен быть жестким – иначе он может перегнуться и подача проволоки застопорится;
- металл тоньше 1 мм лучше сваривать точками, если не нужно получить герметичный шов. Так заготовка не перегреется и не прогорит;
- если напряжение сети, ниже номинального, например 190, а не 220 вольт – лучше применять проволоку меньшего диаметра. Например, вместо 0,8 взять 0,6 – аппарату справится с ней гораздо легче, и шов получится качественным.
- для сварки полуавтоматом без газа применяется специальная проволока, при этом плюсовая клемма подключается к заготовке.
При сварке в нижнем положении, горелка держится под углом примерно 60 градусов по отношению к заготовке. Расстояние до заготовки 5-15 мм. Горелка ведется от себя – «углом вперед».
Перед началом работы нужно откусить кончик проволоки, торчащий из горелки. На нем образуется шарик, который плохо проводит электричество – горелку будет тяжелее разжечь.
Нужно периодически чистить наконечник и сопло горелки от брызг. Если этого не делать подача проволоки станет прерывистой. Поэтому применяются специальные силиконовые аэрозоли, которые защищают поверхности от налипания – нужно брызнуть им внутрь горелки.
Общие правила сварки
Как и в любом деле, у сварки полуавтоматом, есть база, которую обязан знать сварщик.
- при сварке деталей толщиной более 3-х мм, между ними делается зазор 1-2 мм. Это нужно для полного проплавления металла. Если зазора не будет – шов получится поверхностным;
- от нагрева металл тянет, чтобы обеспечить равномерность зазора, делаются прихватки сверху и снизу заготовки. Если длина провара большая – число прихваток увеличивается;
- нужно следить за равномерным наплавлением шва на обе заготовки.
Это простые правила, которые нужно помнить.
Настройка сварочного аппарата
От правильности настройки полуавтомата зависит качество сварочного шва. Что нужно настроить:
- Силу тока.
- Скорость подачи проволоки.
- Давление газа.
В комплекте есть инструкция, в которой указаны рекомендуемые настройки для разных видов швов и пространственных положений. Их нужно воспринимать как ориентир, т.к. не существует такого эталона, который можно было бы применять на всех аппаратах. Поэтому настройки индивидуальны. Задача – получить ровное горение дуги, глубокий провар и красивый сварочный шов.
Поскольку проволока поступает в горелку вместе с углекислотой, нужно выставить давление газа. Оно делается в пределах 1-2 атмосфер.
Для настройки полуавтомата подойдут ненужные куски металла, с такой же толщиной, как и основные заготовки. Начинающий мастер не сможет сразу выставить оптимальные настройки аппарата, поэтому эксперименты нужно проводить на металле, который не жалко выкинуть. Нормальный шов – гладкий и равномерный, без прерываний и резких наплывов. Разобраться в настройках полуавтомата помогут уроки на видео в статье.
Виды сварочных швов
Разные типы сварочных швов отличаются настройками. Тип сварочного шва различается по виду соединения и пространственному положению заготовок.
По пространственному положению:
- горизонтальный;
- вертикальный;
- потолочный;
- нижний.
По типу соединения:
- в стык;
- тавровое;
- в нахлест;
- угловое.
Самые простые соединения заготовок – сварка внахлест и встык в нижнем положении.
Вертикальный шов
Чтобы полноценно пользоваться сваркой, нужно знать, как варить вертикальный шов полуавтоматом. Направление вертикального шва зависит от толщины заготовок:
- Толщина заготовок до 3-х мм – направление сверху вниз.
- Толщина более 3-х мм – направление снизу вверх.
Горелка находится под углом 45 градусов к заготовке. Как правило, требуется уменьшать сварочный ток и скорость подачи проволоки по сравнению со сваркой аналогичных заготовок в нижнем положении.
Для получения качественного шва, от сварщика требуется выдерживать 3 вещи:
- Равномерную скорость движения горелки.
- Расстояние от горелки до заготовки.
- Правильный угол.
Важно не перегревать свариваемый металл, чтобы он не стекал вниз. Остальное сделает сварочный полуавтомат.
Сварка тонкого металла
В сваривании деталей толщиной до 1 мм, нет ничего тяжелого. Даже наоборот, варить тонколистовой металл сварочным полуавтоматом не сложнее чем толстый.
Тонколистовой металл сваривается двумя способами:
- обычный – любые типы соединений;
- заклепочный – заготовки ложатся внахлест и варятся через заранее сделанные отверстия в верхнем листе.
Есть несколько правил такой сварки:
- сила тока и скорость подачи проволоки уменьшается;
- нельзя задерживать горелку на одном месте – получится либо наплыв сварочного валика, либо прожег заготовки;
- при заклепочном методе – сварка начинается с центра нижней заготовки. Если начать варить с краев верхней – металл просто зальет отверстие, т.е. хорошо заварить не получится
Если не требуется получить герметичное соединение – не нужно варить сплошным швом. Для тонких деталей, достаточно точек с промежутком 1-5 см. Процесс сварки, можно посмотреть на видео к статье.
Сварка толстых металлов
При сварке заготовок тоще 4 мм, с кромок снимаются фаски. Это делается для получения глубокого провара. Горелка ведется не по прямой линии, а с небольшими колебательными движениями. Например, зигзагообразные, спиральные, вперед-назад и т.д. Так шов получится глубже и шире.
Правила:
- между деталями делается зазор 1-2 мм;
- ширина сварочного шва должна равняться толщине заготовки (примерно), например, если варятся 2 детали, толщиной по 6 мм, шов должен зайти на каждую их них по 3 мм;
Если толщина заготовок более 5 мм, может потребоваться варить в несколько проходов. Первый шов делается по центру, второй и третий – сверху и снизу первого шва.
На практике, понять, как работать полуавтоматом не сложно. Получить приемлемые результаты можно уже на первый день обучения. Главное – не бояться экспериментировать и помнить, что настройки полуавтомата индивидуальны для каждого сварщика.
Поделись с друзьями
2
0
1
4
Технология сварки полуавтоматом MIG/MAG
Сварка MIG/MAG была изобретена в 1950‑х годах и основные принципы используются, в современных сварочных аппаратах по сей день. Она является самой универсальной и часто применяемой в кузовном ремонте. Когда речь идёт о полуавтоматической сварке, то, имеют ввиду, именно эту сварку. В отличие от других видов ручной сварки она отличается лёгкостью применения, при этом даёт качественный результат.
Более правильное и полное название этого вида сварки GMAW (Gas metal arc welding – электродуговая сварка металла в среде защитного газа), но чаще используют именно аббревиатуру MIG/MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas).
MIG/MAG-сварка – это электро-дуговая сварка, использующая постоянный ток (DC). В качестве электрода в этом виде сварке используется проволока, которая поступает в место сварки с определённой заданной скоростью. Обычно такая сварка используется вместе с защитным газом. MIG – полуавтоматическая сварка, где в качестве защитного газа используется инертный газ (аргон, гелий..), а MAG – полуавтоматическая сварка, где в качестве защитного газа используется активный газ (CO2 и смеси).
Первоначально использовался только аргон для сварки всех металлов, что было дорого и недоступно. В дальнейшем стали применять двуокись углевода (CO2) и смеси и этот вид сварки стал более доступным и получил широкое распространение.
MIG/MAG-сваркой можно сваривать различные виды металла: алюминий и его сплавы, углеродистую и низкоуглеродистую сталь и сплавы, никель, медь и магний.
Учитывая высокое качество сварки и лёгкость применения, она, в дополнение к этому, распространяет сравнительно небольшой нагрев зоны, вокруг места сварки.
Содержание статьи:
Принцип действия
Сварка MIG/MAG (Metal Inert Gas/ Metal Active Gas) осуществляется посредством электрической дуги, защищённой газом, образуемой между рабочей поверхностью и проволокой (электродом), которые автоматически поступают к месту сварки при нажатии на курок. Скорость подачи проволоки, напряжение сварки и количество газа устанавливаются заранее. Из-за того, что сварочная проволока автоматически поступает к месту сварки, а от сварщика зависят только манипуляции со сварочной горелкой, такой вид сварки часто и называют полуавтоматической.
При MIG/MAG-сварке очень важна настройка сварочного аппарата. При электродуговой сварке электродами и при сварке TIG настройки не так критичны. Также важна чистота металла перед началом сварки.
Конец проволоки должен выступать на определённое расстояние, иначе слишком длинная проволока-электрод не позволит защитному газу нормально действовать. Этот параметр мы рассмотрим ниже в этой статье.
Оборудование для сварки MIG/MAG
Сварочный аппарат MIG/MAG содержит генератор электрической дуги (трансформатор или инвертер), механизм подачи проволоки, кабель «массы» с зажимом, баллон для защитного газа.
Защитный газ
Основная задача защитного газа – защита расплавленного металла от атмосферного воздействия (кислород окисляет, а азот и влага из воздуха вызывают пористость шва) и обеспечить благоприятные условия зажигания сварочной дуги.
Тип защитного газа влияет на скорость плавления, проникновение сварочной дуги, на количество брызг при сварке, форму и механические свойства сварочного шва. Определённая смесь газов даёт существенный эффект стабильности электрической дуги и уменьшает количество брызг при сварке. Состав газа влияет на то, как расплавленный металл от проволоки передаётся к месту сварки.
Инертные газы и их смеси в качестве защитного газа (MIG) используются для сварки алюминия и цветных металлов. Обычно применяются аргон и гелий.
Активные газы и смеси (MAG) применяется для сварки сталей. Чаще всего это чистая двуокись углерода (CO2), а также в смеси с аргоном.
Рассмотрим виды и смеси защитных газов подробнее:
- Чистая двуокись углерода (CO2) или двуокись углерода с аргоном, а также аргон в смеси с кислородом обычно используются, для сварки стали. Если использовать двуокись углерода (CO2) в качестве защитного газа, то получите высокую скорость плавления, лучшую проникаемость дуги, широкий и выпуклый профиль сварочного шва. Когда используется чистая двуокись углерода, то происходит сложное взаимодействие сил вокруг расплавленных металлических капель на кончике насадки. Эти несбалансированные силы становятся причиной образования больших нестабильных капель, которые передаются в зону сварки случайными движениями. Это является причиной увеличения брызг вокруг сварочного шва. Также чистый карбон диоксид образует больше испарений.
- Аргон, гелий и аргонно-гелиевая смесь используются при сварке цветных металлов и их сплавов. Эти смеси инертных газов дают более низкую скорость плавления, меньшее проникновение и более узкий сварочный шов. Аргон дешевле гелия и смеси гелия с аргоном, а также даёт меньшее количество брызг при сварке. В отличие от аргона, гелий даёт лучшее проникновение, более высокую скорость плавления и выпуклый профиль сварочного шва. Но когда используется гелий, сварочное напряжение возрастает при такой же длине сварочной дуги и расход защитного газа возрастает в сравнении с аргоном. Чистый аргон не подходит для сварки стали, так как дуга становится слишком нестабильной.
- Универсальная смесь для углеродистой стали состоит из 75% аргона и 25% двуокиси углерода (может обозначаться 74/25 или C25). При использовании такого защитного газа образуется наименьшее количество брызг и уменьшается вероятность прожига насквозь тонких металлов.
Подготовка металла к сварке
Металл должен быть зачищен от краски и ржавчины. Даже остатки краски при сварке будут ухудшать качество и прочность сварочного соединения. Место под зажим для массы также должно быть зачищено.
Как держать сварочную горелку
Сварочной горелкой полуавтомата MIG/MAG можно управлять одной рукой, но использование двух рук облегчит контроль и увеличит аккуратность и качество сварочного шва. Смысл в том, чтобы одной рукой держать горелку и опираться ей на другую руку. Так можно легче контролировать расстояние от свариваемой поверхности и угол, а также делать горелкой нужные движения при формировании шва.
Чтобы работать двумя руками, необходимо использовать полноразмерную сварочную маску (лучше с автозатемнением), которая удерживается на голове и руки остаются свободными.
Движение сварочной горелкой во время сварки
- Существует множество движений сварочной горелкой при формировании шва. Для металлов, имеющих толщину 1- 2 мм, можно применять волнисто-зигзагообразное движение, чтобы удостовериться, что электрическая дуга действует на оба свариваемых листа. Так можно получить прочный и герметичный шов. При таком движении электрическая дуга не успевает прожечь металл насквозь.
- Прямой шов, без каких-либо движений в сторону можно применять на металлах, имеющих практически любую толщину, но здесь нужен определённый опыт, чтобы удостовериться, что сварочная дуга равномерно действует на оба свариваемых металла.
- При сварке металлических деталей, имеющих толщину меньше 1мм, лучше использовать электродную проволоку меньшего диаметра, уменьшить параметры силы тока, а также скорость подачи проволоки. Нужно варить короткими импульсами, делая перерыв между ними в пределах 1 секунды, чтобы металл успевал охладиться. Короткий перерыв нужен, чтобы следующий сегмент сливался с предыдущим и получался монолитный герметичный шов.
- При сварке длинного сегмента, во избежание перегрева металла и тепловой деформации, можно сваривать небольшими сегментами или точками с интервалами, поочерёдно, то с одного, то с другого конца свариваемого отрезка. Таким образом, можно проварить весь сегмент, без получения тепловой деформации листового металла.
Скорость сварки
Скорость сварки – это скорость, с которой электрическая дуга проходит вдоль места сварки. Она контролируется сварщиком.
Скорость движения сварочной горелки должна контролироваться сварщиком и соответствовать скорости подачи проволоки и напряжению электрической арки, выбранных, в соответствии с толщиной свариваемого металла и формы шва.
Важно добиться правильной скорости сварки. Слишком высокая скорость может вызвать слишком много брызг расплавленного металла. Защитный газ может остаться в быстро застывающем расплавленном металле, образуя поры. Слишком медленная скорость сварки может стать причиной излишнего проникновения сварочной дуги в свариваемый металл.
Скорость движения сварочной горелки влияет на форму и качество сварочного шва. Многие опытные сварщики определяют с какой скоростью нужно двигать сварочную горелку, глядя на толщину и ширину шва в процессе сварки.
Скорость потока защитного газа
Может значительно влиять на качество сварки. Скорость потока защитного газа должна строго соответствовать скорости подачи проволоки. Слишком медленный поток не даёт нормальной защиты от окисления, в то время как слишком высокая скорость потока защитного газа может создать завихрения, которые также помешают нормальной защите. Все отклонения ведут к пористости сварочного шва. Важно создать ровный поток воздуха, без завихрений. На это может влиять наличие застывших брызг на насадке.
Угол сварочной горелки во время сварки
Сварка MIG/MAG может сваривать разные детали под разными углами, поэтому не существует универсального угла, который нужно соблюдать при сварке. При сварке деталей, лежащих в одной плоскости идеальным будет угол в 15–20 градусов (от вертикального положения). При сварке двух деталей под углом удобнее держать горелку под углом 45 градусов. Практикуясь, можно для себя определить наиболее удобный угол в конкретной ситуации.
Сварочное напряжение (длина электрической дуги)
Длина дуги одна из самых важных переменных в сварке MIG/MAG, которую нужно контролировать. Нормальное напряжение сварочной дуги в двуокиси углерода (CO2) и гелии (He) намного выше, чем в Ароне (Ar). Напряжение дуги влияет на проникновение, прочность и ширину шва.
С увеличением напряжения электрической дуги, шов становится более плоским и широким и до определённых пределов увеличивается проникновение. Низкое напряжение даёт более узкий и выпуклый шов и уменьшается проникновение.
Слишком большое и слишком маленькое напряжение вызывает нестабильность дуги. Избыточное напряжение является причиной образования брызг и пористости шва.
Сварочная проволока
Сварочная проволока служит присадочным материалом. При сварке проволока поступает к месту шва и расплавляется вместе с кромками металлов, заполняя шов. У неё должен быть химический состав, схожий с составом свариваемых материалов. К примеру, содержание углерода, от которого зависит пластичность шва.
Температура плавления электродной проволоки должна быть чуть ниже или такой же, как металлов, которые свариваются. Если проволока будет плавиться позже, чем свариваемый металл, то увеличивается вероятность прожжения металла насквозь.
Для сварки алюминия и его сплавов применяется проволока из чистого алюминия или с примесью магния и кремния.
Диаметр сварочной проволоки
Диаметр сварочной проволоки влияет на размер шва, глубину проникновения сварочной дуги, прочность шва и на скорость сварки.
Больший диаметр электрода (проволоки) создаёт шов с меньшим проникновением, но более широкий. Выбор диаметра проволоки зависит от толщины свариваемого металла и положения свариваемых деталей.
В большинстве случаев маленький диаметр проволоки подходит для тонкого металла и для сварки в вертикальном положении.
Проволока большего диаметра желательна для более толстого металла. Ей нужно работать с уменьшенной скоростью подачи проволоки, из-за более низкого проникновения.
Длина выхода сварочной проволоки
До касания свариваемого металла проволока должна выступать из наконечника на определённую длину.
Этот сегмент проволоки проводит сварочный ток. Таким образом, увеличение длины этого сегмента увеличивает электрическое сопротивление и температуру этого отрезка проволоки. Чем больше выступает проволока, тем меньше будет электрическая дуга. При длинном выходе проволоки из наконечника получается узкий шов, низкое проникновение и повышенная толщина шва.
При уменьшении длины выхода отрезка сварочной проволоки даёт противоположный эффект. Увеличивается проникновение сварочной дуги, получается более широкий и тонкий шов.
Типичная длина выхода сварочной проволоки варьируется от 6 до 13 мм.
При использовании порошковой проволоки без газа длина выхода сварочной проволоки должна быть больше, чем с газом (30 – 45 мм).
Cварка самозащитной проволокой без газа
Порошковая самозащитная проволока, которую также называют флюсовой имеет сердечник, содержащий в себе все необходимые присадки для защиты шва и сварочной дуги в процессе сварки без газа.
Такая проволока содержит компоненты, образующие газ во время сварки, антиокислители, очистители, а также присадки, улучшающие электрическую дугу. Таким образом, при возникновении дуги образуется газ, который защищает расплавленный металл, а также специальные компоненты образуют подобие шлака поверх металла во время остывания, который защищает его во время затвердевания.
Такую проволоку удобно использовать, когда сварочный аппарат нужен не часто. Преимуществом является лучшая мобильность оборудования (не требуется баллон с газом) и возможность использования на улице (даже в ветреную погоду, ввиду отсутствия притока защитного газа).
При сварке самозащитной проволокой образуется много дыма и испарений и сложно визуально контролировать процесс сварки. Сварочный флюс, который остаётся поверх готового шва, не проводит электричества, поэтому после охлаждения, чтобы сваривать поверх готового шва, его необходимо сначала зачистить.
При помощи порошковой проволоки можно сваривать более толстый металл, чем при помощи проволоки, используемой с газом.
Сварка при помощи этого типа проволоки «прощает» недостаточно хорошо подготовленную поверхность.
Полярность при сварке без газа
Полярность – это направление потока электричества в цепи сварочного аппарата.
При прямой полярности электрод (проволока) – это минус, а свариваемый металл (заземление) – это плюс. При обратной полярности электрод – плюс, а свариваемый металл – минус.
Для сварки при помощи порошковой проволоки используется прямая полярность (проволока – минус, заземление — плюс).
При сварке с газом – электрод (+), масса (-).
Полярность, с которой будет нормально работать порошковая проволока, зависит от её состава. Бывают и такие, которые будут нормально сваривать с любой полярностью.
В большинстве случаев, при сварке без газа сварочный аппарат должен быть настроен с позитивным заземлением и негативным электродом. Это даст больше мощности для плавления порошковой проволоки.
Звук правильной сварки полуавтоматом
При обучении сварки MIG/MAG, важно слушать звуки, издаваемые при сварке и, конечно же, контролировать процесс сварки визуально (через затемнённую маску). При правильной сварке полуавтоматом издаётся звук, напоминающий жарку мяса на сковороде. Этот «шипяще-жужжащий» звук говорит о хорошем балансе между скоростью подачи проволоки, подаче газа и настройками напряжения. Застывшие брызги на насадке или наконечнике сварочной горелки ухудшают поток защитного газа, плохой контакт зажима массы, плохо очищенная область сварки, всё это может ухудшать формирование сварочной дуги, и будет отражаться на звуке сварки. Также можете прочитать статью “как настроить сварочный полуавтомат” для большего понимания правильной настройки аппарата перед сваркой.
Меры безопасности
- Свет, который образуется в процессе любого вида электродуговой сварки, очень яркий. Нужно защищать глаза и кожу. Для этого важно использовать сварочную маску. Сейчас продаются сварочные маски с автозатемнением, которые автоматически защищают от яркого света, как только он появляется. Это позволяет пользоваться двумя руками, не заботясь о маске.
- Важно использовать перчатки для защиты от брызг расплавленного металла. Они важны для защиты также и от нагрева и ультрафиолетового излучения, образуемого в процессе сварки. Если сварка длится больше минуты, то ультрафиолетовое излучение губительно воздействует на незащищённые участки кожи.
- Защитный костюм должен быть сделан из материала, который хорошо выдержит воздействие расплавленных брызг металла. Если нет возможности использовать защитный костюм, то материал одежды не должен содержать синтетических материалов, которые легко плавятся и могут причинить вред сварщику.
- Нужно надевать закрытую обувь, внутрь которой не попадут брызги раскалённого металла при сварке.
- Помещение, в котором осуществляется сварка должно хорошо вентилироваться. В процессе сварки выделяются вредные испарения, которые нельзя вдыхать.
Печатать статью
Ещё интересные статьи:
Сварка углеродистых сталей: технология, электроды
Выполнение такого технологического процесса, как сварка углеродистых сталей, связано с определенными сложностями и отличается рядом особенностей. Главная причина подобной ситуации состоит в том, что основным элементом, формирующим характеристики углеродистых сталей и, соответственно, оказывающим влияние на их свариваемость, является углерод.
Сварка углеродистой стали дуплекс
Особенности сварки изделий из углеродистых стальных сплавов
Углеродистыми, как известно, называют такие стальные сплавы, содержание углерода в которых может варьироваться в пределах 0,1–2,07%. В зависимости от того, сколько углерода в своем составе содержат такие сплавы, они подразделяются на низко- (до 0,25%), средне- (0,25–0,6%), а также высокоуглеродистые (0,6–2,07%). Сварка низкоуглеродистых сталей, также как среднеуглеродистых и высокоуглеродистых, отличается определенными особенностями. Однако есть и общие правила осуществления такого процесса, которые позволяют получать качественные и надежные соединения изделий из углеродистых сталей.
Технологические особенности сварки углеродистых сталей
Чтобы обеспечить хорошую провариваемость корня шва при выполнении стыковых сварных соединений деталей, изготовленных из углеродистых сталей, данный процесс выполняют, держа соединяемые изделия на весу. Этой рекомендации стараются придерживаться при выполнении полуавтоматической сварки порошковой и обычной проволокой, а также при осуществлении газовой и ручной дуговой сварки, осуществляемой при помощи покрытых углеродов. При использовании для выполнения сварки углеродистых сталей автоматического оборудования стараются создать условия для обеспечения провариваемости корня шва и исключения такого явления, как прожоги металла.
Прихватки выполняются с полным проваром стыка и последующей переплавкой при наложении основного шва
Перед началом сварки изделий, изготовленных из углеродистых сталей, их необходимо точно расположить относительно друг друга и надежно зафиксировать, для чего лучше всего использовать специальные сборочные приспособления. При отсутствии такого приспособления обеспечить фиксацию можно при помощи прихваток. Прихватки, суммарная длина которых может доходить до трети длины самого сварного шва, желательно накладывать со стороны соединения деталей, являющейся противоположной по отношению к шву. Если же предстоит выполнение многопроходного сварного шва, то прихватки накладывают с той стороны соединения, которая является противоположной по отношению к его первому слою.
После выполнения прихваток их тщательно зачищают, осматривают и исправляют их дефекты, если они обнаружены. При выполнении сварки углеродистых сталей необходимо добиваться полной переплавки прихваток, которые в противном случае могут стать очагом возникновения трещин в месте сваривания.
Таблица режимов сварки (на примере низкоуглеродистых и низколегированных сталей)
Технологию многослойной или двухсторонней сварки углеродистых сталей выбирают, если формируемое соединение должно соответствовать повышенным требованиям по своей прочности и надежности, или соединить необходимо детали значительной толщины. Если при осмотре сформированного сварного шва обнаруживаются дефекты (трещины, поры, подрезы, плохо проваренные участки и др.), то для их устранения необходимо предпринять следующие действия:
- удалить наплавленный металл в области обнаружения дефекта;
- зачистить область дефекта;
- подварить шов в зачищенной зоне.
Сварка этого дифференциала выполнена ТИГ-сваркой, что обеспечило качественный провар и отсутствие брызг
Особенность выполнения электрошлаковой и автоматической сварки деталей из углеродистых сталей заключается в том, что соединяемые изделия фиксируют с зазором, который должен иметь некоторое расширение к концу. Для осуществления такой фиксации используют сборочные приспособления или специальные скобы. Для того чтобы обеспечить высокое качество начальной и конечной области сварного шва при использовании вышеуказанных технологий, сварочный процесс начинают не на самих деталях, а на специальных планках, фиксируемых вместе с ними.
Сварка изделий из низкоуглеродистых стальных сплавов
Сварка сталей, относящихся к категории низкоуглеродистых, не составляет больших сложностей для специалиста; для этого может быть использована любая из традиционных технологий. Выбор конкретной методики получения сварного соединения осуществляют, ориентируясь на параметры свариваемых деталей и требования, которые предъявляются к готовому соединению.
Особенность сварки низкоуглеродистых сталей, в составе которых дополнительно имеются легирующие добавки, состоит в том, что основной металл и металл соединения имеют ряд отличий, к которым относятся следующие:
- металл сварного шва характеризуется уменьшенным содержанием углерода, а вот доля марганца и кремния в нем повышена;
- металл соединяемых деталей в области, расположенной рядом со сварным швом, подвергается перегреву, что сопровождается его незначительным упрочнением; такая ситуация особенно характерна для тех случаев, когда используется сварка по ручной дуговой технологии;
- при сварке деталей, которые выполнены из нестареющих легированных сталей, наблюдается снижение ударной вязкости основного металла в области, расположенной в непосредственной близости со сварным швом;
- при выполнении сварки многослойным методом металл шва может отличаться повышенной хрупкостью.
Электроды для сварки сталей с легирующими добавками
Сварные соединения изделий, изготовленных из углеродистых сталей с небольшим содержанием углерода, если они выполнены с соблюдением всех необходимых требований, отличаются высоким качеством и надежностью.
Газовая сварка изделий из углеродистых сталей, в составе которых содержится до 0,25% углерода, также не вызывает особых сложностей. При выполнении сварки по данной технологии не требуется использование флюса, а ее особенностью является то, что при ее осуществлении правым способом расходуется большее количество горючего газа.
Изделия из углеродистых сталей, в составе которых содержится небольшое количество углерода, отлично свариваются и при использовании электродуговой технологии. Типами покрытий электродов, которые оптимально подходят для практической реализации данного метода, являются рутиловое (Э46Т) и кальциево-фтористорутиловое (Э42А). Кроме этого, многие специалисты-сварщики используют для сварки деталей из углеродистых стальных сплавов такой категории электроды, в покрытие которых добавлено некоторое количество железного порошка.
Электроды для сварки низкоуглеродистых сталей
Для сваривания деталей из низкоуглеродистых сталей при помощи электрошлаковой сварки используют следующие марки флюсов: АН-8, АН-8М, АН-22, ФЦ-1 и ФЦ-7. Тип сварочной проволоки традиционно подбирают в зависимости от того, каким химическим составом обладает материал изготовления элементов, которые необходимо соединить.
Режимы сварки под флюсом
Как выполняют сварку деталей из среднеуглеродистой стали
По причине того, что углерода в таких сталях содержится больше, чем в низкоуглеродистых, свариваются они несколько хуже. При сварке изделий из углеродистых сплавов данной категории могут возникать следующие проблемы:
- основной металл и металл сварного шва могут иметь разную степень прочности;
- в металле, расположенном в непосредственной близости от шва, могут возникать трещины и формироваться структуры, отличающиеся низкой пластичностью;
- металл сварного шва и основной металл, расположенный рядом с местом соединения, отличаются невысокой устойчивостью к появлению в них кристаллизационных дефектов.
Неправильный выбор типа сварки и сварочного материала приводит к отсутствию сварочного шва как такого
Для того чтобы избежать подобных проблем при сварке углеродистых сталей с повышенным содержанием углерода, можно воспользоваться следующими технологическими приемами:
- использование электродов, в составе которых содержится незначительное количество углерода;
- выполнение сварки по двухдуговой технологии, когда сварной шов формируется одновременно в нескольких ваннах расплавленного металла;
- разделка кромок соединяемых изделий таким образом, чтобы обеспечивалось минимальное проплавление основного металла;
- предварительный и сопутствующий подогрев соединяемых частей.
Что касается электродуговой сварки деталей, изготовленных из среднеуглеродистых сталей, то при ее выполнении следует придерживаться таких рекомендаций:
- использовать электроды с фтористо-кальциевым покрытием (УОНИ 13/45 и 13/55), которые не только увеличивают прочность сварного шва, но и повышают его устойчивость к образованию кристаллизационных трещин;
- минимизировать риск появления трещин в области сварного соединения позволяют и такие технологические приемы, как осуществление продольных, а не поперечных перемещений электрода в процессе выполнения сварки, обязательно заваривание кратеров сформированного сварного шва;
- при выполнении сварки необходимо использовать короткую дугу и накладывать шов в виде нешироких валиков;
- чтобы повысить пластичность сформированного сварного шва, можно использовать термическую обработку полученного соединения.
Электроды для сварки среднеуглеродистых сталей
Осуществляя газовую сварку изделий, изготовленных их среднеуглеродистых сталей, преимущественно используют левый способ и применяют стандартное или науглероживающее пламя, мощность которого находится в пределах 75–100 дм3/час. Чтобы улучшить качество полученного таким способом сварного соединения, после его получения можно подвергнуть детали термической обработке или выполнить их проковку. При необходимости выполнения газовой сварки деталей, толщина которых превышает 3 мм, их необходимо подвергнуть общему (до 3500) или локальному подогреву (до 6500).
Сварку деталей, изготовленных из углеродистых сталей данной категории, можно выполнять и при достаточно низких температурах окружающей среды: до –300. Чтобы сформированное соединение при его получении в таких условиях отличалось высоким качеством и надежностью, сваренную конструкцию необходимо подвергнуть термической обработке и обеспечить постоянный прогрев зоны сварки в процессе осуществления технологической операции.
Качественное сварное соединение высокоуглеродистых сталей
Высокоуглеродистые стальные сплавы отличаются значительным содержанием углерода в своем составе, что исключает возможность получения качественного сварного соединения деталей, которые из них изготовлены. Между тем периодически возникает необходимость выполнять сварку таких деталей, поэтому следует знать, как правильно осуществить подобный технологический процесс.
Углеродистые стали с высоким содержанием углерода относительно неплохо свариваются методами, используемыми для изделий из среднеуглеродистых сплавов, но при проведении данной процедуры нужно придерживаться следующих рекомендаций: не выполнять сварку на сквозняке и при температуре окружающего воздуха ниже +50.
Режимы газовой сварки углеродистых сталей
Газовая сварка углеродистых стальных сплавов с высоким содержанием углерода выполняется только левым способом и с использованием незначительно науглероженного или нормального пламени. Обязательным условием, обеспечивающим качественное выполнение газовой сварки сталей высокоуглеродистой категории, является предварительный нагрев соединяемых частей до температуры не ниже 3000.
Если говорить об общих рекомендациях для обеспечения высокого качества сварных соединений деталей, изготовленных из углеродистых сплавов (всех вышеперечисленных категорий), то для этого следует правильно выбирать электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей, сварочную проволоку, тип и мощность пламени, а также строго следовать технологическим рекомендациям.
Сварка углеродистых сталей: проблемы, решения и материалы
Углеродистая сталь представляет собой сплав железа и углерода с незначительным содержанием кремния, марганца, фосфора и серы. В углеродистой стали, в отличие от нержавеющей, отсутствуют легирующие элементы (молибден, хром, марганец, никель, вольфрам) Свойства углеродистой стали сильно изменяются в зависимости от незначительного изменения содержания углерода. С ростом содержания углерода растут твердость и прочность стали, а ударная вязкость и пластичность снижаются. При содержании углерода более 2,14% сплав называется чугуном.
Классификация углеродистых сталей
По содержанию углерода стали можно разделить на:
- низкоуглеродистую (с содержанием углерода до 0,25%)
- среднеуглеродистую (с содержанием углерода 0,25 — 0,6%)
- высокоуглеродистую (с содержанием углерода 0,6 — 2,0%)
По способу производства различают сталь:
1. Обыкновенного качества (углерода до 0,6%) кипящую, полуспокойную, спокойную
Существует 3 группы сталей обыкновенного качества:
- Группа А. Поставляется по механическим свойствам без регламентации состава сталей. Стали эти обычно используются в изделиях без последующей обработки давлением и сваркой. Чем больше число условного номера, тем выше прочность и меньше пластичность стали.
- Группа Б. Поставляется с гарантией химического состава. Чем больше число условного номера, тем выше содержание углерода. В дальнейшем могут обрабатываться ковкой, штамповкой, температурным воздействием без сохранения начальной структуры и механических свойств.
- Группа В. Могут свариваться. Поставляются с гарантией состава и свойств. Эта группа сталей имеет механические свойства в соответствии с номерами по группе А, а химический состав – с номерами по группе Б с коррекцией по способу раскисления.
2. Высококачественную с содержанием серы до 0,030 % и фосфора до 0,035%. Сталь имеет повышенную чистоту и обозначается буквой А после марки стали
По назначению стали могут быть:
- строительные
- машиностроительные (конструкционные)
- инструментальные
- стали с особыми физическими свойствами
Сварка низкоуглеродистых сталей
Такие стали хорошо свариваются. Чтобы правильно выбрать электроды нужного типа и марки, необходимо учитывать следующие требования:
- Равнопрочное сварочное соединение с основным металлом
- Бездефектный сварной шов
- Оптимальный химический состав шовного металла
- Устойчивость сварных соединений при вибрационных и ударных нагрузках, повышенных и пониженных температурах
Для сварка низкоуглеродистых сталей используются электроды марок ОММ-5,СМ – 5, ЦМ – 7, КПЗ-32Р, ОМА – 2, УОНИ – 13/45, СМ – 11
Сварка углеродистых сталей
Углерод увеличивает возможность закалки стали. Сталь с содержанием углерода (0,25–0,55%) подвержена закалке и отпуску, что значительно увеличивает ее твердость и износостойкость. Эти качества стали используются в производстве деталей механизмов, осевых валов, зубчатых колес, корпусов, звездочек и других деталей, требующих повышенной износостойкости. Зачастую сварка становится единственной технологией изготовления и ремонта деталей машин, станин производственного оборудования и т.д.
Проблемы сварки углеродистых сталей и методы их решения
Однако, сварка углеродистых сталей затруднена по следующей причине: углерод, содержащийся в таких сталях, способствует образованию при сварке кристаллизационных горячих трещин и малопластичных закалочных образований и трещин в околошовных зонах. Металл самого шва отличается по свойствам от основного металла, а углерод снижает устойчивость швов к образованию трещин, усиливая отрицательное влияние серы и фосфора.
Критическое содержание углерода в шве зависит от:
- конструкции узла
- формы шва
- содержания в шве различных элементов
- предварительного подогрева участка шва
Соответственно, методы повышения устойчивости от образования горячих трещин направлены на:
- Ограничение элементов, способствующих образованию трещин
- Снижение растягивающих напряжений в шве
- Формирование оптимальной формы шва максимально однородного химического состава
Кроме того, повышенное содержание углерода способствует формированию малопластичных структур, которые под действием различных напряжений склонны к образованию холодных трещин и разрушению. Для предотвращения этого используются способы, исключающие факторы, способствующие возникновению таких условий.
Требования к технологии сварки углеродистых сталей
При выполнении сварных соединений сталей с повышенным содержанием углерода для стойкости швов к образованию трещин следует соблюдать следующие условия:
- Применять сварочные электроды и проволоку с низким содержанием углерода
- Использовать режимы сварки и технологические меры, ограничивающие дрейф углерода из основного металла в сварочный шов (разделку кромок, увеличенный вылет, использование присадочной проволоки и пр.)
- Вводить элементы, способствующие образованию в шве тугоплавких или округлых сульфидных образований (марганца, кальция и т.д.)
- Использовать определенный порядок наложения швов, снижать жесткость узлов. Использовать другие режимы и методы, обеспечивающие снижение напряжений в сварочном шве
- Выбирать нужные формы шва и снижать его химическую неоднородность
- Минимизировать содержание диффузионного водорода (применять низко-водородные электроды, сушку защитных газов, очистку кромок и проволоки, прокаливать электроды, проволоку, флюсы)
- Обеспечивать медленное охлаждение сварочного шва (использовать многослойную, двухдуговую или многодуговую сварку, наплавку отжигающего валика, использовать экзотермические смеси и др.)
Технологические особенности сварки углеродистых сталей
Некоторые особенности подготовки и сварки деталей из углеродистых сталей:
- Очистка материала
При сварке углеродистой стали основной металл очищается от ржавчины, грязи, слоя окалины, масла и прочих загрязнений, которые являются источниками водорода и способны образовывать поры и трещины в шве. Очищаются кромки с прилегающими участками металла шириной до 10 мм. Таким образом обеспечивается плавный переход к основному металлу конструкции и прочность шва при различных нагрузках.
- Сборка деталей под сварку. Разделка кромок
При сборке деталей под сварку обязательно соблюдается зазор, зависящий от толщины деталей. Ширина зазора на 1-2 мм больше, чем при сборке элементов хорошо свариваемых сталей. Разделку кромок следует проводить при толщине металла от 4 мм, что способствует уменьшению перехода углерода в шов. Поскольку высока склонность к закалке, от прихваток малого сечения следует отказаться или использовать перед прихватками предварительный локальный подогрев.
- Сварочный режим должен обеспечивать наименьшую проплавку основного металла и оптимальную быстроту охлаждения. Правильность выбора режима сварки может быть подтверждена результатами замера твердости металла шва. При оптимальном режиме она не должна превышать 350 HV.
- Ответственные узлы свариваются в два и более прохода. Сварной шов к основному металлу должен иметь плавный подход. Частые разрывы дуги, вывод кратера на основной металл и его ожоги не допускаются.
- Ответственные конструкции из углеродистых сталей, а также узлов с жестким контуром и др. свариваются с предварительным подогревом. Подогрев осуществляется в температурном диапазоне 100–400 °С, причем температура подогрева тем выше, чем больше содержание углерода и толщина свариваемых деталей.
- Охлаждение сварных соединений после окончания сварки углеродистой стали должно быть медленным. Сварной узел для этого накрывается специальным теплоизоляционным материалом, перемещается в специальный термостат или используется после сварочный нагрев.
- Для сварки сталей с содержанием углерода до 0,4% можно использовать сварочные электроды, пригодные для сварки низколегированных сталей с небольшими ограничениями. Для ручной сварки применяют электроды с покрытием основного типа, которые обеспечивают минимальное содержание водорода в шовном наплаве. Используются электроды марок УОНИ–13/45, УОНИ–13/55 и др.
- Механизированная сварка углеродистой стали в защитном газе предполагает использование проволоки марок Св–08Г2С, Св–09Г2СЦ или аналогичных, а также газовой смеси углекислоты и кислорода (при содержании последнего до 30%) или углекислого газа. Допускается использовать окислительные аргоновые газовые смеси ( 70-75% Ar+20-25% СО2+5% О2). Наиболее оптимальная толщина проволоки 1,2 мм.
- Если углеродистая сталь прошла термическую обработку или легирована, то электродная проволока Св–08Г2С не обеспечит необходимые механические свойства. В этих случаях для сварки применяются проволоки комплексно-легированные марок Св–08ГСМТ, Св–08ХГСМА, Св–08Х3Г2СМ и др.
- Автоматическая сварка углеродистой стали под флюсом производится проволоками Св–08А, Св–08АА, Св–08ГА при совместном использовании с флюсами АН–348А, ОСЦ–45. Рекомендуется применение флюсов АН–43 и АН–47, которые обладают хорошими технологическими качествами и устойчивостью к образованию трещин.
- Материалы для сварки (проволока, электроды) должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий. Не допускается использовать электроды со значительными дефектами покрытия. Проволока должна быть без грязи и ржавчины, флюсы и электроды перед использованием прокаливаются при температурах, которые рекомендованы сопроводительной технической документацией. Для сварки следует использовать только сварочный углекислый газ. Пищевой углекислый газ можно применять только после дополнительной осушки.
Пайка сварочным полуавтоматом, MIG-пайка, MIG-brazing – особенности метода доступным языком
Работники авторемонтных мастерских, монтажники и другие специалисты по сварочным работам сегодня активно обращаются к пайке сварочным полуавтоматом. За подобным методом будущее, технология во многом сравнима со сваркой MIG/MAG. И отличается, в основном, применяемой присадочной проволокой сплошного сечения, а также тем, что при пайке MIG не происходит расплавления основного материала. Подробнее о положительных моментах метода, его нюансах и сферах его применения предлагаем узнать из нашей статьи.
Содержание
Что такое пайка полуавтоматом
Пайка методом MIG в инертном газе, или MIG-пайка в защитном газе, как он иногда называется в соответствии с имеющимися международными стандартами, представляет собой процесс пайки твёрдым припоем в виде медной проволоки. Электрическая дуга устанавливается между постоянно плавящимся припоем из проволоки и свариваемым металлом. Подаваемый газ защищает дугу и расплавленный припой от воздействия окружающего воздуха, а именно кислорода, который имеется в воздухе и который стремительно окисляет расплавленный металл и в разы снижает качество сварки.
Особенности пайки полуавтоматом
Пайка полуавтоматом высокотехнологичный процесс, имеющий свои особенности.
- Осуществляя пайку методом MIG/MAG, в качестве электрода нужно использовать специальную сварочную проволоку из бронзы, включающую алюминий или кремний. К примеру, CuSi3, или более качественный аналог ESAB OK Autrod 19.12, 19.30, 19.40. Проволока на основе бронзы или меди достаточно дорогостоящая, и разница в цене между европейского производства или к примеру, китайского не будет существенной. Если MAG сварка (в атмосфере активного газа) характеризуется обилием брызг, наличием пористости, нестабильной дугой и сильным парообразованием, то в процессе MIG пайки, напротив, основной металл не плавится, поэтому цинк испаряется в гораздо меньшей степени. Так происходит за счет того, что температура плавления бронзовой проволоки намного меньше, чем у стали, и поэтому свариваемые детали не расплавляются. Из-за низкого тепловложения снижается риск деформации, даже на очень тонких листах от 0,3 миллиметров толщиной. То есть процесс, фактически являясь пайкой, обеспечивает скорость работы и прочность соединений как при сварке.
- В связи с тем, что при пайке полуавтоматом тонкий металл не проплавляется, можно спаять листы стали с покрытием (фосфатированным, гальванизированным, алюминизированным) и без покрытия, листы из двухслойной стали и из нержавейки.
- Получившийся шов является крепким, Такое паяное соединение имеет более высокую механическую прочность, если сравнивать со швом, образованным в процессе MAG сварки. Степень термической деформации деталей в ходе паяного процесса существенно ниже, чем при сварке, поэтому на готовом изделии меньше заметно коробление. Шов практически не подвержен коррозии, так как цинковый слой оказывается целым даже в месте сварного шва. Еще одним достоинством такой технологии является хорошая способность по перекрытию зазора.
- Паять рекомендуется в «точечном», импульсном режиме или методом «углом назад», при котором сварщик ведет электрод слева направо. В обоих случаях необходимо соблюдать «короткую» дугу.
В чем принцип метода пайки полуавтоматом и разница от MIG сварки?
Основной принцип пайки-сварки МИГ-МАГ заключается в том, что металлическая проволока в ходе процесса подается посредством сварочной горелки и расплавляется под воздействием электрической дуги. Если говорить о разнице технологий сварки и пайки, то в первом случае разрушенное цинковое покрытие образует шлак с расплавленным металлом шва, а также различные раковины и поры. Это говорит о пониженном качестве шва и отсутствии цинкового покрытия в месте сварки. Приходится отправлять детали на гальваническую операцию повторно с целью восстановления антикоррозионного покрытия. Открытие метода МИГ-пайки позволило избежать таких проблем.
Метод MIG-пайки отличается от метода полуавтоматической-сварки в среде защитных газов еще и видом применяемой проволоки. Для MIG –braizing используют медную проволоку CuSi3. Из-за небольшой температуры плавления, как говорилось выше, основной металл не плавится. Цинковое покрытие в итоге образует на ее поверхности химическое соединение, защищающее сварочный шов от коррозийных процессов.
Настраиваемся на работу
Прежде, чем начать работу, важно корректно настроить сварочный полуавтомат:
- Определите силу сварочного тока в зависимости от толщины свариваемого металла. В инструкции к агрегату представлена таблица соответствия этих величин. В случае недостатка сварочного тока полуавтомат сваривает не достаточно хорошо.
- По имеющейся инструкции определите требуемую скорость подачи сварочной проволоки. Этот показатель возможно отрегулировать, воспользовавшись сменными шестернями в агрегате. Он напрямую будет влиять на скорость наложения свариваемого шва. Сегодня в продаже представлены модели, оснащенные специальными коробками скоростей.
- Настройте источник тока на нужные вам параметры (напряжение и силу тока). Рекомендуем проверить ваши настройки на каком-либо примере. Основанием того, безошибочности действий, устойчивая сварная дуга, нормальное формирование валика. В этом случае уже можно действовать на основном материале.
- Настройка проволоки не вызовет затруднений. Ее поступление по специальному шлангу в мундштук либо в обратном направлении обусловлено положением рычага, который вы увидите на аппарате.
- Важным моментом является и регулировка расхода защитного газа. Для этого надо медленно открыть вентиль, и выкрутить его до упора. Это необходимо для того, чтобы из вентиля не происходило утечек. Затем нужно нажать на клавишу, находящуюся на рукояти сварочной горелки. Проволока должна остаться «стоять», а газовый клапан открыться. Будет слышно лёгкое шипение газа, который выходит из сопла газовой горелки. В это время расход газа (его величину можно видеть на манометре по шкале расхода) должен равняться 8 -10 л в мин. Это оптимальный показатель при пайке металла толщиной 0,8мм. Поэтому нужно скорректировать величину расхода газа исходя из вашей задачи.
Где чаще всего применяется MIG пайка?
Данная технология имеет широкий диапазон применения в различных областях.
Автосервис и автомобилестроение. Пайка MIG используется и в ремонте автокузовов, поскольку цинковое покрытие стальных листов при этом не повреждается. В крупносерийном производстве автомобилей этот метод применяют как в установках с ручным управлением, так и в полностью автоматизированных системах.
Кроме того, к пайке сварочным полуавтоматом прибегают для различных целей малые и средние промышленные предприятия, осуществляя:
- монтаж систем кондиционирования, вентиляции и охлаждения,
- выпуск легких металлоконструкций, элементов фасадов и кровли, труб, корпусов электроагрегатов, дымоходов.
Для пайки подходят все сварочные позиции в среде защитного газа и все виды сварочных швов. Швы в вертикальном и потолочном положении получаются одинаково безупречными при должном умении обращаться со сварочной горелкой. Благодаря незначительному тепловложению метод эффективен как при соединении листов из нелегированных сталей и оцинкованных листов, так и листов хромоникелевой.
Какое оборудование и материалы подойдут для пайки полуавтоматом
Материалы для пайки полуавтоматом:
- проволока – медь с добавками,
- газ – аргон.
Необходимость в применении каких-либо стандартных флюсов, используемых в стандартных технологиях сварки и способных вызывать серьезные проблемы, отсутствует. Дуга самостоятельно активизирует поверхность.
- Проволока при данном методе является одновременно и токопроводящим электродом, и присадочным материалом.
- Производя МИГ-пайку оцинкованных деталей, наиболее часто пользуются проволокой SG-CuSi3. Её достоинство заключается в незначительной твердости паяного шва, что позволяет без труда осуществлять механообработку. За счет присутствия в составе проволоки 3% кремния существенно повышается жидкотекучесть наплавляемого материала.
- Медная проволока состава SG-CuSi2Mn также применяется для пайки оцинкованных деталей, но наплавленный материал довольно жёсткий, поэтому последующая механообработка усложняется.
- Сварочные проволоки SG-CuAL18Ni2 и SG-CuAL18 используют, если необходимо спаять сталь с алюминизированным покрытием.
Сварочные проволоки для MIG-пайки более мягкие в сравнении со стальными, поэтому механизм подачи проволоки должен быть 4-х роликовым, оснащенным гладкими полукруглыми канавками. Для небольшого трения в шланговом механизме горелки нужно применять тефлоновый направляющий канал и массивные токосъёмники.
- Как правило, в процессе пайки в качестве защитного газа используется аргон с небольшими добавками кислорода и углекислоты. Защитный газ, подаваемый в зону сварки, защищает дугу и сварочную ванну с расплавленным металлом.
Наш интернет-магазин предлагает ознакомиться с большим ассортиментом сварочного оборудования, используемого для MIG-пайки.
- Модели с уже заложенной функцией полуавтоматической пайки. Чаще всего, такие инверторные аппараты отличаются упрощенным способом настройки, который подходит для неопытных сварщиков и углубленным — для настоящих профессионалов.
- Модели, пайка которыми возможна, хотя специальные программы по ней и не заложены, тут усложняется процесс настройки аппарата.
Вам достаточно лишь выбрать устройство, отвечающее вашим требованиям, задачам и финансовым возможностям. У нас представлены полуавтоматы зарекомендовавших себя производителей.
Kemppi – это модели премиум класса с адаптивным микропроцессорным управлением MinarcMig Evo 200, Kempact 253A, Kempact 323A.
Продвинутые аппараты гаранта немецкого качества EWM Phoenix 351 Puls и Alpha Q 330 – с плавной регулировкой сварочного тока.
Полуавтоматы BlueWeld с важностью сварки различным диаметром сварочной проволоки, которые можно отнести к бюджетным из-за их доступной стоимости. Это BlueWeld STARMIG 180 Dual Synergic оснащенный простой функцией регулировки «One Touch», позволяющей настроить толщину материала. Универсальные полуавтоматы с возможностью MMA, TIG и SPOT сварки BlueWeld GALAXY 220 и GALAXY 330 Wave с иновационной технологией АТС обеспечивает полный контроль при сварке тонколистового металла. BlueWeld STARMIG 210 Dual Synergic, BlueWeld MEGAMIG 270S, которые часто выбирают именно для MIG пайки, в частности для оцинкованных кузовов автомобилей. BlueWeld MEGAMIG 220S, используемый для протяженных швов и сварки точками с электронной регулировкой продолжительности протекания тока.
Позвоните нам по телефонам: +7 (495) 663-72-84 или 8 (812) 309-38-95 (бесплатный звонок)! Компетентные специалисты магазина Тиберис ответят на любые вопросы, касающиеся сварочного оборудования.
Урок 9 – Оценка и сравнение затрат на металл сварного шва
Урок 9 – Оценка и сравнение затрат на металл сварного шва © АВТОРСКИЕ ПРАВА 2000 УРОК ГРУППЫ ЭСАБ, ИНК. IX 9.2.3 Операционная Фактор – Эксплуатационный коэффициент – это процент сварщика рабочий день, который на самом деле провел сварку.Это время дуги в часах, разделенное на общее количество отработанных часов. Коэффициент использования 45% (0,45) означает что на самом деле только 45% рабочего дня сварщика тратится на сварку. Остаток времени уходит на установку нового электрода. или проволока, очистка шлака, установка сварного изделия, брызги от сварочного пистолета и т. д. 9.2.3.1 При использовании электродов с покрытием (SMAW) рабочий коэффициент может варьироваться от 15% до 40% в зависимости от материала управление, крепление и ловкость оператора.Если фактическая эксплуатация коэффициент неизвестен, в среднем 30% может быть использовано для оценки затрат при сварке дуговой сваркой в защищенном металлическом корпусе. 9.2.3.2 При сварке сплошной проволокой (GMAW) или порошковой сваркой (MCAW) с использованием полуавтоматический метод, рабочие параметры от 45% -55% легко достижимы. Используйте 50% для оценки затрат. 9.2.3.3 Для сварных швов, полученных дуговой сваркой порошковой проволокой (FCAW), полуавтоматическая – союзник, рабочий фактор обычно лежит от 40% до 50%.Для оценки затрат используйте операционную ставку 45%. фактор. Расчетный коэффициент использования FCAW примерно на 5% ниже этого GMAW, чтобы обеспечить время удаления шлака. 9.2.3.4 В полуавтоматическом режиме сварка под флюсом, удаление шлака и обращение с флюсом должны быть на рассмотрении. Для этого процесса типичен коэффициент использования 40%. 9.2.3.5 Автоматический сварка с использованием процессов GMAW, FCAW и SAW требует, чтобы каждый приложение будет изучено индивидуально. Факторы эксплуатации от 50% до значений, приближающихся к 100%, может быть получено в зависимости от степени автоматизации.9.2.3.6 График на Рисунке 2 показывает средний рабочий коэффициент. значения для различных сварочных процессов которые можно использовать для оценки затрат, когда фактический коэффициент эксплуатации неизвестен. РИСУНОК 2 СВАРКА ОБРАБОТКА SMAW * GMAW * FCAW * ПИЛА 30% 50% 45% 40% * полуавтомат Только + с металлическим сердечником Провода включены ПРИМЕРНО ОПЕРАЦИОННЫЙ ФАКТОР +Советы по выбору сварочного пистолета
Выбор правильного оборудования для сварочных операций имеет решающее значение для достижения высокого качества и производительности сварки, а также для устранения дорогостоящих простоев.В том числе и сварочные пистолеты. Изображение предоставлено Tregakiss
Выбор правильного оборудования для сварочных операций имеет решающее значение для достижения высокого качества и производительности сварки, а также для устранения дорогостоящих простоев. В том числе и сварочные пистолеты.
Во многих случаях производители используют сочетание сварочных процессов и пистолетов. Например, в тяжелом оборудовании и в общем производстве наряду с роботизированной сваркой обычно выполняют полуавтоматическую сварку. В нефтегазовой отрасли и судостроении широко используются полуавтоматическая сварка и стационарная автоматика.Сочетание сварочных процессов и оборудования позволяет компаниям, обслуживающим эти отрасли, сваривать детали различных объемов и размеров.
Однако эти технологические смеси могут создавать проблемы с точки зрения выбора пистолета. Вот почему так важно знать лучшие характеристики сварочного пистолета, на которые следует обратить внимание, чтобы добиться желаемых результатов сварки и максимальной эффективности.
Рабочий цикл и сила тока
Одним из наиболее важных факторов для всех пистолетов – полуавтоматических, роботизированных и стационарных автоматических – является выбор правильного рабочего цикла.Рабочий цикл – это время в 10-минутном периоде, в течение которого пистолет может работать, не нагреваясь слишком сильно. В случае полуавтоматической сварочной горелки это точка, в которой сварочная рукоятка становится слишком горячей.
Производители по-разному оценивают свое оружие. При выборе любого типа пистолета важно, чтобы желаемый рабочий цикл был именно таким, какой будет фактически поставлен. Пистолеты рассчитаны на рабочий цикл 60% и 100%. Если операция требует длительного времени горения дуги, то хорошим вариантом может быть выбор пистолета со 100% -ным рабочим циклом.Это позволит производить сварку в течение полных 10 минут, не перегреваясь или потенциально перегреваясь, что может привести к выходу из строя горелки.
Использование пистолета с правильной силой тока также имеет решающее значение и должно соответствовать требованиям области применения. Полуавтоматы доступны в диапазоне от 200 до 600 ампер. Роботизированные и стационарные автоматические пистолеты различаются по силе тока в зависимости от производителя и с воздушным или водяным охлаждением. Средний диапазон составляет от 350 до 600 ампер.
Полуавтоматические сварочные пистолеты
Полуавтоматические сварочные пистолеты для газовой дуговой сварки (GMAW) – это основное оборудование сварщика, которое используется ежедневно и часто в течение многих часов. По этой причине важно, чтобы пистолет был удобным, а также соответствовал требованиям работы.
Тип ручки напрямую влияет на комфорт сварщика. Некоторые производители пистолетов предоставляют возможность персонализировать свой продукт, позволяя оператору сварки выбирать стиль, который он предпочитает.Обычные варианты – прямые и изогнутые ручки. Также доступны вентилируемые ручки для уменьшения нагрева.
Ищите сварочные пистолеты с механическими компрессионными фитингами, поскольку они более долговечны и их можно отремонтировать в случае повреждения. Пистолеты с гофрированной арматурой ремонту не подлежат.
Другие особенности пистолета, которые следует учитывать в процессе выбора:
Пистолет для полуавтоматической газовой сварки металлическим электродом (GMAW) – это основное оборудование сварщика, которое используется ежедневно и часто в течение многих часов.По этой причине важно, чтобы пистолет был удобным, а также соответствовал требованиям работы. Изображение предоставлено Tregakiss
- Силовые кабели: Выберите самый короткий из возможных, чтобы предотвратить перегиб, который может привести к проблемам с подачей проволоки. Более короткие кабели также имеют тенденцию быть легче и удобнее для сварщика и являются хорошим выбором, если пространство внутри сварочной камеры или приспособления ограничено.
- Триггеры: Доступны несколько стилей, включая стандартные, блокирующие, двухтактные и двухпозиционные переключатели.Проконсультируйтесь с производителем или доверенным дистрибьютором пистолета GMAW, чтобы сделать лучший выбор.
- Горловина пистолета: Доступны гибкие и поворотные опции для повышения комфорта и доступа к труднодоступным сварным швам. Те, у которых меньше изгиб, как правило, уменьшают возможность возникновения проблем с подачей проволоки.
Оператору сварки может потребоваться метод проб и ошибок, чтобы найти правильные характеристики пистолета для работы и наиболее предпочтительный пистолет. Общение с членами команды или руководством может помочь.
Роботизированные сварочные пистолеты
Роботизированные сварочные пистолеты доступны в обычном и сквозном исполнении с различной силой тока, причем последние сегодня наиболее популярны. Сварочные пистолеты-роботы, проходящие через руку, как следует из названия, пропускают кабель питания через руку робота, а не через руку, как в обычном пистолете. Эта функция помогает снизить износ кабеля, вызванный удерживанием кабеля внутри отливки робота, что устраняет необходимость в дополнительных устройствах для укладки кабелей.
При выборе сварочного пистолета со сквозным рычагом важно иметь кабель правильной длины, чтобы избежать скручивания или перегиба, которые возникают при использовании слишком длинного кабеля. Если кабель слишком короткий, он может растянуться и привести к преждевременному выходу из строя. Производители обычно предлагают сквозные пистолеты с установленной длиной кабеля, которая может быть согласована с конкретной моделью робота. Однако, если монтажный кронштейн питателя настроен по индивидуальному заказу или устройство подачи установлено в нестандартное положение, требования к длине пистолета могут измениться для сквозных кабелей.
Длина шейки и угол наклона являются дополнительными характеристиками, которые необходимо учитывать при выборе сварочного пистолета-робота. Производители обычно предлагают шейки короткой, средней и длинной длины под углом от 180 до 45 градусов. Также доступны варианты специального заказа для удовлетворения требований настраиваемой центральной точки инструмента (TCP).
Важно рассмотреть варианты монтажа для защиты пистолета и дополнительные технологии, которые могут улучшить его характеристики.
- Сцепление: Это периферийное электронное устройство подключается к роботу, чтобы защитить его и пистолет от повреждений в случае столкновения с инструментами или деталью.Он останавливает робота, чтобы можно было оценить любые повреждения и проверить TCP до возобновления производства. Сцепление используется с роботами, у которых нет программного обеспечения для обнаружения столкновений.
- Сплошное крепление: Это альтернатива муфте для удержания роботизированной пушки GMAW на месте на роботах с программным обеспечением для обнаружения столкновений.
- Обдув: Эта дополнительная функция продувает сжатый воздух через переднюю часть сварочного пистолета-робота, чтобы очистить его от мусора.Это помогает снизить риск загрязнения сварного шва и поддерживает высокое качество сварки.
Если компания впервые внедряет роботизированную сварку, совершенно необходимо, чтобы выбор роботизированной сварочной горелки был частью процесса планирования. Модели САПР для моделирования помогают гарантировать, что пистолет будет соответствовать рабочей зоне, иметь доступ к сварному шву и маневрировать вокруг приспособлений.
Фиксированные автоматические сварочные пистолеты
В отличие от роботизированных сварочных пистолетов, которые прикрепляются к руке робота, которая перемещается вокруг неподвижной детали, фиксированные автоматические сварочные пистолеты остаются на одном месте, пока деталь движется.Например, трубу можно свернуть, пока пистолет сваривает стык. Или пистолеты можно установить в держателе и перемещать по прямому сварному шву с помощью закаточного станка.
Длина шеи является ключевой для стационарного автоматического пистолета. Он должен быть достаточно длинным, чтобы полностью доходить до детали и правильно получать доступ к сварному шву. Для большинства ружей требуется шейка от 12 до 16 дюймов, но есть исключения, которые могут потребовать настройки. На рынке также доступны различные углы наклона шейки. Самый распространенный угол составляет 180 градусов, но также доступны шейки с изгибом на 22, 45 и 60 градусов.
Длина кабеля тоже важна. Расстояние от механизма подачи проволоки может отличаться от свариваемой детали. Обычно питатель размещается на стреле, для чего может потребоваться кабель длиной до 15 футов. В других ситуациях питатель может быть установлен прямо на инструменте. В этом случае доступны автоматические фиксированные пистолеты без кабеля, которые состоят из пистолета, шейки и штыря питания, который подключается непосредственно к механизму подачи проволоки.
Другие мысли
Помимо выбора правильных характеристик для полуавтоматических, роботизированных и стационарных автоматических сварочных горелок, имеет значение рассмотрение расходных материалов.В частности, системы расходных материалов, которые можно использовать с каждым из этих типов оружия, могут помочь упростить инвентаризацию и предотвратить ошибки во время установки. Если, например, используется один тип и размер контактного наконечника, риск ошибки оператора во время переключения устраняется. Это, в сочетании с правильными функциями сварочного пистолета, может значительно помочь минимизировать время простоя и повысить эффективность на протяжении всей сварочной операции.
Stulz Sickles Steel Company
Stulz Sickles Steel CompanyЭлектроды для наплавки и полуавтоматическая проволока
Сварочные электроды STULZ Manganese-XL Электрод с высоким содержанием марганца-никеля и хрома для соединения марганца и наплавок из марганцевой, углеродистой и легированной стали, подверженных сильным ударам, ударам и истиранию.Никакой обработки не требуется. Может применяться многократный проход. Предел прочности на разрыв 125 000 фунтов на квадратный дюйм. Шесть 1
Сварочные электроды STULZ 1616 Универсальное соединение с высоким содержанием хрома и марганца для высокопрочного соединения марганцевой стали с другими легированными сталями, а также для многопроходного наплавления для обеспечения хорошей износостойкости. Нельзя резать пламенем. Стандартная длина 14 дюймов. AC-DC
Универсальные электроды для твердосплавной сварки STULZ Универсальные твердые покрытия для тяжелой промышленности и горнодобывающей промышленности; для сочетания ссадин и ударов.Кованый. Разумная стойкость к коррозии. Твердость до 45RC. Шесть 10-фунтовых водонепроницаемых контейнеров в картонной коробке. Стандартная длина 14 дюймов. AC-DC
STULZ Ultra Hard – 60 сварочных электродов Хром / карбид кремния. Твердость сварного шва 60 RC всего за один проход. Обладает хорошей устойчивостью к ударам и давлению. Ограничено двумя проходами. Шесть 10-фунтовых водонепроницаемых контейнеров в картонной коробке. Стандартная длина 14 дюймов. AC-DCЭлектроды STULZ для сварки специальных сплавов Электрод из железного порошка с низким содержанием водорода, который сочетает в себе покрытие с превосходной прочностью на разрыв и стойкостью к растрескиванию при ударе.Специально разработанный сварочный электрод для использования с продуктами Stulz Alloy / Wear и другими низко- и среднеуглеродистыми сталями. Все позиции. Шесть 10-фунтовых водонепроницаемых контейнеров в картонной коробке. Стандартная длина 14 дюймов. AC-DC
Марганцевые сварочные проволоки STULZ XL- S / A Используется для наращивания и замены изношенной марганцевой стали полуавтоматическим способом. Диаметр 7/64 “, 1/16” и 0,045 “. ОТКРЫТАЯ ДУГА
Проволока для наплавки STULZ # 12-S / A Для одно- и многопроходной наплавки марганцевых, низколегированных и низкоуглеродистых сталей.Диаметр 7/64 “, 1/16” и 0,045 “. ОТКРЫТАЯ ДУГА
Сварочная проволока STULZ # 1616-SA Универсальное соединение с высоким содержанием хрома и марганца для высокопрочного соединения марганцевой стали с другими легированными сталями, а также для многопроходного наплавления для обеспечения хорошей износостойкости. Нельзя резать пламенем. 7/64 “, 1/16” и .045 “Диаметр ОТКРЫТОЙ ДУГИ
Многослойная сварочная проволока STULZ 50 S / A Многопроходная наплавочная проволока. Односторонний ответ на работы, требующие серьезного наращивания.Может свариваться как с углеродистой, так и с марганцевой сталью. Анализ хрома-марганца-молибдена с твердостью наплавки от 45 RC (2 слоя) до 50 RC (4 или более слоев). Диаметр 7/64 дюйма (бухты 60 фунтов). ОТКРЫТАЯ ДУГА
Сварочная проволока для специальных сплавов STULZ S / A Сварочная проволока, специально разработанная для использования с продуктами Stulz Alloy / Wear и другими низко- и среднеуглеродистыми сталями. Требуется защитный газ CO2 или смесь 75% аргона и 25% CO2. Прочность на растяжение: 83000 фунтов на квадратный дюйм – предел текучести: 65000 фунтов на квадратный дюйм .045 “и 1/16” диаметры
Компания Stulz Sickles Steel Co. | 2 Campus Dr. | Берлингтон, Нью-Джерси 08016 | Бесплатный звонок: 800.351.1776 | Местный: 609.531.2172 | Факс: 609.387.4762
% PDF-1.6 % 1017 0 объект > эндобдж 1031 0 объект > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 1044 0 объект > поток AdMintrueACROBATGas Metal Arc Welding GuideAcrobat 11.0.0 Четверг, 4 июня, 15:21:22 EDT 20154228168.0c4200.pdf6394155.0Руководство по сваркеРазное. 1Sims, Porsche1056.02015-06-03T14: 12: 59.000-04: 00e471408ad39dc71502605a6376859a088ae72e66true2015-06-03T14: 12: 59.000-04: 002015-06-03T11: 36: 35.000-04: 00US Marketing Publishmisc.-1c4200 Arc.pdf Руководство по сварке GMAW Welding Guide
Сварка в КТ | LABCO Welding Middletown, CT
Основанная в 1970 году, LABCO имеет 40-летний опыт сварки в CT и изготовления в CT.Мы объединили бесчисленное множество продуктов и материалов, от мелких сварных деталей до очень больших конструкций весом в тонны. Не ищите ничего, кроме сварки LABCO для всех ваших потребностей в сварке в CT .
Мы можем обработать:
- Углеродистая сталь
- Нержавеющая сталь
- Алюминий
- Черные металлы
- Цветные металлы
- Сплавы
Использование этих процессов:
- Сварка TIG
- Сварка МИГ
- Дуговая сварка
- Сварка сопротивлением / Точечная сварка
LABCO Welding – самый универсальный сварщик в Коннектикуте.Мы являемся производителем сварки, ориентированным на качество, приверженным безопасности и развитию наших сотрудников и полностью сертифицированным по всем аспектам сварки. Вместе с более чем 40-летним опытом во всех аспектах сварки и большим современным оборудованием мы предлагаем вам мастерство и гибкость, которые очень трудно найти где-либо еще.
Мы хотели бы иметь возможность проявить себя перед вами и свободно делимся с вами нашими сварочными сертификатами. Сертификаты охватывают все аспекты сварочных процессов в следующих областях специализации:
Сварка TIG в CT:
Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG-сварка) – это процесс дуговой сварки, при котором для получения сварного шва используется негорючий вольфрамовый электрод.Чаще всего он используется для сварки тонких профилей из нержавеющей стали и цветных металлов, таких как алюминий, магний и медные сплавы. Этот процесс сварки предоставляет оператору больший контроль над сварным швом, чем дуговая сварка металлическим электродом в защитных оболочках и дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа, что позволяет получать более прочные и качественные швы.
Сварка MIG в КТ:
Дуговая сварка металла в газовой среде (MIG-сварка) – это процесс сварки, при котором между плавящимся проволочным электродом и метаданными заготовками образуется электрическая дуга, которая нагревает металлы и заставляет их плавиться и соединяться.Сварка MIG является наиболее распространенным процессом промышленной сварки, предпочтительным из-за ее универсальности, скорости и относительной простоты адаптации процесса к роботизированной автоматизации.
Дуговая сварка в КТ:
Дуговая сварка – это тип сварки, при котором используется источник сварочного тока для создания электрической дуги между электродом и основным материалом для плавления металлов в точке сварки. Они могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также расходуемые или неплавящиеся электроды. Область сварки обычно защищена каким-либо защитным газом, паром или шлаком.Процессы дуговой сварки могут быть ручными, полуавтоматическими или полностью автоматизированными. Дуговая сварка, впервые разработанная в конце XIX века, стала коммерчески важной в судостроении во время Второй мировой войны. Сегодня это остается важным процессом изготовления стальных конструкций и транспортных средств.
Контактная / точечная сварка в CT:
Сварка сопротивлением – также известная как «точечная сварка» или «точечная сварка сопротивлением» – это термоэлектрический процесс, в котором тепло генерируется на стыке металлических частей, которые должны быть соединены, путем пропускания через них электрического тока для точного контроля время под контролируемым давлением.
Применение контактной сварки в CT обширно – от крошечных точечных сварных швов на имплантируемых медицинских устройствах до приваривания огромных болтов на бытовых или коммерческих водонагревателях. Как проводящие, так и резистивные материалы могут быть соединены с помощью аппарата для точечной сварки . Выбор источника питания для контактной сварки основан на ряде критериев, включая материал, наличие покрытия, геометрию и размер свариваемых деталей, необходимость точечной или шовной сварки, необходимость сбора данных и / или мониторинга, доступная входная мощность на вашем предприятии и желаемая производительность
Свяжитесь с нашей командой сегодня по телефону (860) 632-2625, чтобы получить бесплатную оценку, или воспользуйтесь нашей Контактной страницей для быстрого ответа
Связанные проекты
|
Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW / -MIG-)
В процессе газовой дуговой сварки (GMAW / «MIG») используется электрическая дуга, возникающая между плавящимся проволочным электродом и заготовкой.GMAW может быть реализован как ручной, полуавтоматический или автоматический процесс, а гибкость, обеспечиваемая различными вариациями процесса, является преимуществом во многих приложениях. GMAW обеспечивает значительное увеличение скорости наплавки металла шва по сравнению с GTAW или SMAW, и, когда он реализован как полуавтоматический процесс, обычно требуется меньше навыков сварщика. Однако оборудование GMAW более сложное, менее портативное и, как правило, требует более регулярного обслуживания, чем для процессов GTAW и SMAW.GMAW – это наиболее распространенный процесс сварки коррозионно-стойких сплавов и выполнения сварных швов толстого сечения.
В GMAW механизм, с помощью которого расплавленный металл на конце проволочного электрода переносится на заготовку, оказывает значительное влияние на характеристики сварного шва. При GMAW возможны три режима переноса металла: перенос с коротким замыканием, глобулярный перенос и перенос распылением. Кроме того, существует разновидность режима распыления, называемого импульсным распылением.
Электрическая полярность для GMAW сплавов HASTELLOY® и HAYNES® должна быть положительной для электрода постоянного тока (DCEP / «обратная полярность»).Типичные параметры для различных режимов переноса GMAW приведены в таблице 2 для сварки в плоском положении. Поскольку различные источники питания GMAW сильно различаются по конструкции, принципу действия и системам управления, параметры следует рассматривать как оценочный диапазон для достижения надлежащих сварочных характеристик с конкретным сварочным оборудованием. Скорость перемещения GMAW обычно составляет от 6 до 10 дюймов в минуту (дюйм / мин) / от 150 до 250 мм / мин.
Передача при коротком замыкании происходит в самых низких диапазонах тока и напряжения, что приводит к низкому тепловложению сварного шва.Он обычно используется с присадочной проволокой меньшего диаметра и дает относительно небольшую сварочную ванну, которую легко контролировать, которая хорошо подходит для сварки в нерабочем положении и соединения тонких секций. Однако низкое тепловложение делает передачу при коротком замыкании восприимчивой к дефектам неполного плавления (холодному притирку), особенно при сварке толстых участков или во время многопроходных сварных швов.
Шаровидный перенос происходит при более высоких уровнях тока и напряжения, чем при коротком замыкании, и характеризуется большими нерегулярными каплями расплавленного металла.Режим глобулярного переноса теоретически можно использовать для сварки сплавов на основе никеля и кобальта, но он используется редко, поскольку создает непостоянный провар и неровный контур сварного шва, что способствует образованию дефектов. Поскольку сила тяжести имеет решающее значение для отделения и переноса капель, глобулярный перенос обычно ограничивается сваркой в плоском положении.
Распыление происходит при самых высоких уровнях тока и напряжения и характеризуется направленным потоком мелких металлических капель.Это процесс с высоким тепловложением и относительно высокими скоростями наплавки, который наиболее эффективен для сварки толстых участков материала. Однако он в основном полезен только в плоском положении, а его высокая погонная энергия способствует образованию горячих трещин в сварном шве и образованию вторичных фаз в микроструктуре, что может ухудшить эксплуатационные характеристики.
Импульсный перенос распылением – это строго контролируемый вариант переноса распылением, при котором сварочный ток чередуется между высоким пиковым током, при котором происходит перенос распылением, и более низким фоновым током.Это приводит к стабильному процессу с низким уровнем разбрызгивания при среднем сварочном токе, значительно меньшем, чем при переносе распылением. Импульсное распыление обеспечивает меньшее тепловложение по сравнению с переносом распылением, но менее подвержено дефектам неполного плавления, которые являются обычными для переноса с коротким замыканием. Его можно использовать во всех положениях сварки и для материалов различной толщины. В большинстве случаев Haynes International настоятельно рекомендует использовать импульсный перенос распылением для GMAW сплавов HASTELLOY® и HAYNES®.Использование современного источника питания с синергетическим управлением и возможностью регулировки формы волны («адаптивный импульс») очень выгодно для импульсного распыления. Эти передовые технологии облегчили использование импульсного распыления, при котором параметры импульса, такие как импульсный ток, длительность импульса, фоновый ток и частота импульсов, включаются в систему управления и связаны со скоростью подачи проволоки.
Выбор защитного газа имеет решающее значение при разработке процедуры GMAW.Для сплавов на основе никеля / кобальта в качестве защитной газовой атмосферы обычно используется аргон или аргон, смешанный с гелием. Относительно низкая энергия ионизации аргона способствует лучшему зажиганию / стабильности дуги, а его низкая теплопроводность обеспечивает более глубокий профиль проникновения, похожий на палец. При использовании по отдельности гелий создает неустойчивую дугу, чрезмерное разбрызгивание и сварочную ванну, которая может стать чрезмерно жидкой, но при добавлении к аргону он обеспечивает более жидкую сварочную ванну, которая улучшает смачивание и дает более плоский сварной шов.Добавки кислорода или углекислого газа, которые обычно используются с другими металлами, следует избегать при сварке сплавов на основе никеля и кобальта. Эти добавки создают сильно окисленную поверхность и способствуют пористости металла сварного шва, неровной поверхности валика и дефектам неполного плавления. Оптимальная смесь защитного газа зависит от многих факторов, включая конструкцию / геометрию сварного шва, положение сварки и желаемый профиль проплавления. В большинстве случаев предлагается смесь 75% Ar и 25% He; хорошие результаты были получены при содержании гелия от 15 до 30%.Во время короткого замыкания добавление гелия к аргону помогает избежать чрезмерно выпуклых сварных швов, которые могут привести к дефектам неполного плавления. Для переноса распылением хорошие результаты могут быть получены с чистым аргоном или смесями аргона с гелием. Добавление гелия обычно требуется для импульсного распыления, поскольку он значительно улучшает смачивание.
Поскольку аргон и гелий являются инертными газами, поверхность сварного шва после осаждения должна быть яркой и блестящей с минимальным окислением. В этом случае при многопроходной сварке шлифование между проходами не является обязательным.Однако на поверхности сварного шва может наблюдаться некоторое окисление или «сажа». В таком случае рекомендуется чистка толстой проволочной щеткой и / или легкое шлифование / кондиционирование (зернистость 80) между проходами сварного шва, чтобы удалить окисленную поверхность и обеспечить надежное покрытие последующих сварных швов. Расход защитного газа обычно должен находиться в диапазоне от 25 до 45 CFH (от 12 до 21 л / мин). Слишком низкая скорость потока не обеспечивает адекватной защиты сварного шва, в то время как чрезмерно высокая скорость потока может нарушить стабильность дуги.Как и в случае GTAW, рекомендуется защита от обратной продувки для предотвращения сильного окисления корневой части сварного шва. Если экранирование с обратной продувкой невозможно, корневую сторону сварного шва после сварки следует отшлифовать, чтобы удалить весь окисленный металл шва и любые сварочные дефекты. При необходимости сварной шов можно заполнять с обеих сторон.
Во время GMAW сварочный пистолет следует держать перпендикулярно обрабатываемой детали под рабочим углом и углом перемещения примерно 0 °.Для видимости может потребоваться очень небольшое отклонение от перпендикуляра. Если пистолет расположен слишком далеко от перпендикуляра, кислород из атмосферы может попасть в зону сварки и загрязнить расплавленную сварочную ванну. Сварочный пистолет с водяным охлаждением всегда рекомендуется для сварки распылением и в любое время, когда используются более высокие сварочные токи.
Следует учитывать, что некоторые части оборудования GMAW, такие как контактный наконечник и канал / вкладыш присадочной проволоки, сильно изнашиваются и должны периодически заменяться.Изношенный или грязный лайнер может вызвать неустойчивую подачу проволоки, что приведет к нестабильности дуги или застреванию присадочной проволоки, что известно как «птичье гнездо». Рекомендуется свести к минимуму резкие изгибы кабеля пистолета. По возможности механизм подачи проволоки следует расположить так, чтобы кабель горелки был почти прямым во время сварки.
Таблица 2: Типичные параметры газовой дуговой сварки металла (плоское положение)
Проволока Диаметр | Проволока Скорость подачи | Сварка Ток | Среднее значение Напряжение дуги | Защитный Газ | ||
в | мм | изобр. / Мин | мм / с | Ампер | Вольт | – |
Режим передачи с коротким замыканием | ||||||
0.035 | 0,9 | 150-200 | 63-85 | 70-90 | 18-20 | 75Ar-25He |
0,045 | 1.1 | 175-225 | 74-95 | 100–160 | 19-22 | 75Ar-25He |
Режим распыления | ||||||
0.045 | 1.1 | 250–350 | 106-148 | 190–250 | 28-32 | 100Ar |
0,062 | 1.6 | 150–250 | 63-106 | 250–350 | 29-33 | 100Ar |
Импульсный режим распыления * | ||||||
0.035 | 0,9 | 300-450 | 127-190 | 75-150 Ср. | 30–34 | 75Ar-25He |
0,045 | 1.1 | 200–350 | 85–148 | 100-175 Ср. | 32–36 | 75Ar-25He |
* Подробные параметры импульсного распыления доступны по запросу
.