Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа: Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа

alexxlab | 06.06.1972 | 0 | Разное

Содержание

Сварка в среде углекислого газа

Сварка металла в защитной среде углекислого газа считается профессионалами одной из самых эффективных. Особенно когда дело касается соединения тонких по толщине заготовок или деталей. Именно поэтому сварка в углекислом газе используется для ремонта кузовов автомобилей, минимальная толщина которых составляет 0,5 мм. К основным достоинствам данного вида сваривания металлов можно отнести:

  • достаточно высокую производительность;
  • незначительный нагрев свариваемых заготовок, что приводит к минимальному их короблению;
  • варить швы можно в любом положении, и это не составляет большого труда, и не влияет на качество конечного результата;
  • благоприятные условия проведения сварочного процесса;
  • минимальные затраты, так как сам углекислый газ стоит очень дешево.

Проводить дуговую сварку в среде углекислого газа можно ручным способом, при помощи полуавтоматов и автоматов. В небольших цехах по ремонту автомобилей используется именно сварка в среде углекислого газа полуавтоматами. Это удобно, это позволяет регулировать подачу присадочной проволоки в зону сваривания, скорость которой варьируется в пределах 148-600 м/ч.

Режим и техника сварки

На что необходимо обратить внимание, проводя полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа.

  1. Сварка металлов проводится на постоянном токе при обратной полярности. Это когда минус подключается к заготовке, а плюс к электроду. В данном случае с полуавтоматами к присадочной проволоке.
  2. Силу тока регулируют в зависимости от толщины свариваемых металлов, от скорости подачи присадочной проволоки в зону сваривания и от напряжения электрической дуги.
  3. Напряжение дуги является очень важной составляющей сварочного процесса. От его значения зависят размеры сварного шва. К примеру, если напряжение большое, то ширина шва в процессе сварки также становится большой.
  4. Вылет проволоки тоже играет немаловажную роль. Если вылет небольшой, то сварщик плохо видит и сам процесс соединения, и зону сварки. При большом вылете проволоки сварочная дуга дестабилизируется.

Поэтому качество сварки зависит от вылета проволоки из горелки, а также от скорости перемещения последней. Если скорость будет большая, то сварка произойдет прерывистыми участками. Если малая, то расплавленный металл заполнит не только зазор между заготовками, но и вытечет за его пределы, что приведет к последующей доработке стыка. К тому же при небольшой скорости появляется вероятность получения прожогов.

Что касается техники при сварке полуавтоматом, то она достаточно проста и не требует каких-то особых манипуляций с горелкой. В первую очередь перед началом сварочных работ необходимо убедиться, что углекислый газ подается из баллона на горелку. Для этого нужно всего лишь открыть вентиль на редукторе баллона и подставить ладонь под горелку. Небольшой ветерок говорит о том, что система подачи работает нормально.

Кстати, давление углекислоты в баллоне должно составлять 60-70 кгс/см², что контролируется манометром на редукторе, а вот давление самого газа в горелке показывает второй манометр на редукторе баллона. Его значение должно быть 2,0 кгс/см². Этот показатель не является абсолютным, потому что сам сварочный процесс может проходить при разных условиях. К примеру, сквозняки в цеху, на открытой площадке. При таких условиях давление на горелке необходимо поднять, что увеличит расход углекислоты.

Все готово, можно приступать к сварке. Для этого проволоку необходимо выпустить из горелки немного больше, чтобы легко ею можно было бы дотронуться до свариваемого металла для возбуждения дуги. Конец проволоки устанавливается на поверхность металлической заготовки, после чего сварщик нажимает на кнопку пуск на рукоятке горелки. Происходит поджиг дуги, после чего проволока убирается до необходимого размера. Открывается вентиль на редукторе баллона с углекислым газом, производится подача углекислоты в зону сварки.

В процессе углекислотной сварки горелку можно перемещать в любом направлении. Здесь важно, чтобы для сварщика данное направление было удобным. То есть, он смог бы отслеживать и контролировать сварочную операцию. При этом горелка должна располагаться под углом 60-70° по отношению к свариваемой поверхности заготовок.

Специалисты же отмечают различия направления сварки и угла наклона проволоки. К примеру, если варить слева направо, то горелку лучше держать углом назад. Если справа налево, то углом вперед. В первом случае глубина сваривания резко увеличивается, а вот ширина сварного шва заметно уменьшается. Во втором случае, наоборот, глубина проварки уменьшается, а ширина шва увеличивается. Последний вариант лучше всего подходит к сварке тонкостенных металлических деталей.

Внимание! Завершать сварочный процесс необходимо полным заполнением кратера расплавленным металлом. Подачу проволоки после этого нужно прекращать, а вот с отключением газа лучше повременить. Здесь важно, чтобы расплавленный металл в сварочной ванне остывал постепенно. Поэтому стоит немного поддержать температурный режим до того, пока металл не застынет.

Особенности процесса сваривания

Сварка в углекислом газе полуавтоматом – это практически тот же процесс, что и сварка под флюсом. Все дело в том, что не все металлы могут свариваться без защитного слоя. Но сваривание углекислотой – это в первую очередь дешево, потому другие виды сварки полуавтоматами также имеют высокое качество конечного результата.

В чем суть применения углекислого газа. Он защищает зону сварки от окружающего воздуха, в котором присутствует влажность и кислород. Но под действием высоких температур углекислота распадается на тот же кислород и угарный газ. Так вот этот кислород начинает взаимодействовать с металлом, окисляя его. Что, конечно, не очень хорошо. Вот почему так важно нейтрализовать окисляющий химический элемент.

Это можно сделать одним единственным способом – подавать в зону сварки металл, в состав которого входят раскислители. А это кремний или марганец. Так как эти два металла более активны, чем железо, то они первыми и вступают в реакцию с кислородом. Поэтому для сварки в углекислоте используется стальная проволока, в состав которой входят два эти элемента. Это очень важный момент. При этом считается, что оптимальное соотношение марганца к кремнию в составе присадочной проволоки должно быть 1,5-2,0. То есть, марганца должно быть почти в два раза больше.

Самое главное, что при взаимодействии кислорода с марганцем и кремнием образуются оксиды этих металлов. Они не растворяются в жидком расплавленном металле, образованном в сварочной ванне. Но хорошо взаимодействуют друг с другом, превращаясь в шлак, который легко выводится из зоны сваривания. Вот несколько особенностей сварки в углекислом газе.

Комплектность оборудования

Сварочный пост комплектуется нижеследующим оборудованием и принадлежностями.

  • Источник постоянного тока. Это может быть сварочный трансформатор или инвертор. Второй источник поддерживает стабильную дугу.
  • Газовый баллон вместимостью 40 литров, куда может поместиться углекислый газ весом 25 кг. Его спокойно хватит на непрерывную работу в течение 15 часов.
  • Подающий механизм. Сегодня производители предлагают огромнейший ассортимент этого устройства, так что выбрать есть из чего. К примеру, очень популярная модель А-547-У. Механизм подачи располагается в небольшом металлическом чемоданчике, который легко переносится. Некоторые модели снабжаются ремнем для переноски на плече. В чемоданчик помещается и катушка с проволокой. Сюда же установлен газовый клапан, как вторичный защитный элемент. Первый, понятно, редуктор на баллоне.
  • Промежуточным элементом от баллона до горелки – осушитель (подогреватель электрический) газа.
  • Горелка с комплектом шлангов и кабелей.

Итак, сварка металлических заготовок в среде защитного углекислого газа – эффективный способ сваривания. Он зависит от выбранного режима работы и техники проведения процесса. А в качестве конечного результата получается хорошо сформированный шов с отличным проваром по всей глубине зазора, плюс великолепные технические свойства наплавленного металла.

Поделись с друзьями

1

0

0

0

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа: преимущества и недостатки

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа дает возможность соединить металлические детали. Сварочный шов при использовании такой сварки отличается высокой прочностью. Поэтому сваривание металлов с использованием углекислого газа широко востребовано как у новичков, так и у профессионалов.

Что такое сварка полуавтоматом в среде СО2?

Принцип действия полуавтоматического спаивания с использованием углекислого газа достаточно прост. Одновременно с электродом в сварочную ванну подается СО2. Газ заполняет ванну, тем самым защищая металл от негативного влияния воздуха.

Режимы и особенности сварки в углекислоте

Основной особенностью сварки в среде СО2 является вытеснение воздуха при сваривании частей. Это позволяет добиться высокого качества шва. Необходимо учитывать, что железо и углерод, находящиеся в составе заготовок, вступая в химическую реакцию с СО2, окисляются. Для предотвращения окисления следует использовать специализированную проволоку, имеющую в своем составе большое количество кремния и марганца.

Технология накладывания сварного шва в углекислоте

Еще одной особенностью полуавтоматической сварки в газовой среде является возможность применения как прямой, так и обратной полярности. Использование обратной полярности прямого тока отлично подходит для начинающих сварщиков. Такой метод дает возможность легко удерживать дугу. Прямая полярность применяется при необходимости наплавления металла.

Сварка полуавтоматом возможна в различных режимах. Настройку аппарата необходимо производить исходя из толщины металла свариваемых деталей и диаметра проволоки. При повышении сварочного тока увеличивается глубина провара. Так, чем больше толщина металлических частей, тем большую силу тока необходимо установить в настройках.

Характеристики сварки в углекислом газе

Газ, применяемый для сваривания полуавтоматом, имеет более высокую плотность, чем воздух. Благодаря этому он вытесняет воздушную массу из сварочной ванны. Он бесцветен и не имеет запаха. К аппарату СО2 подается из баллона, в котором он находится в жидком состоянии под давлением. Подключение баллона осуществляется через специализированный редуктор. Он поддерживает требуемое давление в системе.

Спаивание в среде СО2 можно выполнять на двух видах оборудования:

  • Выпрямитель. Полуавтоматический аппарат, применяется для дугового сваривания различных заготовок, в том числе и из нержавеющей стали.
  • Инвертор. Является преобразователем переменного тока в постоянный. Преобразованный ток используется для создания дуги.

Электродом при выполнении полуавтоматической сварки в среде углекислого газа является специализированная проволока. В зависимости от толщины деталей, диаметр и состав проволоки может отличаться.

Подготовительные работы

Для того чтобы получить качественный шов, необходимо подготовить заготовки и настроить оборудование. Спаиваемые части следует предварительно очистить от ржавчины, окислений, лакокрасочных покрытий и т. д.

Настройка оборудования перед работой

Окислы и посторонние примеси могут привести к разбрызгиванию электрода и нарушению качества сварного шва. Для очистки используется наждачная бумага, абразивный камень или пескоструйная обработка. При сваривании тонких листов следует предварительно отбортовать кромки заготовок.

Помимо подготовки деталей перед началом сварки полуавтоматом в среде СО2, необходимо настроить оборудование. Все составляющие подключаются в строгом соответствии с определенной схемой. Для нормальной работы устройства нужно исключить утечку вещества из системы.

После включения полуавтомата в электрическую сеть осуществляется его настройка. В зависимости от толщины металла устанавливается сила тока. При выборе скорости подачи электрода нужно опираться на скорость горения сварочной дуги.

Перед началом работы нужно изучить правила техники безопасности во время выполнения сварочных работ полуавтоматическим сварочным аппаратом в среде углекислого газа. Во время работы используются специализированные средства индивидуальной защиты.

ВНИМАНИЕ: Пренебрежение правилами безопасности может привести к различного рода травмам, ожогам или поражению электричеством!

Технология и методы выполнения работ

После подготовки деталей и правильной настройки оборудования можно приступать к выполнению сварочных работ. При спаивании в среде углекислого газа начальный шов лучше осуществлять при небольшой силе тока. Таким образом удастся избежать деформации спаиваемых заготовок и вероятности возникновения трещин. Подача электрода, независимо от полярности, осуществляется двумя способами:

  • Углом вперед. С использованием такого метода глубина провара будет небольшой, а шов — широким;
  • Углом назад. Применяя такой метод, сварщику удается добиться большой глубины провара при малой ширине шва.

Как правильно варить полуавтоматом в углекислоте

По окончании работ сварочная ванна заполняется металлом из проволоки. После того как шов положен, подача проволоки прекращается. Электричество, подаваемое на электрод, следует отключить. Углекислоту, в отличие от напряжения, нужно подавать до полного затвердевания шва. Это дает возможность защитить металл, находящийся под воздействием высокой температуры, от негативного влияния воздушных масс.

После полного затвердевания шва металл кристаллизуется и происходит образование шлака. Для контроля над качеством спаивания необходимо удалить шлак. После остывания он становится хрупким и легко очищается.

Контроль качества спаивания металла

Расход СО2

Расход газа при спаивании в среде газа СО2 прямо зависит от толщины металлических заготовок, диаметра проволоки и силы тока. На расход влияют и другие факторы. Если работы выполняются на открытом воздухе, то расход газа будет гораздо больше, чем при сваривании в закрытом помещении. Это связано с тем, что ветер сдувает часть газа, подаваемого в сварочную ванну.

Увеличение производительности при работе в среде СО2

Выполняя сварочные работы полуавтоматическим аппаратом в среде углекислого газа, можно повысить производительность несколькими способами:

Увеличить силу тока

При нижнем положении сварки можно увеличить сварочный ток, тем самым повысив КПД. При вертикальном или потолочном положении шва силу тока можно увеличивать только при ускоренной кристаллизации металла.

Увеличение вылета электрода

При применении тонкой проволоки можно повысить производительность, увеличив ее вылет. Такой метод дает возможность повысить скорость плавления электрода. Это увеличивает количество металла, попадающего в сварочную ванну за определенный промежуток времени.

При увеличенном вылете электрода может возникнуть самопроизвольная подача проволоки. Во избежание этого нужно использовать специализированные наконечники. Они изготавливаются из фарфора или керамики.

Преимущества и недостатки

Сварка в углекислом газе СО2 имеет ряд преимуществ. К ним относятся:

  • Возможность спаивать тонкие листы металла;
  • Хорошая дуга при выполнении работ. Это особенно удобно для начинающих сварщиков;
  • Возможна сварка деталей с различными характеристиками;
  • Металл, находящийся под действием высокой температуры, защищен от влияния воздуха. Это делает шов прочным и не допускает окислений;
  • Высокое качество места соединения заготовок;
  • Безопасность в использовании;
  • Доступность. Приобрести оборудование может любой желающий.

К недостаткам полуавтоматической сварки в среде углекислого газа можно отнести то, что применяемое оборудование более сложное, чем в случае с другими газами.

Из вышеперечисленного следует, что сварка в среде СО2 является доступным способом соединения металлических деталей. Такой способ спаивания отличается высоким качеством и простотой в применении.

Видео: Как настроить давление защитного газа и его расход

Техника полуавтоматической сварки в среде углекислого газа


Для ремонта кузовных деталей автомобиля, работ с тонколистовой сталью применяется полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа. Благодаря автоматизации процесса, ровный шов может получиться даже у начинающего сварщика.

При выполнении работ, обрабатываемая поверхность нагревается меньше, в результате наблюдается только незначительная деформация или коробление детали.

Где используется сварка углекислотой

Заверение о том, что сварочные полуавтоматы для сварки в среде углекислого газа применяются исключительно для ремонта кузовов автомобилей неверное. Сварка с использованием углекислоты, также применяется в следующих отраслях:

  • Изготовление стальных конструкций с большим количеством сварных швов на 1 п.м.
  • Машиностроение.
  • Изготовление приборов.
  • Ремонт и производство кованых конструкций: решеток, перил, ворот, ограждений и т.д.

Возможно применение сварки с использованием СО² и в других сферах производства, где особенное внимание уделяется слабому нагреву поверхности и деформации детали при ее обработке.

Техника сварки в углекислом газе

Выполнение сварочных работ и технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа достаточно простая, по сути, от мастера требуется выдержать необходимый вылет проволоки и перемещать горелку автомата с одинаковой скоростью.

В результате получается равномерный шов без наплывов, обеспечивается достаточный провар стали и механическая прочность получаемого соединения.

Во время выполнения работ от мастера требуется соблюдение следующих рекомендаций:

  • Перед началом сварки следует убедиться в том, что защитный газ выходит из горелки. Рабочее давление углекислоты при сварке полуавтоматом 0, 02 кПа. Но этот показатель не является абсолютным, наличие сквозняка, ветра, несколько увеличивает расход материала. Соответственно давление для создания нормального шва будет увеличиваться.
  • Угол горелки должен находиться в пределах 65-75°. Шов необходимо вести справа налево, так лучше просматриваются свариваемые кромки.
  • Сила тока. Режимы сварки в углекислом газе регулируются методом изменения скорости подачи проволоки и напряжения дуги.

Какое давление углекислоты при сварке

ГОСТ на полуавтоматическую сварку в углекислом газе регулируется руководящим документом 26-17-051-85. Согласно документу, стандартного баллона, наполненного СО², достаточно чтобы обеспечить 15-20 часов беспрерывной работы. Для увеличения производительности обязательно используют осушитель влаги.

Подача углекислоты может быть изменена в большую сторону при наличии сквозняков, ветра и других негативных факторов. Решающее значение при выборе подходящего рабочего режима играет качество получаемого шва.

Сущность сварки в среде углекислого газа сводится к тому, что СО² обеспечивает защиту обрабатываемой поверхности от перегрева. Как правило, качество шва напрямую зависит от расхода углекислоты при сварке полуавтоматом. При этом от мастера требуется обеспечить оптимальные затраты между использованием газа и расходом сварочной проволоки.

Для определения оптимальной нормы расхода углекислоты при сварке полуавтоматом, опытные сварщики используют следующий метод. Выставляют давление приблизительно, так, чтобы получался идеальный шов, после этого снижают подачу газа и напряжение, пока сварочное соединение не станет пузыриться и шипеть. Возвращаются к успешной последней настройке.

Расход углекислоты для сварочного полуавтомата

Хотя нормы расхода углекислоты зависят от многих факторов, в среднем для полуавтомата предусмотрены следующие затраты расходных материалов:

  1. Скорость подачи проволоки – зависит от ширины расходного материала, составляет, от 35-250 мм/сек.
  2. Расход газа – определяется качеством флюса и погодными условиями. Может варьироваться от 3 до 60 л/мин.


Расчет расхода углекислого газа при полуавтоматической сварке можно выполнить самостоятельно, зная следующие параметры:

  1. Затраты на подготовительные работы составляют около 10% от общего расхода СО².
  2. Удельный расход газа, необходимый для прохождения шва.


Также при расчетах принимают во внимание толщину проволоки и обрабатываемого металла.

В баллон заливается около 25 кг углекислоты. В результате химической реакции из каждого килограмма получается около 509 л газа. Соответственно, одного стандартного баллона более чем достаточно для непрерывной работы в течение 12-15 часов.

Существует возможность обойтись без использования защитного газа. Вместо СО² применяют порошковую проволоку. При нагревании проволока, покрытая порошком, выделяет газ, который и защищает обрабатываемую поверхность от перегрева.

В комплект оборудования для полуавтоматической сварки в углекислом газе входит:

  • Выпрямитель – может быть трансформаторного или инверторного типа. Первый оптимально подходит для толстой проволоки, второй обеспечивает равномерную подачу напряжения и стабильную дугу сварки.
  • Подающий механизм – имеет ограничения по толщине проволоки. При выборе следует учитывать, что не каждый флюс можно будет использовать при выполнении сварочных работ.
  • Держатель со шлангами.


Все оборудование в совокупности обеспечивает оптимальный рабочий режим и создается условия для формирования качественного сварного шва.

Сварка в углекислом газе: высокая производительность и простота

Сварка в углекислом газе является разновидностью сварки под флюсом. Она производится плавящимся электродом и широко применяется для монтажных работ, ремонта и восстановления тонкостенных деталей.

Применение сварки в среде углекислого газа

Простота процесса, малый расход материалов и доступность сварки в двуокиси углерода позволяет использовать ее во многих отраслях. Наибольшее распространение сварка и наплавка в среде углекислого газа получила в таких направлениях:

  • судостроение;
  • машиностроение;
  • строительство и ремонт трубопроводов;
  • монтажные работы;
  • производство котлов и аппаратуры;
  • заварка повреждений стального литья и других.

Сварочные работы в среде углекислого газа применяются, в частности, для восстановления тонкостенных деталей кузова автомобиля.

Преимущества сварки в углекислом газе

Сварочные работы в среде углекислоты имеют ряд преимуществ по сравнению с другими видами сварки:

  1. Видимость процесса сварки и горения дуги для сварщика.
  2. Отсутствие необходимости в приспособлениях для подачи и отвода флюса.
  3. Хорошее качество швов. Сварные швы не требуют последующей очистки от остатков флюсов и шлака.
  4. Увеличенная производительность сварки в углекислом газе, вследствие качественного использования тепла дуги.
  5. Возможность проведения работ в разных пространственных положениях в режимах автоматической и полуавтоматической сварки.
  6. Низкая стоимость углекислого газа.
  7. Использование для сварки электрозаклепками и металлов небольших толщин.
  8. Доступность сварочных работ на весу без использования подкладки.

Сущность процесса сварки в углекислом газе

Углекислый газ препятствует негативному воздействию атмосферы на процесс сварки.
Высокая температура дуги частично разлагает углекислый газ на окись углерода и кислород. В результате образуется смесь из трех газов в зоне дуги: кислорода, углекислого газа и окиси углерода.

Кислород вступает в реакцию окисления с металлом. Температура электрической дуги значительно выше, чем температура сварочной ванны, поэтому выгорание (дополнительный расход) металла происходит, в первую очередь, в сварочной проволоке. Основной металл в сварочной ванне окисляется не так интенсивно.

Для снижения негативных последствий выгорания, сварочная проволока изготавливается с добавлением легирующих добавок. Повышенное содержание марганца, титана и кремния уменьшает количество окиси углерода и препятствует образованию пор в сварочном шве. Степень окисления увеличивается при возрастании расхода потребляемого напряжения. Уменьшение интенсивности окисления происходит при увеличении плотности тока. Прямая полярность тока при сварке углекислым газом приводит к большему окислению, чем обратная.

Технология сварки в углекислом газе

Перед сваркой поверхность кромок очищают от ржавчины, загрязнений, окалины и шлака. Потолочные и вертикальные швы выполняют проволоками малого диаметра и на небольших токах.
Проведение сварочных работ в двуокиси углерода может происходить с использованием следующих процессов:

  • с частыми принудительными короткими замыканиями;
  • с крупнокапельным переносом;
  • с непрерывным горением дуги.

Выбор процесса переноса электродного металла зависит от типа сварочной проволоки. Обычно сварочные работы в среде углекислого газа проводят на переменном токе. Реже применяется постоянный ток. Диаметр сварочной проволоки и величина тока зависят от размещения шва в пространстве и толщины свариваемого металла.

Материалы для сварки в среде углекислого газа

Сварочные работы двуокисью углерода производится в полуавтоматическом или автоматическом режиме. Выбор материалов для сварки в среде углекислого газа определяется особенностями этого метода работ. Для их выполнения используют:

  • специальную сварочную проволоку;
  • сжиженный углекислый газ.

Сварочная проволока

Электроды, применяемые для сварочных работ полуавтоматом в углекислом газе, имеют свои особенности. Сварочная проволока, применяемая для сварки под флюсом, в основном, не подходит при работах в среде двуокиси углерода.
Для сварки в углекислом газе используют электроды с повышенным содержанием легирующих добавок из марганца и кремния. Диаметр проволоки зависит от типа сварочного полуавтомата и толщины основного свариваемого металла. Поверхность электродов должна быть чистой, без следов ржавчины, окалины и органических загрязнений. Наличие посторонних примесей способствует увеличению пористости шва и разбрызгиванию металла. Для очистки электродов производится их травление в слабом (20%) растворе серной кислоты и последующая прокалка в печи.

Углекислый газ для сварки

Углекислый газ нетоксичен и не имеет цвета. В сварочных работах используются баллоны сжиженного углекислого газа черного цвета. Рабочее давление баллонов — 60-70 кгс/см². На их поверхность нанесена надпись желтого цвета «Углекислота». Объем стандартного баллона составляет 40 литров. В нем содержится примерно 25 кг жидкой углекислоты, которая занимает 60-80% объема. Остальную часть емкости занимает углекислый газ.

Для сварки применяется углекислый газ с концентрацией выше 98%, а при выполнении наиболее ответственных работ — свыше 99%. Повышенное содержание влаги в углекислоте ведет к большому разбрызгиванию металла в процессе сварочных работ. Использование специального осушителя, на основе силикагеля, медного купороса или алюминия, способствует удалению избытка влаги.

Объем углекислого газа, который содержится в стандартных баллонах, обеспечивает производство работ в течение 15-20 часов, расход газа зависит от интенсивности работ. Перед применением, баллон необходимо установить и выдержать в вертикальном положении, для оседания избытка влаги на дно.
Важно следить за тем, чтобы давление в баллонах не опускалось ниже 4 кгс/см². При достижении этого значения, углекислый газ содержит большое количество влаги, поэтому использование баллона прекращают.

Расход углекислого газа контролируется с помощью специального понижающего редуктора, который устанавливается на выходе газа из баллона. Редуктор снижает давление до нормы в 0,5 атмосферы и обеспечивает оптимальный расход углекислоты.
При выходе газа из баллона происходит быстрое его охлаждение, вследствие испарения жидкой углекислоты. Это может привести к закупорке редуктора. Чтобы предотвратить замерзание влаги, используют обогреватель.

Особенности сварочных работ в среде углекислого газа

Полуавтоматы или автоматы для сварочных работ в среде двуокиси углерода должны иметь горелки, которые обеспечивают ламинарное выделение газа из сопла. При применении нестандартных держателей стоит учитывать, что они должны гарантировать радиальное по отношению к оси электрода истечение газа.

Перед пропусканием проволоки в шланг, ее конец нужно завальцевать, дополнительно, наконечник с мундштука снять, а шланг проверить на отсутствие перегибов. Эти нормы должны соблюдаться постоянно. Несоответствие правилам может вызвать деформацию проволоки в роликах, износу деталей держателя и шланга.

Перед сварочными работами нужно установить необходимый для данного типа сварного соединения, диаметра используемой проволоки и толщины металла, режим сварки. В соответствии с режимом, выставить расход газа и выждать некоторое время для полного выхода воздуха из шлангов. Нормы расхода проволоки — 35—40 мм, с таким условием, чтобы промежуток от конца проволоки до сопла находился в пределах 15—25 мм. Проверить давление в баллоне.

Возбуждение электрической дуги производится касанием конца сварочной проволоки поверхности изделия, а выпуск проволоки — нажатием пусковой кнопки на держателе.

От перемещения и расположения горелки относительно изделия, зависят в большой степени устойчивость дуги, стойкость газовой защиты дуги от воздействия воздуха, быстрота охлаждения металла, форма сварочного шва, возможность визуального наблюдения за зоной работ.

Приближение горелки к поверхности изделия затрудняет слежение за процессом сварки и вызывает загрязнение горелки брызгами, а слишком большое удаление приводит к дефектам в сварочных швах, по причине снижения надежности защиты металла углекислотой.

Сборка соединений при сварочных работах в среде двуокиси углерода

При сборке свариваемых кромок соблюдают определенные нормы, смещение кромок не должно превышать 1 мм для металла толщиной 4—10 мм и 10 % для толщин более 10 мм.
Сборка соединений под сварку в двуокиси углерода зависит от:

  • расположения шва в пространстве;
  • типа соединения;
  • толщины металла;
  • способа сварки (полуавтоматом или автоматическая).

Чем ниже качество сборки соединения, тем меньше производительность сварочных работ, увеличивается расход проволоки. Рекомендуется сваривать и собирать соединения без прихваток. При сборке на прихватках, их следует располагать с противоположной стороны соединения. Прихватку можно проводить неплавящимся электродом, контактной сваркой и сваркой проволокой в углекислом газе. Расположение прихваток и их размеры должны соответствовать типу свариваемого соединения и толщине металла.

Сварка в углекислом газе является распространенным видом работ. Соблюдение технологических норм процесса сварки и использование оптимальных материалов, позволяет быстро получать сварочные швы высокого качества и обеспечивает надежность соединений на долгие годы.

Похожие статьи

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа (защитного)

Теория и химические закономерности

Технология сварки в углекислом газе была создана в СССР еще в середине двадцатого века. Впоследствии она получила широкое распространение в промышленности, в строительстве, а также в быту, благодаря низкой себестоимости углекислого газа, универсальности, и высокой производительности.

Полуавтомат для работы с углекислотой

Принцип действия этого метода таков: в сварочную зону поступает углекислый газ, распадаясь под воздействием высоких температур на составляющие — кислород (О2) и угарный газ (СО).

Формула процесса выглядит так: 2СО2=2СО+О2.

Таким образом, в сварочной зоне присутствуют сразу три газа: углекислый, угарный и кислород. Данная комбинация защищает металл от нежелательного воздействия со стороны находящегося в атмосфере воздуха, но и вступает в активное взаимодействие с углеродом и железом, содержащимися в стали.

С целью нейтрализации углекислого газа применяется особая сварочная проволока, содержащая марганец и кремний. Они активнее железа, и вступают в реакцию окисления первыми, не допуская окисления углерода и железа.

Марганец и кремний вносятся в соотношении 1.5 к 2, образуя в процессе сварки легкоплавкое соединение и выводясь в виде шлака на поверхность.

Особенности полуавтоматической сварки в среде углекислого газа

Работа сварочного аппарат с углекислотой

В углекислой среде сваривание металлических деталей производится постоянным током, имеющим обратную полярность. Почему так? Потому что если выполнять сварку постоянным током с прямой полярностью, то ухудшается стабильность электрической дуги, и вследствие этого деформируется шов, а металл электродов тратится на разбрызгивание и угар.

А вот если выполняется наплавка, тогда использование тока с прямой полярностью имеет приоритетное значение, потому что он обладает значительно большим коэффициентом наплавки (в 1.6-1.8 раз), чем ток с обратной полярностью.

Допускается также сварка с использованием переменного тока. При этом желательно использовать осциллятор. Постоянный ток генерируется с помощью преобразователей тока с жесткой характеристикой.

Подготовка металла к сварке в среде углекислого газа

Зачистка металла перед сваркой

Листы из углеродистой или низколегированной стали хорошо свариваются в углекисло-газовой среде. При толщине листов от 0.6 до 1.0 мм рекомендуется проводить отбортовку кромок. Если отбортовка не выполняется, тогда зазор между подлежащими сварке кромками не должен быть более 0.3-0.5 мм.

При толщине листов от 1 до 8 мм кромки можно не разделывать. Максимальный зазор, который можно при этом допускать — не более 1.0 мм. Для листов толщиной от 8 до 12 мм принято делать V-образную разделку, а при толщине более 12 мм — Х-образную разделку.

До начала сварочного процесса необходимо зачистить на кромке краску, окалину, масло, грязь, или другие загрязнения. Это можно сделать вручную, либо с использованием пескоструйной обработки.

О сварочной проволоке

Для полуавтоматической сварки используется проволока, обладающая повышенным содержанием таких добавок как марганец и кремний. Проволока должна быть чистой, иначе падает устойчивость режимов и стабильность электрической дуги. Марка используемой проволоки зависит от металла, который требуется сварить.

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов

На выбор режима напрямую влияет толщина свариваемого металла. Чем она больше, тем ниже получается скорость сварочного процесса, и тем больше нужна сила тока. Сварочная дуга должна быть как можно более короткой (от 1.5 до 4 мм), иначе она становится неустойчивой, повышается разбрызгивание металла, повышается вероятность насыщения азотом и окисления жидкой ванны.

Сварка в среде защитных газов

Скорость подачи проволоки зависит от напряжения и силы сварочного тока. На величину ее вылета влияет и диаметр — при значении 0.5-1.2 мм вылет равняется 8-15 мм, а при 1.2-3 мм вылет увеличивается до 15-35 мм.

Что касается расстояния от мундштука горелки до металла, то оно равняется 7-15 мм при силе тока до 150А, а при значениях до 500А — 15-25 мм.

Техника полуавтоматической сварки в углекислой среде

Чтобы предотвратить во время сварки риск возникновения горячих трещин, корневой шов лучше всего сваривать при небольшой величине тока.

Сварка в углекислой среде

Можно выполнять сварку полуавтоматом справа налево («углом вперед»), либо слева направо («углом назад»). В первом случае получается широкий сварной шов и уменьшенная глубина проплавления.  Такая техника хорошо подходит для тонкостенных изделий, а также для сварки сталей, при которых могут образовываться закалочные структуры.

При сварочной технике «углом назад» возрастает глубина проплавления, а ширина шва — уменьшается. Угол, под которым нужно держать горелку к свариваемой детали — 15°.

Рекомендуется завершать сварной шов заполнением кратера металлом, после чего остановить подачу проволоки и завершить подачу тока. А вот спешить завершать подачу углекислого газа не стоит до того момента, пока расплавленный металл не затвердеет окончательно.

Приемы для увеличения производительности

Для повышения производительности полуавтоматической сварки увеличивать величину сварочного тока допускается лишь при создании швов в нижнем положении. Использовать этот прием для потолочных и вертикальных швов можно лишь при увеличении скорости кристаллизации сварочной ванны (например, периодически отключая подачу проволоки или колебательными движениями вдоль и поперек шва).

Профессиональный полуавтомат для сварки углекислотой

Еще один способ увеличения производительности полуавтоматической сварки, производимой в среде углекислого газа, — повышение вылета сварочной проволоки.

Лучше всего эта техника работает при использовании тонкой проволоки. В таком случае она подается в сварочную зону уже разогретой до высоких температур, а значит увеличивается ее скорость плавления и объем расплавленного металла.

Избавиться от самопроизвольных движений конца проволоки при большом вылете можно с помощью специальных фарфоровых или керамических наконечников.

Повышение длины вылета проволоки на 40-50 мм может поднять производительность до 30-40%, однако при этом снижается глубина проплавления металла.

Особенности импульсно-дуговой сварки в среде углекислого газа

При создании различных металлоконструкций объем работ с угловыми швами может достигать 80%. Не менее половины из них свариваются при наклонном или вертикальном положении. Подобные швы делаются «на подъем», чтобы обеспечивался тщательный провар корня шва. Благодаря этому достигается усиление шва (до 25% от общего сечения шва).

Баллоны для сварочной углекислоты

Однако такое усиление не повышает прочность шва и не увеличивает работоспособность конструкции, поэтому рекомендуется делать его минимальным.

Импульсно-дуговая сварка в углекислой среде позволяет снизить усиление шва или избавиться от него вовсе.

Благодаря особенностям горения дуги и переносу электродного металла можно выполнять автоматическую и полуавтоматическую сварку наклонных и вертикальных угловых швов, а также тавровых соединений с толщиной металла до 12 мм «сверху-вниз» на спуск. Это позволяет обеспечивать равномерный провар по всей длине соединения. Такой прием дает возможность обеспечить слегка вогнутую или нормальную форму шва, и уменьшить его сечение на 25-30%. При этом значительно снижается расход электроэнергии и до трех раз увеличивается скорость сварки.

Видео: Подготовка к работе сварочного полуавтомата

Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих

Чтобы процесс соединения деталей в единое целое не составлял труда и все получалось с первого раза, перед практическими работами нужно разобраться в теории, как производится сварка полуавтоматом в среде углекислого газа для начинающих. Рассмотрим основные аспекты и сущность  данного метода.

 

Содержание статьи

Понятие сварки полуавтоматом в среде СО2

Принцип действия для полуавтоматической сварки в режиме углекислоты очень схож с методом газовой сварки с газом и без. То есть, варить можно двумя способами – использую защитный газ или нет. Подробнее прочесть про этот метод можно здесь.

Сущность рассматриваемого способа заключается в элементарной химии. В сварочную зону под давлением подается углекислый газ (СО2). Сварочная дуга обеспечивает высокую температуру, за счет чего происходит реакция разложения и газ распадается на кислород (О2) и угарный газ (2СО). Процесс распада происходит по формуле:

2СО2=2О2+2СО

В результате этой реакции сварочная ванна защищена тремя газами – начальным углекислым газом и конечными продуктами реакции – кислородом и угарным газом

Углекислый газ имеет свойство к окислению с железом и углеродом, находящимся в металле. Чтобы защитить металл изделия от этого процесса, рекомендуется для сварочного аппарата применять проволоку с повышенным уровнем марганца и кремния.  Эти компоненты химически активнее, чем железо, поэтому сначала окисляются они, тем самым принимая на себя «удар» и защищают изделие. Пока в сварочной зоне присутствуют эти два элемента, железо и углерод не будут окисляться. Отходы, то есть оксиды марганца и кремния, которые образуются при воздействии высокой температуры и окислительной реакции представляют собой легкоплавкое соединение, которое всплывает на поверхность сварочной ванны и кристаллизируется в виде шлака. Этот компонент никак не влияет на качество шва.

Для сварки в среде углекислого газа одного стандартного баллона на 25 кг углекислоты хватает на 15 сварочных часов. С учетом реакции из одного килограмма получается почти 500 литров готового газа. При полноценной работе затраты в среднем считаются от 10 до 50 литров в минуту. Но расход зависит от многих факторов – давления, типа сварки, типа шва, применяемого аппарата, погодных условий и так далее.

Такой метод называется сварка tig, то есть, это работы это соединение металлов с помощью электродов в среде защитного газа. Электрод может быть вольфрамовым или графитовым.

Особенности и режимы данного вида соединений

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа отлично подходит для новичков. Основной особенностью данного метода является применение обратной полярности постоянного тока. Это позволяет удерживать дугу. Если же наоборот, применить прямую полярность, то увеличивается риск потери дуги, что негативно отразится на качестве спаивания.

Работая на обратной полярности, можно избежать разбрызгивания электрода. Если же нужно наплавить металл, тогда лучше применить прямую, так и КПД будет в 1,5-почти 2 раза выше.

Режимы сварки, которые выставляются в настройках аппарата, зависят от многих факторов. Рассмотрим таблицу, где подробно расписаны возможные варианты настроек, отталкиваясь от толщины металла, из которого сделаны заготовки для сваривания.

Изучая данные из таблицы, можно заметить, что  напряжение дуги напрямую зависит от диаметра проволоки и от толщины металла. При усилении сварочного тока будет усиливаться глубина провара, что необходимо при работе с  толстыми металлами. Отталкиваясь от горения дуги, нужно настраивать скорость подачи электродной проволоки, чтобы не терять качество шва.

Характеристика углекислотной сварки

Углекислый газ не имеет никакого вкуса и запаха, также он является бесцветным. В умеренных количествах он не составляет опасности для здоровья и жизни человека, не взрывоопасен. Его плотность 1,98кг/м3, что говорит о том, что он намного тяжелее воздуха (с плотностью 1,2 кг/м3).

В продажу он поступает в железных баллонах по 10, 20 или 40 литров в жидком состоянии и под давлением. Перед сварочным процессом необходимо установить баллон на некоторое время вертикальное положение, чтобы вся влага, которая там есть стекла. После этого газ подается в сварочную зону. Установленный редуктор с регулятором контролирует давление и подачу газа.

Важно: перед приобретением баллона важно уточнить возможность дозаправки.

Сварка в углекислом газе может производиться несколькими видами оборудования для сварки:

  1. Выпрямитель это такой полуавтомат для сварки, внутри которого ток преобразуется из переменного в постоянный. Они применяются для любых видов дуговой сварки полуавтоматом с применением разных электродов и для соединения различных металлов, кроме алюминия.

2. Инвертор – это источник питания для сварочной дуги. Это аппарат, который может преобразовывать электроэнергию из сети 220В в постоянный ток для создания и удержания дуги. Подробнее ознакомиться с принципом действия и преимуществами инвертора можно здесь.

Технология сварки СО2

Когда все готово и настроено для полуавтоматической сварки в газовой среде, можно приступать. Для начала необходимо подготовить металлические детали, которые подлежат спаиванию. Залог качественного шва – это предварительная подготовка. Чтобы материал идеально сплавился, нужно заготовки очистить от масла, грязи и остатков лакокрасочных изделий. Это можно сделать металлической щеткой или наждачной бумагой. После этого детали устанавливаются в то положение, при котором будет происходить их соединение. Первый шов лучше всего производить на малой силе токе, чтобы посмотреть, как будет себя вести заготовка. Если сразу дать большой ток, то есть риск трещин и деформации деталей.

Полуавтоматическую сварку в газовой среде можно выполнять следующими методиками:

  • углом вперед (справа налево) используется для тонколистового металла;
  • углом назад (слева направо) обеспечивает глубокий провар, но шов при этом не будет широким.

Когда шов полностью готов, нельзя сразу отключать подачу газа, так как это чревато окислением. Сначала останавливается подача проводной проволоки, потом подача тока, а затем уже подача газа. Как раз за это время шов успевает кристаллизоваться. По завершению работы нужно сбить шлак со шва.

Преимущества и недостатки сварки в среде СО2

Сварка тиг углекислым газом широко применяется как в домашних условиях, так и в различных производственных отраслях. Это не удивительно, ведь данный вид соединений имеет ряд преимуществ:

  • есть возможность соединять тонколистовой металл;
  • можно сваривать разные типы металлов, с разными характеристиками и температурой плавления;
  • электрическая дуга отличается высокой стабильностью;
  • сварная ванна находится под надежной защитой от окисления и воздействия негативных факторов внешней среды;
  • шов в результате получается очень качественным;
  • технология полуавтоматической сварки в среде углекислого газа считается самой безопасной, в сравнении с другими тиг методами;
  • экономичность и доступность. Это показатель связан с тем, что 2 приобрести намного проще, чем смеси других газов, применяемых для защиты во время tig сварки.

Кроме преимуществ, можно и отметить несколько недостатков:

  • по качеству углекислота немного уступает другим смесям;
  • аппарат немного сложнее и дольше чистить, чем после гелий, аргона или азота;
  • затраты на материалы постоянно возрастают.

Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа: режимы, ГОСТ

Существует много различных способов сварки металла. Использование полуавтомата для этого является одним из лучших вариантов получить действительно качественный шов с минимальной вероятностью появления брака. Полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа является не только качественным, но и относительно дешевым процессом. Использование профессионального оборудования позволяет добиться надежной защиты для сварочной ванны, и как следствие, получить отличный шов. Здесь соблюден принцип, который используется во всех полуавтоматических аппаратах. Главной особенностью данного процесса является автоматическая подача проволоки в сварочную ванну.

Процесс полуавтоматической сварки в среде углекислого газа

Сварка полуавтоматом в среде углекислого газа производится на постоянном токе, полярность которого является обратной, так как при прямой полярности дуга оказывается излишне нестабильной. При наплавке металла лучше использовать как раз прямую полярность, так как коэффициент наплавки при этом будет значительно больше, чем при других параметрах.

Область применения

Применяется такой тип сварки преимущественно для простых соединений. Углекислота уступает аргону по защитным свойствам, но для стандартных видов металла, которых используется в промышленности большинство, он отлично подходит. Это как бюджетная замена другим газам, обладающая более безопасными свойствами хранения и использования. Углекислый газ для полуавтоматической сварки не рекомендуется использовать в закрытых и плохо проветриваемых помещениях, так как он вызывает удушье.

Данная технология находит применение в строительстве, когда делаются каркасы для металлоконструкций. Заводы по производству металлических изделий, а также предприятия, где возникает потребность в ремонте, часто используют полуавтоматы с углекислым газом. Это легкодоступный и освоенный в газ, который может применяться практически везде, где возникает необходимость в соединении металлических изделий

Преимущества

Преимущества полуавтоматической сварки в углекислом газе состоят в следующих основных факторах:

  • Обеспечивается высокое качество соединения, в котором минимизируется появление бракованных изделий;
  • Защитный газ обладает относительно низкой стоимостью;
  • Сварочный процесс можно проводить даже на весу без подкладки;
  • Здесь не возникает проблем со сваркой металла на малых толщинах, а также при сварке электрозаклепками;
  • Соединение металла может осуществляться практически в любом пространственном положении, если правильно подобраны режимы;
  • Рационально используется тепло сварочной дуги, что дает высокую производительность сварки.

Недостатки

Помимо преимуществ, здесь присутствуют и недостатки:

  • Сварка металлов, которые трудно поддаются соединению, здесь может происходить с проблемами, одной из которых является пористость шва;
  • Здесь не рекомендуется проводить многослойную сварку, так как специалисты в большинстве случаев проводят полуавтоматом только первый корневой слой;
  • При использовании в плохо проветриваемом помещении углекислота может вызывать удушье;
  • Не совсем удобно применять данный способ, если нужно сварить что-либо по-быстрому, так как процесс подготовки самого оборудования занимает много места.

Режимы сварки

Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов определяются тем, какова толщина металла заготовки. Здесь можно проводит соединение как самых тонких деталей, данный параметр которых составляет 1-2 мм, так и более толстых, более 6 мм. В среднем же толщина основного металла колеблется в пределах от 3 до 5 мм, если речь идет о стандартных заготовках. От этого значения металла зависит диаметр используемой проволоки или непокрытого электрода, сила тока и напряжения, скорость подачи расходного материала и сколько газа будет затрачено при данном процессе. В среднем, параметры режима для толщины выглядят следующим образом:

Толщина, мм

Диаметр проволоки, ммВеличина тока, АНапряжение, ВСкорость подачи проволоки, м/ч

Расход газа

1,5

0,8120191506
1,7115020200

7

2

1,21702125010
31,420022490

12

4-5

1,62502568014
6 и более1,630030700

16

Размеры зазоров в зависимости от положения детали

Принцип работы

В основе принципа работы данной методики лежит электродуговая сварка. Она является основной температурной силой, которая служит для расплавления присадочного материала и заготовки. В отличие от ручной дуговой, здесь нет плавкого электрода, который расплавляется в сварочной ванне, образуя тем самым шов соединения. Здесь применяется неплавкий электрод из вольфрама, благодаря которому и зажигается дуга. Из-за того, что он не расплавляется, сварочная ванна может поддерживаться беспрерывно в течение длительного периода времени.

Сварочная проволока подается отдельно, так как она не участвует в процессе передачи тока и служит просто для наплавки. Она подается через специальное устройство подачи. Естественно, что в проволоке нет защитной обмазки, которая существует в стандартных сварочных электродах. Чтобы обеспечить достаточный уровень защиты, требуется использовать защитный газ, которым здесь выступает углекислота. Она обволакивает сварочную ванну, что дает надежную защиту от проникновения посторонних элементов.

 

Технология

Сам процесс сваривания в среде углекислого газа является относительно простым и не требует от сварщика каких-то особых усилий. От мастера требуется всего лишь выдержать вылет проволоки, который определяется режимом сварки. Также требуется равномерно с одинаковой скоростью перемещать горелку. Существует ряд рекомендаций, которые относятся к работе с углекислотой на полуавтомате. Для данного процесса следует выполнять следующие правила:

  • Перед тем как начать сам процесс, нужно убедиться, что углекислота выходит из горелки и сам инструмент является исправным. Давление газа во время сваривания должно составлять 0,02 кПа. Это не постоянный показатель, так как при сквозняке и ветре, которые сдувают часть расходного материала, расход становится больше, а соответственно и подачу нужно осуществлять при большем давлении.
  • Горелка должна работать под особым углом. В среднем, данный параметр лежит в пределах от 65 до 75 градусов. Шов желательно вести справ налево. Это обеспечивает лучший просмотр для свариваемых кромок.
  • Если шов получается не соответствующим требуемому качеству, то следует сразу поменять режимы сварки, отрегулировав ток, скорость подачи проволоки, напряжение дуги или прочие значения.

Схема полуавтоматической сварки в среде углекислого газа

Используемые материалы

Здесь применяется два основных вида расходных материалов. Первым является сама углекислота. Она не горючая, так что не вызывает опасности взрыва, но обеспечивает достаточный уровень защиты. Вторым является сварочная проволока, которая подбирается в соответствии с металлом, который будет свариваться. Дополнительно может использоваться флюс, но это зависит от требований сварки.

Заключение

Сварка полуавтоматом с использованием углекислоты является бюджетным вариантом профессионального соединения, уровень которого значительно превосходит газовый и электрический методы соединения.

Газовая дуговая сварка металла - обзор

8.2.2 Дуговая сварка

При дуговой сварке тепло, необходимое для плавления металлов в месте соединения, создается электрической дугой между электродом и соединяемыми деталями. Используются два типа электродов: (1) плавящийся стержень или проволочный электрод, который не только проводит ток, но также плавит и подает присадочный материал в стык, и (2) электрод из неплавящегося стержня, который просто проводит ток в зону сварного шва. Дуга создает температуру около 3500 ° C на конце электрода и создает лужу жидкого металла в области сварного шва.Когда ванна затвердевает за электродом по мере ее удаления от стыка, между соседними частями создается металлургическая связь. Чтобы предотвратить химическую реакцию между жидким металлом и кислородом или азотом в окружающем воздухе, область сварного шва защищена источником инертного газа или шлака.

В автомобильной промышленности дуговая сварка применяется как для стали, так и для алюминия. Однако методы дуговой сварки стали и алюминия различаются из-за различий в их температурах плавления, теплопроводности и коэффициентах теплового расширения (см. Таблицу 8.3). На дуговой сварке алюминия также влияет наличие на его поверхности слоя оксида алюминия. Температура плавления оксидного слоя составляет примерно 2035 ° C, что в три раза выше, чем у алюминия. Этот оксидный слой имеет тенденцию поглощать влагу из воздуха, и, поскольку влага является источником водорода, она вызывает пористость в сварных швах алюминия. Водород также может поступать из масла, смазок, краски и различных поверхностных загрязнителей. Поскольку водород растворяется в жидком алюминии, он растворяется в жидкой сварочной ванне.Однако при понижении температуры во время охлаждения растворимость водорода в алюминии уменьшается, и растворенный водород удаляется во время затвердевания. При высоких скоростях охлаждения свободный водород захватывается сварным швом и вызывает пористость. Поэтому слой оксида алюминия необходимо удалить с поверхности алюминия перед дуговой сваркой. Помимо образования водородной пористости, мелкие частицы оксида, смещенные из оксидного слоя, могут захватываться сварным швом и вызывать снижение пластичности, неполное плавление и растрескивание.

Целостность металла сварного шва обычно не является проблемой для низкоуглеродистых сталей. Однако при дуговой сварке сталей с цинковым покрытием необходимо соблюдать осторожность, поскольку пары цинка могут вызвать пористость в сварных швах при высокоскоростных сварочных процессах. Обычно дуговая сварка низкоуглеродистой стали имеет такую ​​же прочность, как и основная сталь; но в большинстве случаев дуговая сварка в алюминиевом сплаве слабее, часто в значительной степени, чем у основного алюминиевого сплава. Для сплавов серии 5000, не подвергающихся термической обработке, зона сварного шва будет иметь свойства после отжига с нулевым отпуском, независимо от начальной холодной обработки.Для термообрабатываемых сплавов серии 6000 свойства зоны сварного шва будут значительно ниже, чем свойства состояния T6. Послесварочная термообработка может помочь восстановить свойства зоны сварного шва в термообрабатываемых сплавах.

Среди алюминиевых сплавов, используемых для автомобильных кузовов, сплавы серии 5000 имеют более высокую свариваемость, чем сплавы серии 6000. Сплавы серии 5000 можно сваривать с присадочным материалом или без него, в то время как сплавы серии 6000 нуждаются в присадочном материале для предотвращения усадочного растрескивания, возникающего во время затвердевания жидкой сварочной ванны.Обычно в качестве присадочного материала с алюминиевыми сплавами используется алюминиевый сплав с высоким содержанием Mg, например сплав 5356 (Al – 5% Mg). Второй присадочный материал, используемый со сплавами серии 6000, представляет собой алюминиевый сплав с высоким содержанием Si, такой как сплав 4043 (Al – 5% Si). Другая проблема, связанная с дуговой сваркой алюминиевых сплавов, - это термически индуцированная деформация, которая может создавать значительные проблемы при сохранении размерной подгонки.

С увеличением использования высокопрочных сталей и высокопрочных сталей возникла необходимость учитывать их способность к дуговой сварке.В таблице 8.4 приведены значения прочности сварного шва, определенные в результате испытаний на сдвиг внахлест на высокопрочной низколегированной стали (HSLA), которая является обычной высокопрочной сталью, и четырех AHSS, а именно двух сталей DP и двух сталей мартенситного (M). Эффективность соединения, определяемая как соотношение прочности сварного шва и прочности основного металла, очень высока для сталей HSLA и DP, но значительно ниже для мартенситных сталей. Низкая эффективность соединения мартенситных сталей объясняется размягчением зоны термического влияния (HAZ) из-за отпуска на стадии охлаждения.Интересно, что на усталостную прочность этих сталей не влияет размягченная ЗТВ, и обнаружено, что они нечувствительны к статической прочности основного материала (Yan et al., 2005).

Таблица 8.4. Прочность и эффективность сварного шва для GMAW высокопрочных сталей.

Марка стали Покрытие поверхности Прочность основного металла Прочность сварного шва (МПа) Эффективность соединения (%)
Предел текучести (МПа) UTS (МПа)
HSLA350 Без покрытия 350 512 508 99
DP 600 Горячее цинкование 37961786 96
DP 695 Без покрытия 645 980 726 74
M900 Оцинкованный электрогальваническим способом 848 965 468 49
M1300 Без покрытия 1157 1353 45

DP , двухфазный; GMAW , газовая дуговая сварка; HSLA , высокопрочный низколегированный; UTS , предел прочности.

Источник: на основе данных Yan, B., Lalam, S.H., Zhu, H., 2005. Оценка характеристик сварных швов GMAW для четырех современных высокопрочных сталей. В: 2005 Всемирный конгресс SAE. Документ № 2005-01-0904. Общество автомобильных инженеров, Уоррендейл, Пенсильвания.

8.2.2.1 Газовая дуговая сварка металлическим электродом

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), также называемая сваркой в ​​среде инертного газа, представляет собой процесс дуговой сварки, при котором тепло для плавления металла генерируется электрической дугой между плавящимся электродом и металл (рис.8.5). Электрод представляет собой сплошную проволоку, непрерывно подаваемую через дугу в сварочную ванну, которая в конечном итоге становится присадочным металлом в сварном шве. Тип проволоки выбирается в соответствии с прочностью металла сварного шва и прочностью основного металла. Смесь инертных газов, таких как гелий и аргон, втекает в зону сварного шва для экранирования и защиты дуги, сварочной ванны, электрода и основного металла, прилегающего к сварному шву, от взаимодействия с атмосферой. Параметры сварки, которые контролируются для получения приемлемых сварных швов, включают ток дуги, напряжение дуги, скорость подачи проволоки, скорость перемещения электрода, плотность тока и температуру предварительного нагрева.Предварительный нагрев включает нагрев основного металла в области, окружающей стык, перед сваркой. Его часто используют для снижения остаточных усадочных напряжений и повышения стойкости к растрескиванию в зоне сварного шва.

Рисунок 8.5. GMAW процесс. GMAW , Газовая дуговая сварка металла.

GMAW может использоваться для соединения разнородных металлов с близкими температурами плавления и металлургической совместимостью. Близкая температура плавления требуется для обеспечения контролируемого плавления с обеих сторон соединения.Металлургическая совместимость требуется для предотвращения растрескивания в ЗТВ или в основных металлах, а также для создания микроструктуры в зоне сварного шва, которая может обеспечить адекватные характеристики соединения и коррозионную стойкость. Например, при сварке низкоуглеродистой стали с высоколегированной сталью граница плавления может содержать недопустимые уровни очень твердой, хрупкой мартенситной фазы, что снижает прочность соединения. Для некоторых металлургически несовместимых металлов можно выполнить удовлетворительный сварной шов с использованием подходящего присадочного материала.

Сталь и алюминиевые сплавы несовместимы для дуговой сварки, так как (1) существует большая разница между их температурами плавления (см. Таблицу 8.3), (2) железо имеет почти нулевую растворимость в алюминии и (3) хрупкие интерметаллические соединения , такие как Fe 2 Al 5 и FeAl 3 , образуются в месте сварки. Кроме того, большие различия в их тепловых свойствах, таких как коэффициент теплового расширения и теплопроводность, приводят к возникновению внутренних усадочных напряжений после сварки.По этим причинам сварные швы плавлением стали и алюминия при эксплуатации подвержены растрескиванию и хрупкому разрушению.

8.2.2.2 Газовая дуговая сварка вольфрамом

При газовой вольфрамовой дуговой сварке (GTAW), также называемой сваркой вольфрамовым электродом в инертном газе, электрическая дуга создается между неплавящимся вольфрамовым электродом и соединяемыми деталями. Как и в GMAW, для защиты сварочной ванны вокруг дуги используется экранирование инертным газом. Вольфрам является хорошим электродным материалом из-за его высокой температуры плавления 3410 ° C.В случае алюминия сам электрод используется для разрушения оксидного слоя на поверхности алюминиевого листа. В некоторых случаях может потребоваться наполнитель. Когда используется присадочный материал, он подается в место сварки из отдельного прутка или проволоки, а не через электрод. Присадочный материал расплавляется дугой и добавляется в сварочную ванну. GTAW работает медленнее, чем GMAW, но сварные швы, выполненные GTAW, имеют гораздо лучший внешний вид и не требуют отделочных операций или требуют минимальных операций, поскольку в GTAW не образуются брызги.

Сварка CO2 - обзор

6.04.1 Введение

Вероятно, никакая другая техника не была и не является более важной для долговечности, простоты и развития человечества, чем сварка. Это важный процесс в построении нашего мира в различных аспектах, включая сельское хозяйство посредством производства мотокультиваторов, тракторов и комбайнов; пищевая промышленность путем производства дробилок, плит и конвейеров; добыча полезных ископаемых путем производства буров, экскаваторов и трамваев; перевозки за счет производства грузовиков, поездов, кораблей, легковых автомобилей, автобусов и самолетов; обеспечение безопасности при производстве танков, ракет и подводных лодок; производство и передача электроэнергии; информационная коммуникация; и сотни других приложений ( 1 ).

Сварка - это технология, обеспечивающая самый быстрый, надежный и экономичный способ соединения металлов. Область сварки перешла от угольных печей и молотов, используемых для ковки железа, к современным методам, таким как концентрированные ускоренные свободные электроны электронно-лучевого процесса и преимущества роботов и лазеров. Сварка берет свое начало в огне кузнецов, которые могли выковать два раскаленных металла вместе с ударами молотка и терпением ( 2 ).

Предварительно простое определение сварки было «соединение металлов путем их нагрева до расплавленного состояния и их сплавления». С ростом прогресса в сварочных процессах и технологиях определение изменилось. Совершенно верно сказать, что сварной шов прочнее основного металла. Помимо классических областей применения сварки, таких как судостроение, автомобилестроение, строительство зданий и трубопроводов, в настоящее время методы сварки используются в более сложных областях, включая авиацию, космические аппараты и ядерные реакторы.

Традиционно дуговая сварка и сварка кислородно-ацетиленовым топливом были двумя основными методами сварки, но в настоящее время используются более современные технологии, такие как дуговая сварка вольфрамовым электродом в импульсном газе (GTAW), плазменная сварка и резка, дуга под флюсом, сварка металлическим газом в импульсном газе ( GMAW), электронно-лучевой и лазерной сварке. По сути, существует два типа сварки: плавление и не плавление. Первый является наиболее распространенным и включает фактическое плавление соединяемых основных металлов. Сварка без плавления чаще всего представляет собой пайку и пайку, при которых основной металл нагревается, но не расплавляется, а между ними расплавляется второй или «присадочный» металл, образуя прочную связь, когда все они охлаждаются ( 3 ).

6.04.1.1 История сварки

Самые ранние свидетельства о сварке восходят к бронзовому веку. Самыми ранними примерами сварки являются свариваемые золотые шкатулки, относящиеся к эпохе бронзы. Египтяне также научились искусству сварки. Некоторые из их металлических инструментов были сделаны сваркой. В средние века на первый план вышла группа специализированных мастеров, называемых кузнецами. Кузнецы средневековья сваривали различные виды металлических орудий молотком. Способы сварки оставались более или менее неизменными до начала девятнадцатого века.В девятнадцатом веке в сварке произошел крупный прорыв. Использование открытого огня (ацетилена) стало важной вехой в истории сварки, поскольку открытый огонь позволил изготавливать сложные металлические инструменты и оборудование. Англичанин Эдмунд Дэви открыл ацетилен в 1836 году, и вскоре ацетилен стал использоваться в сварочной промышленности. В 1800 году сэр Хамфри Дэви изобрел аккумуляторный инструмент, который мог производить дугу между угольными электродами. Этот инструмент широко применялся при сварке металлов.В 1881 году французскому ученому Огюсту Де Меритенсу удалось сплавлять свинцовые пластины, используя тепло, выделяемое дугой. Позже российский ученый Николай Бенардос и его соотечественник Станислав Ольшевский разработали электрододержатель, на который они получили патенты в США и Великобритании.

В 1890-е годы одним из самых популярных методов сварки была угольная дуга. Примерно в то же время американский C.L. Компания Coffin получила патент США на дуговую сварку металлическим электродом. Н.Г. Компания Slavianoff из России использовала тот же принцип для литья металлов в формы.Металлический электрод с покрытием был впервые представлен в 1900 году Штроменгером. Слой извести сделал дугу более стабильной. В этот период был разработан ряд других сварочных процессов. Некоторые из них включали шовную сварку, точечную сварку, стыковую сварку оплавлением и торцевую сварку. Примерно в то же время стержневые электроды стали популярным сварочным инструментом.

После окончания Первой мировой войны Комфорт Эйвери Адамс основал Американское сварочное общество. Целью общества было продвижение сварочных процессов.К.Дж.Хольстаг также изобрел переменный ток в 1919 году. Однако переменный ток впервые получил коммерческое применение в сварочной промышленности только в 1930-х годах. Автоматическая сварка была впервые представлена ​​в 1920 году. Изобретен П.О. Nobel, автоматическая сварка интегрировала использование дугового напряжения и оголенных электродных проволок. Его использовали для ремонта и литья металлов. В течение этого десятилетия также было разработано несколько типов электродов.

Военно-морская верфь Нью-Йорка разработала приварку шпилек. Сварка шпилек все шире использовалась в строительной отрасли, а также в судостроении.Именно в это время Национальная трубная компания разработала сварочный процесс, называемый сваркой с задушенной дугой. В судостроении процесс приварки шпилек был заменен более совершенной дуговой сваркой под флюсом. Новый тип сварки для бесшовной сварки алюминия и магния был разработан в 1941 году Мередит. Этот запатентованный процесс стал известен как сварка Heliarc ® . Дуговая сварка металлом в среде защитного газа, или GTAW, стала еще одной важной вехой в истории сварки; он был разработан в Battelle Memorial Institute в 1948 году.Сварочный процесс CO 2 , популяризированный Любавским и Новошиловым в 1953 году, стал первым выбором для сварки сталей, поскольку он был сравнительно экономичным. Вскоре электродные проволоки меньшего диаметра сделали сварку тонких материалов более удобной. В 1960-х годах в сварочной отрасли произошло несколько достижений: сварка с двойным экраном и внутренним экраном, а также электрошлаковая сварка были одними из важных сварочных достижений десятилетия. Плазменная дуговая сварка также была изобретена Гейджем в это время.Его использовали для напыления металла. Французы также разработали электронно-лучевую сварку, которая до сих пор используется в авиастроительной промышленности США.

Некоторые из последних достижений в сварочной промышленности включают процесс сварки трением, разработанный в России, и лазерную сварку. Изначально лазер был разработан в Bell Telephone Laboratories, но сейчас он используется для различных сварочных работ. Из-за огромной концентрации энергии в небольшом пространстве он оказался мощным источником тепла.Это связано с присущей лазерам способностью обеспечивать точность для всех видов сварочных работ. Сварка трением, в которой используются скорость вращения и давление осадки для обеспечения теплоты трения, была разработана в Советском Союзе. Это специализированный процесс, который применяется только тогда, когда необходимо сварить достаточный объем аналогичных деталей из-за первоначальных затрат на оборудование и инструменты. Этот процесс называется инерционной сваркой.

Недавно компания Pulsar Ltd. представила магнитно-импульсную сварку.Израиля с использованием емкостной энергии в качестве твердотельного сварочного процесса. Разрядив 2 миллиона ампер менее чем за 100 мкс, этот процесс может создать металлургический, неметаллургический или механический замок, в зависимости от используемой подложки. Зона термического влияния (HAZ) не создается, поскольку происходит повышение температуры всего на 30 ° C.

За последние 50 лет в сварке появилось больше инноваций, и с изобретением лазера использование лазерного луча для сварки стало популярным на автоматизированных предприятиях.Также было много улучшений в области безопасности, а инструменты, оборудование и защитная одежда теперь делают сварку очень безопасной деятельностью ( 4 ).

6.04.1.2 Промышленная автоматизация

На сегодняшнем глобальном рынке производственные организации сталкиваются с конкуренцией как на национальном, так и на международном уровне, что вынуждает их повышать эффективность своей деятельности. С этой целью концепция компьютерного интегрированного производства (CIM) была внедрена в различных производственных средах с различными целями, включая повышение производительности труда, улучшение качества продукции, повышение производительности капитальных ресурсов и обеспечение быстрого реагирования на потребности рынка.Стратегия CIM заключается в интеграции информационных баз различных единиц автоматизации в традиционные рамки производства. В этом отношении CIM можно рассматривать как систему управления с обратной связью, где типичный ввод - это заказ на продукт, а соответствующий вывод - это доставка готового продукта ( 5 ).

Автоматизация физических производственных процессов в цехе - ключевой компонент стратегии CIM для повышения производительности. В этом контексте роботы сыграли важную роль в автоматизации различных операций.Роботы успешно автоматизируют простые и повторяющиеся операции, одновременно повышая качество производимой продукции во многих производственных областях. Использование роботов также весьма желательно в опасных производственных операциях, таких как окраска распылением и сварка, которые представляют известные риски для здоровья людей-операторов.

Промышленные роботы - неотъемлемые компоненты сегодняшнего завода и даже в большей степени завода будущего. Спрос на использование роботов проистекает из потенциала гибких, интеллектуальных машин, которые могут выполнять задачи повторяющимся образом при приемлемых уровнях стоимости и качества.Самой активной отраслью применения роботов является автомобильная промышленность, и существует большой интерес к применению роботов для сварочных и сборочных операций, а также для погрузочно-разгрузочных работ. Типичные применения роботов включают сварку, покраску, сборку, подбор и размещение (например, упаковку, укладку на поддоны и технологию поверхностного монтажа), осмотр продукции и испытания; все выполнено с высокой выносливостью, скоростью и точностью.

Наиболее часто используемые конфигурации роботов - это шарнирные роботы, роботы SCARA, роботы Delta и роботы с декартовой координатой (также известные как портальные роботы или роботы x-y-z).В контексте общей робототехники большинство типов роботов попадают в категорию роботов-манипуляторов (что связано с использованием слова манипулятор в ранее упомянутом стандарте ISO). Роботы обладают разной степенью автономности:

Некоторые роботы запрограммированы на выполнение определенных действий снова и снова (повторяющиеся действия) без изменений и с высокой степенью точности. Эти действия определяются запрограммированными процедурами, которые определяют направление, ускорение, скорость, замедление и расстояние для серии скоординированных движений.

Другие роботы гораздо более гибки в отношении ориентации объекта, на котором они работают, или даже задачи, которая должна быть выполнена на самом объекте, которую робот может даже идентифицировать. Например, для более точного руководства роботы часто содержат подсистемы машинного зрения, действующие как их «глаза», связанные с мощными компьютерами или контроллерами. Искусственный интеллект или то, что его называют, становится все более важным фактором в современном промышленном роботе.

Джордж Девол подал заявку на получение первых патентов на робототехнику в 1954 году (выдан в 1961 году). Первой компанией, производящей роботов, была Unimation, основанная Деволом и Джозефом Ф. Энгельбергерами в 1956 году и основанная на оригинальных патентах Девола. Роботов Unimation также называли программируемыми машинами передачи, потому что их основное предназначение вначале заключалось в переносе объектов из одной точки в другую на расстоянии менее дюжины футов или около того. Они использовали гидравлические приводы и были запрограммированы в совместных координатах; я.е., углы различных суставов сохранялись во время фазы обучения и воспроизводились в работе. Они имели точность с точностью до 1/10 000 дюйма ( 5 ) (примечание: хотя точность не является подходящей мерой для роботов, обычно ее оценивают с точки зрения повторяемости). Позже Unimation передала лицензию на свою технологию Kawasaki Heavy Industries и GKN, производящим Unimates в Японии и Англии соответственно. Некоторое время единственным конкурентом Unimation была компания Cincinnati Milacron Inc. из Огайо. Ситуация радикально изменилась в конце 1970-х годов, когда несколько крупных японских конгломератов начали производить аналогичные промышленные роботы ( 6 ).

В 1969 году Виктор Шейнман из Стэнфордского университета изобрел Стэнфордскую руку, полностью электрический шестиосевой шарнирный робот, предназначенный для решения руки. Это позволило ему точно следовать произвольным путям в космосе и расширило потенциальные возможности использования робота для более сложных приложений, таких как сборка и сварка. Затем Шейнман спроектировал вторую ветвь для лаборатории MITAI, названную «ветвью MIT». Шейнман, получив стипендию от Unimation на разработку своих проектов, продал эти проекты Unimation, которая при поддержке General Motors разработала их, а затем продал как Программируемый универсальный сборочный станок (ПУМА).

Промышленная робототехника довольно быстро стала популярной в Европе, и ABB Robotics и KUKA Robotics представили своих роботов на рынке в 1973 году. ABB Robotics (ранее ASEA) представила IRB 6, одного из первых в мире коммерчески доступных роботов с полностью электрическим микропроцессорным управлением. . Первые два робота IRB 6 были проданы компании Magnusson в Швеции для шлифовки и полировки изгибов труб и были запущены в производство в январе 1974 года. Также в 1973 году KUKA Robotics построила своего первого робота, известного как FAMULUS, который также является одним из первых роботов с шарнирно-сочлененной рамой, который имеют шесть осей с электромеханическим приводом.

Интерес к робототехнике возрос в конце 1970-х, и многие американские компании вышли на рынок, в том числе такие крупные фирмы, как General Electric и General Motors (которые создали совместное предприятие FANUC Robotics с японской FANUC LTD). Американские стартап-компании включали Automatics и Adept Technology, Inc. На пике бума роботов в 1984 году Unimation была приобретена Westinghouse Electric Corporation за 107 миллионов долларов. В 1988 году Westinghouse продала Unimation французской компании Stäubli Faverges SCA, которая до сих пор производит шарнирных роботов для общепромышленных и чистых помещений, и даже купила роботизированное подразделение Bosch в конце 2004 года.

Лишь нескольким неяпонским компаниям удалось выжить на этом рынке, основными из которых являются Adept Technology, Stäubli-Unimation, шведско-швейцарская компания ABB Asea Brown Boveri, немецкая компания KUKA Robotics и итальянская компания Comau.

6.04.1.3 Сварочные роботы

Что делает робототехнику настолько интересной, так это то, что это наука о гениальных устройствах, сконструированных с высокой точностью, питаемых от постоянного источника питания и гибких с точки зрения программирования.Это не обязательно означает открытый исходный код, это означает наличие мощных расширенных программных интерфейсов и стандартов де-факто как для оборудования, так и программного обеспечения, обеспечивающих доступ к возможностям системы без ограничений. Это особенно необходимо в исследовательской среде, где требуется хороший доступ к ресурсам для реализации и тестирования новых идей. Если это доступно, то системному интегратору (или даже исследователю) не потребуется программное обеспечение с открытым исходным кодом, по крайней мере, для традиционных областей робототехники (промышленные роботы-манипуляторы и мобильные роботы).На самом деле, этого также может быть очень трудно достичь, поскольку в этих областях робототехники десятилетия инженерных усилий достигли очень хороших результатов и надежных машин, которые нелегко сопоставить. Тем не менее, эта проблема с открытым исходным кодом очень важна для новых исследований робототехники (таких как гуманоидная робототехника, космическая робототехника, роботы для использования в медицине) как способ распространения и ускорения разработки.

Промышленная роботизированная сварка - безусловно, самая популярная область применения робототехники во всем мире ( 7 ).На самом деле существует огромное количество продуктов, для сборки которых требуются сварочные операции. Автомобильная промышленность, вероятно, является наиболее важным примером, с операциями точечной сварки и сварки MIG / MAG в кузовных цехах сборочных линий. Тем не менее, все большее число малых предприятий, ориентированных на клиента, производят небольшие серии или уникальные продукты, предназначенные для каждого клиента. Этим пользователям необходим хороший и высокоавтоматизированный процесс сварки, чтобы своевременно и качественно реагировать на потребности клиентов.Именно для этих компаний концепция гибкого производства ( 8 , 9 ) применима в наибольшей степени, что, очевидно, поддерживается гибкими производственными установками (рис. 1). Несмотря на весь этот интерес, промышленная роботизированная сварка немного эволюционировала и далека от того, чтобы быть решенным технологическим процессом, по крайней мере, в общем. Процесс сварки сложен, его сложно параметризовать, а также эффективно контролировать и контролировать ( 10 - 14 ). Фактически, большинство методов сварки не до конца изучены, а именно влияние на сварные соединения, и используются на основе эмпирических моделей, полученных опытным путем в конкретных условиях.Влияние процесса сварки на свариваемые поверхности в настоящее время полностью не изучено. В большинстве случаев сварка (например, сварка MIG / MAG) может вызывать чрезвычайно высокие температуры, сосредоточенные в небольших зонах. Физически это заставляет материал испытывать чрезвычайно высокие и локализованные циклы теплового расширения и сжатия, которые вносят изменения в материалы, которые могут влиять на его механическое поведение наряду с пластической деформацией ( 15 - 17 ).

Рисунок 1. Зона промышленного робота.

Воспроизведено из Pires, N .; Loureiro, A .; Bölmsjo, G. Сварочные роботы, технологии, системные проблемы и приложения ; Springer-Verlag: London, 2006.

Эти изменения должны быть хорошо известны, чтобы минимизировать последствия. Использование роботов для выполнения сварочных работ непросто, и в отношении них проводились различные исследования и разработки ( 18 - 22 ). И это потому, что современный мир производит огромное количество разнообразной продукции, в которой для сборки некоторых деталей используется сварка (рис. 2).Если процент сварных соединений, включенных в изделие, достаточно велик, то для выполнения сварочной задачи следует использовать какую-то автоматизацию. Это должно привести к более дешевым продуктам, поскольку можно повысить производительность и качество, а также снизить производственные затраты и рабочую силу ( 23 ). Тем не менее, когда к сварочной установке добавляется робот, количество и сложность проблем возрастает. Роботы по-прежнему сложно использовать и программировать обычными операторами, они имеют ограниченное количество удаленных средств и программных сред, а управление ими осуществляется с помощью закрытых систем и ограниченных программных интерфейсов ( 24 - 28 ).

Рисунок 2. Традиционные и современные области исследований робототехники.

Воспроизведено из Pires, N .; Loureiro, A .; Bölmsjo, G. Сварочные роботы, технологии, системные проблемы и приложения ; Springer-Verlag: London, 2006.

Сварка MIG

На главную> Металл Советы и факты по изготовлению> MIG Welding

Advantage Fabricated Metals выполняет несколько сварок процессы .Два наиболее распространенных сварочных процесса, которые мы используем, включают: TIG, аббревиатура от Tungsten Inert Gas сварка и MIG, аббревиатура от Metal Inert Gas Welding. TIG также упоминается как GTAW (газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом) и Heliarc®. МИГ также упоминается как GMAW (газовая дуговая сварка металла). Мы также предлагаем оксиацетилен. сварка.

«Металл» в газовой дуговой сварке металла относится к проволоке, используется для зажигания дуги.Он защищен инертным газом и Подающая проволока также действует как присадочный стержень. MIG довольно прост в освоении и использовании, поскольку это полуавтоматический процесс сварки.

Характеристики процесса сварки MIG

МИГ:

  • В процессе сварки используется плавящийся проволочный электрод, подается с катушки,
  • Обеспечивает равномерный сварной шов,
  • Выполняет сварной шов без шлака,
  • Использует защитный газ, обычно - аргон, аргон - от 1 до 5% кислорода, аргон - от 3 до 25% CO 2 и комбинация газообразного аргона / гелия,
  • Считается полуавтоматическим процессом сварки,
  • Позволяет сваривать во всех положениях,
  • Требует меньше навыков оператора, чем сварка TIG,
  • Позволяет выполнять длинные сварные швы без пусков и остановок,
  • Требуется небольшая очистка.

На следующем рисунке показан типичный процесс сварки MIG, показывающий дугу, которая образуется между проволочным электродом и заготовкой. В процессе сварки MIG электрод плавится в дуге и осаждается как присадочный материал. Используемый защитный газ предотвращает атмосферное загрязнение от атмосферного загрязнения и защищает сварной шов во время затвердевания. Защитный газ также способствует стабилизации дуги, что обеспечивает плавный перенос металла от сварочной проволоки в расплавленную сварочную ванну.

Универсальность - главное преимущество процесса сварки MIG. Он способен соединения большинства типов металлов и может выполняться в большинстве положений, даже если ровная горизонталь наиболее оптимальна.

Наиболее распространенные сварные швы показаны ниже. В их число входят:

  • нахлест
  • стык
  • Тройник и
  • стык кромочный

MIG используется для сварки многих материалов, а для образования дуга в зависимости от свариваемых материалов.Смесь аргона CO 2 обычно используется для сварки низкоуглеродистой стали, алюминия, титана и легированных металлов. Гелий используется для высокоскоростной сварки низкоуглеродистой стали и титана, а также меди и нержавеющей стали. Углекислый газ чаще всего используется для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Магний и чугун - это другие металлы, обычно свариваемые с использованием процесса MIG.

Ознакомьтесь с обзором наших сварочных услуг и любых процессов обработки металлов давлением, предлагаемых Воспользуйтесь преимуществами готовых металлов, щелкнув по ссылкам выше.

Для получения дополнительной информации о Advantage Fabricated Metals и металлообработке, металл услуги по изготовлению и сварке, которые мы предоставляем, заполните контактную информацию форму или позвоните нам по телефону 1-815-323-1310 .

Сопутствующие услуги по изготовлению металлов, советы и факты:

О компании Advantage Fabricated Metals | Услуги по обработке металлов давлением
Материалы | Преимущества | FAQs | Глоссарий по сварке и обработке металлов
Советы и факты | Ссылки И ресурсы | Карта сайта
Связаться с нами | Дом


Advantage Fabricated Metals
подразделение Corrugated Metals, Inc.
Мы инвестируем в наших клиентов ™
3575 Morreim Drive • Бельвидер, Иллинойс 61008
Телефон: 1-815-323-1310 • Факс: 1-815-323-1317
Эл. Почта: [email protected]

Авторские права © Advantage Fabricated Metals, Inc., 2003-2009 гг.
Все права защищены.

Сварка МИГ | Металлургия для чайников

Сварка МИГ - Обзор

Сварка МИГ - это сокращение от Metal Inert Gas Welding.Этот процесс был разработан в 1940-х годах и считается полуавтоматическим. Это означает, что сварщику по-прежнему требуются навыки, но сварочный аппарат MIG будет постоянно заполнять свариваемое соединение. Сварка MIG может использоваться для сталей любой толщины, для алюминия, никеля и даже для нержавеющей стали и т. Д. Однако чаще всего она используется на производстве и в промышленных условиях.

Сварка MIG - это сокращение от Metal Inert Gas Welding

Сварка металла в среде инертного газа (MIG), также иногда называемая дуговой сваркой металла в газе (GMAW), - это процесс, который был разработан в 1940-х годах для сварки алюминия и других цветных металлов.Сварка MIG - это автоматический или полуавтоматический процесс, в котором проволока, подключенная к источнику постоянного тока, действует как электрод для соединения двух металлических частей, когда она непрерывно проходит через сварочный пистолет. Поток инертного газа, первоначально аргона, также пропускается через сварочную горелку одновременно с проволочным электродом. Этот инертный газ действует как щит, удерживая переносимые по воздуху загрязнители вдали от зоны сварного шва.

Основным преимуществом сварки MIG является то, что она позволяет сваривать металл намного быстрее, чем традиционные методы сварки штучной сваркой.Это делает его идеальным для сварки более мягких металлов, таких как алюминий. Когда этот метод был впервые разработан, стоимость инертного газа делала процесс сварки стали слишком дорогим. Однако с годами процесс эволюционировал, и теперь для обеспечения функции защиты можно использовать полуинертные газы, такие как двуокись углерода, что делает сварку MIG рентабельной сваркой стали.

Оборудование

MIG состоит из сварочной горелки, источника питания, источника защитного газа и системы подачи проволоки, которая вытягивает проволочный электрод из катушки и проталкивает ее через сварочную горелку.Для сварочного пистолета с водяным охлаждением может потребоваться источник охлаждающей воды. Существуют также стержневые печи Mig для правильного хранения электродов.

Для большинства сварочных операций MIG требуется постоянный ток с обратной полярностью. Этот тип электрического соединения обеспечивает стабильную дугу, помогает сгладить перенос металла, имеет относительно низкие потери от разбрызгивания и дает хорошие характеристики сварного шва. Прямая полярность постоянного тока (отрицательный электрод) используется редко, поскольку дуга может стать нестабильной и неустойчивой, даже если скорость плавления электрода выше.

Основные принципы сварки MIG

Переменный ток не нашел коммерческого применения при сварке MIG, потому что дуга гаснет в течение каждого полупериода, поскольку ток уменьшается до нуля, и она может не загореться повторно, если катод достаточно охладится. Пистолеты MIG доступны для ручного управления, полуавтоматической сварки, а также для машинной или автоматической сварки. Поскольку электрод подается непрерывно, сварочная горелка должна иметь скользящий электрический контакт для передачи сварочного тока на электрод.Пистолет также должен иметь газовый канал и сопло, чтобы направлять защитный газ вокруг дуги и расплавленной сварочной ванны.

Электрический переключатель используется для включения и выключения сварочного тока, подачи электрода и подачи защитного газа. Выбор горелок с воздушным или водяным охлаждением зависит от типа защитного газа, диапазона сварочного тока, материалов, конструкции сварного шва, а также существующих производственных практик и условий. Пистолеты с воздушным охлаждением обычно ограничены работой с током 200 ампер или меньше. Пистолеты с водяным охлаждением обычно используются для применений, требующих от 200 до 750 ампер.Гидравлические линии в пистолете с водяным охлаждением добавляют вес и снижают маневренность пистолета для сварки. Когда он был впервые разработан, он назывался (GMA) Gas Metal Arc.

Сварка МИГ , в отличие от большинства других сварочных процессов, имеет один стандартный тип напряжения и тип полярности. Постоянный ток течет в одном направлении, от отрицательного (-) к положительному (+). Источник питания, используемый для сварки MIG, называется «источником постоянного напряжения». При сварке MIG контролируется и регулируется напряжение.При сравнении сварки MIG с дуговой сваркой или сваркой TIG сварочные аппараты MIG используют настройки напряжения для настройки аппарата. Сварочные аппараты TIG и дуговой сварки используют силу тока для настройки аппарата или «источника постоянного тока».

Сварочные аппараты

MIG состоят из рукоятки с спусковым крючком, контролирующим подачу проволоки, подающую проволоку от катушки к сварному шву. Проволока похожа на бесконечный велосипедный тормозной трос. Проволока проходит через лайнер, который также имеет газ, подводимый по тому же кабелю к месту возникновения дуги, что защищает сварной шов от воздействия воздуха.

Преимущества сварки MIG:

  • Высококачественные сварные швы можно производить намного быстрее
  • Поскольку флюс не используется, нет возможности улавливания шлака в металле сварного шва, что приведет к получению высококачественных сварных швов
  • Газовый экран защищает дугу, поэтому потери легирующих элементов очень малы. Образуются лишь незначительные брызги при сварке
  • Сварка MIG универсальна и может использоваться с широким спектром металлов и сплавов
  • Процесс MIG может осуществляться несколькими способами, включая полуавтоматический и полностью автоматический
  • Он производит длинные непрерывные сварные швы намного быстрее, чем традиционные методы сварки.
  • Поскольку защитный газ защищает сварочную дугу, этот тип сварки дает чистый сварной шов с очень небольшим количеством брызг.
  • Может использоваться с самыми разными металлами и сплавами.

Недостатки:

  • Сварку MIG нельзя использовать в вертикальном или потолочном положении из-за высокого тепловложения и текучести сварочной ванны
  • Оборудование сложное.
  • Оборудование довольно сложное, так как для сварки MIG требуется источник постоянного тока, постоянный источник и поток газа, а также постоянно движущийся проволочный электрод.Кроме того, электроды доступны в широком диапазоне размеров и изготавливаются из различных типов металлов в зависимости от области применения при сварке.
  • Фактически используемая технология отличается от традиционной сварки, поэтому сварка MIG требует обучения даже для опытных сварщиков. Например, сварщикам MIG необходимо отодвинуть сварочную ванну от себя и вдоль шва.
  • Необходимость в защите от инертного газа означает, что сварку MIG нельзя использовать на открытой местности, где ветер сдует газовую защиту.

Газ для сварки MIG - это то, что делает сварку MIG возможной. Название сообщает нам об этом; «Сварка металлов в инертном газе». Используемые газы защищают сварной шов от кислорода воздуха. Когда в смесь добавляется углекислый газ или кислород, сварка MIG технически больше не является сваркой MIG. Это связано с тем, что и углекислый газ, и кислород не являются инертными газами. Затем процесс становится GMAW или газовой дуговой сваркой.

Также определяет вид используемого газа:

  • Насколько глубоко сварной шов проникает в свариваемый металл
  • Характеристики сварочной дуги
  • Механические свойства сварного шва.

При выборе типа используемого газа лучше всего запросить информацию в магазине сварочных материалов. Магазин порекомендует газ, соответствующий используемой сварочной проволоке. Или можно воспользоваться рекомендациями производителя сварочной проволоки. Как правило, производитель предлагает несколько вариантов: от наилучшего до того, что обеспечит минимально приемлемые результаты. Окончательный выбор типа газа основывается на стоимости.

Четыре наиболее часто используемых газа:

  • Аргон
  • CO2 / двуокись углерода
  • O2 / кислород
  • Гелий (наименее распространенный)

В большинстве случаев эти газы используются в виде смеси, обычно состоящей из диоксида углерода и аргона или кислорода.Кислород является причиной большинства дефектов сварного шва, однако, в небольшом количестве, смешанный с другими газами, он улучшает характеристики дуги. Аргон и углекислый газ можно использовать сами по себе. В некоторых случаях используется трехкомпонентный защитный газ, содержащий аргон, диоксид углерода и гелий.

Наиболее распространенные смеси и газы:

  • C2 или 2% диоксида углерода и 98% аргона
  • C25 или 25% двуокиси углерода и 95% аргона
  • 100% двуокись углерода
  • 100% аргон

Сварку углеродистой стали можно производить только с использованием двуокиси углерода, и это дает самое глубокое проплавление, наибольшее количество дыма и самый грубый сварной шов.Можно использовать смесь газов от 2% до 25% двуокиси углерода и остального аргона. Однако более высокий процент аргона приведет к более гладкому и красивому сварному шву и улучшит характеристики дуги.

Сварка нержавеющей стали обычно выполняется с использованием C2 или 2% двуокиси углерода и 98% аргона. В некоторых случаях используется трехкомпонентный защитный газ, содержащий 90% гелия, 7,5% аргона и 2,5% двуокиси углерода. Сварка алюминия обычно выполняется одним аргоном, за одним исключением. Если свариваемый алюминий толще, чем ½ дюйма, в смесь может быть добавлен гелий.

Сварка

MIG - это сварочный процесс, с помощью которого можно сваривать практически любой металл. Возможно, это не всегда лучший выбор для обеспечения качества сварки, но сварка MIG является быстрой, экономичной и дает результаты, более чем приемлемые для большинства производственных и производственных нужд! Не все строят космическую станцию.

Три наиболее распространенных металла, свариваемых сварочным аппаратом MIG:

  • Сталь углеродистая.
  • Нержавеющая сталь.
  • Алюминий, со специальным механизмом подачи, потому что алюминиевая проволока очень мягкая.

Сварные швы из углеродистой стали почти безупречно выполняются сварочным аппаратом MIG. Существует очень мало проблем, кроме недостатков конструкции сварочного аппарата MIG. Жесткость проволоки достаточна для того, чтобы проходить через футеровку из машины с минимальным трением, вызывающим проблемы, и имеет достаточную жесткость для подачи без наматывания. В зависимости от того, какое напряжение работает на сварочном аппарате MIG, сварку можно настроить на один из трех типов переноса: короткое замыкание, шаровидное соединение или распыление.

MIG-сварка нержавеющей стали не требует специального оборудования. В случае сварки нержавеющей стали самая большая проблема возникает из-за шнура или гильзы сварщика. Уловка при сварке нержавеющей стали заключается в том, чтобы шнур оставался как можно более прямым. В противном случае механизм подачи проволоки, который питает сварное соединение, будет иметь слишком большое трение из-за того, что нержавеющая сталь более жесткая, чем углеродистая. Представьте себе попытку протолкнуть проволочную вешалку через изогнутый садовый шланг. Скорее всего, если шланг прямой, его можно будет легко пропустить.Если шланг погнут, у вас возникнут трудности.

Сварка алюминия MIG обычно требует двойной подачи, называемой, (метод выталкивания и вытягивания). То есть катушка с проволокой проталкивается через ручку MIG, а сама ручка имеет шкив, который тянет проволоку. Сварка алюминия не очень распространена для сварки MIG. Обычно это делается, когда требуется высокая производительность. Первое изображение ниже представляет собой двухвальцовую толкающую подачу на машине Millermatic 350P MIG. Второе и третье изображения ниже представляют собой вид снизу и вид сверху пистолета с питанием питанием Python.

Возможно вам понравится

Случайные стойки

  • Поломка вала направляющего ролика
    Часть вышедшего из строя вала «направляющего ролика» была отправлена ​​на анализ неисправности (рис. 1). Этот вал предназначен для ...
  • Алюминиевый сплав
    Алюминий - очень универсальный металл, его можно отливать в любой известной форме. Он может быть прокатан, штампован, вытянут, пряден, формован ...
  • Сварка
    Сварка - это процесс изготовления или скульптуры, при котором материалы, обычно металлы или термопласты, соединяются путем образования коагулянтов...
  • Подводная сварка
    Подводная сварка - это процесс сварки при повышенном давлении, обычно под водой. Подводная или гипербарическая сварка ...
  • Как склепать алюминий?
    Заклепка - это постоянная механическая застежка. Перед установкой заклепка состоит из гладкого цилиндрического вала с ...

Что такое газовая дуговая сварка металла? (Сварка MIG / Сварка MAG)

Сварка в среде инертного газа (MIG) и сварка в среде активного газа (MAG) - это процессы газовой дуговой сварки (GMAW), в которых используется тепло, создаваемое электрической дугой постоянного тока между плавящимся металлическим электродом и заготовкой, которые плавятся вместе, чтобы создать сварочную ванну, которая предохранители, чтобы сформировать соединение.

Сварка MIG и MAG известна в США как газовая дуговая сварка (GMAW).

Это часть серии часто задаваемых вопросов TWI.

MIG / MAG аналогичен MMA в том, что тепло для сварки создается за счет образования дуги между плавящимся металлическим электродом и заготовкой; электрод плавится, образуя сварной валик. Основное отличие состоит в том, что металлический электрод представляет собой проволоку небольшого диаметра, подаваемую через контактный наконечник от катушки подачи проволоки, а защитный газ подается через сварочную горелку.Поскольку проволока подается непрерывно, ручной процесс иногда называют полуавтоматической сваркой. В сварке MIG и MAG используются газовые баллоны для подачи защитного газа и совместимые присадочные материалы. Например, для сварки алюминия следует использовать алюминиевую проволоку, тогда как для сварки стали методом MIG потребуется подходящая стальная присадочная проволока.

В чем разница между MIG и MAG?

Сварка MIG (металл в инертном газе) - это процесс сварки, при котором между плавящимся проволочным электродом и заготовкой образуется электрическая дуга.В этом процессе в качестве защитного газа используются инертные газы или газовые смеси. Аргон и гелий обычно используются для сварки MIG цветных металлов, таких как алюминий.

Сварка MAG (Metal Active Gas) - это процесс дуговой сварки, при котором между плавящимся проволочным электродом и соединяемым материалом создается электрическая дуга. При сварке MAG используются активные защитные газы, в первую очередь для сварки сталей. Эти защитные газы представляют собой смеси двуокиси углерода, аргона и кислорода.

Примеры этих активных газов включают CO 2 , Ar + от 2 до 5% O 2 , Ar + от 5 до 25% CO 2 и Ar + 10% CO 2 + 5% O 2 .

Единственное различие между MIG и MAG - это тип используемого защитного газа.

Состав защитного газа важен, поскольку он оказывает значительное влияние на стабильность дуги, перенос металла и степень разбрызгивания. Защитный газ также влияет на поведение сварочной ванны, особенно на проплавление и механические свойства сварного соединения.

Режим переноса металла

Способ или режим, в котором металл переходит от присадочной проволоки в сварочную ванну, в значительной степени определяет рабочие характеристики процесса.Существует три основных режима переноса металла:

  • Короткое замыкание (перенос погружением)
  • Распылительная передача
  • Импульсная передача

Короткое замыкание и импульсный перенос металла используются для работы при слабом токе, а перенос распылением используется только при высоких сварочных токах. При коротком замыкании или переносе «погружением» расплавленный металл, образующийся на кончике проволоки, переносится путем погружения проволоки в сварочную ванну. Это достигается установкой низкого напряжения.Чтобы минимизировать разбрызгивание, необходимо соблюдать осторожность при настройке напряжения и индуктивности в зависимости от скорости подачи проволоки. Индуктивность используется для управления скачком тока, возникающим при погружении проволоки в сварочную ванну.

Для переноса распылением необходимо гораздо более высокое напряжение, чтобы проволока не соприкасалась, то есть не замыкалась, со сварочной ванной. Расплавленный металл на кончике проволоки переходит в сварочную ванну в виде брызг мелких капель (меньше диаметра проволоки).Однако существует минимальный уровень или порог тока, ниже которого капли не будут принудительно выбрасываться через дугу. Если попытаться использовать метод открытой дуги, намного ниже порогового уровня тока, слабые силы дуги будут недостаточными для предотвращения образования больших капель на кончике проволоки. Эти капли беспорядочно перемещаются по дуге под действием нормальной силы тяжести. Импульсный режим был разработан как средство стабилизации разомкнутой дуги при низких уровнях тока, то есть ниже порогового уровня, во избежание короткого замыкания и разбрызгивания.Перенос металла методом распыления достигается применением импульсов тока, каждый из которых имеет силу, достаточную для отделения капли.

Обычная сварка MIG / MAG выполняется с использованием источника постоянного напряжения, который обеспечивает стабильную дугу с саморегулированием. Для импульсной сварки используется источник постоянного напряжения или постоянного тока с обратной связью по напряжению.

Каковы преимущества и недостатки сварки MIG?

Сварка

MIG позволяет быстро выполнять сварные швы высокого качества, а из-за недостатка флюса исключается возможность попадания шлака в металл шва.Защитный газ защищает дугу, что означает небольшую потерю легирующих элементов и незначительное разбрызгивание сварочного шва. Сварку MIG можно выполнять несколькими способами, включая полуавтоматический и полностью автоматический, и это универсальный процесс, который можно использовать для соединения различных металлов и сплавов.

Недостатки сварки MIG заключаются в том, что ее нельзя выполнять в вертикальном или верхнем положении из-за высокой температуры и текучести сварочной ванны. Кроме того, оборудование, используемое сварщиком MIG, может быть сложным.

Каковы преимущества и недостатки сварки MAG?

Поскольку зона сварки защищена защитным газом, сварка MAG не вызывает окисления. Это быстрый процесс сварки, что означает меньшее тепловое воздействие на окружающий материал. Сварку MAG можно выполнять во всех положениях, что делает ее одним из наиболее широко используемых сварочных процессов.

К недостаткам можно отнести опыт, необходимый для правильного выполнения этого процесса. Сварку MAG нельзя проводить на открытом воздухе, так как сварочный газ необходимо защищать от ветра, а всю ржавчину необходимо удалить с детали до начала сварки.Дуговая сварка порошковой проволокой больше подходит для наружных работ или подводных сварочных швов, которые также можно лучше выполнять с помощью дуговой сварки металлическим электродом в защитных оболочках или дуговой сварки вольфрамовым электродом. Как и во всех электродуговых процессах, необходимо использовать надлежащие PPI и, в частности, средства защиты глаз.

Опыт в области сварки MIG и MAG

TWI имеет значительный опыт в разработке и аттестации процедур сварки MIG / MAG для различных областей применения в промышленности.

Как выбрать типы защитного газа для GMAW

  • Гелий имеет более низкую плотность, чем аргон, который требует более высоких скоростей потока.Гелий также является газом с одним атомом, который обычно используется для более толстых материалов. Это также хороший выбор для сварки алюминия. Потому что, несмотря на ограниченную высокую цену, гелий уже редко встречается в отрасли.

  • Двуокись углерода (CO 2 ) редко используется сама по себе, потому что она дает широкий сварной шов и часто приводит к образованию большого количества брызг. CO 2 чаще всего сочетается с аргоном для получения наилучшего конечного результата. CO 2 также является химически активным газом, что означает, что он имеет высокий потенциал ионизации.

Газы, используемые в смесях
  • Кислород - это двухатомная молекула, обычно добавляемая в газовые смеси GTAW в количестве 10% или меньше. Его можно рассматривать как дополнение к аргону для GMAW, поскольку он может помочь создать глубокий и узкий проплавленный сварной шов в специализированных приложениях.

  • Водород - это активный защитный газ, который также обычно используется в смесях GMAW в количестве 10% или меньше.Эта двухатомная молекула имеет тенденцию давать горячие бусинки с широкой поверхностью. Водород в основном используется в материалах из нержавеющей стали для улучшения текучести и увеличения скорости движения.

Как выбрать защитный газ

При выборе защитного газа для GMAW необходимо учитывать три основных компонента: тип материала, тип наполнителя и режим переноса.

  • Тип материала : Наиболее важным фактором является соответствие вашего газа типу материала.Например, сталь намного плотнее алюминия, поэтому для достижения желаемого результата сварки требуется другой защитный газ. Также важно учитывать толщину материалов, поскольку более толстые материалы потребуют более высоких тепловложений.

  • Присадочный металл Тип : дважды проверьте, соответствует ли присадочный металл основному материалу. Это даст вам уверенность, когда дело доходит до выбора наилучшего защитного газа.

  • Режим переноса сварки : определите, используете ли вы короткое замыкание, дугу со струйным переносом, импульсную дугу или глобальный перенос.Каждый режим передачи будет лучше работать с определенными защитными газами, чем с другими.

Когда дело доходит до защитного газа для GMAW, есть еще много чего. Следите за новостями в следующих статьях, в которых мы рассмотрим правильный поток защитного газа и подробно расскажем о процессе GMAW с каждым типом материала!

GMAW Welding Equipment Builders

Выбор подходящего защитного газа - важный шаг на пути к успеху сварки.При правильной оптимизации это не только улучшит качество сварки, но и сэкономит деньги и время. Команда Bancroft Engineering может помочь вам выбрать подходящий защитный газ и убедиться, что ваша автоматизированная или полуавтоматическая сварочная система дает наилучшие результаты. Свяжитесь с нашими инженерами по сварке сегодня!

Бесплатные карточки о Weld 1054 17F

Вопрос Ответ
Плюсы техники выталкивания или выталкивания Плоские сварные швы Контролирует скорость
Плюсы техники Backhand или Pull Подходит для заливки
Occilation Движение пистолета непрерывно
Частота Сколько колебаний в дюйме сварного шва
Сварка распылением Использует 90% газообразного аргона Используется только для плоских или горизонтальных сварных швов
Импульсная техника Позволяет выполнять сварку вертикальным распылением пульсирующим током, чтобы металл слегка охладился между импульсами тока
Заглушка Лишний материал отламывается и плавится до материалов
Объясните, что означает каждая буква или цифра в следующем ER70S6 Электрод E R-стержень 70-предел прочности на разрыв S-твердый.(это относится к состоянию и может быть I либо S для твердого тела, либо C для сердечника) 6- класс металла
Что означает MIG Металл, инертный газ
6 вещей, необходимых для сварки MIG 1 источник питания 2 защитный газ 3 регулятора - устанавливает расход газа в кубических футах в час 4 кормушки 5 хлыст / пистолет 6 проводов - 0,023 .052 общий размер
При сварке MIG объясните источник питания Постоянное напряжение (поддерживает плавление металла с одинаковой скоростью) DCRP - постоянный ток обратной полярности Выпрямитель используется для обратной полярности
Какие защитные газы обычно используются в MIG Двуокись углерода Аргон Гелий
Режимы переноса металла в МИГ Короткое замыкание - 14-21 В Шаровидный-21-21.3в Спрей Пульсирующая дуга - также известная как GMAW
Что означает GMAW Дуговая сварка металлическим газом
Описать метод передачи короткого замыкания Электродный металл касается основного металла, короткое замыкание в дуге и плавление электродной проволоки, которая подается в непрерывном темпе. Цикл может повторяться от 20 до 250 раз в секунду
Преимущество использования машины с постоянным напряжением Небольшое процентное изменение напряжения приводит к большому процентному изменению тока
Какой защитный газ обеспечивает наилучшее очищающее действие , перекрестная защита и наименьшая общая стоимость? Аргон.
Расходомер измеряет и регулирует ____ потока газа. объем
При выборе сопла для GTAW или GMAW, что определяет диаметр сопла? Объем газа и размер шовного отверстия.
Какой защитный газ обеспечивает самое глубокое проникновение при GMAW на углеродистую и низколегированную сталь? углекислый газ
Фильтр с каким номером рекомендуется использовать с GTAW, GMAW и FCAW? 10-14
Полярность, используемая почти во всех приложениях GMAW, ____. DCEP
Что из перечисленного не является методом переноса металла GMAW? а. Короткое замыкание. б. Цельный металл. c. Спрей. d. Шаровидный. b
В методе переноса металла распылением металл перемещается по дуге как ____. мелкие капли металла
Распыление происходит, когда ток установлен выше точки ____. переход
Распыление происходит только тогда, когда процентное содержание аргона в смеси превышает ____ процентов. 90
Когда электродная проволока скапливается в механизме подачи проволоки, это называется ____. птичье гнездо
Для подачи электродной проволоки через кабель к горелке используется переключатель ____. дюйм
Какое из следующих утверждений неверно для GMAW? а. Его можно использовать во всех положениях. б. Его можно использовать для сварки магния. c. С его помощью можно сваривать все коммерчески важные металлы.d. Это также известно как сварка TIG. d
Какое из следующих утверждений неверно для GMAW с короткозамкнутой дугой? а. Сварочная ванна остывает медленно. б. Переноса металла через дугу не происходит. c. Работает во всех положениях сварки. d. Работает по металлу в верхнем положении. a
При использовании короткого замыкания передачи металла, что заставляет металлическую каплю покидать электродную проволоку? Поверхностное натяжение ванны и сила сжатия
В методе импульсного распыления используется пиковый ток для сварки.Фоновый ток используется для ____ дуги. поддерживать
При GMAW изменение скорости подачи проволоки изменяет ____. величина тока
Почему возможно и желательно использовать более узкую канавку при стыковой сварке с V-образной канавкой с GMAW или FCAW, чем с SMAW? FCAW и GMAW проникают больше, чем SMAW. Узкие канавки требуют меньше сварочного металла. Узкие бороздки делать дешевле.
В режимах FCAW или GMAW сварщик должен поддерживать ____. расстояние от сопла до рабочей поверхности
Конец сварного шва GMA или FCA должен быть защищен, пока он охлаждается на ____. г. удерживание сопла в конце сварного шва во время продувки защитным газом
Какой метод переноса очень эффективен для заполнения больших зазоров между плохо подогнанными деталями и подходит для выполнения GMAW в верхнем положении? короткое замыкание
Если кромка плавится слишком быстро при выполнении соединения внахлест, сварщик должен ____. направьте электрод ближе к поверхности
Какая информация получается из первых двух или трех цифр классификационного номера электрода AWS? Предел прочности электрода.
____ обозначается двумя последними цифрами классификационного номера электрода AWS состав покрытия электрода
Предлагаемое положение сварки для электрода обозначается цифрой ____ справа в AWS классификация электродов 2-й
Для SMAW рекомендуется номер ____ линзы фильтра. 10-14
A (n) ____ Аппарат для дуговой сварки может состоять из выпрямителя постоянного тока и генератора переменного тока AC / DC
Электрод DCEP имеет то же направление потока, что и электрод с обозначением ____ DCRP
Какой рабочий цикл рекомендуется для сварочного аппарата, который будет использоваться с автоматической или полуавтоматической сваркой? 100%
Приблизительная температура дуги SMAW составляет ____ F (3593C - 3871C). 6500–7000
Среднее напряжение холостого хода в цепи дуговой сварки постоянным током составляет ____ вольт. 60-80
Факторы, определяющие полярность цепи во время сварки: Скорость, с которой вы хотите нанести присадочный металл Тип основного металла Положение сустава
Что может произойти, если у человека возникнет дуговая вспышка? Человек может быть временно ослеплен.Некоторое время человек может видеть белые пятна. Может произойти необратимое повреждение сетчатки.
Ширина валика плетения должна быть ____ диаметра используемого электрода 6 раз
Переворотное движение используется для ____. подождите, пока сварка остынет.
Где следует возобновить сварку ранее незавершенного валика? По передней кромке предыдущего буртика.
Поднутрение в горизонтальном внутреннем угловом соединении обычно представляет собой (n) ____ углубление вдоль верхнего края сварного шва на вертикальной детали. дуга.Что можно сделать, чтобы уменьшить эту тенденцию при сварке в горизонтальном, вертикальном или потолочном положениях? Немного уменьшите дуговый зазор.
____ поможет предотвратить подрезку Мгновенная остановка на верхнем конце каждого движения электрода
Сварочные аппараты, используемые для GMAW или FCAW, должны быть постоянными - ____________________ Тип аппаратов напряжение
Чтобы уменьшить разбрызгивание, для стабилизации дуги и улучшения переноса металла во время операций GMAW к аргону можно добавить двуокись углерода и / или ____________________. кислород
Аргон имеет более низкую теплоту ____________________, чем гелий проводимость
Добавление небольших количеств ____________________ к газообразному аргону значительно уменьшит разбрызгивание и поможет стабилизировать дугу. кислород
Развитие сварочного аппарата постоянного ____________________ сделало использование GMAW более практичным. напряжение
При GMAW или FCAW сварщик должен контролировать скорость сварки, расстояние от сопла до детали и ____________________. угол электрода горелки
Тип тока, который течет от электрода через дугу к изделию, называется ____________________. DCEN DCSP
Постоянный ____________________ аппарат наиболее желателен при ручной дуговой сварке ток
DCRP имеет то же направление потока электронов, что и ____________________. DCEP
При использовании машины постоянного тока при увеличении дугового промежутка сопротивление будет ____________________. увеличение
Каждый валик очищается перед изготовлением следующего валика, чтобы предотвратить ____________________ включений шлак
маленькие электроды используются для -------- используются для тонкого металла Используется при потолочной сварке. Используется на корневом проходе сварного шва на толстом металле.
Электроды большого диаметра используются для ------ Используются для нанесения большего количества присадочного металла Используется для однопроходных сварных швов на толстых металлических профилях
T / F FCAW можно использовать без защитного газа под давлением T
T / F GMAW можно использовать для всех коммерчески важных металлов T
T / F GMAW можно использовать во всех положениях. T
T / F При глобулярном переносе металл движется по дуге в виде больших капель T
T / F Хорошая вентиляция особенно важна при использовании газа CO2 T
T / F Хлорированные углеводородные растворители, оставленные на металлических поверхностях, будут образовывать фосген (ядовитый, высокотоксичный газ) при температурах сварки. T
T / F GMAW можно проводить только при использовании DCEP. T
T / F И GMAW, и FCAW могут быть полуавтоматическими или автоматическими процессами T
T / F SMAW и GMAW используют аппараты для дуговой сварки на постоянном токе F
T / F Одним из преимуществ аппарата для дуговой сварки постоянным током является то, что большое процентное изменение напряжения приводит к небольшому процентному изменению силы тока. T
T / F Длина кабелей для дуговой сварки обычно практически не влияет на выполняемый шов. F
T / F Материалы флюсового покрытия на электроде определяют электрические характеристики электрода. T
T / F При использовании аппарата для CC-сварки величина силы тока будет увеличиваться, если соединения на рабочем месте или электрододержатель ослабнут. F
T / F Ширина валика стрингера должна быть в 2-3 раза больше диаметра электрода. T
T / F Плоское положение - лучшее положение для сварки любого соединения. T
T / F При использовании нескольких валиков не всегда необходимо удалять шлак между валиками F
T / F Реверс тока в цепи переменного тока практически исключает возникновение дуги T
Объясните, почему необходимо увеличить расход защитного газа при сварке в вертикальном, горизонтальном или потолочном положении. Защитный газ падает из области стыка под действием силы тяжести, поэтому требуется больше газа.
Объясните, как зажигается дуга при GMAW или FCAW. На пистолете нажимают на спусковой крючок, и электрод подается, пока не коснется основного металла. Дуга зажигается при контакте
В чем разница между полуавтоматической сваркой и автоматической сваркой? При полуавтоматической сварке сварщик управляет сварочным пистолетом; при автоматической сварке аппарат управляет пистолетом
Как предотвратить прилипание брызг к соплу? Промышленный состав для предотвращения разбрызгивания распыляется на сопло и на него.
Каково типичное напряжение холостого хода на холостом ходу аппарата для дуговой сварки постоянным током? 60–80 вольт
Как изменить ток в сварочном аппарате переменного тока на постоянный? Переменный ток пропускается через выпрямитель и изменяется на постоянный ток.
Перечислите пять функций флюсового покрытия на электроде SMAW. Создание защитного газа для защиты металла от окисления.Обеспечьте флюсирующие агенты. Во время охлаждения образует затвердевший шлак, покрывающий сварной шов. Шлак позволяет сварному шву медленно остывать. Установите полярность и электрические характеристики электрода.
Опишите термин «рабочий цикл». Процент времени в десятиминутном интервале времени, в течение которого сварочный аппарат может использоваться при номинальном выходном токе.
Как сварщик узнает, какой тип электродов он использует? Номер электрода напечатан на флюсовом покрытии на неизолированном конце электрода.
Что такое дуга? Магнитное поле вокруг электрода постоянного тока, которое имеет тенденцию отклонять или выдувать поток дуги вперед или назад
Объясните, как именно вы должны переместить электрод, чтобы правильно закончить сварной шов на конце соединения В конце соединения направление электрода меняется на противоположное, когда электрод поднимается. Кратер финишной обработки должен быть заполнен сразу после разрыва дуги.
Почему покрытый электрод нельзя гнуть? Покрытие потрескается, что приведет к плохим сварным швам.
Перечислите по крайней мере пять факторов, которые сварщик должен контролировать, чтобы получить хороший сварной шов при выполнении SMAW. Длина дугового промежутка, сварочный ток, скорость поступательного движения, угол или положение электрода, проплавление, ширина сварного шва и контур валика
Тип (ы) тока, используемого для GTAW (TIG) DCEP DCEN и чередование.
Что такое постоянная при сварке TIG: напряжение или ток? Текущий
в чем преимущество DCEN в TIG очищает и удаляет оксиды с металлических поверхностей
в чем преимущество DCEP в TIG увеличивает силу дуги, обеспечивая лучшее проникновение
в чем преимущество увеличения частоты переменного тока при сварке TIG? увеличение значения приведет к сужению дуги, что способствует большей стабильности дуги и более мелкому валику (отлично подходит для точной прецизионной работы).
В чем преимущество снижения частоты переменного тока при сварке TIG? уменьшение этого значения увеличивает ширину дуги и способствует большему провару сварного шва.
Каковы 5 основных компонентов горелки GTAW? корпус горелки, цанговый патрон и цанга, торцевая крышка и сопло
какие металлы вы бы сварили с помощью электрода с зелеными полосами? (чистый вольфрам) Алюминий и магний
Какие меры предосторожности следует соблюдать при формовании торированного вольфрамового электрода? пыль не вдыхать, так как она радиоактивна
что делает добавление 2% тория к вольфрамовому электроду? Добавление тория эффективно удваивает их пропускную способность по току.электроды легко запускаются и хорошо сопротивляются загрязнению
какой цветовой диапазон имеет электрод с 2% торированным вольфрамом? красный
какая цветная полоса у электрода с торированным 1%? Желтый
какого цвета полоса имеет 2% лантановый вольфрам? Синий
каковы свойства 2% лантанового вольфрама? обладает характеристиками торированных электродов, они также хорошо сочетаются с кондиционерами, что делает их хорошим выбором для использования в обычных магазинах.
Какого цвета полоса 1.5% лантаноат золото
Какая цветная полоса 1% лантанированная черная
Какая цветная полоса 2% церированный вольфрам оранжевый
Какая цветная полоса представляет собой циркониевый вольфрам коричневый
каковы свойства 2% церированного вольфрама - это электрод, идеально подходящий как для переменного, так и для постоянного тока, он может работать в течение продолжительных периодов времени, хорошо запускаться, противостоять загрязнению, прецизионная работа с тонкими металлами
каковы свойства цирконизированного вольфрама? используются для сварки алюминия и магния там, где необходимо высочайшее качество, эти вольфрамовые детали заменяют чистые разновидности из-за более высокой допустимой силы тока, и они используются со скругленным концом.
сила тока для горелки TIG с воздушным охлаждением не более 200 ампер
диапазон силы тока горелки TIG с водяным охлаждением 200 ампер +
диапазон размеров электродов TIG от от 0,010 до 1/4 дюйма
роль высокочастотного тока? помогает преодолеть разрыв дуги Стил выключается, алюминий остается включенным
Что делает предварительный поток? запускает подачу газа до начала сварки - очищает от загрязнений
что позволяет регулировка баланса на инверторах позволяет оператору перенастроить длину волны переменного тока
означает PPS? импульс в секунду
Пик в процентах? пик% от общего числа ампер 45% (сколько времени это при пиковой силе тока)
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *