Сварка в защитном газе: Сварка в защитных газах
alexxlab | 21.11.1983 | 0 | Разное
Тандемная сварка в защитном газе
В последнее время тандемная сварка в защитном газе продолжает завоевывать все большую популярность. Во многом это обусловлено ее способностью значительно повысить производительность автоматической дуговой сварки. В этом процессе используется старый принцип снижения затрат за счет более производительной сварки двумя дугами. В самых первых системах с несколькими дугами использовался процесс сварки под флюсом. Позднее появление мощных инверторных источников питания и технологии управления формой волны (Waveform Control Technology™) позволило перейти на сварку в защитном газе (MIG/GMAW).
С начала применения тандемной сварки MIG в начале 1990-ых по всему миру было установлено более 1000 систем такого типа. Большинство из них пришло на замену устройствам сварки одной дугой, которые на тот момент уже использовались на пределе своих возможностей из-за необходимости повысить производительность и снизить затраты за счет наплавления максимально возможного объема металла за минимальное время. Потенциальная производительность сварки MIG двумя дугами значительно выше, чем у традиционных процессов сварки с одной дугой. Эту разницу может наглядно продемонстрировать простое сравнение производительности наплавки самых распространенных процессов сварки одной и двумя дугами.
Принципы сварки двумя дугами
В процессе сварки MIG двумя дугами используются две сварочные проволоки с электроизоляцией, расположенные последовательно одна за другой по отношению к направлению сварки. Первый электрод называют ведущим, а второй – замыкающим. Расстояние между этими двумя проволоками обычно не превышает 1,2 см – это нужно для того, чтобы наплавление от обеих проволок поступало в общую сварочную ванну. Ведущая проволока отвечает за основное проплавление металла, в то время как замыкающая выполняет функции контроля формы шва, смачивания кромок и увеличения производительности наплавки.
Наилучшие результаты при этом достигаются с использованием ведущей проволоки большего диаметра и замыкающей проволоки меньшего диаметра. Ведущая проволока большого диаметра отвечает за основное проплавление материала. Она может обеспечивать до 65% от общей производительности наплавки. Замыкающая проволока направлена на заднюю кромку сварочной ванны. Она обычно имеет меньший диаметр и, как следствие, проводит более слабый ток. Этим можно воспользоваться, чтобы лучше контролировать общую сварочную ванну и не допускать ее перегрева.
Часто в качестве компромисса используют ведущую и замыкающую проволоку одинакового диаметра. Это может быть вызвано ограниченными запасами сварочных материалов или необходимостью в какой-то момент изменить направление сварки на обратное. Такой компромисс позволяет по-прежнему получать удовлетворительные результаты, однако при этом падают максимальная скорость сварки и общая надежность процесса.
Сварка MIG двумя дугами зависит от специального программного обеспечения для управления источником питания, которое обеспечивает стабильность двух независимых сварочных дуг, работающих в непосредственной близости друг от друга. Работу источника питания нужно тщательно контролировать, чтобы стабилизировать электромагнитные помехи, возникающие при работе двух сварочных дуг с неконтролируемым постоянным током в непосредственной близости друг от друга.
В стандартном режиме работы ведущая дуга программируется на постоянный ток обратной полярности с постоянным напряжением, а замыкающая – на постоянный ток обратной полярности в импульсном режиме. Постоянное напряжение ведущей дуги обеспечивает максимальное проплавление и скорость сварки, а более низкое тепловложение импульсной замыкающей дуги позволяет свести к минимуму электромагнитные помехи между двумя дугами и обеспечить необходимое охлаждение и контроль над общей сварочной ванной.
Сочетание ведущего электрода с постоянным напряжением и импульсной замыкающей дуги позволяет проводить тонкую настройку характеристик сварки. При этом режим работы ведущей и замыкающей дуги можно независимо отрегулировать так, чтобы добиться идеального баланса между глубиной проплавления и заполнением зазоров.
Кроме этого, используется еще один вариант конфигурации с ведущей и замыкающей дугой в импульсном режиме. Такая конфигурация обычно используется в тех случаях, когда нужно точно контролировать общее тепловложение – например, при сварке тонкопрофильного или уязвимого к теплу материала. Эта конфигурация требует точной синхронизации частоты повторения импульсов обоих электродов, чтобы пик импульса одной из дуг приходился на минимум другой дуги.
Синхронизация означает, что ведущая и замыкающая дуги должны работать на одной частоте (или частотах, кратных друг другу). Такое требование налагает на процесс сварки существенные ограничения и поэтому таким методом нужно пользоваться с большой осторожностью.
Отдельно повторим, что ведущая и замыкающая дуги обязательно должны быть запрограммированы на работу на одной частоте (или частотах, кратных друг другу).
При этом напряжение дуги нельзя регулировать посредством динамического изменения частоты.
Конфигурация оборудования
Правильная настройка оборудования для сварки двумя дугами позволяет контролировать все параметры работы обеих независимых дуг. Однако для этого нужно продублировать все оборудование: использовать два специальных высокоскоростных инверторных источника питания, два механизма подачи проволоки, два независимых контейнера для сварочной проволоки и горелку для сварки MIG двумя дугами. Источники питания для такого процесса полагаются на быстродействующее цифровое управление и программное обеспечение, специально разработанное для сварки MIG двумя дугами. Параметры работы источника питания регулируются через цифровое соединение со связанным с соответствующим участком автоматического производства Программируемым логическим контроллером (PLC) или через блок управления роботом.
Горелка для сварки двумя дугами – это критически важный компонент такой системы, так как она должна отвечать четко определенным требованиям относительно расположения и расстояния между контактными наконечниками. Так как горелкам приходится выдерживать высокопроизводительные рабочие циклы и высокую силу тока, их обычно классифицируют по общей силе тока в обеих проволоках. Этот показатель обычно составляет порядка 600-1200 ампер. Кроме этого, также указывают максимальный ток для каждой проволоки, этот показатель обычно составляет 400-800 ампер. Ниже показан типичный пример конфигурации оборудования для автоматической сварки:
Достоинства процесса
Повышенная производительность сварки MIG двумя дугами позволяет:
* упростить обоснование стоимости оборудования автоматизации;
* повысить рентабельность уже действующего оборудования автоматизации;
* снизить первоначальные капитальные затраты на новые производственные линии за счет меньшего числа необходимых производственных участков;
* сократить период окупаемости нового сварочного оборудования.
Процесс сварки двумя дугами может использоваться для выполнения широкого ряда задач, которые можно разделить на две категории высокоскоростной сварки листовой стали и сварки пластин большой толщины. В случае тонкопрофильных (0,1-0,25 см) листовых материалов скорость сварки часто превышает 2,5 метра в минуту. В случае толстопрофильных материалов производительность наплавки может превышать 15,2 кг/час.
Высокоскоростная сварка
Способность распределять общий сварочный ток между двумя проволоками означает уникальные возможности для высокоскоростной сварки. Когда в таких отраслях, как автомобилестроение, танкостроение или производство общестроительной листовой стали, возникает необходимость увеличить скорость сварки по тонкопрофильным материалам, сварщики часто сталкиваются с двумя проблемами: прожогом и недостаточными характеристиками следования наплавления.
Процесс сварки двумя дугами позволяет решить обе эти проблемы. Способность распределять необходимый сварочный ток между двумя проволоками позволяет использовать ведущую проволоку для обеспечения необходимого проплавления, а замыкающую расположить у задней кромки сварочной ванны для обеспечения дополнительного заполнения зазора. Кроме этого, замыкающая дуга служит в качестве дополнительной силы, подгоняющей вперед сварочную ванну и обеспечивающей более высокие характеристики следования и смачивания. Такое поведение замыкающей дуги в общей сварочной ванне обеспечивает отличные характеристики заполнения. Это особенно важно для компаний, которые занимаются массовым производством большого количества штампованных или формованных деталей.
В таких системах для определения положения сварных соединений используются тактильные датчики робота и функция отслеживания положения шва в реальном времени на основе поведения дуги (T.A.S.T.). Сварка двумя дугами, которая имеет среднюю скорость 150 см/мин., пришла на замену старым роботизированным системам сварки одной дугой, которые в среднем обеспечивали скорость 60 см/мин. В целом скорость сварки выросла на 150%.
Сварка с высокой производительностью наплавки
Как было показано на предыдущем графике, процесс сварки двумя дугами может обеспечить 30-80-процентное увеличение максимальной производительности наплавки по сравнению с традиционной сваркой одной дугой.
При сварке MIG двумя дугами обычно используется проволока небольшого диаметра. При подаче сильного тока на электроды небольшого диаметра (0,9-1,5 мм) скорость плавления электрода возрастает по экспоненте. Поэтому в случае сварки MIG двумя дугами скорость плавления электрода при любой данной силе тока выше, чем при сварке с одним электродом большого диаметра. Более высокая скорость плавленая при более низкой силе тока означает уникальные преимущества для производства тяжелых пластин. Во-первых, очевидно, что более высокая скорость наплавления означает более высокую производительность работы. Во-вторых, более низкое тепловложение позволяет свести к минимуму деформации пластин и сократить время между проходами при необходимости контроля температуры металла шва перед наложением следующего слоя. В-третьих, такой процесс позволяет создавать отвечающие всем требованиям рентгеновского контроля сварные швы с высокими механическими характеристиками.
Возможности сварки MIG двумя дугами по заполнению зазоров. Роботизированная сварка двумя дугами материалов толщиной 0,25 мм, например, боковых панелей грузовых автомобилей, может достигать скорости до 250 см/мин. |
Окупаемость
Процесс сварки MIG двумя дугами предназначается для автоматизированных сварочных станций или автоматических производственных линий. При этом обычно используется автоматизированная рабочая станция с постоянной структурой и внешними приводами или роботизированный модуль с возможностью гибкого программирования перемещений. Такие высокопроизводительные линии обычно требуют значительных вложений, для которых нужно провести подробный анализ и обоснование затрат. Обоснование затрат того или иного проекта зачастую зависит от продолжительности обработки каждой детали, которая, в свою очередь, в большой мере зависит от скорости сварки. Поэтому более высокая скорость сварки MIG двумя дугами по сравнению со сваркой одной дугой может стать достаточным обоснованием для более высоких капитальных вложений и сокращения периода окупаемости оборудования.
Сварка MIG двумя дугами позволяет снизить затраты на установку новых производственных линий благодаря производству того же объема продукции при меньшем числе сварочных станций. Это особенно верно для высокопроизводительных линий для изготовления автомобильных деталей, для которых большую долю затрат составляют расходы на закупку гидравлических инструментов и оборудования для транспортировки деталей. Такие расходы можно сократить, используя меньшее число сварочных станций за счет более высокой производительности процесса сварки двумя дугами. Также это позволит свести к минимуму расходы на содержание и обслуживание нескольких наборов инструментов для контроля постоянства размера деталей.
Сварка двумя дугами пластин надрессорных брусьев грузовых автомобилей. Такие пластины имеют длину 2,44 м. Для них требуются боковые сварные швы шириной 0,8 см по обеим сторонам вертикальных опор шириной 0,9 см. Сварка двумя дугами позволила увеличить производительность с 5-6 изделий в день до 25. При этом использовалась сварочная проволока диаметром 1 мм со скоростью наплавления 12,7 кг/час. В конечном итоге объем производства увеличился на 300%. |
Обоснование затрат для участков сварки крупных конструкций больше зависит от продолжительности сварки, а не числа производимых деталей. В производстве тяжелого оборудования, где впервые стала применяться сварка двумя дугами, обычно используют большие роботизированные станции с дорогостоящими манипуляторами для перемещения больших и тяжелых изделий, на сварку которых может уходить по два часа и больше. Большая часть сварных швов накладывается в нижнем или горизонтальном положении. Это требует применения больших манипуляторов и усложняет использование нескольких роботов на одном производственном участке. Сварка MIG двумя дугами часто используется как замена для систем роботизированной сварки одной проволокой, для которых средняя производительность наплавки составляет 6,8-9 кг/ч.
После перехода производительность обычно увеличивалась до 12,7-15,4 кг/ч.
Настолько большое увеличение было достаточным обоснованием затрат на приобретение новых, более совершенных рабочих станций. Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что сварка двумя дугами и в дальнейшем будет помогать многим предприятиям, имеющим дело со сваркой самых разных типов – от тонколистового металла до многопроходной сварки массивного землеройного оборудования и морских платформ.
Сварка в защитных газах: особенности и виды
Качество сварочного шва зависит не только от используемого оборудования и типа электрода. Огромное влияние оказывает окружающая среда, а именно, окислительные процессы. Для защиты металла электрода, сварочной проволоки и повышения качества шва активно используют технологию сварки в защитных газах. С ее помощью удается оттеснить воздух, который становится причиной окисления материала и не только. Не стоит забывать, что немаловажное значение имеет и сама сварочная смесь.
Защита зоны сварки обеспечивается подачей сплошных вихревых или прямолинейных струй. Для максимальной защиты сварка в защитных газах может выполняться в специальных передвижных или стационарных камерах, о которых мы также расскажем в этом материале.
Дуговая сварка в защитном газе: типы применяемых струй
Существуют разные технологии сварки в защитных газах. Они отличаются не только используемым составом, но и типом подаваемой струи, каждая из которых имеет свои особенности:
- прямолинейная сплошная;
- вихревая;
- кольцевая;
- двухструйная.
Наибольшее распространение получила прямолинейная сплошная струя. Обычно поток газа направлен параллельно самому электроду. Реже используется боковой подвод, когда газ направляется под определенным углом к сварочному электроду. Струя смешивается с окружающим воздухом, поэтому в ядре сварочной зоны создается пространство в виде сужающегося конуса. Степень защиты во многом зависит от параметров используемого газа.
Определяющим значением при подборе защитного газа является устойчивость потока. Прямолинейная струя при определенных параметрах способна переходить из ламинарного потока в турбулентный. Главная проблема последнего – частицы газа движутся не только вдоль оси сопла, но и перпендикулярно. Вследствие этого больше воздуха попадает в сварочную зону, снижая качество шва. Также появляется угроза разбрызгивания металла.
Определить тип потока можно с помощью числа Рейнольдса, которое получают путем деления диаметра используемого сопла на скорость газа в метрах в секунду. Если получившийся результат R>3000, то поток будет в турбулентном состоянии. Узнать критические значения скоростей, при которых ламинарный поток переходит в турбулентный, можно из специальных таблиц. Как правило, числа указаны для конкретных диаметров сопел.
Например, для гелия и водорода критические скорости перехода в турбулентный поток для сопла в 12 мм составляют 26,25 и 23,25 метров в секунду соответственно. Это намного выше, чем скорости истечения, применяемые на практике. Однако для аргона число Рейнольдса уже приближено к реально используемым скоростям подачи защитного газа, поэтому возможен переход в турбулентный поток. Наименее благоприятным считается использование углекислого газа, который имеет число Рейнольдса для 12 мм сопла всего 1,77. При этом также важно всегда учитывать расход.
Уменьшить вероятность перехода защитного газа в турбулентную струю можно несколькими способами:
- повышение температуры защитного газа;
- уменьшение скорости истечения;
- уменьшение диаметра струи (сопла).
Маленькая скорость истечения грозит слабой устойчивостью по отношению к внешним факторам – ветру, неустойчивому горению и так далее. Использование слишком маленького сопла также имеет проблемы. Выступающий электрод может выйти из защищенной зоны, что сделает защиту газом неэффективной.
Существуют альтернативные способы уменьшить турбулентность потока, например, применение специальных успокоительных камер и сопел особой формы. Также газ в сопло можно вводить через мелкие отверстия, направленные на стенки сопла. Мелкие сетки и пористые керамические вставки позволяют добиться параболического распределения скоростей в потоке, что обеспечит более высокую стабильность струи. Даже при показателе Рейндольдса до 7000 поток остается ламинарным. Однако при использовании технологии с плавящимся электродом применение этих средств затруднено из-за разбрызгивания металла.
При сварке плавящимся электродом пульсирующее горение дуги, засорение сопла и неравномерный перенос металла создают существенные сложности для ламинарного потока защитного газа. Также в ходе сварки создается магнитное поле, которые способствует втягиванию кислорода в зону сварки и вытеснению азота, водорода и углекислого газа.
На качество защиты также влияет и уровень расхода защитного газа. Параллельно необходимо учитывать расстояние сопла до рабочей поверхности. Следует соблюдать минимально необходимый расход газа с учетом конструкции сопла, режима сварки и тому подобного. Обеспечить минимальный расход защитного газа можно только при сварке в безветренную погоду.
Если говорить о сварке неплавящимся электродом, то на качество шва оказывает влиянием температура самого электрода. В некоторых случаях повышение температуры до 1300-1400 градусов Цельсия ощутимо снижает качество шва. При сварке под наклоном в 30 градусов на качество оказывают влияние ионизированные потоки газа. Они протекают вдоль оси дуги и могут двигаться со скоростью до 150 метров в секунду.
Если сварка осуществляется на ветру или сквозняке, то необходимо повышать расход защитного газа и использовать ветрозащитные сооружения — палатки, щитки и так далее. Подготавливая все это оборудование, не забудьте выбрать подходящую сварочную смесь.
В дуговой сварке также может использоваться вихревая струя. Она образуется при тангенциальной подаче газа в сопло. Вихревой поток создает небольшое разрежение в зоне сварки, что уменьшает образование пор на сварочном шве, а также предотвращаются непредвиденные изменения геометрии, плотности и состава металла. Как правило, вихревая струя в паре с коническим соплом обеспечивает наилучшую защиту при сварке на ветру, когда нет возможности обеспечить защиту с помощью вспомогательного инвентаря. Главный недостаток вихревой струи – зависимость от конфигурации свариваемых деталей и размера зазоров.
Также активное применение получила кольцевая струя. Газ не омывает сварочную ванну и поверхности электродных капель. Струю часто называют защитным колпаком, поскольку она не допускает попадания воздуха непосредственно в сварочную зону, а также удерживает внутри пары, которые выделяются при расплавлении металла. В основном используется аргон, углекислый газ и воздух. Струя может быть как вихревой, так и прямолинейной. Часто кольцевую струю применяют с механическим колпаком, поскольку высокая скорость и небольшая толщина струи в 1-4 миллиметра приводят к попаданию воздуха в зону сварки.
Существует и двухсторонняя защита – комбинация из внутренней прямолинейной и внешней кольцевой струи. Для внутренней обычно применяются чистые инертные газы, а для внешней – инертные или активные. Такой подход позволяет не только более эффективно защитить зону сварки, но и уменьшить расход инертных газов на 30-50%.
Сварка плавящимся электродом в защитных газах: другие способы защиты
Для повышения качества сварного шва используют не только определенные типы струй – существуют вспомогательные методы.
Первый – защита корня шва. При сварке воздух может попадать в рабочую зону через небольшой зазор между деталями. Это приведет к образованию пор, а для алюминия и других легкоокисляющихся металлов – окислов. Решением этой проблемы стала методика обдувки обратной стороны шва защитным газом с использованием медных, флюсовых и керамических подкладок. Рекомендуется также создавать зону разрежения в области зазора, которая будет дополнительно втягивать защитный газ.
Второй метод – сварка электрозаклепками. Сопло инструмента, как правило, плотно прилегает к рабочей поверхности. Попадающий в сопло при установке заклепочника воздух может стать причиной появления пор в металле. Решается эта проблема продувкой сопла защитным газом перед включением дуги. Для этого нередко в самом сопле проделывают небольшие отверстия. Определяющее значение при сварке электрозаклепочником играет площадь отверстия, через которое газы и пары выходят из сопла. Правильный выбор диаметра позволит уменьшить расход защитного газа вплоть до 4 раз.
Одним из проверенных способов предотвратить попадание воздуха в сварочную зону считается применение негерметичных камер. Они могут быть как стационарные, так и передвижные. Защитные газы попадают в зону сварки или заполняют всю камеру, а давление устанавливается с избытком до 0,01 атмосферы. Обычно камеры применяются при сварочных работах в полевых условиях.
Самый надежный метод – сварка в герметичных камерах. Перед началом работ их промывают защитным газом, поэтому риск попадания воздуха в зону сварки практически сводится к нулю. Чаще всего в качестве защитного газа применяется аргон. На качество шва наибольшее влияние оказывает чистота защитного газа, а также активные газы, которые в ходе процесса адсорбируются в самой камере. Применяют герметичные камеры как при повышенном, так и при пониженном давлении, которое может оказать неблагоприятный эффект на итоговый результат.
Приступая к сварке, обязательно изучите правила эксплуатации сварочных баллонов.
Ручная дуговая сварка в защитном газе (аргоне)
Ручная дуговая сварка в защитном газе (аргоне) должна производиться неплавящимся (вольфрамовым) электродом на постоянном токе прямой полярности. [c.133]Ручную дуговую сварку в защитных газах (аргоне) выполняют с использованием неплавящихся (вольфрамовых) электродов на постоянном токе прямой полярности. Полуавтоматическую и автоматическую сварку производят электродом, находящимся в углекислом газе, на постоянном токе обратной полярности. [c.113]
Ручную дуговую сварку трубопроводов из меди, латуни, алюминия, титана и их сплавов в защитных газах неплавящимся электродом производят на постоянном токе прямой полярности. Трубопроводы из титана сваривают с поддувом аргона. [c.233]
РУЧНАЯ ДУГОВАЯ СВАРКА В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ (АРГОНЕ) [c.116]
Перед сборкой под сварку все детали промывают в специальных моечных камерах бензином до полного удаления следов грязи и масел. Карты для обечаек корпусов имеют продольные и поперечные стыки, к которым прихватывают сваркой технологические планки размером 30 X 60 мм, толщиной, соответствующей толщине свариваемого металла, с разделкой кромок, аналогичной разделке кромок свариваемого стыка. Непосредственно перед сваркой кромки и металл околошовной зоны тщательно протирают тканью, смоченной этиловым спиртом. Карты сваривают ручной аргоно-дуговой сваркой, причем обратную сторону шва зачищают от окисления в приспособлении, представляющем собой секционный короб с газораспределителем и сетками для создания ламинарного потока защитного газа. [c.183]
Дуговая сварка в среде защитных газов может проводиться как ручным, так и механизированным способами. Ручная сварка должна проводиться неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде аргона на постоянном токе прямой полярности. Полуавтоматическая и автоматическая сварка должна проводиться плавящимся электродом в среде углекислого газа на постоянном токе обратной полярности, Ручную сварку неплавящимся электродом в среде аргона следует выполнять присадочной проволокой диаметром 1,6—2 мм. В труднодоступных местах первый (корневой) слой стыков труб допускается выполнять без применения присадочной проволоки при условии, если зазор и смещение кромок не превыщает 0,5 мм, а притупление кромок не превышает 1 мм. Механизированную сварку в среде углекислого газа следует осуществлять проволокой диаметром 1 —1,2 мм. [c.119]
Сварка Электродуговая сварка ручная. Электродуговая сварка полуавтоматическая. Электродуговая сварка автоматическая. Электрошлаковая сварка. Аргоно-дуговая сварка. Сварка в среде защитных газов. Газовая сварка. Стыковка прихватками. [c.150]
На коррозионную стойкость сварного соединения оказывает влияние способ соединения (внахлестку, в угол, встык на медной подкладке или флюсовой подушке, односторонняя или двухсторонняя встык, двухсторонняя многопроходная и т. д.) разделка кромок (V-, Х-, и-образная, ступенчатая с притуплением и др.) толщина свариваемых листов симметричность массы металла относительно шва остающиеся подкладки и пр. Как указывалось, на коррозионную стойкость металла и, следовательно, сварных швов влияет время пребывания при так называемых критических или опасных температурах в процессе сварочного цикла назрев— охлаждение. Это время при разных видах сварки различно. Например, при ручной газовой (ацетилено-кислородной), дуговой в защитном газе (аргоно-дуговой) и дуговой (покрытым электродом) способах сварки для образования сварного соединения необходимы различные затраты погонной энергии (табл. 4). [c.43]
Временная инструкция по ручной аргоно-дуговой сварке технологических трубопроводов из высоколегированных сталей с поддувом защитных газов Временная инструкция по ручной дуговой сварке и контролю сварных стыков трубопроводов из стали 1X13 электродами ферритного класса при ведении монтажных работ [c.479]
В качестве защитной среды при дуговой сварке применяют газы и шлаки, а чаще — комбинированную шлакогазовую защиту. К чисто газовым защитам относятся аргон, гелий, углекислый газ или их смеси между собой или с кислородом к шлаковым, точнее, к шлако-газовым защитам — покрытия ручных металлических электродов, флюсы. [c.51]
Для дуговой сварки применяют угольные или графитовые электроды, имеющие форму стержней длиной 200—700 м,м и диаметром 6—25 мм. Ручная дуговая сварка металлическим обмазанным электродом в настоящее время находит незначительное применение. Дуговую сварку в среде защитных газов применяют для труб из алюминия и его сплавов с толщиной стенки от 1 и выше. Этот способ сварки высокопроизводителен и позволяет сваривать трубы в любом пространственном положении. В качестве защитных газов. при дуговой сварке трубопроводов из алюминия и его сплавов используют аргон. Сварку выполняют неплавящимся (вольфрамовым) электродом на переменном токе и плавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности. Сварку неплавящимся электродом труб с толщиной стенки до 8 мм можно осуществлять вручную или механизированным способом (автоматами типа АТВ и полуавтоматами). Для сварки целесообразно применять вольфрамовые электроды ВТ-5, ВТ-10 и ВТ-15, содержащие 1,5—2% окиси тория, или цирконизированные электроды. [c.159]
Примечания 1. При сварке в среде углекислого газа рекомендуется фимеиять осушенную пищевую углекислоту tio ГОСТу 8050—64. Содержание примесей в углекислоте должно быть ограничено воды аргоно-дуговой сварке неплавящимся электродом рекомендуется применять польф-рамовые прутки по СТУ 45-ЦМ-1150 —63 и торированную или лантанировакную проволоку по ВТУ № Вл. 24 — 5 — 62. В качестве защитных газов рекомендуется аргон марок Л, Б н В по ГОСТу 10157—62 или гелий высокой чистоты сорта А или Б по МРТУ 54-04-23—62. [c.227]
ММСС СССР по ручной аргоно-дуговой сварке технологических трубопроводов из высоколегированных сталей и поддувом защитных газов. спецстрой СССР, 1965 г. [c.214]
Сварка в защитных газах плавящимся электродом
Сварка в защитных газах плавящимся электродом
Категория:
Сварка металлов
Сварка в защитных газах плавящимся электродом
Сварка в защитных газах плавящимся электродом — дуговая сварка, осуществляемая с использованием плавящегося электрода и защитного газа, вдуваемого в зону дуги. Для защиты используют инертные и активные газы, а также их смеси (Аг, Не, С02, Аг+СО», С02+02, Аг+02 и др.).
Основными разновидностями сварки плавящимся электродом в защитных газах являются аргонодуговая сварка и сварка в углекислом газе. Этот процесс является механизированным, сварку выполняют полуавтоматами и автоматами.
Сварка в защитных газах плавящимся электродом имеет ряд особенностей. Устойчивое горение дуги обеспечивается при высокой плотности постоянного тока (100 А/мм2 и выше) на возрастающей ветви вольт-амперной характеристики. Стабильность параметров сварного шва (его глубина и ширина) зависит от постоянства длины дуги, которая обеспечивается процессами саморегулирования длины дуги за счет поддержания постоянной скорости подачи электродной проволоки, равной скорости ее плавления.
Так как условием устойчивого горения дуги при сварке плавящимся электродом в защитных газах является высокая плотность сварочного тока, то применяют электродную проволоку малого диаметра, что приводит к необходимости применения больших скоростей подачи электродной проволоки.
При этих условиях процесс саморегулирования источниками питания с падающими характеристиками не обеспечивается. Поэтому для поддержания стабильной длины дуги и обеспечения процесса саморегулирования длины дуги необходимо применять источники питания постоянного тока с жесткой или возрастающей внешней характеристикой (преобразователи типа ПСГ-500 или выпрямители ВС-300, ИПП-300, ИПП-500 и др.). Сварку обычно ведут на постоянном токе обратной полярности при непрерывной подаче электродной проволоки. Сварку выполняют полуавтоматами и автоматами.
Наибольшее применение получили полуавтоматы типов А-547, ПДГ-500 и др.
Автоматы для сварки в защитных газах в основном тракторного типа — АДПГ-500, АДГ-500 и др.
Основные параметры режима и техника сварки. К основным параметрам режима сварки плавящимся электродом относятся сила тока, полярность, напряжение дуги, диаметр и скорость подачи электродной проволоки, состав и расход защитного газа, вылет электрода, скорость сварки. Сварку плавящимся электродом обычно выполняют на обратной полярности. При прямой полярности скорость расплавления в 1,4—1,6 раза выше, чем при обратной, однако дуга горит менее стабильно с интенсивным разбрызгиванием. Сварочный ток, от которого зависят размеры шва и производительность сварки, зависит от диаметра и состава проволоки, его устанавливают в соответствии со скоростью подачи проволоки.
Скорость сварки составляет обычно 15—80 м/ч, ее выбирают с учетом производительности и качества формирования шва. Качественные соединения можно получить при толщине металла для автоматической сварки >0,5 мм, полуавтоматической >1 мм, обычно сваривают толщины >3 мм.
Металлы толщиной до 4 мм сваривают без разделки кромок. Для улучшения формирования шва при толщине металла >2—3 мм сварку проводят на медной подкладке с формирующей канавкой или на остающейся подкладке из основного металла. Для сварки тонколистового металла используют проволоку диаметром 0,5—1,2 мм. Металл толщиной 4—12 мм обычно сваривают за два прохода с двух сторон без разделки, толщиной 15—20 мм — за два-три прохода с углом разделки 60° и притуплением 2—4 мм. При толщине 20— 30 мм применяют двустороннюю разделку кромок с углом 60° и притуплением 2—4 мм. Металлы большей толщины целесообразно сваривать при узкой щелевой разделке кромок за несколько проходов.
Полуавтоматическую сварку выполняют обычно на меньших силах тока, чем автоматическую. Сварку можно выполнять в различных пространственных положениях с применением приемов удержания сварочной ванны. Техника сварки металла толщиной >2 мм при полуавтоматической сварке аналогична технике при ручной дуговой сварке покрытыми электродами.
Аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Область применения этого вида — сварка цветных металлов (алюминия, магния, меди, титана и их сплавов) и легированных сталей.
Сварка происходит с капельным и струйным переносом. С увеличением тока капельный перенос металла электрода сменяется струйным и глубина проплавления увеличивается. Критическая величина тока, при которой капельный перенос сменяется струйным, составляет: при сварке сталей — от 60 до 120 А на 1 мм2 сечения электродной проволоки, при сварке алюминия — 70 А.
При аргонодуговой сварке плавящимся электродом предъявляются более жесткие требования к сборке, чем при сварке вольфрамовым электродом, перед сваркой необходима тщательная очистка кромок свариваемых материалов и проволоки.
Сварка плавящимся электродом в углекислом газе. Этим способом можно сваривать подавляющее большинство сталей, удовлетворительно сваривающихся другими видами дуговой сварки. Наряду с другими преимуществами, которые характерны для сварки в защитных газах, сварка в углекислом газе характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью. К недостаткам ее относятся повышенное разбрызгивание и не всегда удовлетворительный внешний вид шва.
Основной особенностью сварки в углекислом газе плавящимся электродом является необходимость применения электродных проволок с повышенным содержанием элементов — раскислителей кремния Si и марганца Мп, компенсирующих их выгорание в зоне сварки, предотвращающих дополнительное окисление металла при сварке и образование пор. Для углеродистых сталей в основном используют сварочные проволоки сплошного сечения Св-ЮГС, Св-08Г2С, а также порошковые проволоки, содержащие порошки ферросплавов FeSi, FeMn. Причины окисления и образования пор при сварке в углекислом газе следующие. При сварке углекислый газ диссоциирует в зоне дуги с образованием атомарного кислорода по реакции С02->С0+0, СО-КЯ-О. Атомарный кислород окисляет железо и легирующие присадки, содержащиеся Ь стали Fe+0->FeO. В результате этого металл сварочной ванны насыщается кислородом, а его свойства ухудшаются.
Образующийся при кристаллизации металла шва СО выделяется в виде пузырьков, часть из которых, не успевая выделиться, задерживается в металле шва, образуя поры.
В том случае, если сварочная проволока легирована кремнием и марганцем, окислы железа раскисляются не за счет углерода, а в основном за счет кремния и марганца из сварочной проволоки и таким образом предотвращается образование окиси углерода при кристаллизации и образование пор.
Реклама:
Читать далее:
Дуговая наплавка и резка металлов
Статьи по теме:
Для чего нужен защитный газ?
Важным элементом сварки методами TIG, MIG/MAG является защитный газ. TIG-сварка – ручная дуговая сварка неплавящимся электродом из вольфрама в среде защитного газа. Сварка MIG/MAG – дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа.
Высокое качество сварки и производительность процесса зависит от защитного газа. Воздушная среда вокруг места сварки может содержать вредные примеси, частицы влаги, загрязнители. В результате при попадании воздуха в шов его коррозийная стойкость и прочность значительно снижаются, могут образоваться поры, измениться геометрические характеристики сварного соединения. Защитный газ соответственно защищает еще расплавленный сварной шов в процессе затвердевания от возможного окисления, влажности и других примесей в воздухе.
В качестве защитных газов используются инертные и активные газы. Наиболее распространенными защитными газами являются инертные газы гелий и аргон и активные – углекислый газ и кислород. Также могут использоваться их смеси.
Инертные газы не вступают в реакцию с расплавленным материалом свариваемых изделий. Функция инертного газа – только защита шва во время процесса. Инертный газ используется в сварке методом TIG и MIG. Активный газ напротив активно участвует в сварочном процессе. Газ стабилизирует дугу и обеспечивает равномерный перенос материала в сварной шов. Активный газ используется в сварке методом MAG.
Ярким примером защитного газа в сварочном процессе выступает аргон. Аргон абсолютно не реагирует ни с какими видами металлов, поэтому не вступает в реакцию с расплавленным металлов шва в любых условиях. Аргон наиболее широко используется в сварке методом TIG. Но при этом смесь углекислого газа и аргона уже относится к активным газам, как и, например, смесь кислорода с углекислым газом, и уже активно реагирует с материалом шва, поэтому не подходит для TIG-сварки.
Аргон не вызывает окисления и не влияет на итоговый химический состав сварного шва. Также инертным газом является гелий. Использование гелия позволяет лучше проплавить кромки и повысить скорость сварки по сравнению с аргоном. Поэтому часто используют смесь аргона с гелий для получения преимущества от использования обоих видов газов. Смесь аргона с гелием используется при сварке методами TIG и MIG.
Активные газы – углекислый газ и кислород – используются в качестве окисляющего компонента в сварке методом MAG. Их использование позволяет стабилизировать дугу и обеспечить более равномерный перенос материала. Активные газы обычно используются в виде смесей. Процентное содержание того или иного газа в смеси зависит от типа свариваемой стали.
Также к активным газам, применяемым в сварке, относят водород и азот. Водород применяется для работы с некоторыми видами нержавеющих сталей. Азот подходит для работы с медью.
Что такое дуговая сварка в защитном газе
Прочность скрепления деталей зависит не только от навыков специалиста, но и от условий, в которых ведётся работа. Чтобы соединение получилось на надлежащем уровне, в точке плавления повинны присутствовать исключительно электрод и присадочные материалы. Попадание второстепенных элементов способно оказать негативное воздействие на спайку. Решить задачу помогла эксплуатация специальных газообразных субстанций, а сама технология появились в далёком 1920 году. Помимо защищающего слоя они помогают сделать швы чистыми, без шлака и трещин, что соответствует ГОСТУ. Это ключевая причина, по которой промышленность предприимчиво употребляет подобные сварочные методы.
Сущность способа
Сварка заготовок в среде защитных газов – одна из подвидов дугового скрепления, но здесь в точку расплавки подаётся аргон, азот, кислород и прочее. Если есть необходимость интегрировать низкоуглеродистую или легированную сталь, к газу добавляют 1-5% кислорода. Такие пропорции снижают критическое напряжение, что уберегает от возникновения пор и повышает качество спайки.
Для производства с плавящимся стержнем смешивают аргон и 10-20% диоксида углерода. Это даёт такие же показатели, как и в предыдущем случае, однако, прибавляет постоянства дуге и оберегает область от сквозняков. Сама методика пользуется популярностью преимущественно в обработке тонких листов металла.
В ходе глубокой проплавки применяют «СО2» и 20% «О». Смесь наделена повышенными окислительными свойствами, придаёт хорошую форму, защищает плиты от пористости. Аналогичные показатели характерны и для других соединений, но каждая процедура имеет индивидуальный подход, который будет зависеть от обстановки, толщины объекта и других параметров.
Схема дуговой сварки в среде защитных газов
Несмотря на высочайшие результаты, стыковочная плоскость вынуждена быть тщательно обработана последующими методиками:
- выравнивание;
- очистка от ржавчины;
- удаление зазубрин;
- подогрев.
Если подготовительные манипуляции будут выполнены неправильно, это приведёт к возникновению сварного брака.
Технология сварки
Дуговая сварка, проходящая в защитном газе, подразумевает использование двух подходов: неплавящимся и плавящимся шпилями. Первая разновидность делает сварной спай при помощи расплавления углов сплава. Во втором случае переплавленный стержень играет роль главного вещества для интеграции. Чтобы обеспечить оптимальную сохранность среды потребляют несколько вариаций:
- Инертные – не имеют цвета и запаха, а инертность обуславливается наличием у атомов плотной электронной оболочки. К таким типам относятся гелий, аргон и другие.
- Активные – вступают в реакцию с заготовкой, и растворяются в ней. К данной категории относятся двуокись углерода, азот водород и прочие.
- Комбинированные примеси. Сюда относятся комбинации предыдущих пунктов. Автоматическая сварка в среде настоящих защитных газов нужна для улучшения технических атрибутов и формирования качественного шва.
Технология сварки в защитном газе
Выбор будет отличаться от химического состава металла, экономностью процедуры, свойством скрепления и иными нюансами.
Для манипуляций разрешено применять и электродуговую аппаратуру.
Инертные газообразные примеси повысят устойчивость дуги и дадут возможность проводить более глубокую расплавку. Смесь подаётся в динамическую область несколькими потоками: центральным (параллельно стержня), боковым (сбоку, отдельно от стержня), парой концентрических струй и в подвижную насадку, которую монтируют над рабочей средой. Дуговая сварка в любом защитном газе создаёт приемлемые тепловые параметры, которые положительно сказываются на модели, размере и качестве шва.
Для снабжения газового потока расходуют специализированные сопла, но в некоторых обстоятельствах объекты помещаются в прозрачные камеры, которые устанавливаются над стыком. К данному приёму прибегают довольно редко, и, в основном, для скрепления крупногабаритных составляющих.
Режимы
Для этих операций чаще пускают в дело инверторные агрегаты полуавтоматического класса. С их поддержкой проводится настройка электричества и подаваемого напряжения. Также эти станции служат базовым источником питания, а их мощность и опции регулирования варьируются в зависимости от модели. Если есть потребность провести стандартную деятельность (без оборота толстых и непопулярных сплавов), можно выбрать самую простую аппаратуру.
Режимы сварки в углеродном газе
Дуговая автоматизированная сварка в защитных газах может различаться по многим величинам, большинство из которых определяется по положениям: 1-е радиус проволоки, 2-е её диаметр, 3-е сила электричества, 4-е напряжение, 5-е скорость подачи контакта, 6-е расход газа. А выглядит всё так:
- 15см, 0.8мм, 120А, 19В, 150мч, 6едмин;
- 7мм, 1мм, 150А, 20В, 200мч, 7едмин;
- 2мм, 1.2мм, 170А, 21В, 250мч, 10едминут;
- 3мм, 1.4мм, 200А, 22В, 490мч, 12едмин;
- 4-5мм, 0.16см, 250А, 25В, 680мч, 14едминут;
- более 0.6см, 1.6мм, 300А, 30В, 700мч, 16едмин.
Эти характеристики являются стандартными, и рассчитаны для процессов с углекислотой.
Ручной способ и сваривание в камере
Агрегаты полуавтоматического типа, сопровождаемые использованием оградительной среды, подразделяются на два подхода: локальный и общий типы. В большинстве случаев эксплуатируют первая версия, где защитная субстанция поступает на прямую из сопла. Такая методика даёт возможность варить любые изделия, однако, результат не всегда может быть на удовлетворительном уровне. Попадание воздуха в зону плавления сильно снизит характеристики шва, и чем больше предмет, тем выше шансов получить спайку низкого качества.
Поэтому для крупногабаритных рекомендуется эксплуатировать камеры с регулировкой атмосферы внутри. Проходит она следующим образом:
- из полости откачивается весь воздух до состояния вакуума;
- затем идёт закачка нужного газа;
- проводиться варка с дистанционным управлением.
Камера для сваривания
Есть и другие способы дуговой сварки ручного типа в защитных газах: некое пространство заполняют соответствующим элементом, а специалист выполняет все действия в скафандре с индивидуальной системой дыхания.
Это довольно сложные деяния, которые требуют подготовки и навыков. Но это даёт абсолютную гарантию на то, что спайка будет находиться в надёжной обороне. А это немаловажное требование для производства сложных заготовок. Что касается электродов, то использовать можно как плавящиеся, так и неплавящиеся модели.
Подготовка кромок и их сборка под сварку
Подготовительные действия проводятся во всех вариантах аналогично. Образ разделки кромок обязан заключать правильные геометрические параметры и соответствовать ГОСТу или другим техническим правилам. При механической варке можно полностью проварить сплав, не разделяя края и не оставляя зазора между ними. При наличии некоторого отступа или разделке краёв можно провести проварку, но толщина предмета должна быть не более 11 мм. Есть способы увеличить производительность процесса автоматического приёма сваривания, и для этого вынуждена проводиться разделка боковых углов без откоса.
В ходе приварки происходит усадка металла, которая сказывается на правильности зазора. Чтобы избежать трудностей, выполняется шарнирное прикрепление с определённым углом открытия кромок, который будет зависеть от размера объекта.
В работе с защитой углекислоты всю плоскость приходится очищать от шлака и капель грязи. Чтобы уменьшить предстоящее загрязнение, которое может образоваться в ходе манипуляция, плоскость обрабатывают специальными жидкостями. При этом нет необходимости ожидать полного высыхания аэрозоля. Последующая сборка проходит с использованием стандартных запчастей: клинья, скобы, прихватки и прочее. Также перед началом следует осмотреть конструкцию.
Достоинства и слабые места процесса
К положительным сторонам нужно отнести следующие пункты:
- в отличие от других методов, характер шва получается с более высокими характеристиками;
- большинство элементов стоят не дорого, однако, это не мешает им обеспечивать высококлассную защиту;
- у опытного сварщика не возникнет проблем с освоением подобной технологии, поэтому крупное производство может с лёгкостью поменять специфику манёвров;
- в защитной среде может проводиться сваривание как тонколистового, так и толстолистового проката;
- данная методика показывает большие показатели производительности;
- техника отлично подходит для процедур с алюминием, цветными металлами и другими видами, которые наделены устойчивостью к коррозии;
- такой подход легко поддаётся модернизации, его легко перенести в автоматический порядок, и можно приспособить к любым условиям.
Недостатки сварки в среде защитных газов выглядят таким образом:
- при приварке на открытом пространстве следует позаботиться о хорошей герметичности камеры. В противном случае высока вероятность выветривания газообразных примесей;
- варка в закрытом пространстве обязана сопровождаться высококлассной функциональностью вентиляции;
- некоторые виды газов, например, Аргон, дорого стоят.
В остальном технология является довольно удачной, и существенных недостатков не заключает.
Какие газы применяют
Защитные газы создают обстановку для дуговой сварки, и делятся инертные и химические группы. Первая категория представляется самой популярной, и сюда входят «Ar», «He» и другие их комбинации. Основной их задачей является вытеснение кислорода из области термического воздействия. Нужно отметить, что эти вариации веществ не вступают в реакцию с железом, и не растворяются в нём.
Применение этого класса необходимо для спайки самых популярных сплавов: титан, алюминий и другие. Если сталь обладает повышенной устойчивостью к температуре и плохо плавиться, разумно пускать в ход неплавящийся электрод.
Газы, применяемые для сварки
Активные газы тоже пользуются определённой популярностью, ведь к этой категории относятся недорогие разновидности: водород, азот, кислород.
Но чаще всего используют двуокись углерода, поскольку это самый выгодный вариант.
Описание каждой версии:
- Аргон – вариация защитного инертного газа для сварки. Не имеет склонности к воспламенению и не взрывоопасен. Обеспечивает хорошую защиту ванн.
- Гелий – поставляется в специальных баллонах, давление которых достигает 150 ат. Имеет низкую температуру сжижения -269 градусов.
- Двуокись углерода – не ядовитый, без цвета и запаха. Его добывают путём извлечения из дымовых газов и при помощи специального оборудования.
- Кислород – способствует горению. Получают «О» из атмосферы при помощи охлаждения. Всего встречается несколько сортов, которые отличаются по процентному соотношению.
- Водород – при контакте с воздухом взрывоопасен, поэтому в обращении с ним следует строго соблюдать правила безопасности. Также является бесцветным и не обладает запахом, помогает воспламенению.
В углекислоте
Это самая дешевая система, от чего она и пользуется сильным спросом. Однако сильный жар в активной области разлагает материю на три газа: «СО2», «СО» и «О». Чтобы уберечь поверхность от окисления, в проволоку добавляют кремний и марганец. Но и это доставляет своеобразные неудобства: при реакции друг с другом оба вещества образуют шлак, который в дальнейшем всплывает на поверхность. Его очень просто удалить, и это никак не влияет на защитные показатели. Также перед проведением операции следует удалить всю воду из баллона (для этого его достаточно перевернуть). И эти действия следует проводить периодически. Если упустить этот момент, то может получиться пористый шов.
Сварка в углекислоте
В азотной среде
Нужна для соединения медных заготовок или деталей из нержавейки. Такая специфика наблюдается потому, что этот газ не вступает в реакцию с данными сплавами. Ещё для сварки необходимы графитовые или угольные контакты. Вольфрамовые вызывают их перерасход, что делает манипуляцию очень неудобной.
Что касается настройки оборудования, то оно варьируется в зависимости от сложности. Чаще они выглядят так: напряжение тока 150-500 А, дуга 22-30 В, расход газа до 10 л в минуту. Внешний вид агрегатов не имеет отличительных черт, за исключением специального прихвата для угольного электрода.
Сварка в азотной среде
Оборудование
Используется при сварке в защитной среде стандартные источники питания, на которых есть функция регулировки напряжения. Также здесь имеются механизмы автоматического снабжения проволоки и специализированные газовые узлы в виде шлангов и баллонов. Сама процедура проводиться при постоянной подаче высокочастотного электричества.
Главные опции, которые требуют внимательного отношения – регулятор тока, обеспечивающий стабильное горение дуги, скорость движения проволоки.
И всё это обязано работать как единый механизм. Режимы могут сильно отличаться друг от друга, даже если сварка проходит с одной разновидностью железа.
- ПДГ-502. Предназначен для приварки в углекислом газе, очень надёжен и показывает высокую производительность. Может использоваться от сетей в 220 и 380 В, а пределы регулирования электричества 100-500 А.
- «Импульс 3А». Необходим для работы с алюминиевыми деталями, но у него более низкие функции, чем у предыдущего аппарата. Также его можно использовать для приварки чёрных металлов и нанесения потолочных швов.
- «УРС 62а». Отлично подходит для полевых работ, используется преимущественно для скрепления алюминия. Необходимое питание берётся от сети в 380 В. Особенностью представляется то, что устройство способно обработать титан.
Есть ещё масса разновидностей, каждый из которых обладает своими преимуществами и недостатками. Не сложно догадаться и про то, что каждый автомат предназначен для ограниченного круга варки.
Варианты защиты
Любые сварочные работы – завышенная степень опасности, поэтому каждый работник должен позаботиться об обороне кожных покровов, глаз и органов дыхания. Даже кратковременная переварка в собственном гараже должна проводиться с комплектом:
- маска;
- термоустойчивые перчатки;
- респиратор.
Только так можно провести качественную операцию без ущерба для собственного здоровья.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
3.3 дуговая сварка в защитном газе (ДСГ): Сварка плавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой, когда дуга и расправленный металл, а в некоторых случаях и остывающий шов находятся в защитном газе, подаваемом в зону сварки с помощью специальных устройств.
4.2.4.20 дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом (14): Сварка в защитном газе неплавящимся, например, вольфрамовым электродом.
4.2.4.13 дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом (13): Дуговая сварка плавящимся электродом, при которой используют электродную проволоку, а дугу и сварочную ванну защищают от атмосферы газом, подаваемым снаружи (см. рисунок 41).
1 – заготовка; 2 – дуга; 3 – сварной шов; 4 – сопло; 5 – защитный газ;
Рисунок 41 – Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .
Смотреть что такое “Дуговая сварка в защитном газе” в других словарях:
дуговая сварка в защитном газе — сварка в защитном газе Ндн. газоэлектрическая сварка Дуговая сварка, при которой дуга и расплавляемый металл, а в некоторых случаях, и остывающий шов, находятся в защитном газе, подаваемом в зону сварки с помощью специальных устройств. [ГОСТ 2601 … Справочник технического переводчика
дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом — 4.2.4.13 дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом (13): Дуговая сварка плавящимся электродом, при которой используют электродную проволоку, а дугу и сварочную ванну защищают от атмосферы газом, подаваемым снаружи (см. рисунок 41). 1… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом — 4.2.4.20 дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом (14): Сварка в защитном газе неплавящимся, например, вольфрамовым электродом. Источник: ГОСТ Р ИСО 857 1 2009: Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть 1. Процессы сварки… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дуговая сварка в защитном газе (ДСГ) — 3.3 дуговая сварка в защитном газе (ДСГ): Сварка плавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой, когда дуга и расправленный металл, а в некоторых случаях и остывающий шов находятся в защитном газе, подаваемом в зону сварки с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дуговая сварка в инертном газе вольфрамовым электродом — 4.2.4.21 дуговая сварка в инертном газе вольфрамовым электродом (141): Дуговая сварка в защитном газе, при которой используют неплавящийся электрод из чистого или активированного вольфрама, а дугу и сварочную ванну защищают инертным газом (см.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дуговая сварка в активном газе плавящимся электродом — 4.2.4.15 дуговая сварка в активном газе плавящимся электродом (135): Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом, при которой в качестве защитного газа используют химически активный газ. Источник: ГОСТ Р ИСО 857 1 2009: Сварка и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
дуговая сварка в инертном газе плавящимся электродом — 4.2.4.14 дуговая сварка в инертном газе плавящимся электродом (131): Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом, при которой в качестве защитного газа используют инертный газ, например аргон или гелий. Источник: ГОСТ Р ИСО 857 1 2009:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
СВАРКА В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ — дуговая сварка, при к рой в сварочное пространство подаётся газ (водород, оксид углерода, азот, аргон, гелий) с целью защиты дуги и сварочной ванны от атм. воздуха. В среде защитных газов осуществляют сварку вручную и механизир. способом (на… … Большой энциклопедический политехнический словарь
СВАРКА В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ — [gas shielded arc welding] дуговая сварка, при которой дуга и расплавляемый металл, а в некоторых случаях, и остывающий шов, находятся в защитном газе, подаваемом в зону сварки с помощью специальных устройств … Металлургический словарь
СВАРКА ДУГОВАЯ В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ — дуговая сварка, при которой дуга и расплавленный металл, а в некоторых случаях и остывающий шов, находятся в защитном газе, подаваемом в зону сварки с помощью специальных устройств (Болгарский язык; Български) електродъгово заваряване в среда от… … Строительный словарь
Среди самых эффективных способов сваривания металлов выделяется сварка в защитных газах. Специальные газы, поступающие в область сваривания, предотвращают поступление воздуха, который оказывает негативное влияние на свойства соединения материалов.
Благодаря этому сварные швы получаются чистыми (без шлака), герметичными (без пор) и соответствуют заданным характеристикам при соблюдении рекомендаций ГОСТ 14771-76.
Ручной способ и сваривание в камере
Проводимая на аппаратах полуавтоматического типа, ручная дуговая сварка в защитном газе бывает двух видов: локальная и общая в камере. Самая распространенной является локальная защита в струе инертного газа, который истекает из сопла сварочной горелки.
Местная защитная среда позволяет варить изделия любой сложности и любых габаритов, но не дает стопроцентной гарантии. Надежная защита обеспечивается только в зоне ламинарного потока газа, где возникает турбулентность, происходит захват воздуха и в этой области качество шва резко падает. Поэтому задача сварщика заключается еще и в расположении сварочной ванны в зоне ядра потока.
Организация нейтральной среды в камере обеспечивает стопроцентную защиту и позволяет получить сварной шов требуемого качества.
В камере создается избыточное давление, где размещаются свариваемые детали и аппарат для сварки с проволокой. В камерах обычно производят сварку металлов высокой химической активности, типа молибдена или титана.
Сварку в защитном газе можно проводить плавящимся электродом и с таким же успехом – неплавящимся.
Достоинства и слабые места процесса
К преимуществам работы в защитной газовой среде можно отнести следующее:
- качество шва значительно лучше, чем при использовании обычной электродуговой сварки;
- часть защитных газов имеют невысокую стоимость, но все же обеспечивают высочайшее качество шва;
- освоение данной технологии сварки не представляет никаких трудностей для сварщиков имеющих опыт работы с другим технологическим оборудованием;
- в защитных газах может производиться сварка как тонкостенных, так и толстостенных заготовок;
- процесс сварки идет с высокой производительностью;
- значительно упрощается работа с алюминием, цветными металлами и их сплавами, коррозионностойкой сталью;
- технология сваривания в защитной среде легко поддается механизации и автоматизации.
Недостатки у данной технологии имеются, но не так существенны. Для работы на открытом воздухе требуются защитные экраны для предотвращения сдувания потока газа с области сваривания.
При сварке в закрытых помещениях должна быть вентиляция или обеспечено проветривание. Аргон, применяемый в сварочных работах, имеет высокую стоимость.
Какие газы применяют
Для защиты от воздействия воздуха применяют газ, которые условно разделяют на две группы инертные и химически активные.
Инертные газы всем хорошо известны – аргон, гелий и их сочетание. Вытесняя воздух из зоны окружения свариваемых заготовок, они не реагируют с металлом и не растворяются в нем.
Их применяют при сваривании алюминия, магния, титана и сплавов. В специальной литературе такой вид сварки с защитной средой из инертных газов обозначается как MIG (металл, инертный газ).
Если применять неплавящийся электрод для сварки в среде защитных газов, то такой процесс будет отлично подходить для соединения тугоплавких сталей, химически активных металлов или особо ответственных соединениях.
Сварка с активными газами получила название MAG сварки (металл, активный газ). К активным реактивам относят углекислоту, азот, водород, кислород.
Наибольшее распространение получила углекислота благодаря своей низкой стоимости. Для сравнения, азот стоит в 1,5 раза дороже, кислород в 3, водород в 4 раза, аргон и гелий в 45 и 156 раз соответственно.
В углекислоте
Сварка полуавтоматом в углекислоте получила широкое применение из-за ее дешевизны. Углекислота, попадая в область расплава, защищает его от разрушающего воздействия воздуха.
Но из-за высокой температуры в районе сварочной ванны она разлагается на окись углерода и кислород, поэтому в области сваривания оказываются три газа: углекислота, окись углерода и кислород.
Чтобы не допустить окисления, в сварочную проволоку добавляют кремний и марганец, который реагирует с кислородом раньше железа. За счет этого гасятся реакции образования вредных окисей.
При этом углекислый газ сохраняет свои изолирующие свойства, а соединения кремния и марганца вступают в реакцию друг с другом, в результате чего получается легкое по плотности вещество, которое всплывает в расплаве. Образовавшийся шлак впоследствии легко удаляется.
Перед использованием углекислоты нужно обязательно удалить воду из баллона. Для этого его переворачивают и сливают воду, через 20 минут процедуру повторяют, в противном случае пары воды вызовут пористость шва.
В азотной среде
Азот используют при сваривании деталей из меди и нескольких видов нержавеющей стали. Это обусловлено тем, что азот не реагирует с медью. В качестве электродов используются графитовые или угольные прутки, применение вольфрамовых прутков приводит к их перерасходу из-за образования легкоплавких соединений.
Работают на токах 150-500 А и напряжении дуги 22-30 В. Расход азота находится в пределах 3-10 л/мин. Газ хранится в баллонах при давлении 150 атмосфер.
Сварочное оборудование ничем не отличается от других видов сварки использующих газы, только в горелке предусмотрено специальное крепление для угольного электрода.
Оборудование
В аппаратуре для производства сварочных работ в защитной среде в качестве источника питания чаще всего используют инверторы с широкой регулировкой величины сварочного тока.
Они снабжены устройством подачи сварочной проволоки и газовую систему с баллонами, шлангами, понижающими редукторами. Сварку плавящимся электродом в защитных газах ведут постоянным или импульсным высокочастотным током.
Главными параметрами, характеризующими оборудование, является ток, который можно изменять; напряжение для зажигания и стабильного горения дуги; скорость подачи проволоки, ее толщина. Режимы сварки полуавтоматом многообразны. В зависимости от свариваемых материалов сила тока и другие параметры могут значительно меняться.
Перед началом сварочных работ в защитном газе свариваемые поверхности требуется очистить от всевозможных загрязнений. В первую очередь необходимо очистить кромки от оксидной пленки, ржавчины, жира, масла. Для этого применяются стальные скребки, растворители, нетканые материалы.
Применение защитных газов требует соблюдения определенной последовательности операций. Сначала подается защитный газ, затем включается источник питания, начинает подаваться присадочная проволока и зажигается дуга, потом только начинается процесс сварки.
После гашения электродуги, еще 10-15 секунд в зону сварки подают инертный газ. Это делается для того, чтобы избежать пагубного влияния атмосферы на шов.
В зависимости от видов свариваемых металлов, их толщины используют различные защитные газы. Например, аргон обеспечивает стабильность электрической дуги, а гелий позволяет получать более глубокую проварку шва.
При сварке меди используется водород. Наиболее универсальным газом, который может использоваться практически при сварке любых металлов является аргон. Только его высокая стоимость вынуждает применять более дешевые газы типа углекислого или азота.
Как и электродуговую, в автоматическом режиме применяют технологию сварочного процесса в газовой среде. Она легко поддается автоматизации и используется в роботизированных комплексах в больших производствах. Полуавтоматы широко применяются в мелких мастерских и автосервисах.
Механизированная сварка: технология, виды и оборудование
Механизация облегчает труд сварщика, особенно, когда работы ведутся на конструкциях больших размеров с протяженными сварными швами. Главное достоинство механизации: минимизируется человеческий фактор, повышается повторяемость формы и качества сварных швов, повышается производительность и экономическая выгода проведения сварочных работ.
1 / 1
Особенности
Механизированная сварка плавящимся электродом (чаще такой вид называют полуавтоматическим) осуществляется не покрытыми штучными электродами, а проволокой, которая подается с катушки. Проволока подается с катушки специальным приводом, состоящим из электродвигателя, редуктора, подающих и прижимных роликов и регулирующей аппаратуры (платы управления). Сюда же, в зону сварки, подается защитный газ, который обеспечивает изоляцию сварочного шва от воздействия атмосферных газов. Это справедливо при сварке плавящимся электродом в среде защитных газов.
Такое устройство не сильно изменяет условия труда сварщика. Его главным преимуществом можно считать увеличение производительности труда. Кроме того, существенно улучшается качество шва. Однако, это один из самых простых механизмов. В настоящее время механизированная сварка достигла высокой степени механизации.
Область применения
Трудно найти отрасль, в которой не применяются сварочные полуавтоматы. Это и производственные цеха машиностроения, и открытые строительные площадки. Мелкие предприятия и даже частные приусадебные хозяйства и гаражные кооперативы. Способ этот универсален, как по списку свариваемых материалов (малоуглеродистые конструкционные и высоколегированные стали, алюминий и другие цветные металлы и сплавы), так и по ассортименту соединяемых деталей (трубы, прокат). Лучший аргумент в пользу этого вида – доля сварочных работ, производимых таким способом. К началу 21 века эта доля дошла до 80%.
Способ имеет одно слабое место, но недостаток этот легко устраним. Зона сваривания нуждается в защите от ветра. Такую защиту легко организовывать переносными ширмами, палатками, либо любым подручным листовым материалом. Заодно и обеспечивается защита персонала, работающего рядом с местом проведения сварочных работ, от вредного воздействия электрической дуги.
Виды механизированной сварки
Виды механизированной сварки различаются в зависимости от того, каким способом осуществляется защита сварного шва от влияния атмосферы:
- в среде углекислого газа;
- в среде газовой смеси на основе аргона;
- в среде чистого 100% аргона;
- порошковыми газозащитными и самозащитными проволоками.
В среде углекислого газа
Химическая сущность процесса сваривания деталей в среде углекислого газа состоит в следующем: под действием высоких сварочных температур углекислый газ распадается на угарный газ и кислород. Эти газы активно реагируют с железом и углеродом свариваемых деталей.
Для нейтрализации этого вредного явления, в сварочную проволоку вводят кремний и марганец. Являясь более активными металлами, они вытесняют (замещают) из реакций окисления железо и углерод. Для уточнения необходимо отметить, что такой вид называется сваркой в среде активного защитного газа.
Низкая стоимость и универсальность процесса сделали этот вид сварки самым распространенным при ремонте кузовов легковых автомобилей. Необходимо учитывать, что стандартного баллона хватает на 16 – 20 часов непрерывного процесса. Интересно, что качество шва напрямую зависит от расхода углекислого газа. Чем больше газа, тем лучше шов. Задача сварщика найти компромисс в этом вопросе.
В инертных газах и смесях
В качестве инертных газов чаще всего используют смеси на основе аргона. Применяется также чистый аргон для некоторых металлов и сплавов. Состав оборудования и технология механизированной сварки в инертных газах очень похожи на сварку в среде углекислого газа. Сваривание деталей в среде инертного газа можно проводить плавящимся электродом, который по составу максимально соответствует свариваемым деталям. Преимущества сварки в среде защитного газа на основе аргона – это, прежде всего, высокая стабильность электрической дуги, сниженное разбрызгивание электродного металла и меньшее тепловложение в свариваемые детали по сравнению со сваркой в углекислом газе.
Очень перспективны последние изобретения в этой технологии. На крупносерийных производствах с целью повышения производительности труда и уменьшения себестоимости изделий применяют современные защитные смеси на основе аргона с добавлением гелия, кислорода, углекислого газа с различным процентным содержанием компонентов.
Средства автоматизации и механизации процесса
Механизированная сварка плавящимся электродом в среде защитного газа может осуществляться на механизмах с различной степенью автоматизации. Степень автоматизации определяется тем, как перемещают сварочную горелку: сварочная горелка закреплена неподвижно (перемещается свариваемое изделие) или перемещается специальным устройством – кареткой, позиционером, роботом и другими устройствами. В обоих случаях происходит существенный рост производительности за счет увеличения скорости перемещения сварочной горелки, отсутствия человеческого фактора, высокой повторяемости.
При применении автоматизации процесса требуется особо качественная подготовка кромок к сварке, грамотный выбор сварочной проволоки, режимов работы в зависимости от марки металла соединяемых деталей, конфигурации соединения, положения сварки.
Порошковые проволоки
Очень распространенный вид сварки низколегированных, углеродистых сталей и различных сплавов. Для таких работ чаще всего используют смесь аргона с углекислым газом или только углекислый газ. Процесс соединения металлов таким способом аналогичен работе с другими видами проволоки.
Порошковая проволока – специально изготавливаемая проволока, заполненная специальным флюсом или металлическим порошком. Такая проволока изготавливается по особой технологии с разными наполнителями для сварки различных марок стали. Проволока, наполненная металлически порошком, применяется для существенного увеличения коэффициента наплавленного металла. Ограничение по применению – только нижнее пространственное положение.
Применяемое оборудование
Используемое для этих целей оборудование организуется в сварочные посты. Они могут несколько отличаться по составу, но основная комплектация содержит:
- источник сварочного тока;
- механизм подачи проволоки;
- комплект соединительных шлангов, управляющего и силовых кабелей;
- сварочную горелку;
- газобаллонную аппаратуру: баллоны с защитным газом или магистраль, редуктор, газовый коллектор, соединительные шланги.
Технология механизированной сварки
Описание технологического процесса включает в себя подготовку кромок перед началом работ. В технологии подробнейшим образом должны быть перечислены все материалы с указанием ГОСТов. Процесс планируется с учетом типа шва. В зависимости от материала и толщины свариваемых деталей выбирается режим работы и вид защитного газа. Полуавтоматическая сварка в среде защитного газа – сложный процесс и учесть все его тонкости могут только квалифицированные технологи.
Что такое сварка с двойным экраном? Как это работает? (Руководство на 2021 год)
0Последнее обновление
Сварка с двойным экраном, также известная как FCAW (дуговая сварка с флюсовым сердечником), представляет собой процедуру, при которой используется дуга между сварочной ванной, образованной металлическими экранами, и расходуемым анодом. Бассейн защищен от поступающего извне газа флюсом в трубчатом аноде с дополнительной защитой.
Этот процесс известен как двойное экранирование, так как два слоя экранирования предлагаются для сварного шва в процессе сварки.
В этой статье мы обсудим все, что вам нужно знать о сварке с двойным экраном. Мы также сравним эту процедуру сварки со сваркой MIG. Если вы хотите узнать больше, читайте дальше!
Что такое дуговая сварка сердечником под флюсом (сварка с двойным экраном)?
Сварка с двойным экраном использует внешний защитный газ и систему шлака для защиты дуги от окружающей среды. Кабель, используемый во время процедуры, обычно называют анодом с двойным экраном.
Кабель добавляет желаемый уровень легирующих элементов в лужу, образованную расплавленным металлом.Это влияет на структурные характеристики сварного шва. Металл сердечника проволоки также образует шлак, покрывающий сварной шов. Это похоже на самозащитные кабели.
Защитный газ обеспечивает дополнительную защиту, закрывая дугу для предотвращения загрязнения из атмосферы. Во время процедуры используются два защитных газа. Их:
- 100% двуокись углерода
- Смесь от 15 до 25% CO2 и от 75 до 85% аргона
Использование защитного газа значительно повышает удобство использования кабелей и повышает привлекательность оператора.Большинство типов экранирующих проводов содержат небольшие капельки дуги, которые образуют гладкую струящуюся дугу. Для всех типов проволоки, используемых при сварке с двойным экраном, рекомендуемая полярность – DC +.
Кредит изображения: Thaweesak Thipphamon, Shutterstock
Обычно дуговая сварка под флюсом идеальна в закрытых помещениях. Это связано с тем, что дуга обеспечивает более плавные характеристики дуги, если она выполняется в помещении. Эту процедуру сварки можно проводить на открытом воздухе.
Однако нужно проявлять особую осторожность, чтобы не унести защитные газы ветром.Если защитные газы рассредоточены, то в окончательном сварном шве возникает пористость.
Как работает сварка с двойным экраном?
Сварка с двойным экраном использует тепло, выделяемое электрической дугой, для плавления основного металла в области сварного шва. Дуга возникает между постоянно подаваемым наполнителем с канюлированной сердцевиной и металлической заготовкой. Для создания сварного шва металлическая деталь и проволока плавятся вместе.
Это похоже на сварку MAG, за исключением того, что при сварке с двойным экраном используется полый канальный анод, заполненный флюсом, а не твердый металлический электрод.
Процедуру сварки двойным экраном можно разделить на два типа в зависимости от способа защиты:
- В первом процессе используется внешний защитный газ
- Второй зависит исключительно от самого флюсового сердечника для защиты зоны сварки
Обычно защитный газ подается извне из газового баллона под высоким давлением. При использовании предохраняет сварочную ванну от окисления. Шлак, образующийся при плавлении флюса, также защищает металл шва.
Следовательно, процедура неофициально называется сваркой «двойным экраном». В первую очередь он был предназначен для сварки конструкционной стали. В этой процедуре сварки наиболее часто используемыми защитными газами являются углекислый газ и смесь 25% CO2 и 75% аргона, которая является наиболее часто используемой смесью.
При использовании в аналогичных условиях сварка с двойным экраном позволяет получить сварные швы с более постоянными механическими характеристиками. Этот процесс сварки также имеет меньше ошибок по сравнению с процедурами MAG или MMA.
Кредит изображения: N_Sakarin, Shutterstock
Благодаря канюлированному аноду с постоянной подачей, производительность будет выше, чем при использовании стержневого электрода или сплошного кабеля. Тем не менее, газозащитная техника может не подходить для использования в ветреную погоду. Это связано с тем, что отключение газовой защиты может привести к ухудшению характеристик металла сварного шва.
Другая версия этой процедуры не использует внешний защитный газ. Однако это зависит от защиты, обеспечиваемой самим порошковым анодом.Благодаря аноду образуется шлак, который покрывает и защищает расплавленный металл в сварном шве. Он также обеспечивает защиту от газов.
Наполнитель сердечника кабеля состоит из флюсов, которые приводят к образованию шлака. Кроме того, в нем есть материалы, которые выделяют защитные газы при сгорании от тепла сварочной дуги.
Благодаря защитному флюсу эту процедуру можно легко использовать на улице, даже в ветреную погоду, и, следовательно, вам не нужен внешний защитный газ. Благодаря этому процедура чрезвычайно портативна и, следовательно, подходит для наружных сварочных работ.
Где используется сварка с двойным экраном?
Что касается сварки, то дуговая сварка под флюсом аналогична сварке MIG и ручной дуговой сварке металла. Обычно процедура контролируется вручную. Тем не менее, вы можете механизировать это в зависимости от характера сварочной задачи.
В большинстве автомобилестроительных и машиностроительных производств дуговая сварка с сердечником используется на своих сборочных линиях. Для использования при сварке с двойным экраном доступны канюльные аноды с сердечником в широком диапазоне составов.Они более полезны, чем сплошные провода. Это потому, что легко добавлять легирующие элементы в порошковой конфигурации.
В широком спектре сварочных работ кабели с флюсовой сердцевиной в защитном газе могут легко удовлетворить потребности в механических свойствах. Если вы сравните их, то увидите, что механические свойства, которые можно достичь с помощью самозащитных кабелей с сердечником, полностью ограничены: общая прочность металла сварного шва составляет 700 Н.
Если у вас металлы большей толщины, сварка с двойным экраном – идеальная процедура для вас.Вы также можете использовать эту процедуру, когда вам нужно наложить сварные швы вне положения. Обычно они оставляют расплавленный шлак, который затвердевает быстрее, чем сварочная ванна.
Кредит изображения: Suvorov_Alex, Shutterstock
Он помогает сформировать внешнюю «полку» для захвата расплавленной ванны внутри, когда она охлаждается, чтобы создать более прочную связь. Этот процесс лучше всего подходит для сварки вертикально вверх или над головой.
Какие металлы можно сваривать с помощью сварки с двойным экраном?
Вы можете использовать чугун, твердосплавные сплавы, нержавеющую сталь и множество углеродистых сталей с помощью процесса дуговой сварки сердечником под флюсом.Тем не менее, вы не можете сваривать экзотические цветные металлы, такие как алюминий, с помощью этого метода сварки.
Как превратить сварочный аппарат MIG в дуговую сварку с флюсовым сердечником?
Если вы хотите использовать сварочный аппарат MIG, замените ролики на подходящий размер. Помимо наличия подходящего размера для роликов, настройки натяжения роликов не должны быть слишком тугими. Если они будут слишком тугими, анод может раздавиться роликами, что приведет к проблемам в сварном шве.
При регулировке натяжения ролика они должны быть достаточно ослаблены, чтобы облегчить скольжение при остановке троса.С другой стороны, натяжение в стыке должно быть достаточно сильным, чтобы обеспечить подачу проволоки.
Однако убедитесь, что это не прерывает скорость проволоки, позволяя получить устойчивую дугу. При необходимости не забудьте насадку, лайнер и наконечник.
Какие типы переноса при сварке с двойным экраном?
При сварке с порошковым анодом используются два типа транспортировки металла. Типы переноса – шаровидный и распылительный. Наиболее часто используемый тип переноса – это перенос распылением.
Как следует из названия, металл в аноде нагревается таким образом, что присадочный металл разбрызгивается на стык. Когда дело доходит до шарового переноса, анод нагревается до такой степени, что капли металла капают с анода на сварное соединение. Что отличает эти два типа передачи, так это скорость подачи проволоки, регулировка напряжения и используемые газы, если таковые имеются.
Кредит изображения: YAKISTUDIO, Shutterstock
Наконечники для дуговой сварки сердечником под флюсом
Вот несколько советов, которые помогут улучшить сварные швы, когда дело доходит до дуговой сварки с флюсовым сердечником.
- Будьте внимательны, когда нужно вытирать шлак после каждого прохода.
- Вместо того, чтобы толкать вперед, потяните пистолет для сварки назад.
- Старайтесь поддерживать высокую скорость перемещения, когда речь идет о сварных швах над головой.
- Обычно сварка MIG является анодной. Если вы сварщик и вам нужно перейти на сварку с двойным экраном, перед началом работы необходимо убедиться, что полярность анода отрицательная.
- Вместо использования гладких приводных роликов для проволоки по возможности используйте приводные ролики с накаткой.
- Вы можете наклонять вверх и вниз, если хотите создать вертикальные сварные швы. Приваривайте вертикально, если металлы более тонкие. Если у вас есть металлы толще ¼ дюйма, приваривайте. Кроме того, убедитесь, что вы переключили параметры на 10–15% на сварочном аппарате.
- Чтобы вытянуть кабель, достаточно протянуть кабель длиной от ½ до ¾ дюйма.
- Если вы хотите произвести ровные сварные швы, убедитесь, что вы свариваете под углом от 90 до 10 градусов назад. Сваривайте под углом 45 градусов, если вам нужны тройники. Когда дело доходит до соединений внахлест, сваривайте под углом от 60 до 70 градусов одним прямым швом.
- Чтобы избежать подрезов при использовании пистолета, выполняйте сварку из стороны в сторону.
- Убедитесь, что вы направили пистолет вверх примерно на 10 градусов, если вы работаете с пологими углами. На сварочном аппарате уменьшите параметры примерно на 10–15%.
- Используйте дуговую сварку с сердечником под флюсом в ограниченном пространстве или в помещении. Чтобы не рисковать своим здоровьем, убедитесь, что в вашей мастерской достаточно вентиляции.
Преимущества сварки двойным экраном
- Когда дело доходит до использования на открытом воздухе и соединения более толстых материалов, сварка с двойным экраном является лучшим методом по сравнению со сваркой MAG.
- В этом процессе присадочная проволока имеет встроенное экранирование, поэтому процедура может выдерживать сильный ветер.
- Аппарат, используемый для дуговой сварки сердечником под флюсом, является портативным и целесообразным, поскольку в нем нет защитного газа.
- Вы можете использовать процесс с большим количеством составов сплавов, чем MAG. Это означает, что процедура гибкая.
- Этот процесс также обеспечивает повышенную стабильность дуги и более высокую производительность наплавки.Это позволяет выполнять высокоскоростные операции без отрицательного влияния на превосходное качество сварного шва.
- Это процедура «все позиции». Кроме того, сварщикам требуется меньше опыта по сравнению с MAG и MMA.
- В этом процессе сварки требуется минимальная предварительная очистка металлов по сравнению с другими процедурами.
- Если сварка с двойным экраном применяется правильно, вероятность образования пористости также мала.
Недостатки сварки двойным экраном
- В процессе сварки образуется вредный дым, который затрудняет восприятие сварочной ванны.Обычно при сварке с двойным экраном образуется больше дыма, чем при сварке MAG или MMA.
- Если газы из металла шва не могут уйти до того, как металл шва станет твердым, может возникнуть проблема пористости.
- По сравнению со сплошными проволочными анодами, сварочные электроды с двойным экраном требуют надлежащего обращения и хранения.
- Из-за своей канюльной природы наполнитель иногда может быть более дорогим по сравнению с его твердыми аналогами.
- Чтобы гарантировать требуемые механические характеристики, необходимо правильно выбрать присадочный материал.
- Вам также необходимо обеспечить постоянную подачу проволоки, чтобы избежать проблем, связанных со сваркой.
- Перед нанесением каждого последующего пласта необходимо избавиться от шлакообразования.
- Хотя процедура превосходна, когда дело доходит до соединения более толстых металлов, не рекомендуется использовать материалы тоньше 20 калибра.
Кредит изображения: kinganowak_22, Pixabay
Часто задаваемые вопросы
Когда дело доходит до сварки с двумя экранами, нужно ли сваривать обе стороны?По возможности всегда проверяйте сварку с двух сторон.Это создает более прочное соединение по сравнению с односторонним сварным швом.
В чем разница между двойным экраном и сердечником из флюса?Кабель с металлическим сердечником – это полая канюлированная проволока, пропитанная оксидами металлов. Требуется защитный газ. Двойной экран (кабель с флюсовым сердечником) также представляет собой полую трубку. Тем не менее, он пропитан флюсом, сравнимым с флюсом на анодах. Ему нужен защитный газ, а также газ, образующийся из флюса проволоки.
Лучше ли дуговая сварка сердечником под флюсом по сравнению со сваркой MIG?С помощью сварки с двойным экраном можно сваривать более толстые металлы при низкой силе тока, чем при сварке MIG.Это означает, что утверждение, что сердечник из флюса улучшает проникновение в металл, в равной степени оправдан.
Что приводит к появлению червоточин при сварке с двойным экраном?Обычно проницаемость червоточин имеет место при сварке с двойным экраном как в среде с защитным газом, так и в режиме самозащиты. Это состояние обычно вызывается азотом, если он попадает в ловушку, пытаясь ускользнуть из лужи в процессе затвердевания.
Хороша ли сварка с двойным экраном? Метод дуговой сварки с сердечником из флюсаобеспечивает большее проплавление и, следовательно, отлично подходит для работы с более толстыми соединениями.При этом сварщик может перемещаться во всех направлениях.
Они также могут схватить фонарь в нескольких направлениях. Это делает его пригодным для обычного ремонта, судостроения и других производств.
Кредит изображения: Пит Райт, Unsplash
A Краткое руководство
Когда использовать сварку с двойным экраном Когда использовать сварку MIG Для более толстых металлов или для работы в нестандартном положении Если у вас тонкие металлы, такие как нержавеющая сталь, алюминий и сталь Если вы занимаетесь обычным ремонтом, строите корабли и другие виды изготовления Если вы хотите получить высокопрочные сварные швы с отличным внешним видом Если вы хотите закладывать 8 фунтов проволоки каждый час при сварке Если вы хотите уложить 25 фунтов проволоки за один час при сварке Если у вас нет бензобака При наличии баллона с защитным газом
Заключение
Сварка с двумя экранами – это полуавтоматическая сварка, сравнимая со сваркой MAG.В нем используется анод с постоянно запитанным кабелем, выходная мощность при сварке с постоянным напряжением и редуктор, сравнимый со сваркой MAG.
При сварке с двойным экраном используется защитный газ, аналогичный тому, который используется при сварке MAG. Однако вы также можете выполнить это без защитного газа. Процедура более производительна по сравнению со сваркой MAG.
Ознакомьтесь с некоторыми из наших других популярных постов:
Показанное изображение: YAKISTUDIO, Shutterstock
Зачем нужна сварка с двойным экраном?
Сварка с двойным экраном, также известная как дуговая сварка с флюсовым сердечником (FCAW), представляет собой процесс, при котором дуга используется между плавящимся электродом и сварочной ванной, создаваемой металлическими экранами.Бассейн защищен флюсом, содержащимся внутри трубчатого электрода, с дополнительной защитой от поступающего извне газа.
Этот метод называется двойным экранированием, потому что во время процесса сварного шва обеспечивается два слоя экранирования.
В этом блоге мы исследуем, как выполняется сварка с двойным экраном и почему многие профессионалы в области сварки предпочитают использовать этот метод в своих проектах.
Сварка с двойным экраном
Сварка с двойным экраном использует как систему шлака, так и внешний защитный газ для защиты дуги от воздействия окружающей среды.Проволока, используемая в процессе, часто описывается как электрод с «двойным экраном».
Проволока добавляет желаемый уровень легирующих элементов в лужу, созданную плавящимся металлом. Это влияет на структурные свойства сварного шва.
В металлической сердцевине проволоки также образуется шлак, аналогичный самозащищенной проволоке, который покрывает сварной шов.
Дополнительная защита обеспечивается защитным газом, который покрывает дугу для предотвращения загрязнения из атмосферы. При этом используются два типа защитных газов.
Первый – это 100% углекислый газ (CO2). Второй – смесь 75-85% аргона (Ar) и 15-25% двуокиси углерода (CO2).
Использование защитного газа значительно повышает привлекательность для оператора и удобство использования этих проводов.
Большинство типов экранирующей проволоки имеют небольшую дугу, которая переходит в плавную дугу с напылением. Рекомендуемая полярность DC + для всех типов проводов.
Сварка Dual Shield обычно предпочтительнее для сварки внутри помещений, так как дуга обеспечивает более плавные характеристики дуги.Этот метод сварки защитным экраном может использоваться на улице, но требует дополнительных мер предосторожности, чтобы ветер не унес защитные газы.
Если защитные газы рассеиваются, в окончательном сварном шве появится пористость.
Применение сварки с двумя экранами
Сварка с двумя экранами используется при сварке, аналогичной ручной дуговой сварке металлическим электродом или сварке MIG. Процесс обычно контролируется вручную, но может быть механизирован в зависимости от характера сварочной работы.
Многие автомобильные и машиностроительные заводы используют сварку с двойным экраном на своих сборочных линиях.
Трубчатые электроды с сердечником доступны для использования при сварке с двумя экранами в самых разных композициях. Они могут быть более полезными, чем сплошные проволоки, потому что в них легко вводить легирующие элементы в виде порошка.
Порошковая проволока в среде защитного газа может легко удовлетворить требования к механическим свойствам в широком диапазоне сварочных работ. Для сравнения: механические свойства, которых можно достичь с помощью самозащитной порошковой проволоки, весьма ограничены, а максимальная прочность металла сварного шва составляет 700 Н.
Сварные швы с двойным экраном также подходят для более толстых металлов или в тех случаях, когда вам необходимо наложить сварные швы в нестабильном положении. Они оставляют расплавленный шлак, который затвердевает быстрее, чем сварочная ванна.
Это помогает создать внешнюю «полку», удерживающую внутри расплавленную ванну, которая охлаждается, образуя более прочное соединение. Он идеально подходит для сварки над головой или вертикально вверх.
Преимущества сварки с двумя экранами
Для определенных типов сварочных работ сварка с двумя экранами является идеальным выбором.Давайте рассмотрим некоторые преимущества сварки с двойным экраном, которые делают ее популярной среди сварщиков.
Производительность
Метод сварки с двумя экранами обеспечивает гораздо лучшую производительность и экономию средств для предприятий. Как правило, труд и накладные расходы становятся самыми дорогостоящими операциями при сварке.
Они составляют от 60 до 80 процентов общих затрат бизнеса.
Сварка электродами FCAW с двойным экраном позволяет сварочным предприятиям выполнять работы быстрее, с большим количеством отложений и более глубокими проплавлениями.Это дает немедленные средства снижения затрат без чрезмерных затрат на оборудование или рабочую силу.
Эксперты считают, что предприятия, использующие сварку с двойным экраном в своей деятельности, могут сэкономить до 60% общих затрат на наплавку одного фунта (0,45 кг) сварочного металла по сравнению со сваркой с самозащитой.
Высокая производительность наплавки
Процесс сварки с двойным экраном позволяет образовывать сильные наплавки на сварном шве из-за относительно высокой плотности тока.В большинстве случаев более высокий осадок означает большую прочность конструкции.
За его плотность тока принимается отношение силы тока (в амперах) на площади поперечного сечения электрода. В FCAW очень тонкая металлическая оболочка обеспечивает путь первичного тока для дуги.
Поскольку резистивный нагрев, используемый для сварки, сосредоточен на очень маленькой площади, порошковый электрод очень быстро достигает точки плавления.
При этом металл нагревается за секунды, что приводит к очень высоким уровням отложений на лужах.
Глубокое проникновение
Еще одно преимущество состоит в том, что малое поперечное сечение пути тока двойного экранирующего электрода позволяет дуговому потоку иметь более столбчатый удар, а не более широкую площадь поверхности. Это позволяет току проникать глубоко внутрь металла.
Более глубокое проникновение позволяет увеличить эффективное сечение углового шва. Если эффективное сечение галтеля увеличивается из-за более глубокого проплавления, прочность соединения во многом зависит не от внешнего размера сварного шва, а от самого расплавленного металла.
С помощью этой техники можно уменьшить размеры ножек и уменьшить размер скругления до 1/16 дюйма (1,6 мм). Это может снизить общий требуемый металл сварного шва на 50–60 процентов, что отлично подходит для получения более гладкой, но прочной поверхности.
Для сравнения, угловой сварной шов, выполняемый самозащищенным стержневым электродом, имеет неглубокое проплавление корня.
Примечание: Наибольшая глубина проплавления при сварке с двойной защитой происходит, когда для защиты используется прямой газ CO2.Это более дорого, но очень эффективно для защиты от дуги.
Конструкция стыка
Двойное экранирование позволяет лучше контролировать проплавление и наплавку на сварном шве. Это дает вам лучший контроль над дизайном комбинации.
С помощью двойных экранирующих электродов можно более эффективно уменьшить угол или раскрытие корня шва, поскольку они имеют меньший диаметр и более глубокое проникновение.
Более плотная конструкция шва может также уменьшить объем сварочного металла, необходимый для заполнения шва.Более глубокое проплавление, которое вы получаете с помощью FCAW, также снижает вероятность ошибок при работе вне положения, что характерно для сварки штангой, когда у вас низкий ток с передачей короткого замыкания.
Поскольку электроды с двойным экранированием работают при более высоком сварочном токе при работе вне положения, они обеспечивают лучшее плавление боковых стенок и повышают целостность сварного шва, сводя к минимуму дорогостоящие переделки в проекте.
Быстрое обучение и небольшие навыки
Сварка с двумя экранами порошковыми электродами не требует больших навыков или сотен часов обучения.Даже начинающих сварщиков довольно легко обучить тому, как выполнять все виды сварных швов с помощью электродов FCAW, чем с другими типами сварочных процессов.
В сварных швах с двойным экраном внешняя поверхность шлака, образующегося во время сварки, удерживает на месте расплавленную ванну внутри. Это обеспечивает больший контроль и более гладкую поверхность без образования пористости.
FCAW позволяет производить качественные сварные швы за срок.
Советы по сварке при сварке с двойным экраном
Вот несколько советов, которые помогут вам улучшить сварные швы с помощью метода двойного экранирования:
- Не забывайте очищать шлак после каждого прохода.
- При сварке с обратной стороны перетащите пистолет, а не вперед.
- При сварке над головой старайтесь поддерживать высокую скорость перемещения.
- Как правило, сварка MIG является положительным электродом, и сварщики, переходящие на FCAW, должны убедиться, что полярность электродов отрицательная, перед тем, как начать.
- По возможности старайтесь не использовать гладкие ролики подачи проволоки. Вместо этого используйте приводные ролики с накаткой.
- Если вы хотите делать вертикальные сварные швы, вы можете наклонять их вверх или вниз. Более тонкие металлы лучше сваривать вертикально.Металлы толщиной более 1/4 дюйма приваривают. Кроме того, не забудьте уменьшить параметры на машине на 10–15%.
- Выносить проволоку только от 1/2 ″ до 3/4 ″.
- Сварка из стороны в сторону, чтобы избежать подрезов с помощью пистолета.
- При выполнении плоских сварных швов приваривайте под углом 90 градусов и назад на 10 градусов. Для Т-образных соединений приваривайте под углом 45 градусов. Для соединений внахлест сваривайте под углом от 60 до 70 градусов в один прямой шов.
- При работе с горизонтальным углом направьте пистолет вверх примерно на 10 градусов.Уменьшите параметры сварки на аппарате примерно на 10–15%.
- В основном вы будете использовать сварку с двойным экраном в помещении или в ограниченном пространстве. Убедитесь, что в мастерской достаточно вентиляции, чтобы избежать опасности для здоровья.
Подобные сообщения:
Порошковые проволоки – самозащитные и газозащитные
Все о порошковой проволоке
Сегодня производительность важна, и поэтому порошковая проволока является присадочным металлом, который следует учитывать.Благодаря более высокой производительности наплавки и эффективности оператора они обеспечивают повышение производительности, высокую производительность и отличное качество сварки. Порошковая проволока подходит для различных отраслей промышленности и является отличным решением для общего производства, производства, строительства, применения на море и в судостроении.
Если вы решите перейти на порошковую проволоку, важно принять во внимание все факторы, такие как механические и химические свойства основного металла, требуемое положение при сварке, оборудование, рабочую среду и условия работы сварщика. набор навыков, потому что все они играют важную роль при выборе.
Кроме того, при принятии решения о том, является ли использование порошковой проволоки правильным выбором, необходимо учитывать сварочные характеристики присадочного металла, преимущества и требования.
Самозащищенный и газозащитный
Существует два типа порошковой проволоки: самозащищенная и газозащитная, обе позволяют сваривать различные недрагоценные металлы, включая низкоуглеродистую и низколегированную сталь. Кроме того, газовая защита предлагает нержавеющую сталь и никелевые сплавы.
Самозащитный
Разница с самозащитными проводами заключается в том, что им не требуется защитный газ, когда дуга активна, что устраняет необходимость в газовом баллоне.Это делает его отличным выбором для удаленных приложений или когда важна переносимость. Самоэкранированная проволока также является отличным выбором для сварки на открытом воздухе и в ветреную погоду, поскольку проволока может выдерживать сильный ветер.
Эти провода обладают хорошей ударной вязкостью даже при более низких температурах, однако при сравнении их с газозащитными проводами они могут производить более высокий уровень дыма и брызг.
Самоэкранированная проволока является хорошей заменой электродам для дуговой сварки с металлическим экраном, поскольку они повышают производительность.В отличие от электродов, порошковую проволоку не нужно менять снова и снова, что в результате сокращает время простоя при замене.
Газовая защита
С другой стороны, проволока с защитным газом более привлекательна для оператора, что означает, что ее легче контролировать и использовать, а также обеспечивает более высокое качество сварных швов. Эти проволоки являются хорошей заменой сплошной проволоки из-за их способности производить более высокие скорости наплавки, что позволяет выполнять работу намного быстрее.
Проволока с защитным газом подходит для толстых металлов или для работы в нестандартных условиях и имеет расплавленный шлак, который затвердевает быстрее, чем сварочная ванна.В результате создается «полка» для удержания ванны расплава при сварке над головой или вертикально вверх.
В отличие от самозащитных проводов, газозащитные провода не подходят для работы на открытом воздухе. Любой ветер или движение в воздухе могут повлиять на характеристики защитного газа и качество сварки, что приведет к появлению видимой пористости в сварном шве.
Вывод
И самозащитная проволока, и проволока с газовой защитой отличаются друг от друга и должны выбираться в зависимости от типа применения, однако обе обеспечивают высокое качество сварных швов, воспроизводимые характеристики и стабильность, и могут быть отличной альтернативой другим присадочным металлам.
Если вы думали о переходе на порошковую проволоку, сейчас самое лучшее время. Hobart предлагает широкий ассортимент порошковых проволок для широкого спектра применений.
WIA может помочь вам выбрать правильную порошковую проволоку для работы!
Позвоните одному из наших специалистов по присадочным металлам и организуйте пробную версию или демонстрацию продукта. Они могут помочь вам выбрать правильный провод Хобарта для вашей работы.
Узнайте о наших порошковых проволоках Hobart Flux здесь.
СваркаMIG – защитные газы
При сварке MIG проволока-электрод расходуется во время сварки.Во время процесса сварки , , чтобы предотвратить загрязнение сварного шва азотом и кислородом из атмосферы, требуется защитный газ. Загрязнение может привести к пористости, дефектам плавления и охрупчиванию металлов сварного шва и т. Д. Это общая проблема для всех сварочных процессов . Состав защитного газа будет определяться на основе конкретного процесса сварки и состава металла, который необходимо сплавить.
Для металлов, не содержащих железа, можно использовать инертные газы, такие как аргон или гелий.В то время как MIG сваривает алюминий , в качестве защитного газа всегда используется 100-процентный аргон. С другой стороны, для стали чистый аргон не подходит, так как он не обеспечивает достаточного проплавления сварного шва. При сварке MIG не используется даже чистый углекислый газ, хотя он обеспечивает глубокое проплавление и является недорогим. Это связано с тем, что при этом образуются избыточные брызги и образование оксидов.
Для некоторых видов сварки стали используется аргон с меньшим содержанием углекислого газа.Аргон предотвращает образование избыточного оксида, а диоксид углерода обеспечивает глубокое проникновение. Нагрев сварного шва и разбрызгивание значительно увеличиваются, если содержание диоксида углерода больше. Это происходит, когда содержание углекислого газа в защитных газах превышает 20 процентов. Однако в защитных газах из двуокиси углерода аргона содержание CO2 составляет всего от 10 до 25 процентов.
Обычно для сварки MIG стали используется защитный газ, состоящий из аргона с небольшим количеством других газов, таких как водород, гелий, азот или кислород.Для получения максимального проплавления при сварке используется смесь, содержащая 5 процентов кислорода. При использовании этой смеси нужно использовать электроды, содержащие раскислители. Это необходимо для предотвращения образования кислородом избыточных оксидов на новых металлах.
Однако смесь аргона и гелия очень инертна, и это приводит к большей концентрации гелия, тем самым увеличивая необходимое напряжение и температуру дуги. Если смесь содержит до 75 процентов гелия, ее можно использовать для сварки сплавов, не содержащих железа.Для сварки никеля можно использовать смесь, содержащую до 5 процентов водорода, и содержание водорода должно составлять 25 процентов для сварки меди . В редких случаях для сварки меди можно использовать защитный газ, содержащий от 25 до 50 процентов азота. – См. Дополнительную информацию по адресу: ## sthash.q72LsIzO.dpuf
.Разница между газовой защитой и защитой от флюса для дуговой сварки
Все процессы дуговой сварки относятся к сварке плавлением; это означает, что образование коалесценции происходит за счет плавления (или плавления) стыковых поверхностей исходных компонентов.Между электродом и соединяемыми опорными пластинами возникает электрическая дуга. Эта дуга обеспечивает необходимое тепло для плавления стыковых поверхностей опорных пластин. Расходуемый электрод или присадочный металл, в зависимости от случая, также плавится из-за тепла дуги и впоследствии осаждается на сварном шве. В то время как материал сварного шва плавится, материал окружающих областей также нагревается до очень высокой температуры (но ниже температуры плавления). Если эти области с расплавленным металлом и высокой температурой вступают в контакт с атмосферными газами, то в таких областях могут происходить различные химические реакции (в частности, окисление и восстановление), которые могут нежелательно изменять свойства сварного соединения.
Чтобы предотвратить прямой контакт атмосферного воздуха с расплавленными и нагретыми участками стыка, вокруг дуги обычно создается защитный слой инертных газов. Этот толстый слой инертного газа действует как экран или барьер между сварочной ванной и атмосферным воздухом во время сварки. Есть два обычных способа создания такого барьера вокруг дуги – либо с помощью защитного газа, либо с помощью флюса. В методе защиты от газа инертный газ сначала извлекается из газового баллона, а затем транспортируется к сварочной горелке с помощью шланга, и, наконец, тот же газ выпускается на выходе из горелки, окружающем электрод, с контролируемой скоростью потока.Сварочная горелка обычно имеет регулируемый отвод защитных газов.
Химически инертный газ, такой как аргон, гелий или азот (или смесь этих газов в заранее определенной пропорции), обычно используется для защиты во время дуговой сварки. Иногда небольшой процент активного газа (такого как кислород, диоксид углерода и т. Д.) Также смешивается с инертным газом, чтобы управлять свойствами металла сварного шва посредством контролируемой химической реакции или диффузии элементов. Газовая защита относительно безопаснее для сварщика (человека-оператора).Он также обеспечивает лучшую видимость сварного шва, и, таким образом, при использовании газовой защиты относительно легче выполнять сварку вручную. С другой стороны, экранирование на основе флюса обычно создает два различных защитных слоя – (i) один защитный слой газов, окружающих дугу и валик сварного шва, и (ii) другой защитный слой жидкого шлака над металлом сварного шва. Шлак также действует как очищающее средство для очистки расплавленного металла шва. Шлак в основном представляет собой жидкую смесь оксидов, ингредиентов флюса и других примесей.
Флюс представляет собой смесь нескольких органических и неорганических элементов, таких как хлорид цинка, хлорид аммония, оксид кальция, фторид кальция, силикат, оксид алюминия, рутил, титанат калия и т.д. сердечник) или отдельно в виде гранулированного флюса. Во время дуговой сварки часть флюса распадается с образованием дыма, который действует как защитный газ. Часть флюса плавится и образует слой шлака, защищающий сварочную ванну. Некоторые ингредиенты флюса также помогают стабилизировать дугу, снизить уровень разбрызгивания, повысить вязкость ванны расплавленного металла и контролировать свойства сварного шва за счет диффузии элементов.Несмотря на свои многочисленные преимущества, флюс резко снижает видимость дуги из-за дыма, образующегося при распаде флюса. Таким образом, ручная сварка с защитой из флюса становится несколько сложнее. Экранирование флюса также связано с риском улавливания шлака и дефектов газовых раковин. Некоторые сходства и различия между защитой от газа и защитным флюсом для дуговой сварки приведены ниже в виде таблицы.
- И защитный газ, и флюс являются важными элементами дуговой сварки.В то время как в немногих процессах дуговой сварки используется защитный газ, во многих других процессах дуговой сварки используется флюс. Дуговая сварка без какой-либо защиты обычно не рекомендуется. Обычная сварка угольной дугой (CAW) иногда выполняется без защиты.
- Основные цели обоих этих элементов одинаковы (т. Е. Создание оболочки из инертных газов, окружающей зону сварки, чтобы ограничить неконтролируемый контакт между кислородом воздуха и горячим расплавленным металлом шва).
- Оба вещества могут распространять химические элементы в металл шва.Однако их возможности сильно различаются.
Защитный газ | Flux |
---|---|
Газовая защита создает только газовый защитный слой, окружающий дугу. | Экранирование на основе флюса создает и (i) газообразный защитный слой, окружающий дугу, и (ii) слой жидкого шлака над металлом шва. |
При сварке в защитном газе на металле шва не происходит образования шлака. | Некоторые ингредиенты флюса плавятся и смешиваются с оксидами и другими примесями с образованием шлака. Этот шлак плавает над расплавленным металлом сварного шва. |
Сварка в защитном газе обеспечивает лучшую видимость зоны сварки. | При сварке флюсом зона сварки плохо видна. |
Он имеет низкую способность изменять свойства сварного шва за счет диффузии химических элементов в металл шва. | Флюс сравнительно более эффективен в изменении свойств сварного шва за счет диффузии химических элементов в металл шва. |
Это относительно безопаснее для сварщика, так как не выделяет дыма. | При распаде флюса образуются каналы, вредные для сварщика. |
Защита органов дыхания обычно не требуется, если окна рабочего помещения открыты. Однако защита глаз, лица, кожи, ног, одежды и т. Д., Как обычно, необходима. | Помимо других средств защиты, сварщикам необходимо носить средства защиты органов дыхания (например, мускус) даже при открытых окнах рабочего помещения. |
Сварка неплавящимся электродом выполняется только в среде защитного газа. Однако наличие защитного газа не обязательно означает, что электрод не расходуется. | В сварочных процессах на основе флюса всегда используется плавящийся электрод. Однако расходный электрод не обязательно требует флюса. |
Автогенная сварка (означает, что сварка выполняется без присадочного металла) может выполняться только с использованием защитного газа. | Автогенная сварка не может выполняться в присутствии флюса. |
- Учебник технологии сварки О. П. Ханна (Dhanpat Rai Publications).
- Продвинутые сварочные процессы, Дж. Норриш (Elsevier Science).
Типы сварки | MIG · TIG · Stick · Dual Shield
Мы используем типы и методы сварки Mig, Tig, Stick и Dual Shield, чтобы они соответствовали потребностям вашего проекта.
DS Welding – Типы сварки
Сварка – это процесс изготовления или скульптуры, при котором материалы, обычно металлы или термопласты, соединяются путем плавления, что отличается от методов соединения металлов при более низких температурах, таких как пайка и пайка, которые не плавят основной металл. Помимо плавления основного металла, в соединение часто добавляют присадочный материал, чтобы сформировать ванну расплавленного материала (сварочную ванну), которая охлаждается, образуя соединение, которое может быть таким же прочным, как и основной материал.Давление также может использоваться вместе с нагревом или само по себе для создания сварного шва.
Сварка металла в среде инертного газа (MIG)
Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) , иногда называемая его подтипами сварка в среде инертного газа (MIG) или сварка в металлическом активном газе (MAG) – это процесс сварки, при котором между расходными материалами образуется электрическая дуга. проволочный электрод и металл (-и) заготовки, который нагревает металл (-а) заготовки, заставляя их плавиться и соединяться.
Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)
Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) , также известная как сварка вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG) , представляет собой процесс дуговой сварки, в котором для сварки используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Область сварного шва защищена от атмосферного загрязнения инертным защитным газом (аргон или гелий), и обычно используется присадочный металл, хотя для некоторых сварных швов, известных как автогенные швы, он не требуется. GTAW сравнительно сложнее и труднее в освоении.
Сварка палкой
Экранированная дуговая сварка (SMAW) , также известная как ручная дуговая сварка металлическим электродом ( MMA или MMAW ), дуговая сварка под защитным флюсом или неофициально как сварка штангой , представляет собой процесс ручной дуговой сварки, в котором используется плавящийся электрод, покрытый флюсом для прокладки сварного шва. Электрический ток в форме переменного или постоянного тока от источника сварочного тока используется для образования электрической дуги между электродом и соединяемыми металлами.
Дуговая сварка порошковой проволокой (Dual Shield)
Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) . это процесс, аналогичный сварке MIG. Основное различие между ними – способ защиты электрода от воздуха. При дуговой сварке порошковой проволокой используется полая проволока с флюсом в центре. FCAW экранирует флюсовый сердечник, что позволяет оператору выполнять сварку на открытом воздухе, где может быть ветер.
Какие газы используют сварочные аппараты MIG >> Сварка защитным газом
Защитные газы являются важным аспектом сварки MIG, также известной как сварка металла в инертном газе.Без газовой защиты врожденные загрязнители, обнаруженные в атмосфере, вызовут различные проблемы с качеством получаемого сварного шва, включая пористость, брызги и потускнение.
Какие газы используют сварщики MIG? В то время как большинство сварщиков MIG используют комбинацию аргона, гелия, диоксида углерода и кислорода, также используются другие защитные газы, такие как водород, оксид азота, гексафторид серы и дихлордифторметан. Эти газы используются в качестве добавок для стабилизации сварочной дуги или улучшения качества сварного шва.
Умение правильно использовать защитный газ является важной частью обучения сварке MIG. Продолжайте читать, чтобы узнать больше о газах, которые используют сварщики MIG, и о том, как они влияют на сварку.
Типы сварочного газа MIG
При сварке MIG используются два основных вида инертного газа: аргон и гелий . Двуокись углерода и кислород также используются при сварке, но это не полностью инертные газы. В результате их добавляют в сварочные газовые смеси только в небольших количествах, чтобы увеличить проплавление шва или добавить другие сварочные эффекты.В небольших количествах эти полуинертные и химически активные газы не оказывают негативного влияния на качество сварки.
Прежде чем продолжить чтение Узнайте больше о газовом сварочном пламени – Здесь вы можете найти статью с нашего веб-сайта о различных типах газового сварочного пламени и их применении | Ultimate Guide
К сварочным смесям MIG добавляют небольшие количества специальных газов для улучшения определенных типов сварки MIG. Эти газы обычно добавляют для противодействия специфическим металлургическим свойствам свариваемых металлов, таким как использование водорода при сварке никеля для более чистой сварочной поверхности или использование гексафторида серы при сварке алюминия во избежание загрязнения озоном.
Вот разбивка различных газов, используемых при сварке MIG:
Nr. | Тип сварочных газов MIG |
1 | Аргон |
2 | Гелий |
3 | Кислород | Углерод 4 Оксид азота |
6 | Гексафторид серы |
7 | Водород |
8 | Дихлордифторметан |
В то время как инертные газы могут использоваться в чистой смеси в качестве защитного газа, чаще используются смеси нескольких защитных газов в различных пропорциях.Эти смеси придают различные защитные свойства в зависимости от соотношения элементов, присутствующих в полученной смеси.
Смесям защитных газов MIG обычно присваивается обозначение, основанное на том, какой защитный газ смешивается с аргоном (основной защитный газ для большинства смесей защитных газов MIG) и в каких пропорциях.
Например, смесь аргона и диоксида углерода, состоящая из 50% аргона и 50% диоксида углерода, обозначается как смесь C-50, а смесь, состоящая из 98% аргона и 2% кислорода, представляет собой смесь O-2.
Почему при сварке MIG используется защитный газ?
Независимо от того, какой защитный газ используется при сварке MIG, защитный газ является решающим аспектом сварочной операции.
Без надлежащей газовой защиты уровни кислорода в окружающей атмосфере во время сварки вызовут неприглядный шлак и брызги в результате сварки. Другие загрязнители в атмосфере также ухудшают внешний вид сварного шва. Эти загрязнения также вызывают проблемы с качеством и пористостью, которые со временем могут значительно снизить безопасность и целостность сварного шва.
Есть несколько атмосферных элементов, которые являются основными факторами коррозии места сварки без защитного газа:
Эти общие атмосферные газы, которые образуют большинство газов, присутствующих в нашей атмосфере, известны как реактивные газы. Это означает, что при контакте со сварочной дугой они подвергаются химическим реакциям, которые могут отрицательно повлиять на полученный сварной шов. Лишь некоторые газы в атмосфере Земли инертны, а это значит, что они не вступят в реакцию со сварочной дугой.Большинство газов в атмосфере являются полуреактивными или реактивными.
Связанная статья : Какие типы газовой сварки обычно используются? | Они популярны?
Некоторые металлы, такие как алюминий или медь, особенно уязвимы для атмосферного загрязнения во время сварки без надлежащей газовой защиты. Без защиты газы, присутствующие в атмосфере, вступают в реакцию со сварочной дугой и увеличивают вероятность возникновения сварочных дефектов, таких как:
- Пористость: Пористость – это дефект сварки, при котором пузырьки газа задерживаются в охлажденном сварном шве.Это, в свою очередь, приводит к значительному нарушению целостности образовавшегося сустава. Пористость возникает, когда газ поглощается металлом, когда он находится в расплавленной форме в середине сварного шва, а затем выделяется при остывании сварного шва.
- Хрупкость: Хрупкость – это свойство при сварке, при котором полученный металл не показывает признаков деформации, но теряет структурную целостность на молекулярном уровне. Это делает металл подверженным разрушению и разрушению без предупреждения. Хрупкие сварные швы идентифицируются по зернистости на поверхности сварного шва.
- Брызги: Брызги – это название в сварке небольших капель расплавленного металла, которые отливаются сварочной дугой во время сварки. Брызги не только ухудшают внешний вид сварного шва, но также увеличивают вероятность травмы сварщика летящим расплавленным металлом, который может прожечь ткань и кожу. Брызги обычно возникают из-за загрязненного или некачественного сварочного наполнителя, но также могут быть вызваны определенными защитными газами, такими как диоксид углерода.
- Окисление: Поскольку кислород составляет более 20% атмосферы Земли, окисление является одной из наиболее серьезных угроз целостности сварного шва без защитного газа.Окисление – это коррозия, которая вызывает потускнение или почернение поверхности сварного шва. Окисление – это эстетический дефект и химическое состояние, которое может ослабить сварное соединение.
Эти проблемы с качеством не только отрицательно влияют на результирующий внешний вид сварного шва, но и при промышленной сварке, они также могут ухудшить целостность сварного шва до такой степени, что он не пройдет проверку техники безопасности. Для домашних проектов некоторые недостатки можно простить, но на промышленном уровне таких дефектов сварки будет недостаточно.
Это означает, что надлежащая газовая защита при сварке MIG важна не только для обеспечения хорошего внешнего вида сварного шва, но и для того, чтобы он оставался прочным и стабильным на молекулярном уровне. Умение правильно пользоваться защитным газом – один из важнейших аспектов становления сварщиком.
Связанная статья : В чем разница между сваркой TIG и MIG? Какой из них лучше?
Разница между инертным и реактивным газами при сварке MIG
Существенная разница при определении того, какой защитный газ использовать, заключается в том, является ли он инертным или химически активным газом. Аргон является основой большинства сварочных смесей, поскольку это стабильный инертный газ, который не вступает в реакцию ни со сварочной дугой, ни с окружающей атмосферой.
Это защитный газ, который создает самое узкое поле проникновения по сравнению с любым другим защитным газом, но аргон обычно смешивают с диоксидом углерода, чтобы снизить стоимость всей смеси защитного газа. В любом случае образовавшаяся инертная смесь служит защитой вокруг сварочной ванны, предотвращая ее контакт с химически активными газами, такими как кислород и водород.
Кислород присутствует в атмосфере в относительно большом количестве (20,95%). В то же время водород присутствует в гораздо меньшем количестве, но оба реактивных газа вызовут проблемы с качеством сварного шва, если защитный газ не используется для защиты сварочной ванны и дуги от них.
Советы по улучшению защиты от газа MIG
Есть много шагов, которые вы можете предпринять, чтобы повысить эффективность защиты от газа MIG. Вот некоторые из вещей, которые вы можете сделать, чтобы создать лучшую газовую защиту во время сварки MIG:
Совет – №: | Улучшение защиты от газа MIG |
1 | Изучите свое конкретное оборудование и материалы |
2 | Убедитесь, что все ваше оборудование исправно |
3 | Убедитесь, что ваш защитный газ соответствует присадочной проволоке |
4 | Держите наполнитель на переднем крае сварочная ванна |
5 | Убедитесь, что все сварочные рабочие места должным образом вентилируются. |
- Изучите свое оборудование и материалы. Каждая единица сварочного оборудования, от расходных материалов до сварочных горелок MIG, имеет несколько разные стандарты эксплуатации и параметры, которым необходимо следовать. Необходимо внимательно изучить инструкцию по эксплуатации вашего оборудования и знать, для какого проекта предназначены ваши материалы. Использование неподходящих материалов или неправильное использование материалов может привести к неудачному сварному шву.
- Убедитесь, что все ваше оборудование исправно. Это означает проверку всех подключений и соединений, а также убедитесь, что в зоне сварки нет мусора, который потенциально может загрязнить сварной шов.Атмосферная защита от загрязнения бесполезна, если сварной шов загрязняется мусором из окружающей среды.
Подробнее о : Средства индивидуальной защиты для сварщиков – СИЗ | Список и требования
- Убедитесь, что защитный газ соответствует присадочной проволоке. Для каждого типа присадочной проволоки или типа металлической поверхности потребуется другой тип защитного газа или смеси для получения оптимальных результатов сварки, поэтому изучите эту информацию и перед сваркой убедитесь, что вы выполняете сварку с использованием защитного газа, подходящего для вашего проекта.
- Держите присадку на переднем крае сварочной ванны. Это гарантирует, что ваш наполнитель останется точно в пределах газовой защиты, а также гарантирует, что ваш сварной шов останется ровным и устойчивым. Перемещение присадочной проволоки за пределы газовой защиты может привести к окислению или разбрызгиванию.
- Убедитесь, что все сварочные рабочие места хорошо вентилируются. Не только определенные металлы, содержащие хром или бериллий, нельзя сваривать без респираторов и вытяжной вентиляции, но также следует использовать вентиляцию для контроля общих сварочных газов.
Чтобы научиться плавно перемещать присадочную проволоку, сохраняя при этом стабильную газовую защиту вокруг сварочной ванны, может потребоваться некоторая практика в нескольких проектах. л. Однако научиться выполнять эти две задачи одновременно жизненно важно для того, чтобы стать квалифицированным сварщиком.
Как выбрать защитный газ для сварки MIG
Выбор защитного газа для сварки MIG может зависеть от множества различных факторов. Вот некоторые вещи, на которые вы должны обратить внимание, решая, в какой защитный газ инвестировать для вашего сварочного цеха:
- Цена: Чем выше газовая смесь в аргоне или гелии, тем она, вероятно, дороже быть.Эти более дорогие защитные смеси необходимы для некоторых экзотических металлов или сплавов, чтобы предотвратить окисление. В менее требовательных сварочных проектах чаще используются смеси аргона с соотношением диоксида углерода. Для промышленных или объемных сварочных проектов общие расходы обычно являются фактором, влияющим на пропорции защитного газа.
- Тип присадочного металла: Различные защитные газы и смеси лучше всего использовать с разными видами металлов – изучите присадочную проволоку, используемую в вашем конкретном проекте, и обычно вы можете найти рекомендуемую смесь защитного газа.Перед началом сварки всегда лучше убедиться, что у вас есть подходящий защитный газ для присадочной проволоки.
- Желаемый результат сварки: Некоторые сварные швы не требуют гладкого или чистого эстетического вида, некоторые из них можно легко очистить впоследствии, если произойдет окисление, а другие сварочные работы (например, на экзотических материалах) должны выполняться с специализированные защитные смеси для получения наилучших результатов.
- Соединительный материал: Как и для присадочной проволоки, тип металла, используемого в соединяемых поверхностях, будет влиять на наилучший защитный газ, используемый для данного сварочного проекта.Знание того, какие типы металла вы собираетесь сваривать, имеет решающее значение для определения того, какой защитный газ вам нужно использовать.
Все сварочные проекты немного различаются по своему объему и практическому применению, поэтому заранее знать, что требуется от полученного сварного шва, является хорошим первым шагом к определению, какой защитный газ вам следует использовать.
Если вы новичок в сварке MIG, также может быть полезно проконсультироваться с более опытным сварщиком или клерком в магазине сварочных материалов для получения дальнейших рекомендаций.
Можно ли пропустить защитный газ во время сварки MIG?
Существуют определенные типы сварки MIG и TIG, при которых не используется защитный газ, но для этих сварных швов требуется присадочный материал с флюсовым покрытием или порошковой сердцевиной. Эти сварные швы по-прежнему защищены от атмосферных загрязнений, но используют защиту от флюса, а не от газа.
Сварку MIG с использованием флюса, а не в среде защиты газа часто рекомендуют начинающим сварщикам MIG, которые не знакомы с работой газовых баллонов во время сварки. Безгазовый сварочный аппарат MIG также является хорошим выбором для работы на открытом воздухе, поскольку на газовую защиту не влияют ветры окружающей среды.
Знание, какой защитный газ использовать для сварки MIG
Сварка – это не только технический навык, требующий твердости рук, но и дальновидность, чтобы заранее изучить проект, чтобы знать, какие расходные материалы потребуются. сварной шов с наилучшим возможным результатом.
Люди могут выполнять самые разные сварочные проекты, от тех, кто занимается своими руками на выходных, до профессионалов отрасли. .Не рекомендуется использовать защитный газ для всех проектов сварки MIG. Но знание того, какой из них подходит для вашего проекта, может стать решающим фактором между успехом сварки и неудачей.
MAG Сварка
Если вы думаете о выходе в мир профессиональной сварки, сварка MIG с использованием газа может не решить все ваши потребности в сварке. В конце концов, вам может понадобиться сварочный аппарат MAG, что означает Metal Active Gas. Как следует из названия, MAG чаще всего использует комбинации активных газов с аргоном или гелием.
Сходства и различия с MIG
Хотя иногда вам может потребоваться немного углекислого газа в MIG, в первую очередь вам не следует смешивать химические вещества в домашних условиях сварки. Но когда вам нужно «больше энергии», как сказал бы Тим из компании Home Improvement, вам нужно пойти в MAG. Это в основном используется в следующих отраслях:
- Автопроизводители
- Коммерческое строительство
- Авиация
- Электроника
И в других отраслях, когда сварка должна выполняться очень быстро и быстро.Часто, как и в случае с Weldpro 2020, описанным выше, вы можете использовать одни и те же машины. Однако это зависит от производителя.
Какие газы использовать
Подобно MIG, сварка MAG использует аргон или гелий (хотя и реже). Мы рекомендуем сначала научиться смешивать их у квалифицированного инструктора по сварке. Однако, чтобы дать вам представление, смеси обычно представляют собой следующие процентные доли активных газов (с аргоном, заполняющим остаток):
- Кислород от 2% до 5%
- Двуокись углерода от 5% до 25%
- 10% углекислого газа и 5% кислорода
Советы по получению наилучшего сварного шва
Сварка – это гораздо больше искусство, чем другие строительные проекты.Вы не просто забиваете гвоздь или что-то приклеиваете. Сварка требует пациентов и небольшого внимания. Вот несколько дополнительных советов, которые помогут вам получить наилучший сварной шов:
- Замедлите : если вам просто не удается сохранить сварной шов дольше пары недель, это, вероятно, связано с тем, что вы поторопились с проектом. Постарайтесь сделать это медленно и убедитесь, что вы действительно покрыли все пробелы с первого раза. Всегда лучше один раз сделать правильно, чем заново настраивать в будущем.
- Убедитесь, что у вас правильный угол. : При отсутствии газовой сварки MIG вы хотите держать пистолет под углом 10–15 градусов от металла, чтобы максимально сократить пространство для экспонирования. Если вы пользуетесь газом, подойдет температура от 20 до 30 градусов, так как выдержка не является такой большой проблемой. Это ближе к прямому, что упрощает прицеливание.
- Уберите водород из картины: С химической точки зрения водород – главный враг сварки. С этой целью никогда не очищайте металл сначала водой; всегда используйте кисть или болгарку.Кроме того, избегайте таких вещей, как:
- Звук важен : Наденьте средства защиты органов слуха, но убедитесь, что вы слышите постоянный жужжащий звук во время сварки, чтобы добиться наилучшего качества сварки. Если это спорадически, вы падаете не по цели.
- Сварщик должен быть заземлен: Это не подключение вашего мобильного телефона к зарядке. Это сложная машина. Последнее, что вам нужно, – это скачок напряжения во время сварки.
- Следите за чистотой сопла пистолета : Хорошие сварщики всегда следят за чистотой металла, с которым они работают, но сопло пистолета часто упускается из виду.Убедитесь, что вы чистите его как можно чаще, чтобы избежать плохой дуги. Кроме того, это может помешать правильной работе газовой защиты.
- MIG Dip – Вместо частой очистки форсунки, другой вариант – держать MIG Dip поблизости. Просто окуните насадку в емкость, пока она еще горячая, чтобы насадка всегда оставалась чистой. Попробуйте этот MIG-окунуть.
- Держите установочную сторону машины ближе к себе. Часто он находится на той же стороне, что и кнопка питания, поэтому это не должно быть большой проблемой.Однако не все бренды так устроены. Постарайтесь также держать эти кнопки близко к себе, чтобы вы могли легко настроить, не отрываясь от работы слишком долго.
- При этом не делайте ненужных перерывов в процессе сварки. Ваша рабочая поверхность через маску выглядит немного иначе, чем невооруженным глазом. Если вы прерветесь слишком долго, вы можете запутаться, где вы были или какой пас выполняли, когда вернетесь.
Источники:
bernardwelds.com millerwelds.com
sciencedirect.com
academia.edu
Рекомендуемая литература
Могут ли сварщики MIG сваривать алюминий? | Как успешно сваривать алюминий?
Как сварить алюминий в домашних условиях >> Руководство для начинающих
Можно ли сваривать сталь и алюминий? | Все, что вам нужно знать
Какой сварочный стержень использовать для чугуна? | Руководство по сварке чугуна
MIG Welding Gases >> Обучающее видео