Как работает дуговая сварка

Электродуговая сварка: особенности применения технологии, плюсы и минусы

Как работает дуговая сварка

Электродуговая сварка – это оборудование для обработки и соединения металлических компонентов, которое для работы использует энергию электрической дуги.

Создание металлической продукции и товаров требует выполнения сварочных работ большими объемами от нескольких десятков сантиметров до нескольких десятков метров при производстве тяжелой и громоздкой техники и машин. Не обойтись и без проведения деликатной обработки мельчайших компонентов для выпуска микросхем и других миниатюрных составляющих деталей оборудования.

Как работает электродуговая сварка?

Принцип работы такого аппарата заключается в подаче тока от инверторного блока к определенному виду электрода. Замыкание контура в момент соприкосновения электрода с обрабатываемой поверхностью создает условия для возникновения электрической дуги.

После этого дуга расплавляет электрод и образовывается определенных параметров сварочная ванна. В этот момент смесь из расплавленного металла и электрода заполняет пространство трещины или стыка между двумя заготовками.

В зависимости от особенностей работы сварочные аппараты бывают таких видов:

  • автоматические – все процессы по подаче электродов и регулировке мощности оборудования выполняются непосредственно оборудованием без необходимости в ручном режиме проводить такие мероприятия;
  • ручные – самые простые по конструкции агрегаты для работы, с которыми сварщик самостоятельно производит настройку и контроль этапов сварки;
  • полуавтоматические – устройства с комбинированной системой управления сварочными мероприятиями.

Для чего применяется электродуговая сварка?

Особенности технологии и работы оборудования позволяют эффективно и качественно выполнять такие процессы:

  • Надежное и долговечное соединение деталей, которые изготовлены из одного вида металла или подобных по характеристикам металлических сплавов. Основная задача применения электродуговой сварки в таком случае – скрепить два элемента конструкции между собой для создания единой поверхности или придания частям определенной формы.
  • Создание наплавок на поверхности деталей – такие процессы необходимы для усиления несущих элементов конструкций или повышения уровня мощности и выносливости путем создания специальных ребер жесткости из нанесенного расплавленного металла.
  • Восстановление целостности и правильного состояния компонентов – поверхность детали, на которой появились трещины, сколы, углубления и другие дефекты.
  • Если использовать оборудование на некотором расстоянии от обрабатываемой поверхности, то сварочный аппарат может выполнять функции резака.

Несмотря на указанные недостатки техники, она активно применяется для ремонта и производства деталей в различных сферах промышленности, производства и ведения домашнего хозяйства.

Как безопасно работать с аппаратом электродуговой сварки?

Использование в качестве источника энергии электрического тока высокого напряжения требует соблюдения ряда правил и требований применения электродугового сварочного оборудования для предотвращения поражения током, что может привести к серьезным травмам или даже смертельному исходу.

Начинать выполнение сварочных работ можно только после организации таких защитных мероприятий:

  • Приобретение специального затемняющего щитка – его основной функцией является надежная защита глаз сварщика от ярких вспышек, которые возникают в момент соприкосновения электрода с металлической поверхностью. Такая сварочная маска дополнительно убережет лицо от ожогов и риска попадания искр и окалин.
  • Для того чтобы предотвратить прохождение тока через тело сварщика, необходимо использовать резиновые перчатки. Дополнительным средством защиты станет нанесение слоя диэлектрика для обозначения рабочей зоны мастера.
  • При проведении таких процессов нужно помнить, что обрабатываемые участки нагреваются до больших температур и во время проведения манипуляций с деталями нужно брать их аккуратно, избегая контакта с горячими участками.
  • Правильно выбирать место и условия работы – провода устройства должны располагаться удобно для сварщика и укладываться на сухих элементах. Попадания кабеля в лужу, на заснеженную землю или в другую влажную среду может стать причиной поражения током.

Преимущества и недостатки применения электродуговой сварки

Технология электродуговой сварки – это универсальная, популярная для применения практически в любых условиях методика соединения частей из различных металлических сплавов. Оборудование такого вида отличается такими преимуществами:

  • выполнять процесс сварщик может в любом удобном для него положении, что позволяет организовать эффективную работу с деталями и конструкциями любых размеров и сфер применения – от переносных, небольших и мобильных деталей до громоздких стационарных металлических объектов;
  • проводить сварочные работы можно в местах с минимальным количеством свободного пространства и в разных условиях;
  • универсальность – сварщик за несколько минут может настроить оборудование для обработки самых разных видов и типов металлических деталей (по особенностям сплавов и сферам применения компонентов); такой оперативный переход позволяет снизить количество необходимых агрегатов, что удобно для использования в мастерской и для организации работы на выезде;
  • простое выполнение сварочных работ для обработки разных металлов и создания большого количества швов благодаря возможности применять электроды разных видов; габариты и параметры оборудования позволяют применять его без трудностей с транспортировкой и перемещением;
  • доступность оборудования – купить агрегаты такого типа можно просто и без проблем для бытового и домашнего использования или для профессиональной деятельности и создания объектов сложных форм;
  • нагревается небольшой участок обрабатываемой поверхности непосредственно в районе воздействия электрической дуги, что позволяет работать с пустотелыми изделиями из тонких металлических сплавов.

Использовать сварку электродугового типа можно как для надежного и качественного соединения различных металлических частей между собой в целях придания функциональных свойств конструкциям, так и для создания декоративного, художественного оформления компонентов.

Недостатками электрической дуговой сварки могут быть:

  1. Коэффициент полезного действия агрегатов находится не на самом высоком уровне по сравнению с другими доступными технологиями сварки.
  2. Успешность и качество выполненных мероприятий для соединения компонентов разных параметров, размеров и сплавов напрямую определяется квалификацией, мастерством и уровнем навыков конкретного сварщика.
  3. Практика и усовершенствование собственного уровня владения технологиями сварки подобными агрегатами позволит легко и без проблем создавать продукцию высокого качества.
  4. Использование такого вида сварочных аппаратов – это работа с вредными для здоровья человека инструментами, поэтому важно точно, тщательно и постоянно соблюдать условия и правила безопасности – использовать специальные средства защиты, сварочные маски, рукавицы.
  5. Базовая комплектация оборудования обязательно содержит специальный инвертор и электроды разных типов, которые нужно подбирать для эффективной работы с конкретным видом металлических поверхностей.
  6. Тонкие металлические детали нужно в обязательном порядке предварительно зачищать и подготавливать. Если пропустить выполнение этого этапа работы, то результат не будет отличаться качеством и долговечностью.

Для того чтобы получить желаемый результат применения электрической сварки, важно доверить выполнение необходимых процессов профессионалам, которые знают все возможности аппарата и особенности его применения.

Компания «Лазерные комплексы» предоставляет услуги по электродуговой сварке и обеспечит выполнение сварочных работ любой сложности. Сотрудники с большим опытом работы точно и грамотно разработают проект металлоконструкции и качественно создадут изделие или организуют серийный выпуск необходимых деталей.

Источник: https://l-cont.ru/articles/elektrodugovaya-svarka-osobennosti-primeneniya-tekhnologii-plyusy-i-minusy/

Принцип работы сварочного аппарата

Как работает дуговая сварка

Сварочный аппарат применяется с целью присоединения деталей из металла путем нагрева и последующего расплавления присадочного материала. Подобные устройства бывают ручными, полуавтоматическими и автоматическими.

Для ручной дуговой сварки используются следующие источники питания: трансформатор, классический выпрямитель, инвертор и аппараты ручной контактной сварки. Наиболее популярным и эффективным, на данный момент, является сварочный инвертор.

Принцип работы инверторного сварочного аппарата довольно прост.

Каким образом функционирует инверторный аппарат

Сварочный аппарат инверторного типа представляет собой электромеханическое устройство для преобразования электрического тока частотой 50 Гц и напряжением 220 или 380 В в постоянный ток, достаточный для получения электрической дуги. Как правило, это происходит следующим образом:

  • переменный ток трансформируется в постоянный с помощью диодного или тиристорного выпрямителя.
  • постоянный ток поступает в инверторный блок, где снова преобразуется в переменный, но с более высокой частотой
  • потом частота напряжения снижается, ток достигает значения в 200 А, необходимого для сварочного процесса.

Принцип работы сварочного аппарата  инверторного типа базируется на применении постоянного тока с высокой частотой. Он проходит по кабелю с держателем и электродом,  подключенным к клемме «+», минус подключается к свариваемым деталям. Во время соприкосновения электрода с металлом происходит короткое замыкание и  возникает электрическая дуга. Она плавит кромки свариваемых деталей и электрод, металл с которого  заполняет промежуток между свариваемыми частями и соединяет детали между собой.

Принцип работы полуавтоматического аппарата

Принцип работы сварочного полуавтомата инверторного типа базируется на тех же явлениях, что и дуговая инверторная сварка.

Однако здесь место электрода занимает проволока, а  для защиты сварочной зоны от вредного воздействия атмосферного воздуха, к месту сварки подводят баллонный углекислый газ.

Полуавтомат состоит из инверторного источника питания, преобразователя напряжения, устройства автоматической подачи проволоки (которое может быть и внешним, и встроенным) и комплектуется сварочной горелкой, кабелями и шлангами.

При нажатии клавиши на горелке приходит в движение устройство подачи проволоки и открывается клапан, удерживающий газ (аргон для цветных металлов и углекислота для  чёрных). Кроме того, к свариваемой детали подсоединяется клемма заземления.

При соприкосновении проволоки и шва возникает электрическая дуга, которая плавит проволоку и соединяет детали. Принцип работы сварочного инверторного полуавтомата базируется на эффекте всё той же электрической дуги, которая обеспечивает плавление во время сварки и качественное неразъёмное соединение в последующем.

Научиться работать на полуавтомате несколько сложнее, чем на аппарате дуговой сварки.

Источник: http://www.avantcom.ru/articles/Printsip-rabotyi-svarochnogo-apparata

Роботы для дуговой сварки металлоконструкций

Как работает дуговая сварка

» Сварка » Дуговая сварка Cпец предложение промышленные роботы

Наша компания производит РТК сварки с использованием следующих технологий дуговой сварки: MIG, MAG , TIG, TIME TWIN (сварка двумя проволоками), CMT.

Роботизированный технологический комплекс

На сегодняшний день дуговая сварка металлоконструкций является самым распространенным видом сварки и самым популярным способом соединения металлических изделий в единое целое. В современном производстве наиболее востребованным является использование роботизированного технологического комплекса для производства продукции дуговой сваркой. При роботизации сварки Вы получаете следующие преимущества:

  • Вкладываете в своё оборудование, а не в чужих людей
  • Минимизируете расходы на зарплату, вместо сварщиков — подсобные рабочие
  • Поддерживаете качество продукции на уровне, уменьшаете процент брака
  • Планируете сроки
  • Приобретаете репутацию высокотехнологичной компании

Из широкого спектра роботов для сварки (дуговой) мы остановили свой выбор на роботах Fanuc, т.к. эти роботы специально были созданы для реализации сварочных процессов в автоматическом цикле.

Как правило работа компонентов системы полностью синхронизирована, то есть сам робот, позиционеры, сварочный источник работают совместно по заранее написанной программе благодаря общей панели управления. Это позволяет нанимать на работу с РТК сварки специалистов с минимальной квалификацией, можно даже без познаний в сварке.

Преимущества использования роботов Fanuc в наших проектах

Современный и мощный контроллер R 30-iA, которым комплектуются все роботы Fanuc, а также специальное программное обеспечение Arc Tool, позволяют реализовать следующие программные функции:

1. Функция  Torch Recovery. Позволяет компенсировать возможные геометрические отклонения ТСР точки инструмента в автоматическом режиме.

2. Функция Collision Detection. Регистрируя повышения заданного уровня тока на приводах робота,  позволяет определять столкновения намного быстрее, таким образом, снижается вероятность получения серьезных повреждений инструмента и робота.

3. Функция Coordinated motion. Позволяет роботу следовать за перемещением позиционера, на котором установлена деталь.

4. Функция TAST. Осуществляет контроль движения робота относительно сварного стыка (тавровое соединение). Позволяет в автоматическом режиме по значениям тока сварочной дуги (при условии сварки с колебаниями) адаптироваться к изменению реального положения стыка по отношению к ранее запрограммированной траектории.

5. Функция AVC (АРНД). Позволяет корректировать движения инструмента робота (по оси Z) для сохранения постоянной  длины дуги.

6. Система 2D технического зрения iRvision интегрирована в контроллер Fanuc, может быть использована для поиска стыков или определения смещения свариваемой детали. Также имеет широкое применение для операций паллетизирования.

7. Система адаптивного управления сваркой — META. Позволяет корректировать движения робота в процессе сварки. Представляет собой лазерно-оптическую систему (инвариантную к возмущениям со стороны сварочного оборудования и непосредственно сварочной дуги), расположенную на 6-ом звене робота и жестко связанную со сварочной горелкой. Точность позиционирования системы и скорость отработки возмущающего воздействия позволяют обеспечить формирование качественного сварного соединения.

Роботизированная сварка CMT — новый стандарт дуговой сварки MIG/MAG

CМТ – Cold Metal Transfer — холодный перенос металла.

Преимущества по сравнению с обычными процессами MIG/MAG сварки:

1. В случае роботизированной сварки, благодаря малому тепловложению   легкие и сверхлегкие  листы  (толщина менее 0,3 мм) соединяются с наилучшим результатом. В 2 раза увеличенная скорость сварки по сравнению с обычным MIG/MAG процессом.

2. Высокая стабильность горения дуги, и как следствие, одинаково ровный и гладкий шов по всей длине сварной конструкции.

3. Полное отсутствие брызг после сварки (даже при сварке в CO2).

4. Отсутствие необходимости в зачистке сварных швов после сварки. (При условии качественной  сборки соединения).

5. Возможность сварки с увеличенными зазорами (при снижении скорости сварки).

6. Возможность сварки различных материалов: стали, оцинкованной стали, алюминия, нержавеющих сталей; пайки, пайки-сварки комбинации алюминия и оцинкованной стали и т. п.

7. Снижен выброс вредных веществ в атмосферу при СМТ-пайке: Цинк — в 2,7 раза.

Дым с содержанием частиц меди — в 7 раз  (по сравнению со стандартной  технологией  MIG/MAG).          

Применение сварки стали с алюминием

Стыковой шов.Толщина листа — 1 ммСкорость сварки — 70 см/мин(27,6“/min)Принцип:Сварка со стороны алюминия

Пайка со стороны стали

Условие:
Оцинкованная поверхность стали (> 10 µm).  „Разлом“ появляется в зоне термического влияния на листе алюминия, частично в базовом материале

Сварка разнотолщинных листов

Технология соединения стали при сварке по зазору.

Основу новой системы роботизированной сварки составляет инновационная технология Steel Transfer Technology (технология переноса стали) и полностью цифровой инверторный источник тока TransSteel.

TransSteel Robotics поставляется в двух исполнениях: с максимальным сварочным током 350 и 500 А. Данное значение тока достигается при продолжительности включения (ПВ) 40%. При ПВ 100% – соответственно 250 и 360 А.

Преимущества:

Сварка с функцией Steel Root — безупречная простая сварка корня шва без подложки и отличная сварка по зазору.

Источник: http://irobs.ru/dugovaya-svarka/

Электроды для ручной дуговой сварки

Электрическая дуговая сварка ручным способом – это несложная технология, которую может освоить любой человек. Для получения практических навыков нет нужды посещать учебные заведения или профильные курсы, простого сварочного аппарата и желания вполне хватит, чтобы тренироваться самостоятельно.

А информации в интернете предостаточно. Одной из них является наша статья, в ней мы расскажем о самом проблемном выборе начинающих сварщиков. Речь идет об электродах, необходимых для выполнения разных работ.

Разновидностей существует много, маркировка электродов и их расшифровка – вот основная проблема, с которой сталкиваются новички. Но перейдем от слов к делу.

Что такое ручная дуговая сварка и какие требуются электроды

Прежде, чем подбирать нужный электрод, дадим немного теории о том, что есть процесс дуговой сварки. Что такое дуга и как она образуется? Поток атомов, образующихся в ходе ионизации отрицательно и положительно заряженных электродов, называется дугой.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Какую функцию выполняет конденсатор в цепи переменного тока

При взаимосвязи электрического тока и короткого замыкания происходит процесс ионизации. Основное влияние на сварочный процесс оказывают покрытие электрода и окружающая среда. В комплексе, вышеперечисленные действия способствуют нагреву дуги, температура которой способна плавить металл.

При остывании получается крепкое и монолитное соединение.

Ключевым моментом является наличие электрода. Без него нет возможности разжечь дугу и обеспечить ее горение. Для сварки необходим один или несколько видов электродов. Электродов, охватывающих все виды работ, не существует, поэтому нужно исходить из текущих задач.

Как классифицируют электроды

Электроды подразделяют по типу металла, из которого они изготовлены и по составу покрывающего вещества. Основными видами считаются:

  • плавящийся. Самый востребованный вид присадки, он выполнен из металла. При выборе плавящегося электрода учитывайте материал вашего рабочего металла. Электрод и свариваемая поверхность должны быть из одинакового сплава. Это облегчит сварочную работу;
  • неплавящийся. Выполнен из тугоплавких материалов, таких как вольфрам, графит или уголь. Так как само вещество не плавится, в комплект к нему докупают сварочную проволоку. Работа с угольным наконечником предполагает режим прямой полярности. Электроды из вольфрама используются в дуговой сварке часто, но очень редко в ручном режиме;
  • электроды без покрывающего слоя. Используются вместе с флюсовой защитой, которая поступает одновременно с присадкой в зону сварки, но в ручной дуговой сварке эти электроды не применяются;
  • электроды с покрывающим защитным слоем. Многофункциональные стержни, значительно упрощающие работу. Они защищают сварочный шов от негативного окисления, обладают легирующими свойствами, обеспечивают стабильное горение дуги.

Последний вид отлично подходит для ручной сварки, но имеет высокую стоимость.

Назначение электродов

В зависимости от типа металла и его толщины выставляются соответствующие настройки сварочного аппарата, а также подбираются виды электродов. Для различных металлов и стержни должны быть разными. Использование всего одной буквы поможет вам определиться с назначением электрода. Она указана на коробке и на самом изделии.

У – электроды предназначены для сварки металлов с повышенным содержанием легирующих веществ и углеродосодержащих сплавов.

Л – хорошо работают с легированными сталями.

В – подходят для высоколегированных материалов.

Т – электроды для тугоплавких металлов.

Н – применяют для наплавочных швов.

Какие бывают покрытия электродов

Определенный тип работ требует своего электрода. Невозможно сварить качественный шов стержнем, с несоответствующим покрытием. При расплавлении металла, покрытие попадает в сварочную зону, защищая изделие от окружающего воздуха, улучшает химические и физические свойства свариваемого металла, образует на поверхности шва шлак, который потом легко удаляется. Производят покрытия следующих видов:

  • рутиловое, обозначается буквой Р. Нетоксичное универсальное покрытие, часто используемое для профессиональных и бытовых работ. Обладает хорошими защитными функциями. Основные вещества в составе: диоксид титана и рутил;
  • кислое, обозначается буквой А. Предназначено для целевых работ, преимущественно для сварки нижних швов. Работает с переменным и постоянным токами;
  • целлюлозное, обозначается буквой Ц, Употребляются для разных сварочных работ, но есть недостаток в виде обильного разбрызгивания капель металла. Лучше применять такие электроды для сварки труб;
  • основное, обозначается буквой Б. Качество шва практически такое же, как при сварке, с применением газа. При нагревании выделяется двуокись углерода. Необходимо соблюдать режимы сварки. Работать на обратной полярности с постоянным током. На переменном токе качество шва будет хуже;
  • прочее, обозначается буквой П. Редко используется и применяется, если необходимо улучшить качество рабочего металла;
  • специальное, обозначается буквой С. Применяется для подводной сварки. Содержит в своем составе жидкое стекло и вяжущие вещества.

Из всего перечня покрытий к электродам, для ручной дуговой сварки рутиловые покрытия приобретают чаще остальных.

Диаметры электродов

Классифицируют электроды по диаметру. Если вы подберете правильное покрытие и определитесь с назначением электрода, то при выборе некорректного диаметра к толщине металла, ваш шов получится некачественным. Общее правило одинаковое: чем толще кромка свариваемой поверхности, тем больший диаметр электрода требуется для сварки. Для ручной сварки вполне подойдут электроды от 2мм до 4 мм, большего размера металлы в быту не сваривают.

Марки электродов, которые применяются для дуговой сварки ручным способом

Эта информация позволит вам сузить ассортимент электродов, представленный в магазинах, исходя из ваших конкретных задач.

Если вы варите низколегированную сталь, то попросите продавца проконсультировать вас по этим маркам электродов:

  • Э42: марки АНО-6, АНО-17, ВСЦ-4М;
  • Э42: УОНИ-13/45, УОНИ-13/45А;
  • Э46: АНО-4, АНО-34, ОЗС-6;
  • Э46А: УОНИ-13/55К, АНО-8;
  • Э50: ВСЦ-4А, 550-У;
  • Э50А: АНО-27, АНО-ТМ, ИТС-4С;
  • Э55: УОНИ-13/55У;
  • Э60: АНО-ТМ60, УОНИ-13/65.

При работе с легированными сталями остановите свой выбор на этих электродах:

  • Э70: АНП-1, АНП-2;
  • Э85: УОНИ-13/85, УОНИ-13/85У;
  • Э100: АН-ХН7, ОЗШ-1;
  • Э125: НИИ-3М, Э150: НИАТ-3.

В случае работ по наплавке дополнительного слоя, используйте эти марки:

  • ОЗН-400М/15Г4С, ЭН-60М/Э-70Х3СМТ, ОЗН-6/90Х4Г2С3Р, УОНИ-13/Н1-БК/Э-09Х31Н8АМ2, ЦН-6Л/Э-08Х17Н8С6Г, ОЗШ-8/11Х31Н11ГСМ3ЮФ.

Для работы с чугуном подойдут такие электроды:

  • ОЗЧ-2/Cu;
  • ОЗЧ-3/Ni;
  • ОЗЧ-4/Ni.

Для алюминия:

Для медных сплавов:

  • АНЦ/ОЗМ-2/Cu;
  • ОЗБ-2М/CuSn.

Для никеля:

Качество электродов

Чтобы сварка приносила не только пользу для домашних нужд, но и процесс сварки был удобен и не вызывал стойкого отвращения, необходимо работать с качественными расходными материалами. Покупайте электроды у проверенных поставщиков, не подвергайтесь соблазну купить дешевле, но без гарантий.

Сначала осмотрите электрод. Он должен быть без видимых дефектов. Покрытие не должно рассыпаться в руках. Теперь о его поведении при сварке. Плавление должно проходить равномерно, а разбрызгивание в пределах нормы конкретного электрода. Стержни должны выдерживать нагрузку, которую вы оказываете при работе. Трещины и поры в готовом шве указывают на несовершенство обмазки.

Источник: https://svarka-weld.ru/elektrody-dlya-ruchnoj-dugovoj-svarki

Сварка аргоном — особенности, техника, принцип работы

Нередко возникает потребность сварить материалы, которые при обычных видах сварки не соединяются, к примеру, алюминий, медь, титан и так далее. Поэтому, чтобы создать прочную неразъемную конструкцию из этих металлов, применяется сварка аргоном. Что такое аргонная сварка, как она работает? На эти и другие вопросы ответы в этой статье.

Особенности аргонной с варки

Процесс – аргонодуговая сварка происходит в среде инертного газа аргона, отсюда и название сварочного процесса. Использование аргона в сварке при соединении двух металлов – это защита от окисления, которая может произойти за счет соприкосновения с кислородом в воздухе. То есть, аргон покрывает зону сварки и не дает кислороду проникнуть в зону сопрягаемых поверхностей.

Сам режим сварки может производиться ручным способом, полуавтоматическим и автоматическим. Существует классификация режимов, которые зависят именно от вышеописанных способов и вида электрода, участвующего в процессе сварки. Два вида электродов: плавящийся и неплавящийся. Ко второму виду относится вольфрамовая проволока, с помощью которой можно гарантировать прочное и надежное соединение двух металлов, даже разнородных.

Итак, классификация режимов сварки аргонодуговой:

  • Ручная сварка аргоном, где используется неплавящийся электрод – его маркировка РАД.
  • Аргоновая сварка автоматическая, где применяется неплавящийся элемент – ААД.
  • Аргонно дуговая сварка автоматического типа, где используется плавящийся электрод – ААДП.

Техника сварки аргоном

Знание некоторых правил облегчит проведение процесса сварки аргоном и позволит добиться высокого качества сварного шва.

  • Чем длиннее сварочная дуга, тем шире шов и меньше его глубина, что снижает качество шовного соединения. Поэтому рекомендуется неплавящийся электрод держать как можно ближе к стыку свариваемых деталей.
  • Чтобы создать узкий и глубокий шов, необходимо придерживаться только продольного движения электрода и горелки. Отклонения в сторону (поперечные движения) уменьшают качество сварочного соединения. Поэтому при сварке аргоном необходима аккуратность и внимание сварщика.
  • Присадочная проволока и неплавящийся электрод должны находиться только в зоне сварки, прикрытыми аргоном. Это не даст возможности кислороду и азоту проникнуть внутрь зоны.
  • Подача присадочной проволоки должно проводиться плавно и равномерно. Резкая подача – это разбрызгивание металла в большом количестве. Процесс подачи не самый простой, все приходит с опытом.
  • Есть такой показатель – проплавленность. В аргонной сварке он определяется самим сварочным швом. Если он имеет округлую и выпуклую форму, то это говорит о низком его качестве. Проплавление поверхности было проведено недостаточно.
  • Присадочная проволока подается перед горелкой с неплавящимся электродом. К тому же ее подача производится под углом. Эти требования обеспечивают ровность сварочного шва и его небольшую ширину. Просто так удобно контролировать сам сварочный процесс.
  • Нельзя начинать и заканчивать сварку аргоном резко, потому что это открывает доступ кислорода и азота в зону сваривания. Поэтому рекомендуется сварку начинать после 15-20 секунд, как будет начата подача в стык соединения двух металлов инертного газа. И заканчивать (убирать присадочную проволоку) до того, как будет выключена горелка. На это обычно дается 7-10 секунд.

Внимание! Заканчивать сварочный процесс нужно снижением силы тока при помощи реостата, который входит в состав сварочного аппарата. Просто отводить горелку – это значит, открыть доступ в зону сваривания азота и кислорода.

Стыки свариваемых металлических деталей перед началом работ необходимо очистить и обезжирить.

Режимы аргонной сварки

Сварка аргоном пройдет качественно, если правильно выбрать оптимальный режим проведения процесса.

  • От свойств свариваемых металлов будет зависеть выбор полярности и направления тока. Так со стальными конструкциями в аргонной сварке используется постоянный ток прямой полярности. Для сваривания алюминия или бериллия применяется постоянный ток обратной полярности.
  • Сила свариваемого тока выбирается на основе трех составляющих: диаметра используемого электрода, типа металла свариваемых деталей и их толщины, полярности. Взаимосвязь всех параметров определяется табличными значениями. Некоторые мастера выбор делают с учетом собственного опыта. Вот одна из таблиц, которая определяет режим работы аргонодуговой сварки титана.
Толщина металла, ммДиаметр вольфрамового электрода, ммСила тока, А
0,3-0,7 1,6 40
0,8-1,2 1,6 60-80
1,5-2,0 2 80-120
2,5-3,5 3 150-200
  • Как уже было сказано выше, чем короче сварочная дуга, тем качественнее получается шов. Та же самая зависимость напряжения дуги и ее длины.
  • Расход инертного газа зависит от показателя силы и равномерности его потока, выходящего из горелки. Специалисты рекомендуют создавать поток ламинарного типа. То есть, газ подается без пульсаций.

Правильно подобрать определенный режим – дело непростое. Поэтому еще в процессе обучения нужно изучать теорию и овладевать практическими навыками.

Преимущества и недостатки

К преимуществам аргонодуговой сварки можно отнести:

  • Невысокая температура нагрева, что сохраняет размеры и форму двух свариваемых изделий.
  • Газ аргон является инертным, то есть, он тяжелее и плотнее воздуха, что обеспечивает максимальную защиту зоны сваривания.
  • Тепловая мощность дуги достаточно высокая, что позволяет сам процесс сварки проводить за короткий промежуток времени.
  • Сам процесс прост, поэтому научиться ему несложно.
  • Этот сварочный процесс позволяет соединить разные виды металлов, которые другими вилами сварки не состыковать.

Недостатки:

  • При сквозняках и ветре часть аргонной защиты улетучивается, что снижает качество сварочного шва. Поэтому рекомендуется весь процесс проводить в закрытых помещениях с хорошей вентиляцией.
  • Сварочное оборудование достаточно сложное, к тому же непросто провести настройку режимов сварки.
  • Если в процессе соединения необходима высокоамперная дуга, то нужно продумать дополнительное охлаждение стыкуемых металлов.

Принцип работы сварочного оборудования

В состав сварочного оборудования входят:

  • Сварочный аппарат любого типа для дуговой сварки, у которого напряжение холостого хода: 60-70 вольт.
  • Контактор силовой, с помощью которого напряжение будет подаваться от сварочного аппарата на горелку.
  • Осциллятор. Этот прибор преобразует сетевое напряжение 220 вольт и частотой колебания 50 Гц в напряжение 2000-6000 вольт с частотой 150-500 кГц. Эти параметры электрического тока позволяет легко зажечь дугу.
  • Устройство обдува зоны сварки аргоном.
  • Горелка керамическая.
  • Баллон для аргона, он с горелкой соединяется через редуктор и шланг.
  • Электрод неплавящийся и присадочная проволока.

Как работает аргонная сварка, можно посмотреть видео, но принцип таков. Сначала производится настройка сварочного режима и очистка соединяемых металлов. В правую руку берется горелка, в левую присадочная проволока, она не подключена к электроэнергии. На рукоятке горелки есть специальная кнопка, с помощью которой можно подавать защитный газ в зону сваривания. Включается подача газа за 20 секунд до начала производства сварочных работ.

Горелку нужно опустить так, чтобы между неплавящимся электродом и свариваемыми поверхностями осталось маленькое расстояние – в пределах 2 мм. Кстати, электрод вставляется в горелку таким образом, чтобы из нее торчал конец длиною не более 5 мм. Внутри горелки есть защелка, в которую вставляется электрод любого диаметра.

Включается сварочный аппарат, и напряжение подается на электрод. Между ним и стыкуемыми металлами возникает дуга. Из сопла горелки в это время подается аргон, который собой покрывает зону сваривания. Сварщик в сварочный стык подает присадочную проволоку, которая под действием электрической дуги расплавляется и покрывает собой зазор между деталями. При этом производится медленное движение вдоль шва.

Нельзя зажигать электрод при помощи соприкосновения его со свариваемыми металлами. Для розжига специально используется осциллятор, как это показано на видео.

Виды сварочного оборудования

Для аргонной сварки используются четыре вида оборудования.

  1. Ручная (показана на видео) – это когда сварщик собственными руками держит и горелку, и присадочную проволоку.
  2. Механизированный вариант – сварщик держит горелку, а проволока подается механизированным способом.
  3. Автоматическая сварка аргонодуговая – сварщик отсутствует, его заменяет оператор, который следит за процессом, потому что и подача горелки, и подача присадочной проволоки происходит в автоматическом режиме.
  4. Роботизированный сварочный процесс. Задается программа, которая полностью отвечает за проводимый процесс.

Самое важное достоинство аргонодуговой сварки – это возможность сваривать детали тех металлов, которые другими способами соединить невозможно. И в быту такие ситуации встречаются нередко, к примеру, стыковка труб из нержавейки. Обязательно посмотрите видео на этой странице сайта.

Источник: https://svarkalegko.com/tehonology/argonovaya-svarka.html

Основные виды сварки

Сварка электротоком делится на 2 принципиальных класса: недуговая и дуговая.

Недуговую сварку чаще называют контактной. В контактной сварке электроды, подающие ток, прикладываются непосредственно к металлу, который сваривают. Сквозь метал, расположенный между поднесенными электродами, подается короткий, но очень мощный разряд тока (тысячи ампер). Сплавление при этом получается только между приложенными электродами.

Если электроды расположены прямо друг против друга, то сварное соединение получается точечным. Хотя точечная сварка – не единственный вид контактной сварки, но зато самый распространенный. Поэтому понятия «точечной сварки» и «контактной сварки» часто используют в виде синонимов. Напряжение точечной сварки составляет считанные вольты.

Поэтому контактная сварка применяется преимущественно для скрепления тонколистового металла. Например, в автомобилестроении.

В строительстве гораздо большее распространение получила сварка электродуговая. При электродуговой сварке между источником тока (электродом) и свариваемым металлом находится небольшой промежуток, заполняемый электрической дугой.

Ошибочно предполагать, что это промежуток воздуха. Это промежуток ионизированного газа, проводящего ток. Дуговая сварка, как мы ее представляем сегодня, без газа невозможна.

Просто газ может подаваться из отдельного баллона, а может образовываться в результате горения обмазки электрода.

Самыми распространенными в строительстве являются следующие технологии:

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое электроустановка примеры

  • ММА (в отечественной классификации – ручная дуговая сварка, или РДС)
  • TIG (аргоно-дуговая)
  • MIG-MAG (полуавтоматическая, проволокой).

ММА

Популярность данного вида сварки предопределена как раз отсутствием необходимости таскать с собой баллон с газом. Обмазка электрода – и есть «застывшее» газовое облако. Как только электрод коснется металла и полученный ток короткого замыкания расплавит металл электрода, расплавится и обмазка вокруг него. Образовавшееся облако газа обеспечит проводящую ионизированную среду для дуги и защиту расплавляемого металла от доступа кислорода.

Электроды подбираются по типу металла и диаметру. Тип металла важен, так как в процессе работы метал стержня электрода капля по капле перетекает в свариваемый метал и сплавляется с ним. Для крепкого соединения металл стержня электрода и свариваемый метал должны быть идентичны. На упаковке электродов всегда указывается, для каких металлов подходят данные электроды.

После того, как определились с типом электрода, необходимо определиться с его толщиной. Вопрос новичка: зачем нужны электроды разных диаметров? Все просто. Чем толще электрод, тем больше сила тока, которая его может расплавить. То же и с кромками свариваемого металла. Поэтому толщина электрода подбирается под толщину свариваемого металла. Для черных металлов рекомендуется:

Технология ММА позволяет работать с большинством распространенных металлов, за исключением алюминия и сплавов на его основе. Хотя теоретически и это возможно при наличии помощника, если добиться, чтобы зачищенные алюминиевые поверхности не успевали покрыться пленкой до расплавления. Но правильнее, конечно, просто использовать подходящие для этого сварочные технологии.

TIG

Потребители сварки TIG – сплошь профессионалы и продвинутые пользователи, причем почти поголовно не строительного направления. TIG обеспечивает более аккуратные швы, но сильно уступает ММА в производительности и простоте использования.

Например, многие «любители», отточив свое мастерство на аппаратах ММА, испытывают досаду от неудач при первом опыте с TIG. Оказывается, в отличие от ММА, зажечь дугу аппаратом TIG, если только он не оборудован таким устройством, как осциллятор, непросто.

(А практически все аппараты «2 в 1» не оборудованы, конечно). Чиркает сварщик вольфрамовым электродом – искра есть, а дугу поднять не получается. Но вот бывалый сварщик подкладывает под электрод кусочек угля – и дуга пошла без проблем.

Не случайно, что в продажах розничных магазинов специализированные аппараты TIG редко превышают долю в 1%.

Отдельного упоминания в сварке TIG заслуживают аппараты с возможностью переключения на режим переменного сварочного тока, т.н. AC/DC. Вот эти аппараты и являются основным оборудованием для сварки алюминия. Именно они преимущественно и составляют этот самый 1% TIG в розничных продажах сварочного оборудования.

MIG-MAG

Полуавтоматическая сварка проволокой применяется в основном для сварки листового металла. Поэтому традиционно ее основная сфера применения – кузовной ремонт, а также строительство конструкций из черного тонколистового металла. Использование проволоки вместо сменных электродов сильно повышает производительность. На бытовых аппаратах используются катушки емкостью 1 и 5 кг, а на профессиональных – 5 или 15 кг.

Проволока может использоваться как обычная (без обмазки), так и с обмазкой (т.н. флюсовая). В первом случае обязательно применение баллона с газом (режим GAS). Во втором баллон не требуется (NO GAS). Несмотря на то, что работать без баллона удобнее, в продажах с большим отрывом лидирует проволока без обмазки. Причина банальна: она гораздо дешевле флюсовой. Кроме того, многие профессионалы считают, что аккуратность швов в среде газа от баллона получается выше.

Несмотря на то, что данный вид сварки тоже относится к электродуговой, принцип устройства у MIG-MAG принципиально отличается от принципов MMA и TIG. В ММА и TIG важно поддерживать стабильность тока, несмотря на колебания электрода, в MIG-MAG важно поддерживать стабильность напряжения дуги.

А сила сварочного тока в аппаратах MIG-MAG – показатель условный (хотя по привычке, выработанной в ММА, большинство ориентируется именно на него). Сила сварочного тока в MIG-MAG будет зависеть от выставленного напряжения, диаметра используемой проволоки, применяемого газа и скорости подачи проволоки.

Так что сделать из аппарата ММА полуавтомат MIG-MAG путем приделывания блока подачи проволоки и горелки не получится.

Автор текста: Ю.Шкляревский

Источник: https://www.kuvalda.ru/blog/articles/polz/osnovnye-vidy-svarki.html

Электродуговая сварка: видео обучение

Для соединения металлических конструкций часто используется термическое воздействие на их отдельные части. Ручная и автоматическая электродуговая сварка является одним из самых популярных подобных видов работ.

Виды

Электродуговая металлическая сварка (ГОСТ 5264-80) – это процесс соединения металлов, во время которого температура электрической дуги может достигать 7000 градусов. Это уникальный вид соединения отдельных частей конструкций, т. к. таким способом можно сварить любые известные металлы. После застывания на месте сцепления образовывается сварной шов. Используется для ремонта кузова автомобиля, газовых, водяных и прочих труб, при производственных работах и т. д.

Фото — принцип электродуги

Электрическая дуга расплавляет металл и металлические электроды, после чего жидкость, образовавшаяся посредством температурного воздействия, заполняет зазор между двумя заготовками.

Фото — газовая горелка

Виды дуговой электрической сварки:

  1. Ручная;
  2. Полуавтоматическая;
  3. Автоматическая.

Главное различие между процесса заключается в принципе проведения работ. При ручной все действия по соединению металлов осуществляются своими руками, при автоматической – соответственно, исключительно сварочным аппаратом. Полуавтоматический процесс является комбинированным. Здесь для сварки металлов используются электроды.

Фото — шов

Также в зависимости от используемого тока, процесс электродуговой сварки может осуществляться:

  1. Переменным;
  2. Постоянным. В свою очередь, такая технологическая сварка бывает прямой полярности (минусовыми электродами) и обратной (плюсовыми).

В зависимости от необходимого тока, может использоваться разное оборудование и способы соединения. Также у сварщиков, зависимо от типа технологической обработки, используются различные электроды: плавящиеся и неплавящиеся.

Плавящиеся могут использоваться в любой среде. Они работают за счет образования дуги между металлом и электродом. В зависимости от длины соединяемых деталей, по мере сварки электрод подается на места стыков.

Применяются для углеродистой стали, соединения алюминия, меди и т. д.

Фото — открытая дуга

Для небольших и тонких соединений используются неплавящиеся. Они часто применяются для сварки трубопроводов, тугоплавких металлов и другого. С такими целями применяются вольфрамовые электроды, графитовые и угольные.

Также электродуговая сварка классифицируется по типу защиты:

  1. В среде защитных газов (ГОСТ 14771-76). Это аргонная и углекислая;
  2. В среде шлаков. Это процесс термического воздействия на металлические соединения под флюсом или толстопокрытыми электродами. Процесс пользуется популярностью при пайке различных труб большого диаметра;
  3. С комбинированной защитой. Процесс пайки, в котором режимы производятся в газовой среде с толстопокрытыми флюсами.

Фото — электроды

Технология электродуговой сварки имеет свои достоинства и недостатки. Преимущества процесса:

  1. Доступность сварочного оборудования и дополнительных элементов (флюса, электродов). Купить инверторы можно в любом электротехническом магазине. Средняя цена – от 30 долларов за ручной инвертор и от 80 за полуавтоматический;
  2. Зона термического воздействия имеет очень малое влияние на несвариваемые участки металлов. Это крайне важно для соединения труб и тонких прокатных металлических листов.

Методы электродуговой сварки имеют и некоторые недостатки:

  1. Необходимо применение специального оборудования. Электродуговая сварка проводится только специальными инверторами и электродами;
  2. Для сварки нержавейки (легированной стали), алюминия, меди и других плавких металлов обязательно требуется зачистка соединяемых элементов. Кромки подготавливаются перед процессом термической обработки и после его окончания (только при условии полного остывания металла).

Фото — соединение труб

обучение дуговой сварке

Как проводится

Чтобы правильно сваривать металл электродуговой сваркой, необходимо строго следовать инструкции. Только при этом условии сварной шов будет достаточно прочным и аккуратным.

Пошаговая инструкция:

  1. Кромки заготовок зачищаются и обезжириваются, при необходимости производится их резка. К ним приставляется раскаленный электрод. Торец электрода разделяет определенный участок поверхности свариваемой детали на ионы и электроны. В этом пространстве и возникает дуговой разряд;Фото — зачистка
  2. Для того чтобы процесс сваривания происходил быстрее и результат был надежнее, на поверхность сварной арматуры (электродов) наносятся различные вещества. Это может быть кальций, калий, натрий. Они ускоряют процесс разделения металла на частицы;
  3. По типу сварки она может производиться открытой дугой (плавлением незащищенным потоком направленных частиц) и закрытой. В открытом положении купли металла насыщаются азотом, что негативно сказывается на качествах шва. Чтобы снизить это влияние электроды покрываются слоем металла. Для производства более выгодно использовать закрытый метод, в котором место сваривания защищено от воздействия кислорода;Фото — необходимые инструменты
  4. Когда все подготовительные процессы завершены, нужно установить электрод в инвертор и несколько раз провести концом прута по торцам свариваемых деталей – это зажжет дугу. Аппараты подбираются по типу проводимых работ и в зависимости от особенностей и свойств металлов. После включения сварочного устройства нужно установить ток на нужном уровне, и пока система разогревается, надеть средства безопасности;Фото — защита
  5. У разных аппаратов есть различные режимы для сварки, но любые современные устройства изготовлены таким образом, что не дают электродам залипать. Поэтому стараться держать прут на определенном уровне от поверхности нет необходимости;
  6. Схема сварки: опереть электрод на поверхность свариваемых деталей и аккуратно медленно вести по зазору. Ванная заполнится жидким металлом, который при застывании образует прочное соединение. Чтобы максимально точно рассчитать мощность, ток и продолжительность воздействия дуги, необходимо воспользоваться операционной картой технологического процесса;
  7. Вертикальные швы свариваются короткой дугой. Угол соприкосновения электрода и свариваемой поверхности должен быть прямым, допускается отклонение на 10 градусов. Во избежание наплавления металла в одной точке может использоваться техника елочки, треугольника или многослойное прохождение тонкой дугой. Каждая методика имеет свои особенности, поэтому подбирается нужный способ в зависимости от потребностей и уровня подготовки.

Фото — вертикальная электродуговая сварка

После того как ремонт окончен, нужно зафиксировать пластины в определенном положении до полного застывания ванной и шва.

Источник: https://www.asutpp.ru/elektrodugovaya-svarka.html

Ручная дуговая сварка для начинающих сварщиков

Сварка ММА, или ручная дуговая электросварка, широко используется во многих сферах промышленности. Но на сегодняшний день тенденции таковы, что в современном мире предпочтение отдается более высокоскоростным способам сварки, таким как автоматическая и МIG/MAG. Их удельный вес с годами только растет.

Однако, несмотря ни на что сварка ММА остается незаменима в условиях ограниченной зоны доступа, при работе на открытом воздухе и в быту, так как стоимость сварочных аппаратов и расходных материалов является более-менее доступной.

Большинство компаний, производящих дорогую сварочную технику, не обходят также вниманием ММА сварку, год от года совершенствуют аппараты, добавляют в них режимы, упрощающие труд сварщика.

Ближе к конкретике

Говоря о сварных швах, новичкам нужно определиться, каковы критерии хорошего и плохого шва. Поэтому вначале освойте немного теорию.

При сварке бытовых теплиц из уголков малого сечения, монтаже заборных секций, лестничных поручней, карнизов, навесов и других тому подобных вещей качество сварки не играет какой-то ведущей роли, поскольку нагрузки на такие изделия незначительные.

И совсем другие требования к прочности шва предъявляются при сварке высоконагруженных конструкций: опор, перекрытий, несущих узлов автомобилей, прицепов, магистральных жидкостных, газовых и нефтяных трубопроводов под давлением, мостов.

Швы таких конструкций уже проверяются неразрушающими методами контроля (НМК).

Однако, самый первый метод, по которому оценивается качество сварного шва — это визуальный осмотр. Если сварщик сам сможет оценить свои швы, значит его мастерство начнет быстро расти, он увидит свои ошибки и в дальнейшем не допустит их повторения.

Как научиться сварке? Неплохо было бы начать с изучения бумажной части

К меню

Нормативная документация. Как пользоваться

Согласно ГОСТ 5264-80 на ручную дуговую сварку все многообразие сварных соединений можно отнести к четырем основным типам (сокращенное обозначение русскими заглавными буквами приводится в круглых скобках):

  • Стыковые (С);
  • Угловые (У);
  • Тавровые (Т);
  • Нахлесточные швы (Н)

Пример сокращенной записи типа соединения и его номера по порядку: Т1, С17 и т.д.

Также ГОСТ 5264-80 (pdf) указывает на основные размеры сварного шва Например, на стыковом шве параметр «е» — это ширина; «g» — выпуклость, или усиление шва.

Для угловых (или тавровых) швов буквой «к» обозначается катет.

По евростандарту EN ISO 2553-2013 «Соединения сваркой и пайкой» буквой «а» обозначается толщина шва; «z» – катет шва; «S» – глубина провара. При обозначении по евростандарту буквы z, а, S присутствуют на чертежах, поэтому это знать важно.

ГОСТ 5264-80 (pdf) также дает нам понятие о том, каким должен быть зазор между деталями, как правильно готовить кромки, какая возможна геометрия кромок при сварке с одной, или с двух сторон, с подложкой под корень шва и т.д.

По евростандарту требования к подготовке деталей под сварку определяются по EN ISO 9692-1:2003 «Сварка и сходные процессы – рекомендации для подготовки соединений»

Если перед начинающим сварщиком стоит задание сварить две пластинки, то самые задаваемые вопросы звучат следующим образом:

  • какой диаметр, или тип электрода брать?
  • каким током варить?
  • какой установить зазор между деталями?

Что нам рекомендуют стандарты по поводу зазоров? По ГОСТ5264-80, например, для трехмиллиметровой пластины кромки будут прямые с зазором между деталями 0-2 мм. Усиление шва предлагается в диапазоне от 0,5 до 2,5 мм, а ширина шва не более 7мм.

По EN ISO 9692 для односторонней сварки пластинки толщиной 3 мм предлагается готовить кромки с прямым скосом и зазором между деталями примерно 3 мм. Параметры выпуклости шва определяются по ISO 5817:2009.

При односторонней сварке пластинки 8 мм по ГОСТ5264-80 рекомендует делать V-образный скос кромок под углом 22 -27 градусов с притуплением кромок 0-2 мм и зазором 0-3 мм.

По EN ISO 9692 для такой же пластинки толщиной 8 мм и односторонней сварки угол раскрытия кромок выбирается ?=40- 60 градусов, зазор между деталями 0-4 мм, притупление 0-2 мм.

Как видите, как в ГОСТ, так и в евростандартах нет жестких цифр, есть диапазоны размеров. Какой именно зазор, или притупление кромок выбрать сварщик решает сам, исходя из марки и диаметра электрода, пространственной ориентации шва, тока сварки и своего мастерства.

К меню

Коротко про обозначение швов на чертежах

Источник: http://svarka-master.ru/ruchnaya-dugovaya-svarka-dlya-nachinayushhih/

Ручная дуговая сварка

Ее еще называют — электросваркой. Международное обозначение технологии — MMA (Manual Metal Arc). Сфера ее применения очень широка, начиная от космических кораблей и заканчивая металлическим забором.

Ни одна постройка здания, мостов и других важных объектов не проходит без использования дуговой электросварки.На сегодняшний день ― это самый простой и достаточно надежный способ соединения металлических конструкций между собой.

Это изобретение человечества дало возможность совершать такие сложные процессы плавки металла для соединения не только в промышленных масштабах, но и в быту.

Итак, как и когда появилась дуговая сварка?

Первым человеком, открывшим электрическую дугу является В.В. Петров. В 1803 году он написал книгу, где указал способ получения электрической дуги и сферы ее применения, одна из которых была сварка металлов.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключить двигатель на 380 вольт

Однако человеком, применившим ручную дуговую сварку на практике был Н.Г. Славянов. В 1888 году с помощью сварочного аппарата и электрода, очень похожего на сегодняшний, он соединил детали коленчатого вала парового двигателя.

Позднее на основании этого открытия были получены дополнительные способы соединения сваркой, например, под водой, за слоем стекла, а также многие другие.

Принцип действия дуговой сварки

По электрическому кабелю большого сечения (16 мм² и более) подводится выходное напряжения сварочного аппарата к держателю с электродом. К другому кабелю «массе» подключают подготовленные к сварке две металлические детали, которые требуется соединить.

В момент соприкосновения торца электрода с деталями, электрическая цепь замыкается, что ведет по сути к короткому замыканию. Так как поверхность металла имеет шероховатости, ток нагревая их, образует электрическую дугу.

Чтобы электрод не «залипал» сварщик, в момент соприкосновения разрывая прямой контакт, отводит его от свариваемой поверхности на несколько миллиметров. Если этого не сделать, дуга не образуется, а аппарат будет работать в режиме перегрузки.

Благодаря ионизации газа в точке соприкосновения, при отводе электрода на расстояние от детали, горение дуги не прекращается. Под действием высокой температуры (свыше 5000º C) в поверхности образуется канавка с расплавленным металлом, которая называется «ванночкой». В свою очередь стержень электрода также начинает плавиться и его капли стекая, смешиваются с металлом в канавке, образуя после остывания наполненный шов.

Примеси покрываемые стержень электрода при горении образуют газовую среду в месте сварки. Эта среда защищает термический шов от разрушающего воздействия азота и других газов входящих в состав атмосферы земли.

Еще одним примечательным моментом есть то, что под действием электромагнитного поля и движения образующихся газов, независимо от того, где находится электрод при сварке, вверху (пол) или снизу (потолок), движение расплавленного металла происходит от электрода к детали.

Именно этот поток вытесняет жидкий, горячий метал из «ванночки» как бы прожигая канавку в глубину. Это выплескивание металла из «ванночки» можно наблюдать при сварке, когда горячие капли с шипением разбрызгиваются в разные стороны.

Глубина выжигаемой канавки напрямую связана с толщиной применяемого электрода и значением подаваемого тока. Чем толще электрод и больше ток, тем глубже прожигание металла.

Ввиду этого следует правильно подобрать сечение электрода и выходной ток сварочного аппарата. Чтобы не пропалить металл насквозь или наоборот недостаточно прогреть детали для хорошего соединения.

Преимущества ручной дуговой сварки

1) Электродуговая сварка проста в применении, не требует специального дорогостоящего оборудования и расходных материалов.

2) Работает от сети 220 в, 380 в при использовании соответствующего аппарата.

3) Возможно производить сварку конструкций, расположенных под разным углом наклона.

4) Соединение сваркой деталей в труднодоступных местах.

5) При использовании соответствующих электродов есть возможность сваривать разные виды стали.

6) Аппараты небольшого размера, легко транспортируются и подключаются практически везде, где есть электросеть.

Недостатки

1) Вредные для здоровья факторы: выделение газов, высокая температура, яркий свет горения дуги.

2) При отсутствии специальной защиты, возможность поражения электротоком.

3) Необходимость замены электрода при его сгорании, что приводит к образованию кратеров, ухудшающих качество соединения в месте окончания, и начала использования нового электрода.

4) При недостаточной квалификации сварщика, низкое качество соединения.

Способы зажигания дуги

Есть два основных способа как зажечь сварочную дугу. Первый — это быстрое касание торцом электрода свариваемой поверхности и при замыкании электрод медленно отводится вверх на небольшое расстояние, чтобы не потерять дугу. Опытный сварщик по звуку дуги может определять расстояние.

Второй способ — чирканье, считается более практичный, так как ударяя электродом по касательной, происходит одновременная зачистка контакта от ржавчины и окиси, поэтому зажигание происходит гораздо быстрее, чем в первом случае. После поджига, электрод также подымают медленно вверх.

Недостаток второго способа — невозможность использования в труднодоступных местах, так как нет возможности двигать электродом в сторону.

Сварочные аппараты

Самый простой сварочный аппарат состоит из трансформатора с двумя обмотками: сетевой и понижающей. Вторичная обмотка имеет достаточно большое сечение провода, что дает ток в 150 и выше ампер, необходимый для образования дуги. Напряжение холостого хода трансформатора на вторичной обмотке выбирается в пределах 50 ― 90 в. В момент сварки оно может значительно падать.

Сваривать можно как переменным, так и постоянным током. Для получения постоянного напряжения используют диодный выпрямительный мост и конденсатор. Преимущество постоянного тока в том, что дуга горит более плавно и шов получается качественнее, чем у переменного. Также постоянкой можно варить нержавеющую сталь. Недостаток использования сварочных выпрямителей — лишний вес и место при транспортировке аппарата. Также есть возможность выхода из строя одного из диодов.

Сейчас существуют инверторные сварочные аппараты, имеющие небольшой вес (около 5 кг) и которые помещаются в небольшом чемоданчике. Выдают инверторы постоянный ток. Хотя они обладают множеством защит, недорогие модели имеют низкую надежность и могут выходить из строя.

Ручная дуговая сварка действительно улучшила жизнь людей к лучшему. Благодаря ей многое было и будет сделано, и несмотря на рост прогресса, она почти не изменилась и остается такой же востребованной.

Источник: https://proinstrumentinfo.ru/ruchnaya-dugovaya-svarka/

Электродуговая сварка – виды, методы, технология

Сварка, для выполнения которой применяется зажженная электрическая дуга, является наиболее распространенным способом соединения металлов. Электродуговая сварка, отличающаяся исключительной универсальностью, сегодня успешно применяется практически повсеместно.

Процесс электродуговой сварки

Что собой представляет метод электродуговой сварки

Электродуговую сварку выполняют с обязательным использованием источника большого тока, который при этом отличается невысоким напряжением. Такое напряжение одновременно подается как на сварочный электрод (один контакт), так и на свариваемую заготовку (второй контакт).

В результате взаимодействия заготовки и электрода между ними образуется электрическая дуга, именно за счет нее и происходит плавление кромок соединяемых деталей.

Использование такой дуги, которая и необходима для преобразования энергии электрического тока в тепловую, позволяет получать в зоне электродуговой сварки температуру порядка 5000 градусов, которой вполне достаточно для того, чтобы расплавить любые из известных человечеству металлов.

Технология электродуговой сварки предполагает одновременное плавление металла электрода и соединяемых деталей, за счет которых и формируется так называемая сварочная ванна. Именно в данной ванне и протекают все процессы, характерные для сварки: металл электрода взаимодействует с металлом соединяемых деталей, образуется шлак, который поднимается на поверхность расплавленной сварочной ванны и формирует защитную пленку.

Электродуговая сварка может выполняться электродами двух типов:

  • не плавящимися в процессе получения сварного соединения;
  • плавящимися.

Электроды для ручной дуговой сварки

Когда для электродуговой сварки используется неплавящийся электрод, для формирования сварного шва применяют специальную присадочную проволоку, вводимую в зону действия электрической дуги. При использовании электродов плавящегося типа, которые сами и формируют сварочный шов, в присадочной проволоке нет необходимости.

Чтобы электродуговая сварка проходила с высокой устойчивостью и дуга не гасла, в состав плавящихся электродов добавляют специальные присадки. Это может быть натрий, калий или другие элементы, отличающиеся хорошей степенью ионизации. Для защиты сварного шва от окисления могут использоваться различные газы:

  • аргон;
  • углекислый газ;
  • гелий.

Для выполнения электродуговой сварки с использованием таких газов необходимо использовать сварочные аппараты, в конструкции которых предусмотрены специальные головки. Через последние и подается защитный газ.

Для выполнения сварки с формированием электрической дуги использоваться может как постоянный, так и переменный ток. В большинстве случаев применение постоянного тока является более предпочтительным, так как это дает возможность минимизировать степень разбрызгивания расплавленного металла.

Характеристики электрической дуги

Электрическая дуга, которая формируется при помощи сварочного аппарата, – это, по сути, электрический разряд, протекающий в среде газов. Электрический ток, который перемещается в ней, получает такую возможность благодаря наличию в ней электрического поля. Такую дугу в целях упорядочения терминологии принято называть сварочной.

Сварочная дуга, которая является основным элементом формируемой электрической цепи, характеризуется снижением напряжения. Если сварочный электрод подсоединяется к плюсовому контакту сварочного аппарата, его называют анодом, если к минусовому — катодом. При выполнении электродуговой сварки с использованием переменного тока катоды и аноды попеременно меняются местами.

Важнейшим параметром сварочной дуги является расстояние между взаимодействующими электродами. Такой промежуток, по которому и протекает электрический ток, называется дуговым. Протекание электрического тока по такому промежутку возможно только в том случае, если в нем присутствуют заряженные частицы — электроны и ионы. Изначально, естественно, таких частиц в данном промежутке не существует. Чтобы они появились, необходимо, чтобы был запущен процесс ионизации.

Ионизация дугового промежутка происходит следующим образом: с поверхности катода начинают испускаться электроны, которые и заряжают пары и газы, образующиеся над сварочной ванной. Сварочная дуга бывает:

  • сжатого типа (ее сечение можно изменять при помощи сопла сварочного аппарата, величины электромагнитного поля, параметров газового потока);
  • свободной (ее еще называют дугой прямого действия — параметры дуги данного типа не регулируются, они неизменны).

Виды и методы электродуговой сварки

Сегодня успешно используется несколько методов электродуговой сварки, выбор которых зависит от металлов, из которых сделаны соединяемые детали. Наиболее распространенным методом, используемым для соединения изделий как из черных, так и из цветных металлов, является ручная электродуговая сварка, при которой обязательно обеспечивают защиту сварочной зоны.

Сварка по данному методу выполняется следующим образом. Конец электрода, который подсоединен к электродержателю, начинает нагреваться, когда им прикасаются к соединяемым деталям. Именно в этот момент замыкается электрическая цепь. После того как конец электрода нагрелся, его аккуратно отводят от поверхности деталей на расстояние порядка 5 мм. Протекание электрического тока после такого отвода осуществляется уже через тело зажженной дуги.

Дуговая сварка трубы плавящимся электродом

Чтобы повысить устойчивость дуги, защитить как дугу, так и зону расплавленного металла от негативных внешних факторов, внести в металл шва специальные раскислители, делающие его более чистым, используют специальную обмазку, наносимую на металлический электродный стержень.

Практически по такой же схеме выполняют электродуговую сварку под слоем защитного флюса, для чего применяются специальные сварочные аппараты, преимущественно автоматического типа.

Роль электрода при таком методе выполняет сварочная проволока, которая автоматически подается из специальной бобины. При использовании такой технологии можно с высокой скоростью сваривать изделия большой толщины.

Конечно, эти изделия необходимо тщательно подготовить к процессу сварки, на что требуется затратить немало времени и усилий.

Большое распространение получила электродуговая сварка, которая выполняется неплавящимся электродом, изготовленным из вольфрама. Делают такую сварку в среде защитных газов, которые подаются через сопло сварочного аппарата. Здесь используются углекислый газ, гелий или аргон. Данную технологию применяют, чтобы соединить детали, изготовленные из нержавеющей стали, никеля или алюминиевых сплавов.

Инверторный сварочный аппарат для электродуговой сварки

Для электродуговой сварки с применением защитных газов может также использоваться и плавящаяся электродная проволока. В зону сварки такая проволока подается из специальной бухты. Защитный газ подается через то же самое сопло, через которое поступает и сварочная проволока. Большим преимуществом данной технологии (которая относится к категории газоэлектрической) является возможность регулировки параметров сварочной дуги за счет незначительного изменения состава защитной газовой смеси.

С помощью этой газоэлектрической технологии можно соединять металлы, отличающиеся высокой химической активностью (медь, нержавеющая сталь, магний и др). Следует отметить несколько наиболее значимых преимуществ данной технологии:

  • возможность легко выполнять электродуговую сварку деталей, находящихся в различном пространственном положении;
  • хороший обзор зоны сварки;
  • возможность выполнять электродуговую сварку с высокой скоростью;
  • высокая чистота сварочных швов;
  • возможность сваривать как очень толстые, так и очень тонкие детали.

Электродуговую сварку можно выполнять при помощи электрода, который имеет трубчатое сечение. Материалами для изготовления таких электродов служат порошковая проволока и смесь флюсов, которые формируют защитный слой сварочной ванны. Присадочным материалом при электродуговой сварке по данной технологии служит сам электрод.

Источник: http://met-all.org/obrabotka/svarka/elektrodugovaya-svarka-vidy-metody-tehnologiya.html

Подводная сварка: особенности и трудности

Теоретическое обоснование возможности горения дуги под водой появились ещё в конце позапрошлого века, а в 1932 году советский инженер К.К. Хренов продемонстрировал, как выглядит подводная сварка практически.

Непосвящённым сварка под водой кажется чем-то парадоксальным и противоречащим законам физики, однако именно эти законы и делают такую сварку возможной: интенсивное испарение воды и выделение газов образуют пузырь, внутри которого и горит дуга.

Разумеется, подводная сварка выдвигает особые требования к изоляции: вода, а морская вода в особенности, является прекрасным проводником, и во избежание потерь электричества все подводящие провода должны быть изолированы с особой тщательностью. Того же требуют и правила техники безопасности. Электроды для сварки так же должны быть изолированы от воздействия воды. Остановимся на сварочных электродах подробнее.

Сварка под водой — электроды

Для дуговой сварки под водой применяются сварочные электроды диаметром 4-6 мм. Для подводной сварки хорошо подходят сварочные электроды с ферросплавами, улучшающими качество шва. Электроды для сварки под водой должны быть изолированы, для чего электроды пропитывают парафином, нитролаком, раствором смол и другими веществами. Изготавливают электроды для сварки под водой преимущественно из стали. Замена отработанных сварочных электродов в держателе возможна лишь при отключенном токе.

Стальной стержень сварочного электрода плавится быстрее, чем охлаждаемое водой покрытие. На электроде образуется своеобразный козырёк, внутри которого спрятан стержень. Благодаря этому козырьку электроды способствуют образованию устойчивого пузыря и горению дуги.

Сварка под водой — человек 

Подводная сварка возможна практически на любых глубинах. Оборудование и сварочные электроды будут работать под слоем воды любой толщины. Глубина ограничивается лишь особенностями человеческого организма и конструкцией снаряжения.

Громоздкое водолазное снаряжение весьма затрудняет сварочные работы под водой. Неудобство усиливается плохой видимостью и неустойчивостью водолаза. Любое резкое движение или поток течения постоянно меняют положение работающего водолаза. К примеру, при сварке стыковых швов сварочные электроды легко теряют направление и уводят дугу в сторону.

В силу этих причин наиболее удобными при подводной сварке оказываются соединение внахлёст и тавровое соединение, когда кромки шва служат направляющими для сварочного электрода.

Здесь не обойтись без строгого выполнения правил техники безопасности. Запрещена работа с использованием автономных дыхательных аппаратов. Запрещено использование переменного тока. К подводным сварочным работам допускаются только опытные, квалифицированные водолазы.

В морской воде дуга возникает между сварочным электродом и любым металлическим предметом, даже без касания электрода, поэтому нельзя направлять электрод в сторону шлема или водолазного снаряжения.

Подъём водолаза с глубины проводится медленно, с остановками для стабилизации давления. В противном случае высок риск проявлений кессонной болезни. На глубине свыше 50 метров нормальная продолжительность работы не более 15 минут, а время подъёма в несколько раз превышает время работы. Получается, что нормальная работа водолаза-сварщика попросту невозможна при глубинах более 30-40 м.

Очевидно, что для работы на больших глубинах требуется использование автоматических сварочных установок, применение которых освободит человека от работы в тяжёлых условиях.

Источник: https://www.woshod-metiz.ru/svarpodvod.htm

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Электро Дело
Для чего нужен генератор переменного тока

Закрыть