Сварка дуговая: Дуговая сварка

Содержание

Дуговая сварка — это… Что такое Дуговая сварка?

Дуговая сварка — процесс, при котором теплота, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счёт электрической дуги, возникающей между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты электрической дуги кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания электрической дуги, получается от специальных источников питания постоянного или переменного тока.

История электросварки

(См. Электротехника)

1802 год — В. В. Петров открыл явление электрической дуги и указал, что появляющийся «белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может».

1803 год — В. В. Петров опубликовал книгу «Известия о гальвани-вольтовых опытах…», где описал способы изготовления вольтова столба, явление электрической дуги и возможность её применения для электроосвещения, электросварки и электропайки металлов.

1882 год — Н. Н. Бенардос изобрёл электрическую сварку с применением угольных электродов.

1888 год — Н. Г. Славянов впервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.

1893 год — На Всемирной выставке в Чикаго Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толчёного стекла.

1905 год — В. Ф. Миткевич впервые в мире предложил применять трёхфазную дугу для сварки металлов.

Патон, Евгений Оскарович

Классификация

Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса, рода тока и полярности, типа сварочной дуги, свойств сварочного электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают:

  • ручную дуговую сварку
  • полуавтоматическую дуговую сварку
  • автоматическую дуговую сварку

Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определённой длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной дуговой сварке указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются человеком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической дуговой сварке плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической дуговой сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва. Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

По роду тока различают:

По типу дуги различают

  • дугу прямого действия (зависимую дугу)
  • дугу косвенного действия (независимую дугу)

В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором — дуга горит между двумя электродами.

По свойствам сварочного электрода различают

  • способы сварки плавящимся электродом
  • способы сварки неплавящимся электродом (угольным, графитовым и вольфрамовым)

Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше — многоэлектродной сваркой пучком электродов. Если каждый из электродов получает независимое питание — сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой. При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9.

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают:

  • открытую
  • закрытую
  • полуоткрытую дугу

При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла — светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах. Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе — шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима. Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна её часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают:

  • дуговая сварка без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием)
  • дуговая сварка со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом)
  • дуговая сварка со шлакогазовой защитой (толстопокрытыми электродами)
  • дуговая сварка с газовой защитой (в среде защитных газов)
  • дуговая сварка с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс)

Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

Наибольшее применение имеют средне — и толстопокрытые сварочные электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

В последнее время получает распространение плазменная сварка, где дуга между инертными неплавящимися электродами используется для высокотемпературного нагрева промежуточного носителя, например — водяного пара. Известна также сварка атомарным водородом, получаемым в дуге между вольфрамовыми электродами, и выделяющем тепло при рекомбинации в молекулы на свариваемых деталях.

Cм. также


Источники

Wikimedia Foundation.
2010.

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.

принцип электродугиФото — принцип электродуги

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

газовая горелкаФото — 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.

шовФото — 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.

открытая дугаФото — 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.

электродыФото — 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).

соединение трубФото — соединение труб

Видео: 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;
    зачисткаФото — 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;
    необходимые инструментыФото — 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;
    защитаФото — 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.

вертикальная электродуговая сваркаФото — вертикальная электродуговая сварка

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

Дуговая сварка плавящимся электродом в защитных газах: оборудование и технология процесса

Дуговая сварка плавящимся электродом — это метод, при котором между свариваемым изделием и концом электрода возникает электрическая дуга, под действием которой основной металл и электрод начинают плавиться, образуя сварочную ванну, а обмазочный материал электрода при этом создает газовую защитную среду, необходимую для качественного шва.

Плюсы и минусы метода

Плюсами этого способа сваривания всегда считались:

  • простота эксплуатации и низкая цена оборудования для сварного процесса;
  • возможность сваривания большого количества разновидностей металлов при широком спектре выбора электродного материала;
  • возможность выполнять сварные работы в труднодоступных местах;
  • уместно сваривание в любых пространственных положениях.

Из недостатков стоит выделить:

  • в процессе выделяется большое количество веществ, вредных как для самого сварщика, так и для окружающих;
  • качество сварного шва во многом зависит от опыта и квалификации сварщика;
  • скорость выполнения работ зачастую ниже, чем при иных методах;
  • при выполнении сварки на постоянном токе магнитные поля сильно влияют на отклонение дуги, что затрудняет процесс.

Оборудование для ручной дуговой сварки

Оборудование, необходимое для ручного дугового сваривания, состоит:

  • из источника питания, который может быть как переносным, так и стационарным в зависимости от вида выполняемых сварщиком работ;
  • из кабеля с электродержателем, в котором фиксируется покрытый специальной обмазкой электрод;
  • из кабеля обратного заземления для соединения свариваемого изделия с источником питания.

Также не стоит забывать о дополнительных средствах, таких, как: защитная маска, перчатки сварщика, разнообразные приспособления для удаления шлака и другие вещи, необходимые для удобства специалиста.

Перенос электродного металла: виды и характеристики

Перенос электродного металла делится на три типа:

  • крупнокапельный перенос. Случается, если процесс происходит с высоким напряжением на электрической дуге и невысокими параметрами тока при сваривании. Размер капель плавящегося электрода при этом имеет диаметр больше сечения самого электрода. Процесс сварки в таком случае возможен только в вертикальном пространственном положении, так как сварочная ванна при таком переносе имеет большие размеры и её становится сложно контролировать.
  • мелкокапельный перенос. При данном виде переноса металла капли расплавленного электродного материала равны или меньше по диаметру, чем сам электрод. Процесс сварки проходит с высоким напряжением на дуге и высокими параметрами тока. При мелкокапельном переносе увеличивается скорость выполнения работ, шов имеет более аккуратный вид. Такой тип переноса наиболее подходит для сваривания толстостенных металлов.
  • струйный перенос. Струйный перенос металла обычно происходит при высокой силе тока и использовании электрода с прямой полярностью. При данном переносе очень мелкие капли металла идут одна за другой непрерывной цепочкой, обеспечивая ровную и гладкую на ощупь поверхность шва. Этот же тип переноса характерен для полуавтоматической сварки в среде защитного газа.

Сварочный процесс

От источника сварочного тока к электроду поступает электроэнергия. Во время контакта электрода со свариваемым металлом образуется электрическая дуга, которая расплавляет изделие и электрод, вследствие чего возникает сварочная ванна. Электродный материал, поступая в эту ванну, сплавляет кромки металла, который нужно сварить, а обмазка обеспечивает защиту в области формирования шва и образует защитный слой по окончании процесса сваривания.

Сварка плавящимся электродомСхема сварки плавящимся электродом

Сварка плавящимся электродом в защитных газах

Этот тип сварки подразумевает собой сварку с помощью автоматических или полуавтоматических сварочных аппаратов, в процессе сварочная проволока подается в зону формирования шва. В роли защитного газа чаще всего выступают аргон либо углекислый газ, которые подаются в зону действия электрической дуги для обеспечения хорошего соединения металлов и отсутствия дефектов сварочного шва. Высокие сварочные токи и малый диаметр сварочной проволоки делают необходимой большую скорость подачи проволоки в сварочную ванну, скорость сваривания при этом составляет 15-80 м/ч.

Этот способ отличается высокой производительностью и большой скоростью процесса, что способствует его распространению в сфере промышленного производства металлоконструкций, машиностроении.

Из-за отсутствия шлаковых включений и возможности аккуратного выполнения сварки при очень малых толщинах материала данный метод получил широкое распространение на разнообразных СТО и других предприятиях по обслуживанию и ремонту автомобилей.

Режимы ручной дуговой сварки: параметры, электроды

Несмотря на появление нового удобного оборудования, ручная сварка не сдает своих позиций. Привлекает простота использования и отсутствие необходимости больших затрат. Для того, чтобы сварной шов получился наиболее качественным, требуется провести подготовительные работы, в которые входит установление режимов, необходимых для конкретного вида материалов для соответствия требованиям технологического процесса.

Режим ручной дуговой сварки — это установка параметров, максимально гарантирующих образование сварного шва, имеющего требуемые габариты и конфигурацию, а также необходимые для конкретного соединения характеристики. Параметры режима ручной дуговой сварки делятся на основополагающие и дополняющие их. Выбор и установка параметров производится самим сварщиком согласно существующим требованиям. На выбор оказывают влияние вид сварного соединения, артикул металла свариваемых деталей и проводника тока, пространственное расположение.

Фото: режимы ручной дуговой сварки

Основные параметры

Наиболее значительные параметры ручной дуговой сварки:

  • ток;
  • напряжение;
  • полярность;
  • диаметр электрода;
  • скорость;
  • амплитуда колебаний поперек шва.

Вид и размер этих параметров подбираются сварщиком перед началом работы на основе рекомендаций и личного опыта.

Величина тока

Это значение значительно влияет на качество получаемого шва и скорость сварочного процесса. Между параметрами существует прямая зависимость: величину тока при сварке устанавливают согласно диаметру выбранного электрода, а диаметр, в свою очередь, зависит от толщины свариваемых элементов.

Фото: величины сварочного тока

Для более точного расчета значения тока используют формулу, в которой оно прямо пропорционально диаметру электрода. При этом применяется поправочный коэффициент. Для разных диаметров он является различным. При каком значении силы тока проводят ручную электродуговую сварку? При слабом токе нарушается стабильность дуги, шов не будет провариваться целиком, что вызывает появление трещин. Повышенное значение тока вызывает быстрый процесс сварки и приводит к усиленному распространению брызг.

Диаметр электрода

Выбор режима сварки при ручной электродуговой сварке включает необходимость грамотного определения необходимых диаметров электродов. Электроды, имеющие диаметр свыше 6 мм, отличаются большим весом, при котором их трудно удерживать в нужном направлении длительное время. Кроме того, при использовании таких электродов плохо проваривается корень шва.

Если используется многопроходной вариант, то первый слой проводится электродом 2-3 мм, а для последующих можно использовать большее значение диаметра. Это имеет большое значение при сварке ответственных конструкций, поскольку меньший диаметр обеспечивает лучшую проварку корня. При одном заходе можно сразу применять электрод большого диаметра.

При решении задачи правильного выбора диаметра электрода рассматривается марка свариваемых поверхностей. Например, для сварки чугунных изделий хорошо себя зарекомендовали электроды небольшого диаметра. Уровень тепла при этом понижается и образуется валик небольшого сечения. Если была осуществлена предварительная разделка кромок, то допускается использование электродов диаметром 3 мм, не слишком ориентируясь на толщину деталей.

Напряжение дуги

Этот параметр зависит от длины дуги, то есть расстояния от конца электрода до металлической поверхности. Дуга имеет разные размеры. Больше дуга — больше напряжение. Для плавления расходуется значительное количество тепла. Сварочный шов становится шире, а глубина провара меньше.

Напряжение зависит от диаметра электрода и значения тока. Находится в диапазоне 18-45 В. Оптимальный выбор режима ручной дуговой сварки, касающийся напряжения, предполагает сваривание короткой дугой. В этом случае напряжение не будет превышать значения, равного 20 В. Важным обстоятельством для получения хорошего шва является постоянство выбранной дуги.

Скорость

Режимы ручной дуговой сварки покрытыми электродами включают установление скорости. Чтобы избежать переполнения ванны и, как следствие, возникновения на металле подтеков, следует выбрать оптимальное значение скорости и поддерживать его постоянным на протяжении всего процесса. Большая скорость приведет к недостаточному провару шва, что вызовет появление трещин.

При слишком медленном перемещении жидкий металл начнет собираться впереди дуги. Шов получится неровным, появятся непровары. Для получения удачного шва скорость должна быть 35-40 м/час. Тогда сварочная ванна будет находиться сверху поверхности кромок, не образуя стекания вниз. Переход ее к соединению будет плавным, наплывы и подрезы не образуются.

Фото: скорость сварочного процесса

Ширина шва уменьшается при увеличении скорости.

Полярность

Как правило, для сварочных работ применяют ток постоянной величины. Прямая полярность при постоянном токе дает возможность сваривать толстые детали. Чтобы избежать появления прожогов при соединении тонких металлов включают обратную полярность. Сварку переменным током практически не применяют, поскольку это снижает производительность.

Фото: полярность при сварке

Выбор режима сварки при ручной дуговой сварке заключается, в частности, в возможности проводить процесс при разных полярностях. При прямом варианте проводник тока подключают к клемме с минусом, а металлическое соединение к плюсу. Интенсивней, чем электрод, начинаются расплавляться элементы сварного соединения. Это дает преимущество при сварке толстых металлических деталей.

Обратная полярность получается при подключении электрода к плюсу, а металлических деталей к минусу. Это обеспечивает интенсивный расплав электрода, превосходящий плавление деталей.

Фото: полярность и постоянный ток

Объяснение является достаточно простым и соответствует физическим законам. Где плюс, там нагревание больше. Соответственно, при прямой полярности выше нагреваются свариваемые детали. Становится возможным соединение крупных изделий. Применение такого вида полярности на тонких деталях вызовет прожоги, и шов будет некачественным. Поэтому для соединения тонких деталей обеспечивают обратную полярность.

Особенности при вертикальном расположении

Сварка в вертикальном положении является более сложной по сравнению с горизонтальным вариантом. Поэтому выбор режимов дуговой сварки в этом случае является особенно важным.

Как корректируют величину сварочного тока в вертикальном положении? Первое требование относится к дуге — она должна быть короткой. Объем сварочной ванны не должен быть большим. Для ее уменьшения следует использовать электроды небольшим диаметром, а величину тока устанавливать на 10-15% меньше, чем, когда сварка проводится в горизонтальном положении внизу.

Дополнительные параметры

Режимы сварки электродуговой включают не только основные, но и дополняющие их параметры. Такие режимы дуговой сварки так же оказывают влияние на конечное получение сварного шва.

Вылет электрода

Вылетом электрода называется расстояние от торца электрода до поверхности металлической детали. Он оказывает влияние на процесс сварки и размеры получаемого шва.

Фото: вылет электрода

Увеличение этого параметра снижает стабильность горения дуги. Металл начинает сильнее разбрызгиваться. Маленький вылет делает затруднительным наблюдение за сварочным процессом. Набрызгивание происходит на сопло.

Толщина электродного покрытия

Режимы ручной дуговой сварки включают особенности электродов, в частности, его покрытие, а именно его толщина. Этот параметр регламентирует ГОСТ 9466. Оптимальное покрытие предполагает нахождение его торцевого размера в пределах 0,5-2,5 мм. Применение проводников тока с такой толщиной покрытия обеспечивает получение прочного шва, выдерживающего большие нагрузки.

Число проходов

Однопроходной способ сварки предполагает сваривание одним слоем. Колебательные движения при этом не делаются. Он применяется при сварке деталей небольшой толщины, когда ширина шва не превышает 14-15 мм. При этом уменьшается величина остаточных деформаций. Для стыковых соединений, особенно при сварке толстых элементов, используют несколько слоев, и этот способ называется многопроходным.

Шов, осуществленный за один проход, имеет ванну большего размера. Преимуществами являются высокая производительность процесса и экономичность способа. К недостаткам относятся снижение пластичности шва и слишком большая зона нагрева. Все швы при многопроходной сварке выполняют электродами одного размера.

Интересное видео

Что такое дуговая сварка? Как работает дуговая сварка?

Из этой статьи вы узнаете, что такое дуговая сварка и как работает дуговая сварка. Здесь вы также узнаете о различных типах дуговой сварки, сварочном оборудовании, преимуществах и недостатках и применении.

Что такое дуговая сварка?

Процесс соединения металла с металлом с помощью электрической дуги называется дуговой сваркой. В этом процессе сварки дуга используется для создания сильного тепла, а это тепло используется для соединения металлов.Дуга возникает между двумя металлическими частями, и из-за выделяемого тепла металлы плавятся, и когда он остывает, образуется прочное сварное соединение.

  • Источником питания при дуговой сварке является электричество (электрический ток). Используемый электрический ток может быть постоянным (DC) или переменным (AC).
  • Область сварки защищена защитным газом, парами или шлаком. Защитный газ защищает зону сварки от атмосферного загрязнения.
  • Может быть ручным, полуавтоматическим или полностью автоматизированным.
  • Для сварки используются плавящиеся или неплавящиеся электроды.
  • Этот вид сварки изобретен в конце 19 века. Во время Второй мировой войны он становится коммерчески важным в судостроении. В настоящее время он используется при производстве стальных конструкций и транспортных средств.

Различные типы дуговой сварки:

1. Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)
2. Дуговая сварка металла в среде защитного газа (GMAW) или (MIG)
3. Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)
4.Дуговая сварка под флюсом (SAW)
5. Газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) или (TIG)
6. Плазменно-дуговая сварка (PAW)
7. Атомарно-водородная сварка (AHW)
8. Дуговая сварка углем (CAW)
9. Электрошлаковая сварка (ESW)
10. Электрогазовая сварка (EGW)
11. Дуговая сварка шпилек

Принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема дуговой сварки представлена ​​ниже:

basic arc welding circuit diagram

basic arc welding circuit diagram

Оборудование

Используемое различное оборудование:

1.Машина переменного или постоянного тока
2. Электрод
3. Держатель электрода
4. Кабели, кабельные соединители
5. Отбойный молоток
6. Заземляющие зажимы
7. Проволочная щетка
8. Шлем
9. Защитные очки
10. Ручные перчатки
11. Фартуки, рукава и др.

Рабочий

  • Первое включение источника электроэнергии (переменного или постоянного тока).
  • По мере того, как электрод приближается к основному металлу (на расстоянии 2-4 мм друг от друга), где должна выполняться сварка, между основным металлом и электродом возникает искра или дуга.
  • Из-за дуги выделяется сильное тепло. Выделяемое тепло плавит основной металл, сердечник электрода (или в некоторых случаях присадочный материал) и покрытие флюса. Покрытие из флюса на электроде обеспечивает защитную среду (защитный газ) сварному шву от атмосферных загрязнений. Расплавленный металл или шлак откладывается между двумя соединяемыми металлическими частями и затвердевает. После затвердевания он образует прочную связь между двумя металлическими частями.
  • Защитный газ используется для защиты расплава или сварного шва от атмосферного загрязнения.
  • После завершения процесса сварки изделие (металлические детали) охлаждают путем погружения в соответствующую охлаждающую жидкость. Также его можно оставить для воздушного охлаждения.

Для лучшего объяснения посмотрите видео, представленное ниже:

Преимущества

  • Обладает высокой производительностью и скоростью сварки.
  • Обеспечивает лучшую сварочную среду.
  • Обеспечивает стабильное качество сварного шва
  • Образует прочную связь между соединенными металлами.
  • Имеет простое сварочное оборудование.
  • Источник питания не такой уж и дорогой.
  • Это быстрый и надежный процесс.
  • Оборудование можно использовать для выполнения нескольких функций.
  • Легко переносится.
  • Сварщики могут использовать стандартный внутренний ток.

Недостатки

  • Требуется высококвалифицированный оператор.

Заявление

Это универсальный сварочный процесс.Это наиболее широко используемый сварочный процесс в мире из-за его простоты и высокой эффективности сварки. Практически во всех отраслях обрабатывающей промышленности дуговая сварка используется для получения прочных соединений. Сегодня это остается важным процессом в производстве стальных конструкций и транспортных средств. Наиболее широко он используется в автомобильной промышленности, строительстве, строительстве зданий, судостроении, авиакосмической промышленности, для обслуживания или ремонта.

Это все о дуговой сварке.Если вы обнаружите что-то неправильное, сообщите нам в комментариях. И если вы найдете эту статью информативной, не забудьте поставить лайк и поделиться ею.

.

Дуговая сварка Плюсы и минусы

Сварка — это процесс, который используется для соединения любых двух металлов. В дуговой сварке два металла соединяются с помощью электрического тока. Электрический ток производит тепло, необходимое для сварки. Электрический ток проходит через сварочный аппарат MMA через горелку и электрод к заготовке. Дуга образуется около 6000 градусов по Фаренгейту или больше. Это плавит присадочный пруток и свариваемый металл, и образуется сварочная ванна.Вокруг сварного шва образуется флюс, который обеспечивает стабильность дуги и защиту от загрязнения сварного шва. Затем этот флюс удаляют с помощью металлической щетки или молотка. В качестве источника электроэнергии для этого используется переменный / постоянный ток.

Дуговая сварка используется в горнодобывающей промышленности, нефтедобыче, газодобыче, промышленности, бурении, копании песка и гравия и т. Д. Таким образом, сварщик находит работу в металлургической, сталелитейной, плавильной и нефтеперерабатывающей промышленности и т. полезен в местах, где проводится ремонт и где необходимо обслуживать мосты, сельскохозяйственное оборудование и коммуникации.Это также полезно на свалках металлолома.

Существует четыре типа дуговой сварки:

  • Сварка защищенного металла (SMAW) или Ручная дуговая сварка металла (MMW) , применяемая при ремонтных и строительных работах. Это требует простого и минимального оборудования и обучения операторов.
  • Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) , которая имеет высокую скорость, но является менее универсальным процессом сварки.

  • Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) , что дороже других. У него более высокая скорость сварки, а также проплавление металла.

  • Сварка под флюсом (SAW) , то есть дуга зажигается под покровным слоем флюса. При этом загрязняющие вещества в атмосфере блокируются потоком. Таким образом, качество дуги повышается при адаптации этого процесса.

Преимущества дуговой сварки:

Оборудование, используемое для сварки, не очень дорогое и доступно всем.Он также прост в использовании. Это делает его очень удобным для людей, которые хотят выполнять сварку с использованием ARC .

Обычно вы думаете о сварочном оборудовании как о громоздком и тяжелом. Оборудование, используемое для дуговой сварки, портативно, что делает его очень простым в использовании в любом месте. Его можно взять с собой в любое место, а также можно в замкнутом пространстве.

Необязательно иметь дополнительную газовую защиту .

Причина, по которой он наиболее часто используется, заключается в том, что он подходит для сварки большинства металлов и сплавов.Таким образом, вам не нужно заниматься разными видами сварки, и вы можете использовать ARC сварку .

Минусы дуговой сварки:

В Дуговой сварке сварочный электрод необходимо заменять часто. Поэтому при необходимости следует делать это с осторожностью.

Скорость осаждения ниже, чем при непрерывном электродном процессе.

Необходимо удалить шлак со сварного шва.

При сварке получается очень светлый.Сварщик должен быть очень осторожным и носить защитные очки. Сварщик также должен носить защитную одежду, чтобы он был защищен от поражения электрическим током, ожогов и других проблем, которые могут возникнуть при сварке из-за высокой интенсивности нагрева.

Сварка — это важный процесс соединения двух металлов, и дуговая сварка используется чаще всего из-за минимального количества используемого оборудования и наличия человека с минимальной подготовкой. Итак, вы должны рассмотреть все за и против, прежде чем приступить к дуговой сварке.Поскольку обо всех минусах можно позаботиться, а дуговая сварка — очень полезный и простой процесс сварки, люди должны использовать его для сварочных целей.

.

видов сварки | Дуговая сварка, приварка шпилек, контактная сварка Руководство

Существует множество видов сварки , которые мы используем для соединения металлов, некоторые современные, а некоторые древние по их созданию. От кузнечной сварки молотками в средние века до открытия угольной дуговой сварки в 1800-х годах до более современных видов сварки, таких как дуговая сварка, контактная сварка, сварка твердым телом и приварка шпилек, было много достижения в этой области.

Типы сварки

Прочтите, чтобы узнать больше о многих типах сварки, а также о том, как они различаются по функциям и областям применения, в нашем вводном руководстве:

Дуговая сварка

MIG Welding

Дуговая сварка — один из самых известных типов сварки. сварка.Дуговые процессы включают использование концентрированного тепла электрической дуги для соединения металлических материалов. Эти процессы можно разделить на две категории: методы с плавящимся электродом и методы с использованием неплавящегося электрода. Это различие определяет, включает ли процесс плавление электрода и его превращение в часть сварного соединения или не плавление, а только в качестве проводника дуги.

Еще одна переменная в дуговой сварке — это использование тока; для некоторых методов требуется определенный тип тока, тогда как другие более универсальны.Кроме того, для некоторых процессов дуговой сварки требуется защитный газ, а для других — нет. Узнайте больше о некоторых наиболее распространенных типах дуговой сварки:

Дуговая сварка экранированного металла (сварка электродом)

Дуговая сварка экранированного металла (неофициально известная как сварка электродом), разработанная в 1950-х годах, использует расходные детали с флюсовым покрытием. электрод с источником питания переменного или постоянного тока для создания электрической дуги между материалом электрода и заготовкой. Дуга плавит деталь и электрод в ванну расплава, которая при охлаждении образует соединение.Этот тип сварки также называют дуговой сваркой под защитным флюсом, поскольку флюсовое покрытие электрода распадается на защитный газ во время нагрева.

Газовая дуговая сварка металла (MIG Welding)

Газовая дуговая сварка металла также создает электрическую дугу, но между плавящимся проволочным электродом и материалами заготовки. Сварочная горелка пропускает через электрод и защитный газ для защиты от загрязнений. В результате заготовка плавится и материалы соединяются. Подтипами газовой дуговой сварки металла являются сварка MIG (металл в инертном газе) и MAG (металл в активном газе).Первоначально этот процесс был разработан для цветных металлов, таких как алюминий, но в конечном итоге стал наиболее распространенным процессом для ряда материалов, включая сталь.

Дуговая сварка порошковой проволокой — это процесс, аналогичный сварке MIG, но, как правило, вместо защитного газа используется полая электродная проволока с флюсом.

Газовая дуговая сварка вольфрамом (TIG-сварка)

Этот процесс сварки широко известен как сварка TIG (TIG — вольфрам в инертном газе).Для газо-вольфрамовой дуговой сварки требуется неплавящийся вольфрамовый электрод, источник постоянного тока и инертный защитный газ для создания плазменной дуги (которая состоит из паров металла и сильно ионизированного газа). Этот процесс обеспечивает больший контроль оператора, чем сварка палкой или MIG, что делает его пригодным для сварки тонких секций нержавеющей стали и цветных металлов. С другой стороны, это более медленная и технически сложная процедура.

Плазменная сварка — это родственный тип сварки, но в этом случае плазменная дуга отделяется от защитного газа путем помещения в корпус сварочной горелки, выходящего с более высокой скоростью через медное сопло.

Дуговая сварка под флюсом

Дуговая сварка под флюсом создает электрическую дугу под слоем порошкового флюса, который обеспечивает защитные газы и шлак, а также легирующие элементы для ванны расплава. Слой флюса значительно снижает потери тепла и работает как автоматизированный или полуавтоматический процесс. Бункер перерабатывает излишки флюса, а слои шлака удаляются после сварки.

Электрошлаковая сварка

В этом процессе проволока подается в зону сварки и в электрическую дугу добавляется флюс, пока расплавленный шлак не достигнет кончика электрода и не погаснет дугу.Операторы электрошлаковой сварки используют источник постоянного тока и обычно работают с толстыми материалами заготовок, такими как пластины из низкоуглеродистой стали и алюминиевые шины. Электрогазовая сварка — это процесс, аналогичный электрошлаковой сварке, но дуга сохраняется на протяжении всей процедуры.

Сварка атомарным водородом

Сварка атомарным водородом (также известная как дуговая атомная сварка), разработанная в 1926 году Ирвингом Ленгмюром, создает дугу между двумя вольфрамовыми электродами с водородом в качестве защитного газа.Возникающая дуга сохраняется независимо от заготовки. Хотя сегодня сварка MIG редко используется для большинства применений, поскольку MIG-сварка стала предпочтительным процессом, сварка атомарным водородом оказалась бесценной для сварки подъемных цепей.

Углеродная сварка

Дуговая сварка началась с процесса сварки угольной дугой, который был запатентован в 1881 году. В этом методе между угольным электродом и заготовкой образуется электрическая дуга. Двухуглеродная дуговая сварка — это создание дуги между двумя угольными электродами.Во время процесса вырабатывается много тепла и очень яркий свет, тогда как более современные методы намного безопаснее и удобнее для сварщиков.

Сварка сопротивлением

Spot Welding

Процессы контактной сварки включают приложение силы и пропускание тока через металлические заготовки для их нагрева и плавления в областях, заданных электродами и / или заготовками. Известные типы сварки сопротивлением включают:

Точечная сварка

Сварщики используют точечную сварку для соединения листов металла внахлест в проектах, где прочность и долговечность не являются насущными проблемами.Медные электроды с силой удерживают детали вместе, а электрический ток нагревает их до температуры сварки. Этот процесс более экономичен, чем большинство методов дуговой сварки. Однако он имеет меньше применений и имеет тенденцию к упрочнению и деформации материалов заготовки. В этом руководстве мы рассмотрим различия между точечной сваркой и приваркой шпилек.

Сварка с выступом

В качестве модификации точечной сварки сварка с выступом включает локальный нагрев и сварку выступающих частей (выступов) на одной или нескольких заготовках.

Стыковая сварка

Стыковая сварка соединяет вместе толстые металлические прутки или пластины путем зажима электродов к заготовкам и приложения противоположных сил. Нагрев происходит, но плавления часто нет, образуя твердый сварной шов.

Шовная сварка

Этот тип контактной сварки позволяет соединять листовые металлы в швах за счет приложения противоположных сил с помощью электродных колес. Вращающиеся колеса работают, чтобы локализовать ток и выделяемое тепло.

Сварка оплавлением

При сварке оплавлением материалы заготовки размещаются на заданном расстоянии друг от друга, и подается ток, создавая сопротивление в зазоре между материалами и дугу для плавления.По достижении правильной температуры две детали прессуются и склеиваются.

Кислородно-ацетиленовая сварка

Oxyacetylene Welding

В США также известна как кислородно-топливная сварка, кислородная сварка и газовая сварка. В кислородно-ацетиленовой сварке горелкой используются горючие газы и чистый кислород для повышения температуры пламени для локального плавления детали. Инженеры Эдмон Фуше и Шарль Пикард разработали метод кислородно-ацетиленовой сварки в 1903 году, и с тех пор он в значительной степени устарел из-за процессов дуговой сварки.Тем не менее, этот процесс все еще популярен для художественных работ и домашнего использования.

Сварка в твердом состоянии

Friction Stir Welding

Сварка в твердом состоянии характеризуется использованием температур ниже точек плавления основных материалов. В отличие от контактной сварки, она не всегда требует давления. В зависимости от используемого процесса сварка в твердом состоянии может длиться от миллисекунд до часов. Существует много типов сварки в твердом состоянии, в том числе:

  • Кузнечная сварка : детали из низкоуглеродистой стали нагреваются и скалываются.
  • Холодная сварка : при высоком давлении при комнатной температуре коалесцирует очень чистые металлы.
  • Сварка горячим давлением : нагрев и давление макродеформируют основной материал.
  • Сварка валков : валки вызывают тепловую деформацию и деформацию под давлением (вместо молотков).
  • Сварка трением : механическое скользящее движение притирает материалы друг к другу.
  • Ультразвуковая сварка : преобразователь излучает высокочастотные колебания для соединения материалов.
  • Магнитно-импульсная сварка : магнитные силы сваривают детали вместе.
  • Сварка взрывом : управляемая детонация соединяет вместе быстро движущиеся части.
  • Диффузионная сварка : соединение тугоплавких металлов без изменения их металлургических свойств.

Электронно-лучевая сварка

types of welding with laser

Электронно-лучевая сварка использует пучок высокоскоростных электронов в условиях вакуума для создания прочных сварных швов.Электроны трансформируются из кинетической энергии в тепло, когда они ударяются о материалы заготовки, плавя их вместе.

Лазерная сварка

В процессе лазерной сварки используется высококонцентрированный лазерный источник тепла для узких и глубоких швов. Сварщики могут использовать непрерывный или импульсный лазерный луч, первый для глубоких сварных швов, а второй для тонких материалов.

Приварка шпилек

Stud Welding Materials Guide

Приварка шпилек — это специализированный и высокоэффективный метод соединения шпилек и других крепежных деталей с листовым металлом.Этот тип сварки позволяет избежать ошибок, присущих многим другим процессам соединения шпилек, таких как ослабление заготовки, ослабление шпильки, растрескивание и образование пятен. Сварка шпилек выполняется быстро и обеспечивает прочную сварку без обратной маркировки или отверстий. Типы приварки шпилек включают:

Приварка шпилек с разрядом конденсатора

Конденсаторы заряжаются до заданного напряжения в зависимости от сварочного диаметра. Шпилька соприкасается с листом, а затем конденсаторы запускают свою энергию, чтобы произвести дугу и расплавить трубку.Возвратное давление выковывает стержень к расплавленной поверхности листа для полного сплавления. Приварка шпилек CD очень рентабельна и идеально подходит для обработки тонких материалов. Однако поверхность листа должна быть чистой и ровной.

Сварка шпилек по вытяжной дуге

В процессе дуговой сварки запускается вспомогательная дуга, когда шпилька поднимается на заданную высоту. Дуга плавит сварной конец шпильки, образуя ванну расплава. Возвратное давление выковывает шпильку в бассейн, а прилагаемая манжета формирует галтель.Приварка шпилек DA — лучший способ крепления шпилек к более толстым материалам от 0,7 мм и более, так как при этом получаются прочные сварные швы. Он дороже, чем компакт-диск, и требует использования наконечников, но допускает неровные поверхности и дефекты.

Приварка шпилек коротким циклом

Процесс короткого цикла имеет сходство с приваркой шпилек CD и DA. Подобно привариванию шпилек CD, при сварке шпилек с коротким циклом не требуются кабельные наконечники и могут использоваться те же шпильки; Как и приварка шпилек DA, метод SC более устойчив к неровным и грязным поверхностям.Однако он обеспечивает более глубокие сварные швы, чем CD, и стоит меньше, чем DA.

Taylor Studwelding — ведущий производитель и поставщик машин для приварки шпилек, которые могут выполнять сварочные процессы типа CD, DA и SC. Мы тщательно протестировали все наше оборудование, чтобы обеспечить самые прочные и эффективные сварные швы на различных металлах. Для получения дополнительной информации просмотрите наши машины в Интернете, прочтите наше полное руководство по приварке шпилек или свяжитесь с нами, чтобы узнать, что сварка шпилек может сделать для вас.

.

Сварка TIG | Дуговая сварка | Основы автоматизированной сварки

На этой странице представлены различные аспекты сварки TIG, включая используемый защитный газ, импульсы и характеристики аппаратов для сварки TIG. Здесь сварка TIG объясняется с использованием подкатегорий формы выходного тока и того, используется ли сварочная проволока.

Обязательно к прочтению всем, кто занимается сваркой!
Это руководство включает в себя базовые знания о сварке, такие как типы и механизмы сварки, а также подробные знания, касающиеся автоматизации сварки и устранения неисправностей.Скачать

Для сварки TIG (вольфрамовый инертный газ) используется инертный газ. Этот тип дуговой сварки не дает искр и может использоваться для сварки различных металлов, включая нержавеющую сталь, алюминий и железо.
В качестве разрядного электрода используется нерасходуемый вольфрам, а в качестве защитного газа используется инертный газ, такой как аргон или гелий. В процессе зажигания дуги в инертном газе используется тепло дуги для плавления и сварки основного материала.Несмотря на то, что используется присадочный материал, разбрызгивание происходит редко, потому что область сварного шва покрыта инертным газом и дуга стабильна.

TIG welding

  1. Защитный газ
  2. Вольфрамовый электрод
  3. Ar газ
  4. Arc
  5. Сварной металл
  6. Сварочная ванна
  7. Запорный стержень

Полуавтоматический сварочный аппарат TIG в основном состоит из следующих компонентов:

  • Источник сварочного тока
  • Горелка сварочная
  • Газовый баллон и регулятор расхода газа

Некоторые другие инструменты добавляются, если горелка имеет водяное охлаждение или наполнитель представляет собой проволоку.Полярность электрического тока (положительная или отрицательная) следует выбирать в зависимости от материала основы. Следовательно, для источника питания сварки требуется контроллер для выбора полярности в соответствии с основным материалом.

TIG welding

  1. Баллон газовый
  2. Источник сварочного тока
  3. Блок дистанционного управления
  4. Факел

Существуют различные типы сварки TIG, которые можно классифицировать в зависимости от использования источника переменного или постоянного тока, использования импульсного или неимпульсного тока, а также от того, используется ли присадочная проволока или нет.

AC или DC выбирается в зависимости от основного материала. Можно выбрать импульсный или неимпульсный ток. Метод с использованием импульсного тока называется импульсной сваркой TIG. При импульсной сварке TIG сварочный ток попеременно изменяется с постоянной частотой между импульсным током и базовым током. Основной материал плавится при протекании импульсного тока и охлаждается при протекании основного тока. Это периодически создает сварные точки, в результате чего валик выглядит как нить.

Существует два типа сварки TIG с использованием присадочной проволоки: сварка холодной проволокой и сварка горячей проволокой.При сварке холодной проволокой используется обычная присадочная проволока. Сварка горячей проволокой заранее нагревает проволоку, пропуская через нее ток. Это может увеличить количество осаждения в единицу времени. Поскольку можно расплавить примерно в три раза больше присадочного материала по сравнению со сваркой холодной проволокой, сварку можно выполнить быстрее. Сварка горячей проволокой компенсирует слабость сварки TIG, поскольку она может обеспечить высококачественную сварку, но требует времени, чтобы расплавить необходимое количество присадочного материала.

Классификация по форме выходного тока
Выходной ток Импульс Частота
Постоянный ток (DC) Есть Низкая частота (0.От 5 Гц до 20 Гц)
Средняя частота (от 20 Гц до 500 Гц)
Высокая частота (20 кГц или выше)
Нет
Переменный ток (AC) Есть Низкая частота (от 0,5 Гц до 20 Гц)
Средняя частота (от 20 Гц до 500 Гц)
Нет
Классификация по использованию присадочной проволоки
Провод Метод
Нет
Есть Холодная проволока
Горячий провод

Приведенные выше классификации являются лишь примером.Существуют различные способы классификации типов, и некоторые из них могут отличаться от приведенной выше таблицы.

Дом

.