Теоретические основы дуговой сварки — Энциклопедия по машиностроению XXL
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДУГОВОЙ СВАРКИ [c.14]Теоретические основы дуговой сварки [c.16]
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДУГОВОЙ СВАРКИ В СРЕДЕ ЗАЩИТНЫХ ГАЗОВ [c.8]
В первом томе приведены теоретические основы сварки, виды сварных соединений, технологические основы проектирования сварных конструкций, сущность процессов, оборудование, сварочные материалы, выбор режимов сварки дуговой, электрошлаковой, электрической, контактной, концентрированными источниками питания, давлением, газовой и т.д. Изложены сведения по газовой сварке и резке, а также гидро- и гидроабразивной резке их способы, оборудование и области применения. [c.4]
В книге изложены общие сведения о физической сущности, классификации, возникновении и развитии сварки и краткие теоретические основы дуговой сварки описаны оборудование, электроды, технология ручной, гаэоэлеасгрической, полуавтоматической и автоматической сварки под флюсом, стыковая и точечная контактная сварка, технология сварки алюминиевых сплавов, стальных конструкций и арматуры железобетона, методы контроля качества сварки даны сведения о сварочных деформациях и напряжениях и мерах борьбы е ними, о газопламенной резке и сварке стали, организации сварочных работ, техлическом нормировании и ех-нике безопасности.
После окончания ПТУ и получения квалификации сварщика ручной дуговой сварки, работая на заводе строительных материалов или на строительстве, сварщику предстоит выполнять разнообразную работу по ручной дуговой сварке элементов строительных конструкций — колонн, ферм, резервуаров, опор, сосудов, арматуры железобетона и множество других конструкций из стали, цветных металлов и их сплавов. При ремонте оборудования потребуются сварка чугунных деталей и наплавка твердых сплавов. Сварщик долл ен знать физическую сущность отдельных видов сварки, технологию и технику их выполнения для образования сварных соединений требуемого качества. Он должен также знать аппаратуру н технологию плазменной и воздушно-дуговой и нодводной резки металлов и уметь применять ее на практике после сдачи соответствующих испытаний. Поэтому программой подготовки сварщиков предусмотрен, помимо практических занятий, на проведение которых отводится большая часть учебного времени, также курс теоретических занятий по основам сварочного дела.
[c.5]Физико-технические основы дуговой сварки — Студопедия
Лекция 6.
Раздел 7. Установки электрической сварки.
Физико-технические основы дуговой сварки
Электрической дуговой сваркой
При дуговой сварке тепловая энергия, необходимая для плавления металла, получается в результате дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Расплавляясь под действием опорных пятен дуги, кромки свариваемых деталей и торец плавящегося электрода образуют сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение.
По степени механизации различают сварку ручную, полуавтоматическую и автоматическую.
При ручной сварке операции, необходимые для образования шва, выполняются рабочим-сварщиком вручную. Ручная сварка производится плавящимся электродом с покрытием (рис. 9.1) или неплавящимся электродом с газовой защитой.
При полуавтоматической сварке плавящимся электродом механизирована часть операций, например операция по подаче электродной проволоки или флюса в сварочную зону, перемещение горелки по свариваемой детали и др. Остальные операции процесса сварки осуществляются сварщиком вручную.
При автоматической сварке под флюсом (рис. 9.2, а) автоматизировано большинство технологических операций. Сварочная проволока 2 и гранулированный флюс 1 подаются в зону дуги, горящей в полости 3,заполненной парами металла и материалов флюса. По мере перемещения дуги расплавленный флюс всплывает на поверхность сварочной ванны, образуя легко отделяющуюся от шва шлаковую корку 5, а металл сварочной ванны кристаллизуется в виде сварного шва 4. Шлак защищает металл от воздействия кислорода и азота воздуха, легирует и замедляет охлаждение металла шва, что способствует получению качественного наплавленного металла при высокой производительности.
При сварке в защитном газе (рис. 9.2, б) возникающая между электродом и основным металлом (или двумя электродами) дуга окружена газом 6,подаваемым под небольшим давлением из сопла 7. Газовая защита применяется при сварке плавящимися и неплавящимися электродами. Роль газа сводится в основном к физической защите сварочной ванны от воздействия воздуха.
Наиболее распространенные способы сварки:
Сварка в камерах с контролируемой атмосферой для соединения легкоокисляющихся металлов и их сплавов. В камере можно создать атмосферу из инертных газов, что обеспечит высокое качество сварного соединения.
Сварка трехфазной дугой применяется при ручном и механизированном способах сварки. К двум электродам, закрепленным в специальном устройстве, и к свариваемому изделию подводится переменный ток от трехфазного источника питания. После возбуждения горит не одна дуга, как обычно, а одновременно три дуги: между каждым из электродов и изделием и дуга между обоими электродами. Эта дуга по отношению к свариваемому изделию является независимой и обеспечивает расплавление электродов.
При сварке неплавящимся электродом дуга горит между вольфрамовым электродом и изделием.
Дуговая аргоновая сварка осуществляется при подаче в зону сварки аргона как неплавящимся, так и плавящимся электродами. Аргоновая сварка металлов толщиной 3 мм и больше успешно выполняется плавящимся электродом на автоматах и полуавтоматах. Этот вид сварки отличается высокой производительностью и пригоден для сварки всех металлов, в том числе легированных сталей, меди, никеля и их сплавов, титана, алюминия, алюминиевых и магниевых сплавов, которые свариваются без применения флюсов.
Дуговая сварка в углекислом газе выполняется как неплавящимся, так и плавящимся электродом на автоматах и полуавтоматах.
Основы электродуговой сварки и наплавки.
Для возбуждения дуги используются чаще всего плавящие металлические и реже неплавящие (угольные и вольфрамовые) электроды (рис. 2.12 ). В первом случае сварной шов образуется за счет расплавления электрода, а во втором случае в дугу вводится присадочный металлический пруток, который плавится и заполняет сварной шов.
Сварка плавящими электродами выполняется как на переменном, так и на постоянном токе, а неплавящие электроды применяются только в специфических случаях ( на постоянном токе для угольных электродов и на постоянном и переменном токе для вольфрамовых электродов). Следует иметь ввиду, что сварка на переменном токе технологически проще выполнима и почти в два раза экономичнее сварки на постоянном токе., но при сварке на постоянном токе более стабильно горит дуга.
Для возникновения дугового разряда (рис 2.13.) электродом касаются детали, при этом происходит расплавление поверхности и при медленном отводе электрода жидкий металл растягивается, образуя металлический мостик, который далее разрывается и последующий разряд электричества происходит в ионизированной газообразной среде. Ионизация газа выполняется электронами, испускаемыми с поверхности электрода.
Сварка плавящими электродами выполняется как на переменном, так и на постоянном токе, а неплавящие электроды применяются только в специфических случаях ( на постоянном токе для угольных электродов и на постоянном и переменном токе для вольфрамовых электродов). Следует иметь ввиду, что сварка на переменном токе технологически проще выполнима и почти в два раза экономичнее сварки на постоянном токе., но при сварке на постоянном токе более стабильно горит дуга.
После короткого замыкания (а) происходит плавление электрода (а ,б), вследствие чего растет капля расплавленного металла (в), которая далее касается ванночки и происходит короткое замыкание (г) при котором резко увеличивается ток, возникает большая разрывная сила, отрывающая каплю от электрода, т. е. происходит разрыв мостика расплавленного металла (д) и процесс вновь повторяется. Дальнейший перенос расплавленного металла выполняется как при коротком замыкании дугового промежутка так и без замыкания.
Частота замыканий зависит от плотности тока Jн / Fэ (удельной тепловой загрузки) на электроде. При больших плотностях тока происходит мелкокапельный перенос без коротких замыканий.
Стабильность горения дуги зависит от постоянства длины дуги (2… 4 мм), которое при сварке поддерживается постепенным опусканием электрода. Ориентировочно длина дуги должна быть равна диаметру электрода. Короткая дуга обеспечивает лучшее качество шва, т.к. расплавленный металл меньше подвержен воздействию окружающей среды (окислению и азотированию). При длинной дуге разбрызгивается металл и не обеспечивается достаточного проплавления основного металла. Устойчивость дуги также определяется величиной напряжения и силы тока, так для ручной сварки наилучшая устойчивость дуги будет при при напряжении 18… 20 В и при плотности тока 18…20 А/ мм2.
Производительность сварки определяется по формуле :
Qн = Kн Jн t ,
где Qн — количество наплавленного металла, г.;
Kн — коэффициент наплавки, г/А час ( Kн = 7 …12 г/ А час для ручной электродуговой сварки, Kн = 15 …20 г/ А для наплавки под слоем флюса) ;
Jн — сила тока наплавки, А;
t — время горения дуги, час.
Скорость наплавки тоже характеризует производительность наплавки и определяется по формуле:
Vн = Kн Jн / Fн g ,
где Vн — скорость наплавки, см/час;
Fн — площадь поперечного сечения сварного шва, см2;
g — плотность металла шва, г/ см 3.
Объем наплавленного металла в единицу времени Fн Vн равняется объему расплавленного Fэ Vэ металла (рис.2.14):
Fн Vн= Fэ Vэ ,
отсюда с учетом потерь металла на разбрызгивание площадь сечения сварного шва Fн зависит от скорости подачи Vэ и диаметра dэ электрода (сварочной проволоки) и от скорости наплавки Vн :
Fн = Fэ ( 1 — y ) Vэ / Vн,
где Vэ — скорость плавления (подачи) электрода ;
y -коэффициент потерь металла в виде брызг и паров ( y =0… 0,2).
На форму шва оказывают влияние напряжение дуги, скорость наплавки, диаметр и наклон электрода. Ширина сварного шва увеличивается с ростом напряжения дуги, с уменьшением скорости наплавки и увеличением диаметра электрода. Причем в последних двух случаях возрастает и общее сечение шва.
Металл при сварке плавится при высоких температурах, а под её воздействием в зоне сварки происходит частичный распад молекул кислорода, азота и водорода на атомы; химическая активность этих элементов повышается и происходит изменение состава металла. Из-за образования кислородом окислов выгорают углерод, марганец и другие элементы, снижается прочность и износостойкость детали. Азот приводит к образованию нитридов, которые увеличивают твердость, но уменьшают пластичность металла и способствуют ускоренному старению металла шва. Из-за присутствия водорода образуются газовые пузырьки в металле и трещины. Для устранения этих негативных явлений необходимо создавать защитную среду из газов и шлака.
В зависимости от рода защиты расплавленного металла от вредного воздействия воздуха различают следующие виды сварки и наплавки :
- Электродом без покрытия или только со стабилизирующим покрытием.
- Электродом со стабилизирующим и защитным покрытием.
- Порошковыми электродами.
- Под слоем флюса.
- В среде защитных газов.
- В среде охлаждающей жидкости.
- В комбинированной среде.
Первые три вида используются в основном при ручной сварке и наплавке, а остальные — при механизированной.
Основы сварочного дела :: Книги по металлургии
Дуговой сваркой называется сварка плавлением, при которой нагрев свариваемых кромок осуществляется теплотой электрической дуги. Дуговая сварка классифицируется по следующим основным признакам: по виду электрода (плавящимся или неплавящимся электродом), по виду дуги (свободной или сжатой дугой), по характеру воздействия дуги на основной металл (дугой прямого или косвенного действия, трехфазной дугой). Плавящиеся электроды подразделяются на штучные, проволочные и ленточные. Они применяются как сплошного сечения, так и порошковые. Неплавящиеся электроды применяются: вольфрамовые, угольные и графитовые.
Дуговую сварку производят постоянным током прямой и обратной полярности, переменным током как промышленной, так и повышенной частот и пульсирующим током. При этом сварка может быть выполнена как одно-, двух- и многодуговая (с раздельным питанием каждой дуги), так и одно-, двух- и многоэлектродная (с общим подводом сварочного тока).
В промышленности и строительстве получили наибольшее применение следующие основные разновидности дуговой сварки. Рунная дуговая сварка производится двумя способами: неплавящимся и плавящимся электродом. По первому способу (рис. 3, а) свариваемые кромки изделия 5 приводят в соприкосновение, между неплавящимся (угольным или графитовым) электродом 3 и изделием возбуждают электрическую дугу 4. Кромки изделия и вводимый в зону дуги присадочный материал 2 нагреваются до плавления и образуют ванну расплавленного металла, который после затвердевания превращается в сварной шов /. Этот способ используется иногда при сварке цветных металлов и их сплавов, а также при наплавке твердых сплавов. Второй способ сварки (рис. 3, б), выполняемой плавящимся электродом, является основным при ручной дуговой сварке. Электрическая дуга 2 возбуждается между металлическим (плавящимся) электродом / и свариваемыми кромками изделия 4. Теплота дуги расплавляет электрод и кромки изделия. Получается общая ванна расплавленного металла, которая, охлаждаясь, образует сварной шов 3. Автоматическая сварка под флюсом (рис. 4) — это дуговая сварка, в которой механизированы основные движения (на рис. показаны стрелками), выполняемые сварщиком при ручной сварке — подача электрода / в зону дуги 2 и перемещение его вдоль свариваемых кромок изделия 7. При полуавтоматической сварке механизирована подача электрода в зону дуги, а перемещение электрода вдоль свариваемых кромок производится сварщиком вручную. Жидкий- металл сварочной ванны 5 защищают от воздействия кислорода и азота воздуха расплавленным шлаком 4, образованным от плавления флюса 3, подаваемого в зону дуги.§ 7. Сварочные выпрямители
Сварочные выпрямители получили большое, распространение. Основные их преимущества следующие: высокий к.п.д. и относительно небольшие потери холостого хода; высокие динамические свойства при меньшей электромагнитной индукции; отсутствие вращающихся частей и бесшумность в работе; равномерность нагрузки фаз; небольшая масса; возможность замены медных проводов алюминиевыми. Однако следует иметь в виду, что для выпрямителей продолжительные короткие замыкания представляют большую опасность, так как могут выйти из строя диоды. Кроме того, сварочные выпрямители чувствительны к колебаниям напряжения в сети. Все же по основным технико-экономическим показателям сварочные выпрямители являются более прогрессивными, чем, например, сварочные преобразователи.§ 9. Понятие о свариваемости
Процесс сварки представляет собой сочетание нескольких одновременно протекающих процессов, которые определяют качество получаемого сварного соединения. К этим процессам относятся: нагрев металла околошовных участков, плавление, кристаллизация основного металла или взаимная кристаллизация основного и присадочного (или электродного) металлов. Протекание этих процессов определяется в основном свойствами свариваемых металлов. Однако такие факторы, как слишком высокая температура, очень большие скорости охлаждения, необоснованный выбор присадочного металла и режима сварки, могут значительно снизить качество сварного соединения. При разнородных металлах процесс взаимной кристаллизации может не произойти, вследствие чего сварка таких металлов не может быть осуществлена.Свариваемостью называется свойство или сочетание свойств металлов образовывать при установленной технологии сварки соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия.
Большое влияние на свариваемость металлов и сплавов оказывает их химический состав. Это особенно наглядно видно на примере железоуглеродистых сплавов. Свариваемость углеродистой стали изменяется в зависимости от содержания основных примесей. Углерод является наиболее важным элементом в составе стали, определяющим почти все основные свойства стали в процессе обработки, в том числе и свариваемость. Низкоуглеродистые стали (С<0,25%) свариваются хорошо. Среднеуглеродистые стали (G<0,35%) также свариваются хорошо. Стали с содержанием С > 0,35% свариваются хуже. С увеличением содержания углерода в стали свариваемость ухудшается. В околошовных зонах появляются закалочные структуры и трещины, а шов получается пористым. Поэтому для получения качественного сварного соединения возникает необходимость применять различные технологические приемы. Марганец не затрудняет сварку стали при содержании его 0,3…0,8%. Однако при повышенном содержании марганца (1,8…2,5%) прочность, твердость и закаливаемость стали возрастают, и это способствует образованию трещин. При сварке высоко марганцовистых сталей (11 … 16% Мп) происходит выгорание марганца, поэтому его восполняют, используя электродные покрытия и флюсы с повышенным содержанием марганца. Кремний содержится в обычной углеродистой стали в пределах 0,02… 0,3% и существенного влияния на свариваемость не оказывает. При повышенном содержании (0,8. .. 1,5%) кремний затрудняет сварку, так как придает стали жидкотекучесть и образует тугоплавкие оксиды и шлаки. Сера является самой вредной примесью стали. Содержание серы в стали допускается не более 0,05%. Сера образует в металле сульфид железа, который имеет более низкую температуру плавления, чем сталь, и плохо растворяется в расплавленной стали. При кристаллизации частицы сульфида железа располагаются между кристаллами металла шва и способствуют образованию горячих трещин. Фосфор является также вредной примесью. Фосфор ухудшает свариваемость стали, так как образует хрупкий фосфид железа, придающий стали хладноломкость. Содержание фосфора в стали не превышает 0,05%.Свариваемость стали принято оценивать по. следующим показателям: склонность металла шва к образованию горячих и холодых трещин; склонность к изменению структуры в околошовной зоне и к образованию закалочных структур; физико-механические свойства сварного соединения; .соответствие специальных свойств (жаропрочность, износостойкость и др. ) сварного соединения техническим условиям.
Свариваемость определяют двумя основными методами, разработанными МВТУ им. Баумана (валиковая проба) и Кировским (г. Ленинград) заводом.
Кристаллизация металла сварочной ванны
В процессе сварки по мере перемещения дуги вслед ей перемещается сварочная ванна. При этом в задней части ванны расплавленный металл охлаждается и, затвердевая, образует сварной шов.
Кристаллизация металла сварочной ванны начинается у границы с не-расплавившимся основным металлом в зоне сплавления. Различают кристаллизацию первичную и вторичную. Первичной кристаллизацией называют процесс перехода металлов и сплавов из расплавленного (жидкого) состояния в твердое. Структура металлов, не имеющих аллотропических превращений, определяется только первичной кристаллизацией. Металлы и сплавы, имеющие аллотропические формы или модификации, после первичной кристаллизации при дальнейшем охлаждении претерпевают вторичную кристаллизацию в твердом состоянии — переход из одной аллотропической формы в другую (фазовые превращения). Первичная кристаллизация металла сварочной ванны протекает периодически, так как периодически ухудшается теплообмен, периодически выделяется скрытая теплота кристаллизации. Это приводит к слоистому строению металла шва, к появлению ликвации, как зональной, так и дендритной.§ 12. Сварочная проволока
Для заполнения шва в зону дуги вводят присадочный металл в виде прутка или проволоки. При ручной дуговой сварке применяют плавящиеся электроды в виде прутков или стержней с покрытием. При механизированной сварке используют электрод в виде проволоки, намотанной на кассету.
Стальная холоднотянутая проволока, идущая на изготовление электродов или применяемая как сварочная проволока, изготовляется по ГОСТ 2246 — 70 следующих диаметров: 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; ‘1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 и 12,0 мм. Проволока поставляется в мотках (бухтах) из одного отреза. Проволока первых семи диаметров
предназначена в основном для полуавтоматической и автоматической сварки в защитном газе. Для автоматической и полуавтоматической сварки под флюсом применяют проволоку диаметром 2…6 мм. Проволока диаметром 1,6… 12,0 мм идет на изготовление стержней электродов. Поверхность проволоки должна быть гладкой, чистой, без окалины, ржавчины, грязи и масла.По химическому составу ГОСТ 2246—70 устанавливает три основные группы марок сварочной проволоки: низкоуглеродистые (6 марок) с содержанием углерода не более 0,12%, предназначенные для сварки низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и некоторых низколегированных сталей;
установка для сварки кольцевых швов (рис. 62,в). Сварочная головка закреплена неподвижно, а изготовляемое изделие вращается на роликовом стенде;
установка для сварки как прямолинейных, так и кольцевых швов (рис. 62, г). Автоматическая головка может перемещаться вдоль свариваемого изделия. Кроме того, в фиксированном положении она может выполнять кольцевые швы. Для этого изделие вращают с помощью механического привода или электропривода. Такая установка позволяет сваривать продольные и кольцевые швы только с наружной стороны.
Успешно применяется сварка продольных и кольцевых швов снаружи и изнутри сварочным трактором. При сварке продольных швов сварочный трактор двигается по самому изделию вдоль шва. При сварке кольцевых швов трактор перемещается по обечайке со скоростью, равной скорости ее вращения, но в противоположную сторону. Таким образом, сварочный трактор остается на месте, а свариваемый шов подается под трактор.
§ 21. Технология сварки
Конструктивные элементы основных типов швов сварных соединений из углеродистых или низколегированных сталей, свариваемых автоматической и полуавтоматической сваркой под флюсом, установлены ГОСТ 8713—79. В зависимости от толщины свариваемого металла и способа сварки ГОСТ устанавливает формы разделки кромок для каждого вида соединения. Требования к подготовке кромок и сборке изделия под сварку более высокие, чем при ручной сварке. Эти требования вытекают из условий автоматической сварки. Настроенный под определенный режим автомат точно выполняет установленный процесс сварки и не может учесть и выправить отклонения в разделке кромок и сборке изделия. Разделку кромок производят машинной кислородной или плазменно-дуговой резкой, а также на металлорежущих станках.
Свариваемые кромки перед сборкой должны быть тщательно очищены от ржавчины, грязи, масла, влаги и шлаков. Это особенно важно при больших скоростях сварки, когда различные загрязнения, попадая в зону дуги, приводят к образованию пор, раковин и неметаллических включений. Очистку кромок производят пескоструйной обработкой или протравливанием и пассивированием. Очистке подвергается поверхность кромок шириной 50 … 60 мм по обе стороны от шва. Перед сваркой детали закрепляют на стендах или иных устройствах с помощью различных приспо-собленний или прихватывают ручной сваркой электродами с качественным покрытием. Прихватки длиной 50… 70 мм располагают на расстоянии не более 400 мм друг от друга, а крайние прихватки — на расстоянии не менее 200 мм от края шва. Прихватки должны быть тщательно очищены от шлака, брызг металла.При сварке продольных швов для ввода электрода в шов и вывода его из шва за пределы изделия по окончании сварки к кромкам приваривают вводные и выводные планки. Форма разделки планок должна соответствовать разделке кромок основного шва.
Режим автоматической сварки: сварочный ток, напряжение дуги, диаметр, угол наклона и скорость подачи электродной проволоки, скорость сварки и основные размеры разделки кромок — выбирают в зависимости от толщины свариваемых кромок, формы разделки и свариваемого металла.
Стыковые швы выполняют с разделкой и без разделки кромок. При этом шов может быть одно- и двусторонним, одно- и многослойным.
Односторонняя стыковая сварка применяется в малоответственных сварных соединениях или в случаях, когда конструкция изделия не позволяет производить двустороннюю сварку шва. Значительный объем расплавленного металла, большая глубина проплавления и некоторый перегрев ванны могут привести к вытеканию металла в зазоры и нарушению
Видео дуговая сварка
Темы: Ручная дуговая сварка, Аргонодуговая сварка (TIG), Сварка видео.
На этой странице размещены видеоролики по всем видам дуговой сварки. Отдельно смотрите узкотематические страницы:
1. Смотрите на форуме в теме Ручная дуговая сварка, видео обучающее. Английский язык, русские субтитры. Основы дуговой сварки и практические приемы.
2.На форуме в теме Обучающее видео, сварка полуавтоматом.
3.Электродуговая сварка, видео по горизонтальным швам, потолочным швам. Нижний шов с разделкой, металл 12мм (электроды). Потолочный шов.
4. Пять роликов по дуговой сварке алюминия можете смотреть на форуме в теме Видео, Сварка алюминия.
5.Электро- дуговая сварка, видео по сварке вертикальных швов.
6.Аргоно- дуговая сварка (видео), с контактным поджигом, Iсв≈20А.
7. Заварка топливного бака электродами.
8. Электродуговая сварка труб инвертором ИИСТ-140.
9.Сварка аппаратом «Контур» ММА160i (TIG -сварка)
10. Аргоно-дуговая сварка алюминия, нержавейки, чугуна.
11. Орбитальная сварка MAG (GMAW), видеоролик от FRONIUS
Другие страницы сайта, относящиеся к теме »
Видео дуговая сварка
:
- < Разбрызгивание при ручной дуговой сварке электродами,способы снижения
- Использование электродов и оборудования >
STICK Основы сварки | Долговечность
Также известная как дуговая сварка защищенного металла (SMAW), сварка STICK — это метод двуручной сварки, как и TIG. При сварке STICK используется металлический присадочный стержень или стержень, покрытый флюсом. Когда материал стержня плавится под действием тепла, флюсовое покрытие также плавится, образуя как газ, так и жидкий шлак, которые защищают сварной шов от окисления. Как и в случае с FCAW, защитный газ не нужно подавать во время процесса сварки, но оставшийся шлак оставляет беспорядок, требующий очистки с помощью шлифовальной машины или растворителей.
ВВЕДЕНИЕ В СВАРОЧНУЮ СВАРКУ
История STICK Welding восходит к 1800-м годам. В 1800 году британский химик и изобретатель сэр Хамфри Дэви с помощью батареи разработал дугу между двумя угольными электродами.
Газовая сварка и резка были внедрены в середине 1800-х годов. В 1880-х годах была разработана дуговая сварка угольной и металлической дугой.
В 1881 году французский инженер-электрик Огюст де Меритен использовал тепло дуги для соединения свинцовых пластин аккумуляторных батарей.Его ученик Николай Н. Бенардос получил патент на сварку. В 1890 г. Гроб Детройта получил первый патент США на процесс дуговой сварки с использованием металлического электрода.
Примерно в 1900 году британский изобретатель Строменгер представил металлический электрод с покрытием. Он использовал тонкий слой глины или извести и заметил, что это дает более стабильную дугу.
В период с 1907 по 1914 год Оскар Кьельберг из Швеции изобрел электрод с покрытием, который выглядел как палочка.
Позже из кусков железной проволоки, погруженной в густую смесь карбонатов и силикатов, изготавливали стержневые электроды.
ПРОЦЕСС СВАРОЧНОЙ СВАРКИ
STICK Сварка — это процесс, в котором для формирования сварного шва используется электрод с флюсовым покрытием. Электрический ток проходит через покрытый электрод или сварочный стержень и дугу в месте контакта с основным металлом. Когда электрод начинает плавиться, флюсовое покрытие вокруг него создает облако газов, которое защищает расплавленный металл и предотвращает его окисление. Вот почему ее также называют дуговой сваркой в защитном металле. По мере охлаждения газовое облако оседает на ванне расплавленного металла и превращается в шлак, который необходимо отколоть после завершения сварки.
Сварка STICK довольно проста и не требует большого количества специального оборудования.
СОВЕТЫ ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ
Хотя сварка STICK — одна из наиболее распространенных форм дуговой сварки, ее сложно освоить. Чтобы быть эффективным сварщиком STICK, требуется более высокий уровень квалификации и владение определенными методами. Вот три важных вещи, на которых нужно сосредоточиться новичку.
Настройки тока
Выбранный электрод определяет, требуется ли вашей машине положительный постоянный ток, отрицательный постоянный ток или переменный ток.Используйте правильную настройку для вашей конкретной задачи. Положительный электрод обеспечивает большее проникновение, в то время как отрицательный электрод дает лучшие результаты для более тонких металлов. Выберите силу тока на основе электрода, положения сварки и визуального контроля готового сварного шва. Следуйте рекомендациям производителя для идеальной настройки силы тока.
Длина дуги
Правильная длина дуги имеет решающее значение для сварки штангой. Для каждого электрода и приложения требуется разная длина дуги, не превышающая диаметра электрода.Например, электрод 6010 диаметром 0,125 дюйма удерживается на расстоянии примерно 1/8 дюйма от основного материала.
Угол хода
Для сварки в плоском, горизонтальном и потолочном положениях используйте технику «перетаскивания» или «обратной стороны». Электрод должен располагаться перпендикулярно сварному шву. Наклоните кончик электрода на 5–15 градусов по направлению его движения. Для вертикальной сварки, идущей вверх, используйте технику «толкания» или «переднего хода». Наклоните электрод от направления движения на 15 градусов.
ЗА И ПРОТИВ СВАРОЧНОЙ ПЕЧИ
Как и любой сварочный процесс, сварка STICK имеет свои плюсы и минусы. Вот некоторые из самых важных:
Плюсы:
• Оборудование, используемое для сварки STICK, простое в использовании и недорогое
• Не требует внешнего защитного газа, что экономит деньги
• Его можно использовать даже в дождь или ветрено
• Легко замена электродов на разные металлы
• Легко сваривается широкий спектр металлов и сплавов
• Хорошо работает на окрашенных или ржавых поверхностях
Минусы:
• Операторам требуется высокий уровень навыков и опыта.
• Работа с некоторыми тонкими металлами может быть сложной задачей.
• Оставляет скол после сварки.
• Сварка STICK выполняется медленнее по сравнению с другими видами сварки.
• Электроды необходимо заменять чаще, чем при других типах сварки.
• Допускает только короткие отрезки сварного шва, прежде чем потребуется вставить новый электрод.
• Не подходит для химически активных металлов, таких как титан, цирконий, тантал и колумбий.
БЕЗОПАСНОСТЬ — ПРЕЖДЕ ВСЕГО!
Безопасность всегда является наивысшим приоритетом на сварочной площадке.Рабочий всегда может отремонтировать оборудование или отшлифовать плохой сварной шов и повторно сварить стык. Однако травма может быть необратимой. Опасности при сварке могут включать ожоги горячим металлом, дуговые ожоги, потерю слуха, расчленение и потерю зрения.
Ко всем этим потенциальным опасностям следует относиться очень серьезно. Вот почему в категории личной безопасности есть множество предложений. Перед началом любых сварочных работ необходимо приобрести или взять напрокат защитное оборудование, а затем использовать его.
Основы сварки палкой Архивы — Технические механические системы
На протяжении веков основным методом соединения двух металлов была кузнечная сварка. Этот относительно примитивный метод сварки включал нагрев двух кусков металла до тех пор, пока они не стали очень горячими, а затем прижимание их друг к другу с помощью давления — например, от молотка — вызывая деформацию сварных поверхностей.
В свою очередь, это навсегда связывало металл на молекулярном уровне. Хотя этот метод соединения металла остается эффективным, сегодня он определенно не самый распространенный — благодаря появлению более безопасных, быстрых и лучших методов сварки.
Хотите узнать больше о сварке и распространенных методах, которые используются сегодня? Вы попали в нужное место. В этой статье мы обсудим три наиболее распространенных сегодня типа сварки: сварка SMAW, GTAW и GMAW.
Различные типы сварки
Не все методы сварки одинаковы. Независимо от того, являетесь ли вы опытным профессионалом в области сварки и хотите иметь возможность объяснить клиенту каждый метод сварки, вы любитель, начинающий работать со сварщиком, или вам просто интересно получить дополнительную информацию, мы добавили вместе краткий обзор каждого типа сварки, чтобы даже непрофессионал мог понять различия между каждым стилем сварки и тем, какой из них может быть подходящим для конкретной работы.
Итак, давайте начнем и обсудим сварку SMAW, GTAW и GMAW, а также рассмотрим атрибуты, определяющие функции и общие области применения каждой из них.
SMAW Сварка
SMAW — это сокращение от «дуговая сварка защищенного металла». Неофициально ее также иногда называют сваркой палкой. Это потому, что в нем используется электрод, имеющий форму палки. В процессе сварки этот электрод плавится вместе с свариваемым металлом.
Это создает так называемую «сварочную ванну».«Эту сварочную ванну необходимо равномерно перемещать вдоль стыка, чтобы создать опору и надежно соединить металл. Поскольку стержневой электрод расходуется во время сварки, его необходимо регулярно менять, и может даже потребоваться замена во время сварочных работ.
СваркаSMAW обеспечивает самую надежную фиксацию из всех методов сварки и подходит для большинства строительных и промышленных применений, поскольку ее можно использовать практически для всех металлов различной толщины.
Еще одним преимуществом сварки SMAW является то, что ее можно выполнять практически в любую погоду, если температура металла превышает 0 градусов по Фаренгейту, а свариваемый материал защищен от дождя, снега и песчаной метели.
Однако он не идеален для очень тонкого листового металла, и обычно для сварки объектов требуется гораздо больше времени по сравнению с GTAW и GMAW, потому что электрод необходимо регулярно менять. Кроме того, эти частые остановки и пуски в некоторых случаях могут привести к дефектам сварных швов.
Сварка GTAW (вольфрамовый инертный газ)
GTAW — это сокращение от газо-вольфрамовой дуговой сварки, иногда ее также называют сваркой TIG (вольфрамовый инертный газ). В этом типе сварки для подачи электрической дуги используется вольфрамовый электрод.Вольфрам выдерживает чрезвычайно высокие температуры, поэтому он не плавится и не является расходным материалом, в отличие от SMAW и GMAW.
Это означает, что необходимо использовать «присадочный металл» для плавления и создания сварочной ванны, которая позволяет соединять металлы вместе. Правильный наполняющий металл зависит от материала, толщины и ряда других факторов.
Часто считается, что это самый сложный метод сварки. Однако при правильном выполнении GTAW может создавать чрезвычайно чистые, приятные на вид сварные швы, а сварщик имеет беспрецедентный контроль над сварным швом, что делает его идеальным для применений, где сварной шов будет виден и должен быть чистым и привлекательным.
Он также не образует искр, дыма, дыма или шлака и может использоваться для обработки металлов любой толщины. Его часто используют в судостроении, автомобилестроении и авиакосмической отрасли.
Сварка GMAW (металл в инертном газе)
Газовая дуговая сварка металла (GMAW) также иногда называется сваркой в среде инертного газа (MIG), хотя MIG на самом деле является особым подтипом GMAW.
В этом методе сварки используется длинная катушка плавящегося электрода с подачей проволоки, которая плавится вместе с металлом, образуя сварочную ванну.Поскольку электрод всегда плавится и обеспечивает постоянный поток сварного шва, это помогает предотвратить загрязнение и беспорядок при сварке. Отдельный резервуар для газа помогает защитить и предотвратить загрязнение места сварки, отсюда и термин «газовая дуговая сварка металлическим электродом».
Этот метод сварки обычно считается самым простым в освоении, так как с ним легко контролировать скорость проволочного электрода, и вам не нужно останавливаться, чтобы регулярно менять его, в отличие от сварки SMAW, и вам не нужно для подачи присадочного металла, в отличие от GTAW-сварки.
Это также означает, что GMAW — один из самых эффективных методов сварки. Его можно использовать для быстрого соединения нескольких металлических деталей с минимальным временем простоя. Однако оборудование GMAW довольно дорогое по сравнению с другими типами сварочного оборудования, а больший размер сварочного «пистолета» GMAW может затруднить работу в ограниченном пространстве.
GMAW обычно используется в широком спектре коммерческих приложений, в основном для цветных металлов, таких как алюминий, хотя в некоторых случаях он также используется для некоторых типов стали.Этот метод сварки обычно используется в автомобильной, сантехнической, производственной и строительной отраслях, а также является наиболее распространенным методом подводной сварки.
Знать, какой использовать
Существует множество различных типов сварки, которые могут быть подходящими для конкретного проекта, и не всегда легко понять, какой из них подходит именно вам. Это зависит от ряда факторов, таких как тип свариваемого металла, толщина металла, желаемая прочность и внешний вид сварного шва и многое другое.
Если вы все еще не уверены, какая технология сварки лучше всего подходит для ваших заказов, и хотите получить дополнительную информацию, отправьте нам сообщение через Интернет или позвоните по телефону 423-624-3300. Мы всегда рады подробнее рассказать о сварке и помочь вам разобраться в этой теме более подробно.
Как правильно выполнять сварку ~ Дуговая сварка экранированного металла (SMAW) Начальный уровень
Как выполнять сварку наклеиванием ~ Дуговая сварка экранированного металла (SMAW) Начальный уровеньВот все, что вам нужно знать, начиная с дуговой сварки экранированного металла (SMAW) более известна как сварка палкой.
В этом видео рассказывается:
- сварщиков,
- сварочные электроды,
- защитное снаряжение и оборудование,
- зажигание дуги,
- прихватывание и
- правильная техника сварки.
Что такое SMAW?
Дуговая сварка защищенным металлом (SMAW), также известная как сварка штучной сваркой, представляет собой ручной процесс с использованием плавящегося электрода с флюсовым покрытием и металлическим стержнем в сердечнике.
Переменный или постоянный ток образует дугу между электродом и основным металлом, что создает необходимое тепло.Покрытие флюса распадается и выделяет пары, которые служат защитным газом и образуют защитный слой шлака.
Оба предохраняют зону сварки от атмосферного загрязнения. Когда металлический стержень внутри электрода плавится, он образует ванну расплава, которая становится сварным швом.
Сварщик может контролировать несколько переменных, которые влияют на ширину и высоту сварного шва, проплавление сварного шва и количество брызг.
Ручная сварка недорога по сравнению с другими методами, такими как TIG.Он портативный и работает с любой толщиной и в любом положении.
Основным недостатком является шлак, образующийся в процессе сварки при более низких скоростях (если вы не обладаете высокой квалификацией).
Также представляет интерес:
Дуговая сварка экранированного металла — обзор
1.1 Общие положения
Самозащищенная дуговая сварка (SSAW) — это процесс сварки плавлением с использованием непрерывного (проволочного) плавящегося электрода, который вообще не требует внешнего экранирования ( 1, 2) либо минеральным флюсом, как при сварке под флюсом, либо защитными газами (CO 2 , Ar-CO 2 , Ar-O 2 и т. Д.) как при сварке в среде защитного газа (MIG-MAG / GMAW). Для работы с SSAW на рабочем месте необходимо поставить только два элемента вместо трех: —
- (i)
сварочное оборудование (источник питания плюс устройство подачи проволоки) и
- (ii)
подходящие сварочные материалы, совместимые с свариваемым материалом, типом соединения и используемым положением.
На рис. 1.1 схематически показаны различия в типичных установках для сварки в самозащитной среде (часто называемой SS-FCAW) и сварки в среде защитного газа сплошной или трубчатой / порошковой проволокой.С SSAW отпадает необходимость в пункте (iii): защитный расходный материал — защитный газ.
Рис. 1.1. Типовые установки для металлической дуговой сварки плавящимся электродом с непрерывной проволокой, который может быть сплошным или трубчатым / порошковым: —
- (a)
сварка в самозащите,
- (B)
сварка в среде защитного газа.
Таким образом, логистическое удобство SSAW аналогично ручной сварке стержневыми электродами с флюсовым покрытием (MMA / SMAW).Однако, поскольку в SSAW используется непрерывный проволочный электрод, это дает очевидные преимущества в производительности по сравнению со стержневым электродом, поскольку отсутствуют принудительные остановки и пуски. Как и дуговая сварка в защитном газе, самозащитная дуговая сварка может быть полуавтоматической или полностью механизированной. Таким образом, несмотря на текущую рыночную тенденцию замены покрытых флюсом электродов сваркой в среде защитного газа, сплошной или трубчатой / порошковой проволокой, первый вопрос, который должен рассмотреть текущий пользователь покрытых флюсом электродов, заключается в следующем: —
«Можно ли сделать текущую работу более рентабельной с использованием самозащитных расходных материалов, если доступ позволяет использовать полуавтоматическую сварку?»
Повышение производительности при сварке непрерывным электродом общепризнано, но есть также некоторые опубликованные данные (3–5), показывающие технические преимущества, возникающие в результате устранения прерывания работы стержневого электрода и перехода на непрерывные электродные процессы, так как рассматривается ниже.
- (а)
Контроль вязкости. Это важно для сосудов под давлением, резервуаров для хранения и крупных сооружений, таких как морские платформы; например При строительстве одной недавней платформы около ½ миллиона долларов было потрачено только на испытания на ударную вязкость при разработке процедуры сварки (6). Тем не менее, всегда возникает вопрос о том, последовательно ли воспроизводится уровень ударной вязкости, продемонстрированный в технологической сварке, в производственных сварных швах, контролируемых соответствующими Спецификациями процедуры сварки (WPS).В таблице 1.1 сравниваются результаты испытаний на вязкость по Шарпи, полученные в ходе квалификационных испытаний (PQ) и производственных испытаний (3). Сравнение показывает, что при механизированных процессах с использованием непрерывных электродов производственные испытания достигли более 80% уровня ударной вязкости, продемонстрированного результатами испытаний PQ, но с ручным стержневым электродом уровень достижения при производственных испытаниях был лишь немного выше 60%.
Таблица 1.1. Сравнение результатов ударной вязкости с V-образным надрезом по Шарпи, полученных для аттестации процедуры сварки (WPQ и производственные испытания аналогичных соединений, выполненных с помощью трех различных процессов.