Плазменно-дуговая резка металлов | Сварка и сварщик

Резка плазменной дугой основана на способности сжатой дуги глубоко проникать в металл, проплавляя его по линии реза дуговым разрядом. Под действием высокой температуры сжатой дуги газ 2, проходя через дуговой разряд, сильно ионизирует, образуется струя плазмы, которая удаляет расплавленный металл из места реза. Дуга 1 возбуждается между разрезаемым металлом 4 и неплавящимся вольфрамовым электродом 5, расположенным внутри головки резака 6. Дуговую газоразрядную плазму 3 называют низкотемпературной (ее температура 5000-20 000°С).

а — плазменной дугой, б — плазменной струей

Рисунок 1 — Схема процесса плазменной резки

Применяемые при плазменно-дуговой резке плазмообразующие газы должны обеспечивать получение плазмы и необходимую защиту вольфрамового электрода от окисления. В качестве таких газов применяют аргон, азот и смеси аргона с азотом, водородом и воздухом. В качестве электродов используют лантанированный вольфрам ВЛ-15.

Вольфрамовый электрод располагают с соплом плазмотрона. Струя плазмы имеет большую скорость истечений и форму вытянутого конуса, сечение которого на выходе соответствует сечению сопла. Плазменно-дуговую резку применяют при резке металлов, которые невозможно или трудно резать другими способами, например, при резке коррозионно-стойких легированных сталей, алюминия, магния, титана, чугуна и меди. При резке плазменной струей разрезаемый металл не включается в электрическую цепь дуги. Дуга горит между концом вольфрамового электрода и внутренней стенкой охлаждаемого водой наконечника плазмотрона. Сущность резки плазменной дугой заключается в выплавлении металла струей плазмы и выдувании расплавленного металла из зоны реза.

На рисунке 1 схематически представлен процесс резки плазменной струей. Питание осуществляется от источника постоянного тока 3. Минус подводится к вольфрамовому электроду 4, а плюс — к медному соплу 2, которое охлаждается водой. Дуга 6 горит между электродом и соплом и выдувается газовой смесью из внутренней полости мундштука 5 с образованием струи плазмы которая проплавляет разрезаемый металл 7.

В качестве плазмообразующего газа используют в основном аргон и смесь аргона с азотом. Плазменную струю применяют при резке тонкого металла. Скорость резки плазменной струей зависит от свойств разрезаемого металла и от параметров режима резки (сила тока, напряжение, расход газа). Плазменной струей режут как ручным, так и механизированным способом. Для плазменно-дуговой резки применяют специальное оборудование, которое питается электрической энергией. Основным элементом при плазменной резке является устройство для управления рабочим циклом резки — подачей и перекрытием газов, зажиганием вспомогательной дуги.

Глава 11. РЕЗКА И ОБРАБОТКА МЕТАЛЛА

Любой частный сварщик занимается не только чистой сваркой, но и подготовительно-заключительными операциями. В заводских условиях эти операции проводят слесари или подсобные рабочие. Индивидуальный сварщик вынужден заниматься и этими работами.

Сварочный процесс состоит из следующих подготовительно-заключительных операций: резка, правка, очистка, разметка, разделка, сборка, послесварочная обработка.

Электродуговая резка металла

Резка может осуществляться разными способами в зависимости от объема реза и необходимой ее точности.

Наиболее простой является электродуговая резка. Осуществляется специальными электродами АНО-2, АНО-4. При их отсутствии можно использовать те же электроды, что и для сварки.

С помощью электродуговой резки можно резать сталь, чугун, нержавеющую сталь, цветные металлы.

Перед резкой установите ток сварочного трансформатора на 50% больше, чем при сварке. Схема движения электродом при резке показана на Рис. 11. 1.

Если в процессе резки электрод раскаляется докрасна, возьмите следующий электрод, диаметром на 1 – 2 мм больше предыдущего.

При недостаточной скорости резки увеличьте ток или возьмите электрод меньшего диаметра.

В ряде случаев вместо металлического электрода предпочтительнее использовать угольный электрод или графитовый. Этими электродами можно вырезать круглые отверстия в металле, а также резать загрязненный или окрашенный металл (Рис. 11. 2.).

Резка металлическим и угольным электродами характеризуется низким качеством и небольшой производительностью. После такой резки требуется дополнительная обработка кромок реза.

Плазменная резка металла

Плазменная резка обеспечивает высокую точность и скорость реза. Она осуществляется специальным прибором, называемым плазмотроном. Плазмотроном можно резать любые встречающиеся в природе материалы.

Плазмотроном прямого действия разрезают металлы, плазмотроном косвенного действия — неэлектропроводные материалы.

Плазма получается при пропускании газа через столб дуги. Газ при этом ионизируется и становится электропроводным. Кроме этого, на выходе из медного сопла дуга проходит через узкое отверстие и сжимается. Сжатие дуги повышает ее температуру до 30 000 и даже более градусов.

Диаметр выходного отверстия сопла у бытовых плазменных установок примерно 1 мм. Это обеспечивает узкую кинжальную режущую струю.

В бытовых аппаратах в качестве плазмообразующего газа используется воздух, подаваемый компрессором. Сравнительно недавно в России разработан плазмотрон, где охлаждающая вода нагревается до кипения; полученный водяной пар сам служит плазмообразующим газом. Такой аппарат в компрессоре не нуждается.

Газовая резка металла

При большом объеме резки не обойтись без газового резака. По чистоте и точности реза газовая резка уступает плазменной, но значительно превосходит электродуговую резку.

Из всех разновидностей газовых резаков наиболее удобен резак, работающий на смеси кислорода с пропаном.

Резак работает в двух режимах: подогрев и резка.

Зажигание и регулировка подогревающего пламени резака похожа на зажигание и регулировку пламени газовой горелки (см. Главу 2).

В целях экономии кислорода в процессе резки сварщик все время должен держать левую руку на вентиле режущего кислорода. 

В процессе резки следите, чтобы струя режущего кислорода не переходила резко с тонкого металла на толстый. Такой переход может развернуть струю в сторону. Результат: прожженные носки или, того хуже, расплавившаяся головка резака.

Если рез начинается, как на Рис. 11. 7., не с края листа, а с его середины, то вначале необходимо прошить отверстие. Делается это так: подогревающее пламя резака держим на одном месте, пока металл не расплавится на всю его толщину. Затем медленно открываем режущий кислород.

Рез всегда начинаем на том металле, что пойдет в отходы.

Газовой резкой можно резать только низкоуглеродистую сталь, в этом ограничение этого вида резки.

Электромеханическая резка металла

В связи с бурным развитием ручных электроинструментов этот вид резки быстро завоевывает популярность. Он превосходит термическую резку металла по точности и чистоте реза, а в ряде случаев и по скорости. Кроме этого, при электромеханической резке отсутствует термическая деформация металла.

Частные сварщики применяют следующие виды электроинструментов:

Правка металла

Правка металла применяется как до сварки, так и после нее.

Для правки применяются молотки, кувалды, зажимные приспособления, термический нагрев. Толстый деформированный металл перед правкой нагревается докрасна пламенем горелки или резака.

Правка делится на два вида: механическая и термическая.

Наиболее простой способ механической правки – удары молотком или кувалдой. Если это не помогает, или нежелательна деформация металла от ударов, применяются зажимные приспособления.

Одно из таких приспособлений показано на Рис. 11. 13.

Термическую правку при отсутствии газовой сварки можно осуществлять наложением холостых валиков (Рис. 11. 14.).

Термическая правка деформаций облегчается при наличии газовой сварки.

Указанные на Рис. 11. 15. зоны нагреваем газовой горелкой или резаком до температуры 600 – 700 градусов Цельсия. После остывания нагретые участки дают усадку, уничтожая деформации.

Термическая правка применяется и для других деталей, таких, как на Рис. 11. 16.

Очистка металла

Очистка металла перед сваркой бывает трех видов: механическая, химическая, тепловая.

Для механической очистки применяются ножи, острые зубила, отвертки, скребки, щетки, наждачная бумага.

Наиболее эффективна механическая очистка с использованием дрели и отрезной машинки. За счет высоких скоростей оборота насадок происходит эффективное удаление краски и прочих загрязнений.

При сварке цветных металлов, в особенности алюминия, обязательным дополнением к механической очистке является очистка химическая. Ее задача – полностью удалить жир с места будущей сварки. С такой задачей лучше всего справляется ацетон.

Бывают случаи, когда ремонтируемая деталь покрыта несколькими слоями краски или гудрона. Здесь требуется огневая, а затем механическая очистка. Сгоревшая краска или гудрон легко удаляются скребком и металлической щеткой.

Разметка реза

Важнейшая операция перед резкой – разметка металла.

Термические способы резки (кроме плазменного) не дают высокой точности. Соответственно, и от разметки такой точности не требуется. Намечать линию будущего реза можно обычным мелом, хотя лучшие результаты дает специальный сварочный мелок. В процессе термической резки он не выгорает.

Для электромеханической резки разметка выполняется карандашами. Приобретите набор цветных карандашей, ими эффективно будете размечать рез при любом цвете металла.

При разметке учитывайте, что каждый сварочный шов укорачивает металл на 1 мм.

Для разметки длинных резов наиболее удобно использовать уголок из алюминия длиной 2 — 3 м.

Разделка кромок

При сварке металла толщиной более 6 мм, или же когда возвышение шва необходимо сровнять с основным металлом, применяется разделка кромок основного металла.

Внизу разделки оставляйте притупление толщиной 2 – 8 мм. Это предохраняет металл от прожога. Если есть возможность подложить под разделку подкладки, притупление можно не оставлять.

Для уменьшения напряженности металла свариваемые кромки выставляйте с зазором 2 – 4 мм.

Угол разделки кромок 60 градусов.

Сборка

 Сборка будущей сварной конструкции осуществляется на сварочном столе или непосредственно на полу.

Для первичной фиксации деталей применяются струбцины, быстродействующие механические зажимы, магнитные фиксаторы.

После выставления конструкции на зажимы выполняются прихватки. Первые прихватки делайте как можно реже. Главное, чтобы они позволили снять зажимы. Затем еще раз проверьте геометрические размеры конструкции, и только после этого выполняйте частые прихватки.

Послесварочная обработка шва

Обработка шва после сварки производится по эстетическим либо технологическим соображениям.

Для придания шву красивого вида используется удаление излишней чешуйчатости шва. Достигается это обработкой абразивным кругом. Однако чрезмерное снятие возвышения может ослабить шов. Снятие возвышения до уровня основного металла допускается только при сварке с разделкой кромок.

Шов на внешней поверхности кузова автомобиля может быть сглажен до уровня основного металла только в случае, если он выполнялся с формированием кромок (Рис. 7. 20.).

Если сварная конструкция будет работать в условиях вибрационной нагрузки (тряски), то при обработке необходимо обеспечить плавный переход от шва к основному металлу. Этим вы уменьшите возможность появления трещин в околошовной зоне.

Сварка и резка металлов. Глизманенко Д.Л. 1985 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству

В книге рассматриваются вопросы технологии ручной дуговой сварки, излагаются основы современных способов полуавтоматической и автоматической дуговой сварки, сварки в среде защитных газов, электрошлаковой сварки, газовой сварки и кислородной резки металлов. Приводятся основные сведения по современному сварочному оборудованию, методам контроля производства, организации труда, технике безопасности и нормированию сварочных работ. Книга является учебником для электрогазосварщиков по дуговой и газовой сварке и резке металлов, учащихся профессионально-технических училищ, составленным в соответствии с учебными планами и программами, действующими в системе» профтехобразования. Она может быть использована также для переподготовки и повышения квалификации рабочих сварочного производства на различных курсах, в школах, технических кружках и для самостоятельного изучения сварочного дела.

Введение

Глава I. Основные понятия о сварке металлов
§ 1. Общие сведения
§ 2. Развитие сварки и ее значение
§ 3. Классификация способов сварки

Глава II. Общие сведения о типовом оборудовании для ручной дуговой сварки и его обслуживании
§ 1. Электросварочный пост ручной сварки
§ 2. Понятие об устройстве сварочного преобразователя
§ 3. Включение, регулирование и выключение сварочного преобразователя
§ 4. Понятие об устройстве сварочного трансформатора и регулятора (дросселя)
§ 5. Включение, регулирование и выключение сварочного трансформатора
§ 6. Принадлежности и инструмент сварщика

Глава III. Сварные соединения
§ 1. Виды сварных соединений и швов
§ 2. Обозначение сварных швов на чертежах
§ 3. Подготовка металла под сварку
§ 4. Сборка изделий под сварку

Глава IV. Электрическая сварочная дуга
§ 1. Основные сведения о сварочной дуге
§ 2. Горение дуги
§ 3. Плавление и перенос металла в дуге

Глава V. Металлургические процессы при сварке
§ 1. Особенности металлургических процессов при сварке
§ 2. Основные реакции в зоне сварки
§ 3. Строение сварного шва

Глава VI. Электроды для дуговой сварки
§ 1. Электродная проволока
§ 2. Электродные покрытия
§ 3. Способы нанесения покрытий на электроды
§ 4. Порошковая проволока
§ 5. Угольные и графитированные электроды

Глава VII. Техника ручной дуговой сварки
§ 1. Выбор сварочного тока
§ 2. Возбуждение дуги и поддержание ее горения
§ 3. Наплавка валика
§ 4. Сварка стыковых швов
§ 5. Сварка угловых швов
§ 6. Сварка вертикальных, горизонтальных и потолочных швов
§ 7. Сварка многослойных швов
§ 8. Сварка тонколистовой стали
§ 9. Сварка с глубоким проплавлением
§ 10. Сварка погруженной дугой
§ 11. Сварка наклонным и лежачим электродами
§ 12. Сварка несколькими электродами
§ 13. Сварка ванным способом
§ 14. Сварка трехфазной дугой

Глава VIII. Деформации, напряжения и термообработка при сварке
§ 1. Основные понятия. Связь между напряжением и деформациями. Виды напряжений
§ 2. Расчет швов на прочность
§ 3. Тепловые (термические) деформации и напряжения
§ 4. Причины возникновения напряжений и деформаций при сварке
§ 5. Основные мероприятия по уменьшению напряжений и деформаций при сварке
§ 6. Термическая обработка сварных изделий
§ 7. Влияние низких и высоких температур на свойства сварных соединений

Глава IX. Технология ручной дуговой сварки стали
§ 1. Понятие о свариваемости стали
§ 2. Влияние химического состава на свариваемость стали
§ 3. Сварка низколегированных конструкционных сталей
§ 4. Сварка низколегированных молибденовых и хромомолибденовых теплоустойчивых сталей
§ 5. Сварка хромокремнемарганцевых сталей (хромансиль)
§ 6. Сварка марганцовистых сталей
§ 7. Сварка хромистых сталей
§ 8. Сварка хромоникелевых аустенитных сталей
§ 9. Сварка жаропрочных сплавов

Глава X. Особенности сварки некоторых конструкций
§ 1. Сварка резервуаров и сосудов
§ 2. Сварка трубопроводов
§ 3. Сварка строительных и машиностроительных конструкций

Глава XI. Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом
§ 1. Преимущества механизации и автоматизации дуговой сварки
§ 2. Электродная проволока для сварки под флюсом
§ 3. Флюсы для сварки
§ 4. Технология автоматической сварки под флюсом
§ 5. Автоматическая сварка под флюсом легированных сталей
§ 6. Шланговая сварка, полуавтоматическая и автоматическая
§ 7. Многодуговая сварка под флюсом
§ 8. Автоматическая сварка под флюсом трехфазной дугой
§ 9. Автоматическая сварка электрозаклепками
§ 10. Сварка с намагничивающимся флюсом
§ 11. Электрошлаковая сварка

Глава XII. Сварка в среде инертных защитных газов
§ 1. Принцип, преимущества и области применения сварки в среде защитных газов
§ 2. Газы, электроды и аппаратура для сварки
§ 3. Технология аргоно-дуговой сварки различных металлов

Глава XIII. Сварка в среде углекислого газа
§ 1. Особенности процесса сварки в среде углекислого газа
§ 2. Требования, предъявляемые к углекислому газу
§ 3. Аппаратура и оборудование для сварки
§ 4. Технология сварки в среде углекислого газа

Глава XIV. Дуговая сварка чугуна
§ 1. Особенности сварки чугуна
§ 2. Сварка чугуна без предварительного подогрева
§ 3. Сварка чугуна с предварительным подогревом

Глава XV. Дуговая сварка цветных металлов и их сплавов
§ 1. Сварка меди
§ 2. Сварка бронзы, латуни и медноникелевых сплавов
§ 3. Сварка алюминия и его сплавов
§ 4. Сварка магния и его сплавов
§ 5. Сварка титана и циркония

Глава XVI. Наплавка твердыми сплавами и металлами
§ 1. Твердые сплавы
§ 2. Технология наплавки

Глава XVII. Дуговая резка. Сварка и резка под водой
§ 1. Дуговая резка угольным и металлическим электродами
§ 2. Воздушно-дуговая резка
§ 3. Газодуговая резка проникающей дугой
§ 4. Сварка и резка под водой электрической дугой

Глава XVIII. Трансформаторы для сварки переменным током
§ 1. Основные требования к сварочным трансформаторам и их внешние характеристики
§ 2. Трансформаторы с отдельным регулятором
§ 3. Трансформаторы со встроенным регулятором
§ 4. Осцилляторы. Импульсные возбудители дуги 
§ 5. Параллельное включение сварочных трансформаторов
§ 6. Многопостовые сварочные трансформаторы
§ 7. Трансформаторы для сварки трехфазной дугой
§ 8. Обслуживание сварочных трансформаторов

Глава XIX. Сварочные преобразователи для сварки постоянным током
§ 1. Основные требования к сварочным преобразователям
§ 2. Многопостовые преобразователи
§ 3. Однопостовые преобразователи
§ 4. Сварочные выпрямители
§ 5. Применение многопостовых и однопостовых преобразователей
§ 6. Работа параллельно включенных сварочных генераторов
§ 7. Обслуживание сварочных преобразователей
§ 8. Области применения сварочных трансформаторов и преобразователей

Глава XX. Оборудование для автоматической сварки
§ 1. Общие сведения
§ 2. Сварочные головки
§ 3. Сварочные тракторы
§ 4. Трансформаторы для автоматической сварки

Глава XXI. Материалы и оборудование для газовой сварки и резки
§ 1. Газы, присадочная проволока и флюсы для газовой сварки
§ 2. Ацетиленовые генераторы и водяные затворы
§ 3. Баллоны, редукторы, шланги
§ 4. Сварочные горелки

Глава XXII. Технология газовой сварки
§ 1. Сварочное пламя
§ 2. Техника газовой сварки
§ 3. Сварка листов
§ 4. Сварка труб
§ 5. Сварка стали
§ 6. Сварка чугуна
§ 7. Сварка меди
§ 8. Сварка латуни
§ 9. Сварка бронзы
§ 10. Сварка алюминия и его сплавов
§ 11. Сварка магниевых сплавов
§ 12. Наплавка твердых сплавов
§ 13. Сварка пластмасс

Глава XXIII. Кислородная резка
§ 1. Сущность процесса кислородной резки
§ 2. Газы и аппаратура для кислородной резки
§ 3. Технология разделительной кислородной резки
§ 4. Механизированная кислородная резка
§ 5. Поверхностная кислородная резка
§ 6. Подводная кислородная резка
§ 7. Кислородно-флюсовая резка

Глава XXIV. Контроль сварных швов
§ 1. Виды контроля при сварке
§ 2. Дефекты сварных швов
§ 3. Способы контроля сварных швов и изделий

Глава XXV. Организация и нормирование сварочных работ
§ 1. Организация труда и рабочего места сварщика и резчика
§ 2. Приспособления для сборки и сварки
§ 3. Механизация и автоматизация сварочного производства
§ 4. Нормирование работ по сварке и резке
§ 5. Определение расхода электроэнергии, электродов, флюсов и газов

Глава XXVI. Техника безопасности при сварке и резке
§ 1. Опасности, связанные с выполнением сварочных работ
§ 2. Основы техники безопасности при дуговой и газовой сварке

Дуговая резка | soedenimetall.ru

Способы резки плавящимся электродом.

Дуговая резка является одним из видов разделительной резки. Она основана на выплавлении металла из зоны резания теплотой электрической дуги, возбуждаемой между электро­дом и разрезаемым металлом. Этот способ широко применяется при строительно-монтажных работах для грубой разделки металла. Резку производят стальными электродами с качественным покрытием, но более тугоплавким, чем для сварки. Такое покрытие обеспечивает при резке образование небольшого козырька, закрывающего зону дуги. Козырек предохраняет электрод от короткого замыкания на разрезаемый металл, а также способствует более сосредото­ченному нагреву металла и позволяет производительнее вести резку. В качестве покрытия применяют смесь, со­держащую 70% марганцевой руды и 30% жидкого стекла. Толщина покры­тия составляет 1… 1,5 мм. Успешно используются также электроды с по­крытием ЦМ-7 и ЦМ-7с. Электроды диаметром 4. .6 мм являются наиболее рекомендуемыми. Ток при резке выбирают в пределах 50…60 А на 1 мм диаметра электрода. Источником пи­тания дуги могут служить сварочные генераторы или сварочные транс­форматоры. Дуговую резку приме­няют для разрезания металлов толщиной не более 30 мм; производи­тельность низкая — при толщине раз­резаемого металла 15 мм скорость резки не превышает 120…150 мм/мин. Расход электрода составляет 1,0…1,5 кг на 1 м разрезаемого металла.

Кислородно-дуговая резка отлича­ется от дуговой тем, что на нагретый до плавления участок поверхности металла подают струю чистого кис­лорода. Кислород прожигает металл участка резания и выдувает образовавшиеся оксиды и расплавленный металл из полости реза. При сгорании металла выделяется дополнительная теплота, которая уско­ряет процесс плавки и резки ме­талла. Такой способ применяют для выполнения коротких разрезов в различных строительных конст­рукциях.

ВНИИавтогенмаш разработал способ ручной кислородно-дуговой резки резаком типа РГД. При этом способе резчик в правой руке держит электрододержатель, а в левой — ре­зак. Возбудив дугу и нагрев металл до плавления, резчик нажимает на рукоятку кислородного клапана и на­правляет струю кислорода на разогре­тый металл, затем дугу и резак перемещает вдоль линии реза. Элект­родами служат стальные стержни диаметром 4…5 мм с покрытием ЦМ-7, ОММ-5, ОЗС-З и др. Ток в зависимости от диаметра электрода составляет 160…250 А. Этим способом можно разрезать металл толщиной до 50 мм. Металл толщиной 10…20 мм режут электродом диаметром 4 мм со скоростью 450…550 мм/мин. Расход кислорода составляет 100…160 л/мин. Углеродистые и низколегированные стали толщиной 50 мм режут электро­дом диаметром 5 мм со скоростью 200 мм/мин при расходе кислорода до 400 л/мин.

Важным преимуществом кислород­но-дуговой резки является возмож­ность сочетания резки со сварочными работами при монтаже различных строительных конструкций.

Способы резки неплавящимся электродом.

Применяются следующие виды ду­говой резки неплавящимся электро­дом: разделительная резка неплавящимся электродом, воздушно-дуговая резка и плазменно-дуговая резка.

Разделительная резка производит­ся неплавящимся электродом: угольным, графитовым или вольфрамовым. Угольные и графитовые электроды диаметром 12…25 мм позволяют разрезать металл толщиной до 100 мм. Резку производят постоянным током прямой полярности. Ток в зависимости от диаметра электрода составляет 40… 1000 А. Угольные электроды в процессе резки науглероживают кромки разреза и этим затрудняют последующую механическую обработ­ку. Графитовые электроды дают более чистый разрез, дольше сохраняются и допускают большие плотности тока.

Воздушно-дуговая резка исполь­зуется как для разделительной, так и для поверхностной резки. При этом способе между неплавящимся элект­родом и разрезаемым металлом воз­буждают дугу. Теплотой дуги расплавляют металл участка резания, а струей сжатого воздуха непрерывно удаляют его из полости реза.

Рис. 1

Для воздушно-дуговой резки низ­коуглеродистой и нержавеющей стали толщиной до 20 мм используют универсальный резак РВД-4А-66 (рис. 1: 1 — элект­род, 2—головка, 3 — нажимной ры­чаг, 4 — корпус, 5 — кабель-шланг). Он имеет сменные угольные электро­ды диаметром 6… 12 мм. Ток достигает 400 А, а при кратковременном форси­рованном режиме — 500 А. Давление воздуха составляет 0,4…0,6 МПа. Расход воздуха при давлении 0,5 МПа не превышает 20 м³/ч. Масса реза­ка — 1 кг. Процесс резки протекает устойчиво при питании резака по­стоянным током обратной полярности. При постоянном токе прямой полярно­сти и при переменном токе процесс идет неустойчиво, производительность низкая при плохом качестве поверх­ности реза. Производительность резки зависит от тока. При токе 200 А за 1 ч работы можно удалить до 7 кг низкоуглеродистой стали, при токе 300 А — до 10 кг, а при 500 А — около 20 кг. Кроме того, с повышением тока снижается удельный расход электроэнергии с 3 кВт•ч/кг при токе 300 А до 2 кВт•Ч/кг при 500 А.

 

Рис. 2

Плазменно-дуговая резка является прогрессивным высокопроизводитель­ным способом резки металлов. Она осуществляется глубоким проплавле­нием металла сжатой дугой в зоне резания и удалением частиц расплавленного металла газовым потоком. На рис. 2 представлена схема процесса. Дуга возбуждается и горит между вольфрамовым электродом 1 и разрезаемым металлом 5. Ток посто­янный прямой полярности. Электрод находится внутри охлаждаемого мед­ного мундштука 2. В канал мундштука под давлением подается плазмообра­зующий газ, струя которого сжимает столб дуги 3. Под действием дуги газ разогревается до высокой темпе­ратуры, более 10 000°С, образуя плазму. Струя плазмы 6, имея высокую температуру и большую скорость истечения, проплавляет металл по линии реза 4 и выдувает расплавлен­ный металл из полости реза.

Плазменно-дуговую резку можно применять для резки легированных и углеродистых сталей, чугуна, цветных металлов и их сплавов. Наиболее рационально и экономично применение ее при резке высоколегированных сталей, цветных металлов и их сплавов. Электроды изготовляют из лантанированного вольфрама ВЛ-15 или торированного вольфрама ВТ-15.

Плазмообразующими газами слу­жат чистый аргон высшего сорта, тех­нический азот 1 -го сорта, смесь аргона с техническим водородом, воздух.

Источниками питания дуги явля­ются однопостовые сварочные преобразователи ПСЮ-500 и выпрямители ВКС-500. Для обеспечения повышен­ного напряжения холостого хода ис­пользуют последовательное включение 2…3 преобразователей на одну дугу. Применяют также специальные ис­точники питания плазменной дуги ИПГ-500-1 и выпрямители ВДГ-502.

Толщина разрезаемого металла в значительной степени зависит от на­пряжения. Например, при рабочем напряжении 75 В максимальная толщина резки алюминия достигает 25 мм, а при напряжении 250 В — 300 мм. Ток составляет 150…800 А.

Большое применение получили ус­тановки, в которых плазмообразую­щим газом служит воздух. К ним относится установка УПР-201, пред­назначенная для ручной плазменной резки металлов толщиной до 40 мм при температуре окружающей среды от +40 до —40°С. Установка состоит из источника питания, аппара­туры управления процессом резки и плазмотрона. Максимальный рабочий ток — 250 А. Давление воздуха — 0,5.-.0,8 МПа. Расход воздуха — 70… 100 м³/ч.

авов в строительно-монтажных условиях используют монтажный передвижной пост КПМ-1, смонтированный на одноосном автоприцепе ГАПЗ- 755А. Оборудование состоит из сва­рочного выпрямителя ВКС-500-1, ком­прессора, двух балластных реостатов РБ-300-1, горелки ГДС-150, резака РДП-2, баллонов с аргоном и азотом. Вентиляция на режиме резки — при­нудительная. Все оборудование поста защищено от атмосферных осадков металлическим кожухом. Пост выпол­няет сварку металла толщиной до 2,5 мм и резку меди (толщиной до 20 мм), стали (до 40 мм) и алюминия (до 50 мм). Масса перед­вижного поста — 1500 кг.

 

Metal Welding Images, Stock Photos & Vectors

В настоящее время вы используете более старую версию браузера, и ваш опыт работы может быть не оптимальным. Пожалуйста, подумайте об обновлении. Учить больше. ImagesImages homeCurated collectionsPhotosVectorsOffset ImagesCategoriesAbstractAnimals / WildlifeThe ArtsBackgrounds / TexturesBeauty / FashionBuildings / LandmarksBusiness / FinanceCelebritiesEditorialEducationFood и DrinkHealthcare / MedicalHolidaysIllustrations / Clip-ArtIndustrialInteriorsMiscellaneousNatureObjectsParks / OutdoorPeopleReligionScienceSigns / SymbolsSports / RecreationTechnologyTransportationVectorsVintageAll categoriesFootageFootage homeCurated collectionsShutterstock SelectShutterstock ElementsCategoriesAnimals / WildlifeBuildings / LandmarksBackgrounds / TexturesBusiness / FinanceEducationFood и DrinkHealth CareHolidaysObjectsIndustrialArtNaturePeopleReligionScienceTechnologySigns / SymbolsSports / RecreationTransportationEditorialAll categoriesMusicMusic ГлавнаяПремиумBeatШаблоныШаблоныДомашняя страницаСоциальные медиаШаблоныFacebook ОбложкаFacebook Mobile CoverInstagram StoryTwitter BannerYouTube Channel ArtШаблоны печатиВизитная карточкаСертификатКупонFlyerПодарочный сертификатРедакцияГлавная редакцияEnterta inmentNewsRoyaltySportsToolsShutterstock EditorMobile appsPluginsImage resizerFile converterCollage makerColor schemesBlogBlog homeDesignVideoContributorNews

---

PremiumBeat blogEnterprisePricing

Вход

Зарегистрироваться

Меню

FiltersClear allAll изображений

• Все изображения
• Фото

Лучшее соотношение металла сварка — отличные предложения по сварке металлов от глобального металла сварочные аппараты

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для сварки металлов. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот сварочный аппарат для металла в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели сварку металла на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в сварке металлов и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести сварка металла по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Сварочный металл по выгодной цене — Выгодные предложения по сварке металла от мировых продавцов сварочного металла

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для сварки металла. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший сварочный металл в кратчайшие сроки станет одним из самых популярных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели сварочный металл на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в сварке металла и думаете о том, чтобы выбрать аналогичный продукт, AliExpress — отличное место, чтобы сравнить цены и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести сварочный металл по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Исследованы и объяснены проблемы сварки разнородных металлов

Выполнение сварка разнородных металлов — обычное дело, особенно при работе с применения, где необходимы современные сплавы из-за механических, физических или коррозионные свойства, которые необходимо будет продемонстрировать компонентам.

---

The WelderDestiny Compass: еженедельная подписка на электронный журнал

---

Вы можете посмотреть прошлые выпуски «The WelderDestiny Compass», щелкнув здесь.

---

Срок к экономическим факторам, разные металлы дают оптимальные характеристики в разных части системы. Однако их необходимо соединить друг с другом. когда сварка — лучший способ соединения, тогда наша проблема сварки разнородных металлов поднимает голову.

Труба из углеродистой стали с внутренней оболочкой из нержавеющей стали — сварная с никелевым наполнителем — поверхность отшлифована для облегчения ультразвукового контроля.

Требуемые результаты сварки разнородных металлов

Когда соединяя два разных металла сваркой плавлением, мы плавим вместе три различные составляющие:

• Основной металл 1
• Основной металл 2
• Сварка присадочного металла. (В некоторых случаях присадочный металл не добавляется. Это называется автогенной сваркой)

Когда выполняя сварку разнородных металлов, нас интересуют следующие финальные исходы:

• То сварка состав металла стабильный с металлургической точки зрения: Некоторые металлические композиции будут образовывать хрупкие интерметаллические фазы, или некоторые металлы будут совсем просто не смешивать.Очевидно, что таких композиций следует избегать. В Самый простой способ избежать этого — использовать комбинации, которые уже использовались успешно раньше. Это можно сделать, просто подыскав подходящий наполнитель. металлов для различных комбинаций основных металлов из существующих таблиц. Эти в свободном доступе в Интернете у большинства поставщиков присадочного металла. См. Рисунок 1 ниже приведен пример таблицы рекомендуемых присадочных металлов из компании «Special Metals».

Рис. 1: Таблица рекомендуемых присадок для сварки разнородных металлов.Эта таблица взята из каталога «Специальные металлы». Они производят присадочные металлы на основе никеля, соответствующие промышленному стандарту «Inconel», поэтому в таблице сделан акцент на этих расходных материалах.

• Образующийся металл шва имеет микроструктуру, которая обеспечивает нам необходимые механические свойства: Даже если мы используем присадочный металл, рекомендованный в таблице, мы все равно можем получить микроструктуру, которая не подходит для нашего конкретного применения . Поэтому важно установить, какой будет микроструктура, чтобы иметь возможность выбрать лучший присадочный металл из ряда различных материалов.Лучший способ сделать это для типичных комбинаций неблагородных металлов — использовать диаграмму Шеффлера. См. Рисунок 2 ниже, где показан пример диаграммы Шеффлера. (Ниже на странице мы подробно рассмотрим, как использовать и интерпретировать эту диаграмму при выполнении сварки разнородных металлов.)

Рисунок 2: Диаграмма Шеффлера — используется при сварке разнородных металлов для прогнозирования состава и свойств металла шва.

• Любые возможные трудности, которые могут возникнуть в процессе сварки: Некоторые типы сварочного металла могут создавать различные проблемы во время процесса сварки.Так, например, 100% аустенитный металл сварного шва склонен к горячему растрескиванию, в то время как мартенситный металл сварного шва склонен быть хрупким и страдать от холодного растрескивания под действием водорода. (HACC) Понимая состав и структуру металла шва, мы можем попытаться предотвратить любые подобные проблемы. И снова диаграмма Шеффлера пригодится для этой цели.

Использование диаграммы Шеффлера

Кому легче всего объяснить использование диаграммы Шеффлера для разнородных металлов сварка, я объясню использование и одновременно покажу это в качестве примера.

Пусть Предположим, что мы будем сваривать следующие материалы:

• A углеродистая сталь: «Основной металл 1» с химическим составом: C: 0,25%; Si: 0,3%; Mn: 1%
• К дуплексной нержавеющей стали: «Основной металл 2» с химическим составом: C: 0,03%; Si: 0,6%; Mn: 1,5%; Cr: 22%; Мо: 3%; Ni: 5%
• Использование дуплексного наполнителя из нержавеющей стали: Назначенный наполнитель металл »с химическим составом: C: 0,02%; Si: 0,5%; Mn: 1,5%; Cr: 23%; Mo: 3%; Ni: 9%.- Обратите внимание, что этот наполнитель металл не указан в приведенной выше таблице «Инконель», но часто используется при соединении этих материалы.

Кому используйте диаграмму Шеффлера, необходимо выполнить следующие шаги:

• Рассчитать Эквиваленты хрома и никеля для основного металла 1. (эквивалент Cr = 0,45; Ni Equivalent = 8 — Рассчитайте их, применяя формулы эквивалентов Cr и Ni. показано на осях диаграммы Шеффлера)
• Нанесите точку на схеме. (См. P1 на схеме ниже.)
• Рассчитайте Эквиваленты хрома и никеля для основного металла 2. (эквивалент Cr = 25,9; Ni Эквивалент = 6,65 — Рассчитайте, применяя эквивалент Cr и Ni. формулы, указанные на осях диаграммы Шеффлера)
• Постройте точку на схеме. (См. P2 на схеме ниже.)
• Проведите линию между этими двумя точками. (См. Красную линию, соединяющую P1 и P2.)
• На основе соотношение основного металла, расплавленного из каждого из двух основных металлов, отметьте позицию вдоль линии.Мы предполагаем 15% разбавление основного металла 1 и 15% разбавление основного металла 2 и 70% разбавление присадочного металла. Потому как разбавление основного металла 1 и основного металла 2 одинаковы, положение мы Знак находится ровно посередине между точками P1 и P2 на соединяющей их красной линии. (Видеть красный прямоугольник на линии, соединяющей P1 и P2 на диаграмме ниже.)
• Рассчитайте Эквиваленты хрома и никеля для присадочного металла. (Эквивалент Cr = 26,75; Ni Эквивалент = 10,35)
• Постройте точку для присадочного металла на схеме.(См. Букву F на схеме ниже.)
• Проведите линию между точкой, указанной на линии P1 — P2 (красный прямоугольник), и точкой для присадочного металла. (точка F) (См. красную линию, соединяющую F и красную рамку в диаграмма ниже.)
• На основе соотношение металла, выплавленного из основного металла и присадочного металла, отметка а положение по этой линии. Предполагая 30% -ное разбавление основных металлов и 70% вклад присадочного металла, мы нанесем эту точку на 30% вдоль линия от точки F.(См. Точку W на диаграмме ниже.)
• Точка W на диаграмма ниже представляет собой предполагаемый состав металла шва.
• Его расположение на схеме также дает указание предполагаемой микроструктуры, а также степени чувствительности это к разбавлению. В этом случае мы видим, что это будет от 20 до 40% феррита. с остальным аустенитом. Поскольку точка W относительно близка к аустениту + линия мартенсит + феррит, мы видим, что она относительно чувствительна к разбавление основного металла, чтобы у нас была инструкция по сварке процедуры сварки с низким разбавлением.

Рисунок 3: Пример применения диаграммы Шеффлера

Некоторые примечания к примеру сварки разнородных металлов

• Schaeffler диаграмма не очень точна для современных дуплексных основных металлов из нержавеющей стали, потому что он не учитывает влияние азота как легирующего элемент. Однако он достаточно точен для наших целей, потому что сварка присадочные металлы и металлы сварных швов содержат мало азота, поэтому их положение более точнее для металлов сварных швов, чем для основных металлов.
• Excel электронная таблица доступна для выполнения этих вычислений автоматически. Этот электронная таблица доступна бесплатно, когда вы зарегистрируетесь, чтобы получить бесплатный Информационный бюллетень WelderDestiny. Электронная таблица также позволяет выполнять вычисления для наплавки. Нажмите на заметную кнопку подписки, чтобы Подпишитесь на рассылку новостей.
• Тот факт, что будет совсем немного феррита в металле шва (около 20-40%) означает, что он будет не очень чувствителен к горячему растрескиванию.Мы рассмотрим эти вопросы на будущих веб-страницах.

---

---

The WelderDestiny Compass: еженедельная подписка на электронный журнал

---

Вы можете посмотреть прошлые выпуски «The WelderDestiny Compass», щелкнув здесь.

---

Лазерная сварка разнородных металлов | Соединение разнородных металлов

В этом техническом документе мы исследуем сварку разнородных металлов более подробно, рассматриваем процесс, факторы, которые следует учитывать, и отрасли, в которых вы можете их найти, а также то, как диапазон волоконных лазеров SPI Laser может использоваться эффективно и рационально не только для лазерная сварка, но также и для разнородной лазерной сварки.

Какие факторы нужно учитывать?

Важно учесть различные факторы, прежде чем пытаться соединить два разных металла, так как это определит не только то, насколько успешной будет сварка, но и как долго будут прослужить вновь соединенные компоненты.

Растворимость вещества

Во-первых, растворимость, то есть химические свойства вещества, определяющие его способность растворяться в растворителе двух разнородных металлов, должна быть взаимной.Если металлы не могут быть растворены вместе, процесс сварки не удастся.

Интерметаллические соединения

Необходимо провести достаточные исследования интерметаллических соединений, которые будут образовываться в переходной зоне между двумя металлами, исследуя такие вещи, как чувствительность к трещинам, их восприимчивость к коррозии и их пластичность. Этот ряд факторов является причиной того, почему может быть полезно использовать «масляный слой», который легко растворяется в двух разнородных металлах.Ниже мы рассмотрим слои масла более подробно.

Уровни свариваемости

Уровень свариваемости, включая растворимость и интерметаллические соединения, относится к способности двух рассматриваемых металлов успешно свариваться, не вызывая трещин или других отрицательных свойств. Это будет варьироваться от металла к металлу. После того, как вы определили свариваемость, вы также можете соответствующим образом выбрать любые другие заполняющие металлы или слои масла, которые вы будете использовать для плавного перехода.

Часть процесса расчета выполняется путем определения углеродного эквивалента (CE) разнородных металлов, и его можно выполнить по следующей формуле:

• CE = C + (Mn + Si) / 6 + (Cr + Mo + V) / 5 + (N i + Cu) / 15

Знание CE позволит вам определить температуру, которую следует использовать до, во время и после процесса сварки, а также то, насколько ваши новые сварные металлы будут подвержены растрескиванию. Знание этого позволит вам подготовиться надлежащим образом, например, используя более низкий уровень нагрева на этапах предварительного нагрева и промежуточного прохода, или выбирая присадочные металлы с низким содержанием водорода.

Вам, конечно, также необходимо знать химический состав двух разнородных металлов, которые вы будете использовать, поскольку более чем вероятно, что они будут разными (хотя это не всегда так). Это можно определить с помощью одного из следующих стандартов:

• ASTM — Американское общество Международной ассоциации испытаний и материалов
• ASME — Американское общество инженеров-механиков
• AISI — Американский институт железа и стали
• SAE — Общество автомобильных инженеров

Существуют различные стандарты, некоторые из которых определяют химические требования, другие сосредотачиваются на механических требованиях, а некоторые рассматривают оба.

Тепловое расширение

Вы также должны учитывать коэффициент теплового расширения двух задействованных металлов, который относится к тому, как ваши металлы будут изменять форму в ответ на изменение температуры. Если они слишком разные, то внутренние остаточные напряжения двух металлов, которые представляют собой напряжения, которые присутствуют после устранения всех внешних сил, будут намного выше, что может значительно сократить срок службы ваших новых сварных металлов.

Скорость плавления

Так же, как два разных металла могут иметь разные скорости теплового расширения, они также могут иметь разные скорости плавления, что немедленно вызовет проблему между двумя металлами.Если это так, то до тех пор, пока используется процесс сварки с высоким тепловложением, оба металла должны плавиться и свариваться достаточно быстро, чтобы это не было проблемой.

Коррозия

Между переходной областью двух металлов может возникнуть коррозия. Если два металла находятся на совершенно разных участках электрохимической шкалы, это говорит о высоком уровне подверженности коррозии, что, конечно же, является серьезной проблемой для нового сварного шва.

Здесь мы можем увидеть коррозию в водопроводной трубе, где два разнородных металла были сварены вместе

Окончательные условия эксплуатации

Наконец, помимо надлежащего исследования и оценки различного химического и механического состава разнородных металлов, которые вы используете, и того, насколько хорошо их можно сваривать, важно учитывать условия конечного срока службы, в которых разнородные металлы будет подлежать.

Выше мы уже объяснили, что необходимо учитывать различные уровни температурного расширения, будь то во время процесса сварки или после него, но вы также должны учитывать абразивность условий конечной эксплуатации, в которых будет работать ваш новый сварной шов.

В некоторых отраслях, например в строительной отрасли, тяжелое оборудование обычно защищают с помощью приваренных абразивно-стойких пластин к своему оборудованию. Однако этот же процесс не всегда можно использовать таким же образом с металлами с более низким пределом прочности на разрыв, поскольку это увеличивает вероятность растрескивания и снижает усталостную долговечность.Использование небольшого углового сварного шва и присадочного металла, устойчивого к образованию трещин, может помочь решить эту проблему за счет снижения тепловложения и уровней остаточных напряжений на абразивно-стойкой пластине.

Тяжелая техника, такая как бульдозеры, может иметь приваренные металлические пластины для защиты от истирания

Надлежащий учет тепла и абразивности, которым ваши сварные швы будут подвергаться в конце срока службы, позволит вам подготовиться, выбрав правильные присадочные металлы и конструкции соединений, чтобы продлить срок службы вашего нового сварного шва.

Как работает процесс сварки?

После того, как вы тщательно изучите и учтете указанные выше факторы, можно начинать процесс сварки. Сварка разнородных металлов по большей части очень похожа на сварку двух одинаковых металлов. От смартфонов до подводных лодок, на объектах всех размеров и из разных отраслей сварка используется в процессе производства. Это достигается путем физического плавления двух металлов вместе, пока они не образуют одно прочное соединение.Это сплавление металлов завершается за счет использования высокого уровня тепла от лазерного луча, вызывающего плавление.

Сложность с этим типом сварки заключается в том, что часто два очень разных, очень разных металла могут свариваться вместе, а это означает, что не всегда так просто, как просто сплавить две части вместе, чтобы образовать соединение. Проблемы возникают в переходной зоне между двумя металлами, где образуются интерметаллические соединения.

Промежуточный слой, как упоминалось ранее, часто используется между двумя основными металлами и металлом сварного шва, чтобы сделать процесс соединения более плавным и помочь обеспечить легкий переход, решая многие из факторов, которые необходимо учитывать выше.Успех масляного слоя зависит от того, какое металлическое покрытие используется, какой толщины покрытие и насколько успешно масляный слой сцепился с металлом, на который он нанесен. В следующем примере показано использование масляного слоя в процессе сварки разнородных металлов, различное качество используемых металлов и порядок их совмещения:

Компонент	Материал	Предел текучести (мегапаскаль) при 300 ° C	Прочность на разрыв (мегапаскаль) при 300 ° C
Нержавеющая сталь	316L	213	453
Сварной металл	308L	333	441
Слой масла	309L / 308L	333	441
Углеродистая или низколегированная сталь	A508	463	640

Для успешной сварки разнородных металлов новое формовочное соединение должно быть таким же прочным, как металл с более слабым пределом прочности, чтобы вы знали, что соединение сможет выдерживать любые нагрузки, с которыми оно сталкивается; в показанном выше примере это нержавеющая сталь.Медь и сталь — два других металла, которые часто свариваются, но оба обладают очень разными свойствами и не являются взаимно растворимыми. Однако никель растворяется в обоих из них, поэтому его можно использовать в качестве смазывающего слоя либо в виде цельного куска никеля, либо в виде более мелких отложений никеля на стальной поверхности.

Ниже полезное видео о свойствах нержавеющей стали:

Каковы остаточные напряжения в сварном шве разнородного металла?

Остаточное напряжение как в сварных швах разнородных, так и одинаковых металлов вызывается термическим сжатием металла сварного шва и противоположного нагретого металла, что означает, что распределение остаточных напряжений чрезвычайно похоже между двумя разными типами процессов сварки металлов.

Уровни остаточного напряжения могут быть как хорошими, так и плохими, поскольку они могут как положительно, так и отрицательно влиять на усталостную прочность, усталостную долговечность, распространение трещин и устойчивость к факторам окружающей среды, таким как коррозия. Хороший он или плохой зависит от уровней остаточного напряжения, и рекомендуется измерить итоговые уровни напряжений в сварном шве из разнородного металла, либо физически испытав его, либо рассчитав на вычислительной сварочной системе.

Уровни остаточного напряжения в процессе сварки разнородных металлов могут привести к сокращению усталостной долговечности и образованию трещин в металлах

Некоторые новые сварные швы подвергаются послесварочной термообработке для сохранения прочности двух вновь соединенных металлов.Однако это может привести к образованию нового набора остаточных напряжений, поскольку вы снова будете нагревать два металла с потенциально разными уровнями теплового расширения.

Эти остаточные напряжения будут:

• Те, которые параллельны направлению сварки, будут иметь более высокую природу на растяжение в металле, который имеет более высокий уровень расширения, в то время как они будут сжиматься в металле, который имеет более низкий уровень. В стыке
будет разрыв уровней напряжений.
• При соединении разнородных металлов, особенно в местах пересечения с поверхностью, возникнет напряжение, которое может способствовать растрескиванию.
• Может существовать некоторое локализованное поперечное остаточное напряжение, расположенное на поверхности около границы раздела

Как указывалось ранее, остаточное напряжение может быть как положительным, так и отрицательным фактором; Достаточная подготовка и расследование должны подготовить вас к таким неожиданностям.Стоит отметить, что уровни остаточных напряжений будут сняты при нагревании сварного шва, например, во время термообработки после сварки, но помните, что после этого могут возникнуть уровни остаточного напряжения; обязательно учитывайте это при любых прогнозах и моделированиях.

Другие решения, такие как дробеструйная обработка, пытаются управлять уровнем остаточного напряжения путем бомбардировки металла потоками металлических пуль. Цель такого процесса — вызвать полезные уровни остаточного напряжения, чтобы увеличить его усталостную долговечность.

Поскольку даже малейшее изменение уровней остаточного напряжения может иметь огромное и потенциально разрушительное воздействие на ваши компоненты, жизненно важно всегда знать состояние остаточного напряжения.

Как можно сваривать соединения разнородных металлов с разными уровнями прочности?

Выше мы рассмотрели, как сваривать разнородные металлы вместе, особенно если они имеют разные уровни теплового расширения, которое может вызвать внутреннее остаточное напряжение. Однако возможно, что остаточное напряжение также может быть вызвано разными уровнями прочности, поэтому ниже мы рассмотрим, как успешно сваривать металлы с разными уровнями прочности.

Хотя два металла по своей природе непохожи, вы должны приложить все усилия, соединяя разнородные металлы вместе. Это достигается за счет того, что прочность на растяжение присадочного металла и металла с более низким уровнем прочности максимально близки. Вы не сможете найти точное совпадение, но, сохраняя как можно меньшее расстояние между этими двумя фигурами, вы уменьшите вероятность растрескивания сварного шва.

В качестве примера, если вы пытаетесь сварить низколегированную сталь A514 с минимальным пределом прочности на разрыв 110-KSI, со сталью A36 с минимальным пределом прочности на растяжение 58-KSI, тогда вы хотите выбрать присадочный металл, который имеет те же уровни KSI, что и сталь A36, например, металл с 70-KSI.

Иногда присадочный металл может иметь более низкий предел прочности на разрыв, чем , и — более высокую и более низкую прочность металлов. Например, два металла с прочностью 100-KSI и 130-KSI теоретически можно сваривать с присадочным металлом 70-KSI. Однако каждый металл индивидуален, и сначала вам нужно проверить характеристики сварки. Следует избегать чрезмерного подбора присадочного металла, так как это может привести к высокому уровню напряжения и тем самым сократить срок службы вашего нового сварного шва.

Зачем нужно соединять разнородные металлы вместе?

Как было подчеркнуто в этой статье, все металлы имеют разные свойства, и даже два металла с одинаковым названием, например аустенитная сталь, также могут иметь разные свойства. Разнородные металлы свариваются друг с другом, чтобы максимизировать преимущества, которые дает каждый металл, при сведении к минимуму недостатков.

Например, популярная комбинация алюминия и стали.Сталь — это прочный, дешевый и простой в обработке металл, поэтому ее часто выбирают во многих отраслях, например, в автомобильной. С другой стороны, алюминий не такой дешевый и прочный, с ним сложнее работать, но он намного легче стали. Наряду с этим он устойчив к коррозии и ржавчине. Таким образом, сочетание этих двух металлов — отличный способ максимально использовать эти преимущества.

Еще одна популярная комбинация — это сварка нержавеющей стали и меди из-за высокого уровня электропроводности.Если вы хотите узнать больше о том, как сваривать эти различные металлы, прочтите разделы ниже.

Как алюминий можно сваривать с различными металлами?

Если вы хотите сваривать алюминий с другими различными металлами, тогда, учитывая указанные выше факторы, необходимо предпринять следующие шаги.

Сварка алюминия со сталью

Алюминий и сталь имеют очень разные точки плавления: первая плавится при температуре около 650 ° C, а вторая — при температуре около 1538 ° C.Наряду с этим два разных металла имеют очень разные уровни теплопроводности и расширения. Чтобы успешно сварить алюминий и сталь вместе, на стальную поверхность можно нанести слой масла, совместимый с алюминиевым металлом. Покрытие из цинка — наиболее часто используемый металл.

Сварка алюминия и стали из разнородных металлов обычно используется в авиастроении

Сварка алюминия с нержавеющей сталью

Сварка алюминия с нержавеющей сталью также возможна с использованием техники нанесения масляного слоя, и обычно это покрытие из чистого алюминия, которое наносится на нержавеющую сталь.Это наносится путем погружения чистой нержавеющей стали в расплавленный алюминий.

Сварка разнородных металлов алюминия и нержавеющей стали

Сварка алюминия с медью

Для сварки алюминия и меди необходимо использовать переходную вставку медь-алюминий.

Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы — чрезвычайно популярный и полезный металл, состоящий из смеси алюминия и другого металла. Алюминиевый сплав обычно на 85% состоит из алюминия, а оставшийся процент состоит из металла, такого как медь, кремний, олово, магний или цинк.

Сплавы

используются вместо чистого алюминия, потому что сочетание используемых металлов максимизирует преимущества алюминиевого сплава. Сам металл обладает рядом преимуществ, таких как его пластичность и устойчивость к коррозии, а также высокий уровень электропроводности. Но он легирован другими металлами, чтобы придать ему более высокую прочность.

Учитывая эти свойства, которые алюминиевые сплавы могут предложить стольким отраслям промышленности, всегда был большой интерес к соединению сплава с такими металлами, как сталь, титан, магний и медь.

Другие распространенные формы сплавов:

• Амальгама, основным металлом которой является ртуть, обычно используется для зубных пломб
• Латунь, в состав которой входят медь и цинк, обычно используется для электрических вилок или петель
• Припой с основными металлами свинца и олова, обычно используемый для соединения разнородных металлов

Как можно сваривать медь с различными металлами?

Сварка меди со сталью и нержавеющей сталью

Медь и сплавы на ее основе могут успешно свариваться с низколегированными и низколегированными сталями, а также с нержавеющими сталями.Это может быть сделано с использованием наполнителя из высоколегированного сплава меди для областей, где металл тоньше, а для более толстых секций сталь должна иметь масляный слой наполнителя из высоколегированного сплава меди, а затем привариваться к меди.

Медь должна быть предварительно нагрета, так как она имеет температуру плавления примерно 1085 ° C. Следует также отметить, что в стальной металл не должно быть чрезмерного проникновения, поскольку любое попадание железа в медь создаст хрупкую вставку, которая более подвержена растрескиванию.

Другой подход — покрыть медь электродом на основе никеля, и если металл особенно толстый, обычно рекомендуется второй слой. Чтобы завершить этот процесс для более толстой меди, ее следует предварительно нагреть до 540 ° C.

Сварка меди с алюминием

В этом видео на YouTube доктор Маршалл Джонс, один из пионеров сварки разнородных металлов, рассказывает о том, как он открыл технологию сварки меди с алюминием:

Какие приложения у него есть?

Несмотря на то, что вы соединяете два металла вместе, они по существу стали одним целым после процесса сварки и поэтому могут выдерживать невероятно высокий уровень деформации и напряжения.Из-за этого сварка разнородных металлов используется во многих отраслях промышленности и имеет множество различных применений.

Автомобильная и авиакосмическая промышленность

Он обычно используется в массовых отраслях промышленности, таких как автомобильная промышленность или аэрокосмическая промышленность, где две разные части будут сварены вместе и должны будут выдерживать невероятное давление, чтобы обеспечить высокий уровень безопасности. Например, его используют для сварки двух отдельных частей фюзеляжа самолета, которым требуется высокая прочность на таких больших высотах.

Сварка разнородных металлов обычно используется в автомобильной промышленности

Аккумуляторная и электронная промышленность

Производство аккумуляторов и электроника тесно взаимосвязаны, и одно было бы невозможно без другого. Прогнозируется, что в среднем домашнее хозяйство владеет как минимум 24 электронными продуктами или устройствами, и это число будет только расти.

Это было бы просто невозможно без использования сварки разнородных металлов при производстве батарей и электронных изделий.Поскольку использование электроники и батарей продолжает расти, сварка разнородных металлов, несомненно, будет продолжать расти как жизненно важный процесс.

Литий-ионные аккумуляторы

— это всего лишь один из типов аккумуляторов, созданных с использованием техники лазерной сварки, но, возможно, они являются наиболее важными из изобретенных аккумуляторов. Обладая сильными перезаряжаемыми свойствами, они являются той батареей, которую вы найдете в нашей бытовой электронике.

Обычно они изготавливаются из смесей кобальта, никеля, лития и марганца, как:

• Металлы кобальт и никель обеспечивают стабильность
• Марганец представляет собой недорогую замену кобальту, который редко используется в этом процессе, поскольку он токсичен в больших количествах.Марганец также имеет высокий тепловой порог

Как видно, комбинация этих металлов обеспечивает наибольшее количество преимуществ для литий-ионной батареи, и это было бы просто невозможно без технологии сварки разнородных металлов.

Еще одна ключевая причина, по которой наблюдается большая потребность в этом типе лазерной сварки, — это рост числа электромобилей, когда промышленность по производству аккумуляторов и электроники становится все более тесной связью с автомобильной промышленностью.Поскольку компании ищут все больше и больше способов вывести на рынок доступные электромобили, несомненно, что эта связь будет только расти.

Электромобили, ставшие популярными благодаря Tesla, продолжают расти

Используется не только для производства аккумуляторов, но и для тонких проводов, топливных элементов и даже медицинских устройств в электронной промышленности.

Для чего еще?

Вы увидите, как сварка разнородных металлов используется на обычных электростанциях, химических предприятиях и в пищевой промышленности, поскольку она может соединять ферритную низколегированную сталь с аустенитной нержавеющей сталью, металлом, который обычно используется в этих отраслях.

Сварка разнородных металлов находит применение на предприятиях пищевой промышленности

Наконец, он также находит применение во многих других промышленных приложениях для фитингов, поковок и труб, обычно используемых в теплообменниках, реакторах с жидким металлом и котлах.

Использование волоконных лазеров для сварки разнородных металлов

Разнородную лазерную сварку можно выполнять различными способами, и одним из предпочтительных методов является использование волоконных лазеров. Волоконные лазеры разработаны так, чтобы не требовать технического обслуживания с использованием технологии «установил и забыл», что делает их надежным, эффективным и действенным решением для многих других технологий.

Независимо от толщины или различия химических и механических свойств двух разнородных металлов, успешная сварка может быть достигнута с помощью волоконных лазеров. Лазеры серии redPOWER были разработаны для питания и управления процессом сварки и могут работать со всеми основными металлами, включая алюминий, латунь, медь и различные виды стали. Непрерывный лазерный диапазон мощности от 200 Вт до 1 кВт позволяет сваривать все, от тонкой стали до толстой углеродистой стали и нержавеющей стали.

Это делает их идеальным решением для сварки разнородных металлов, будь то медицинские устройства, тонкая проволока или другие более крупные промышленные решения, используемые в автомобильной или аэрокосмической промышленности.

Волоконный лазер ENERGY G4 серии

SPI Laser — идеальное решение для сварки разнородных металлов

Использование импульсных лазеров, таких как redENERGY G4, представляет собой еще одно направление для сварки разнородных материалов, предлагающее как коммерческие, так и технические преимущества. Для получения дополнительной информации о сварке разнородных материалов с использованием импульсных волоконных лазеров посетите наш веб-семинар — Сварка нс импульсными волоконными лазерами.

Связанное содержание

Вот еще несколько статей, которые стоит прочитать:

Свяжитесь с нами здесь, в SPI Lasers

Чтобы узнать больше о том, как наши волоконные лазеры могут эффективно сваривать разнородные металлы, а также выполнять ряд других задач, таких как лазерная резка, маркировка и гравировка, заполните нашу контактную форму, свяжитесь с нами по телефону +44 (0) 1489 779 696 или по электронной почте sales@spilasers.