Аргонодуговая сварка видео: Сварка аргоном – видео уроки для начинающих специалистов — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

Сварка аргоном – видео уроки для начинающих специалистов

В чем заключаются особенности аргонной сварки
Как выполняется сварка в среде аргона
Требуемое оборудование и режимы сварки

Сварка аргоном пользуется большой популярностью как у специалистов, так и у любителей, которым помогают ее осваивать видео уроки для начинающих. Используют данную технологию для сварки сложных в соединении металлов: нержавеющей и других видов легированной стали, титана, меди, алюминия, их сплавов и др. Что характерно, аргонодуговая сварка является одним из немногих способов, позволяющих получать качественные и надежные соединения деталей, изготовленных из перечисленных выше металлов.

Сварщик проводит сварочные работы в защитной среде аргона

Начинающим специалистам варить цветные металлы при помощи данной технологии будет достаточно сложно – лучше набивать руку на соединении деталей из стали. Если же опыт сварочных работ уже есть, можно посмотреть видео уроки и начать осваивать азы данного метода.

Знание технологии сварки аргоном позволит сэкономить приличные деньги, которые в ином случае пришлось бы заплатить квалифицированным специалистам. Целью статьи, которая предлагается вашему вниманию, является предоставление всей необходимой информации, относящейся к сварке с аргоновой защитой (выбор сварочного аппарата, давления газа, расходных материалов, подготовка деталей различной формы и из разных материалов к работе, а также многое другое). Усвоив полученную информацию и пройдя несложное видео обучение, вы сможете начать варить детали из разных металлов по данной технологии.

В чем заключаются особенности аргонной сварки

Аргоннная сварка имеет много схожего с электродуговой и газовой технологиями (принцип нагрева кромок соединяемых деталей при помощи электрической дуги, использование газа и техника выполнения работ). Есть у данных методов и существенные различия, о которых должен знать как специалист, так и начинающий сварщик.

Расплавление кромок соединяемых заготовок и присадочного материала при выполнении сварки с использованием аргона, как уже говорилось выше, обеспечивает высокая температура, выделяемая в процессе горения электрической дуги. Необходимость использования аргона, выполняющего роль защитного газа, объясняется свойствами металлов, которые варят по данной технологии.

Легированные стали и большинство цветных металлов (а также сплавов на их основе) в процессе нагрева и расплавления начинают активно взаимодействовать с газами, содержащимися в окружающем воздухе – кислородом, азотом, водородом и др. В результате такого взаимодействия на поверхности обрабатываемого металла формируется тугоплавкая оксидная пленка (а расплавленный алюминий, контактируя с кислородом, может даже воспламениться).

Аргон, подаваемый в зону выполнения сварочных работ, обеспечивает ее надежную защиту, так как является инертным газом, который за счет своей большей массы выдавливает из области сварочной ванны все остальные газообразные соединения.

Аргон, который обеспечивает надежную защиту зоны сварки от окружающего воздуха и практически не взаимодействует с металлом деталей и присадочного прутка, позволяет получать качественные сварные швы, отличающиеся однородностью структуры и высокой надежностью. Важным является и то, что при использовании данного метода сварки, по сравнению с другими технологиями, сокращается расход присадочного материала.

Пример шва, выполненного аргоновой сваркой человеком, не имеющим большого профессионального опыта

Кроме того, аргон позволяет создавать в зоне сварки поток токопроводящей плазмы, которая облегчает прогрев и расплавление кромок соединяемых заготовок. Это также обеспечивает высокое качество формируемого шва.

Начинающим специалистам будет полезно узнать, что аргон следует подавать в зону сварки за 15–20 секунд до ее начала, а прекращать подачу через 10 секунд после ее окончания.

Варить по данной технологии можно плавящимися и неплавящимися электродами, в качестве которых используются стержни из вольфрама – самого тугоплавкого металла. На размер вольфрамового электрода оказывает влияние как состав материала, из которого изготовлены соединяемые детали, так и их толщина. Естественно, что от диаметра электрода зависит расход энергии, которую необходимо затратить на получение сварного соединения.

На сегодняшний день разработано три технологии выполнения сварки с применением защитного газа аргона:

РАД – ручная сварка, для выполнения которой используется неплавящийся электрод;
ААД – автоматическая аргонодуговая сварка, выполняемая с использованием неплавящегося электрода;
ААДП – автоматическая сварка с использованием аргона и электрода плавящегося типа.

Сравнительная таблица различных методов сварки (нажмите для увеличения)

Если вы начинающий специалист и не знаете, какой аппарат для сварки аргоном приобрести, выбирайте оборудование, на котором присутствует обозначение TIG. Эта аббревиатура означает, что перед вами аппарат, специально предназначенный для выполнения сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа инертного типа.

Как выполняется сварка в среде аргона

Основным рабочим органом при выполнении аргонодуговой сварки является специальная горелка, внутри которой в цанговом держателе размещается вольфрамовый электрод. Держатель данного типа позволяет закреплять в нем электроды разного диаметра, которые подбираются в зависимости от характеристик соединяемых заготовок. Электрод, зафиксированный в горелке, должен выступать над ее торцом на 2–5 мм.

Трехкнопочная аргоновая горелка в комплекте со шлейфом, цангами и керамическими соплами

Вокруг электрода (по наружной окружности горелки) размещается сопло, представляющее собой трубку из керамики или кварцевого стекла. Данный конструктивный элемент горелки выполняет одновременно две важных функции: через него подается защитный газ в зону сварки, а также он предохраняет вольфрамовый электрод от соприкосновения с поверхностями соединяемых деталей.

Для того чтобы варить металл с помощью аргона, необходимо использовать присадочную проволоку, за счет которой и происходит формирование сварного шва. Состав такой проволоки, подаваемой в зону выполнения сварки вручную, необходимо подбирать таким образом, чтобы он максимально соответствовал составу металла, из которого изготовлены соединяемые детали. Перед началом сварки надо правильно подобрать и диаметр присадочной проволоки, для чего используют специальные справочные таблицы. Данный параметр зависит от размеров заготовок, которые предстоит варить.

Таблица параметров некоторых разновидностей присадочной проволоки

Суть данного способа состоит в следующем. При помощи горелки, удерживаемой в одной руке, зажигается сварочная дуга. В зону сварки подается аргон, для чего используется специальная кнопка на держателе. При этом в другой руке сварщика находится присадочная проволока, которая и вводится в зону действия электрической дуги.

Очень важным условием формирования качественного и надежного сварного шва, формируемого с использованием сварки в среде аргона, является тщательная подготовка соединяемых заготовок.

Заключается такая подготовка в очистке и обезжиривании их поверхностей, а также в удалении тугоплавкой окисной пленки. Для выполнения таких процедур, о которых обязательно должны знать и начинающие, и опытные сварщики, можно использовать механические устройства (шлифовальная машинка) или химические средства.

Подготовленный к сварке бензобак

Прежде чем приступать к сварке, к соединяемым деталям необходимо подключить массу.

Если варить предстоит мелкие заготовки, то их можно просто расположить на металлическом столе или в рабочей ванне, а уже к ним подключить провод массы. Выбрать силу сварочного тока и давление газа, которые зависят от характеристик соединяемых деталей, можно, ориентируясь на справочную литературу или на свой опыт. Защитный газ, как уже говорилось выше, начинают подавать в зону выполнения сварки за 20 секунд до ее начала.

Расстояние от электрода до поверхности заготовок, между которыми горит сварочная дуга, должно быть небольшим – порядка 2 мм. Это позволит хорошо проплавить кромки соединяемых деталей и получить качественный сварной шов. Если увеличить это расстояние, будет не только сложно проплавить кромки деталей, но и сам сварной шов получится слишком широким и неаккуратным. Широкий сварной шов, кроме того, характеризуется невысокой надежностью, в нем возникают значительные внутренние напряжения.

Очень важно при выполнении сварки в среде аргона правильно подавать присадочную проволоку в рабочую зону. Делается это медленными и плавными движениями, чтобы не допустить разбрызгивания расплавленного металла.

При обучении данной технологии очень важно усвоить, что горелкой и присадочной проволокой движения совершаются только в продольном направлении – вдоль оси формируемого шва. Ни в коем случае нельзя делать поперечные движения, так как поток защитного газа окажется вне зоны формируемого сварного шва, что станет причиной значительного ухудшения качества соединения.

Горелку и присадочную проволоку необходимо располагать под углом к поверхности соединяемых деталей: это даст возможность сформировать качественный, надежный и аккуратный сварной шов. При этом присадочная проволока располагается и подается в зону формирования шва перед горелкой.

Технология выполнения аргонной сварки предполагает применение осциллятора, при помощи которого легко зажигается сварочная дуга. Кроме того, при использовании этого устройства ее горение отличается высокой стабильностью.

Осциллятор (стабилизатор сварочной дуги) ОСИ-264

Суть работы осциллятора заключается в том, что он вырабатывает импульсы высокочастотного тока, отличающегося большим значением напряжения. Типовой осциллятор способен преобразовывать электрический ток со стандартными параметрами (220 В, 50 Гц) в импульсы с частотой 500 кГц и напряжением до 6000 В.

При обучении рассматриваемой технологии начинающему специалисту необходимо усвоить еще одно важное правило: при зажигании сварочной дуги нельзя прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности деталей, это приведет к оплавлению электрода и загрязнению свариваемых поверхностей.

За счет использования осциллятора дуга может зажигаться без такого соприкосновения. В большинстве случаев электрическую дугу при выполнении сварки в среде аргона и с использованием вольфрамового электрода зажигают на специальной угольной пластине. Только после этого дугу переводят на соединяемые детали.

Особенности этой процедуры хорошо демонстрируют видео уроки.

Требуемое оборудование и режимы сварки

Для выполнения сварки в среде аргона можно использовать как серийное оборудование, так и аппарат, который изготовлен путем модификации стандартного сварочного трансформатора. Перечень оборудования, которое потребуется для выполнения сварки по рассматриваемой технологии, выглядит следующим образом:

сварочный трансформатор, значение напряжения холостого хода у которого должно быть не меньше 60 В;
осциллятор, обеспечивающий быстрое зажигание сварочной дуги и ее стабильное горение;
контактор, при помощи которого сварочный ток будет подаваться к горелке;
таймер, отвечающий за время обдува зоны сварки защитным газом.

Кроме того, для сварки обязательно потребуются следующие устройства и материалы:

горелка;
баллон с аргоном, оснащенный редукторным устройством, при помощи которого будет регулироваться давление подачи газа;
набор вольфрамовых электродов различного диаметра;
шланг для подачи защитного газа;
провода для подключения к сварочному аппарату горелки и массы;
провод, по которому электрический ток будет поступать к самому сварочному аппарату;
присадочная проволока соответствующего химического состава.

Весь набор оборудования, необходимого для осуществления сварки в среде аргона, можно приобрести в готовом виде или укомплектовать самостоятельно, изготовив некоторые элементы своими руками.

При самостоятельной комплектации можно сэкономить приличную сумму, так как серийные наборы для аргонной сварки стоят недешево. Более того, самостоятельная сборка при наличии необходимых знаний и соответствующего опыта даст возможность внести в оборудование улучшения, которые сделают его более надежным, удобным в работе и функциональным. С принципами, по которым комплектуются наборы для аргонодуговой сварки, также можно познакомиться по видео.

Для получения качественного сварного соединения очень важно правильно выбрать режимы технологического процесса. Сюда относятся сила сварочного тока и давление, с которым защитный газ будет подаваться из баллона. Кроме того, важен тип используемого тока и полярность его подключения.

Все вышеперечисленные параметры, зависящие от материала изготовления соединяемых деталей и их геометрических параметров, можно подбирать по справочным таблицам. Однако есть ряд несложных правил, которые помогут начинающему сварщику ориентироваться при таком выборе.

Аргонодуговую сварку деталей из меди, ее сплавов и различных типов легированных сталей, чугуна и титана необходимо выполнять на постоянном токе обратной полярности.
Алюминий и его сплавы, бериллий и магний следует варить на переменном токе обратной полярности, так как это позволяет эффективно разрушать оксидную пленку на поверхности данных металлов.
На выбор давления подачи защитного газа серьезное влияние оказывает место выполнения сварочных работ. Так, если сварка выполняется на улице, где воздушные потоки могут двигаться со значительной скоростью, выбирают большее давление подачи, а в помещениях – меньшее.

Усвоив всю теоретическую информацию, посмотрев обучающее видео, демонстрирующее процесс выполнения аргонодуговой сварки, набив руку и набравшись опыта по сварке деталей из обычной стали, начинающий специалист сможет достаточно быстро освоить данную технологию и эффективно использовать ее в своей работе.

Аргонодуговая сварка видео

Принцип аргонодуговой сварки заключается в плавлении цветного металла при помощи плавящегося или неплавящегося электрода под действием инертного газа. Наиболее частым инертным газом выступает аргон, благодаря которому сварка и получила свое название, реже – гелий и его смесь с аргоном. Наиболее распространенным видом неплавящихся электродов являются вольфрамовые стержни, диаметр которых подбирается согласно толщине свариваемого металла. Все это основы, с которых начинается любое обучение аргонодуговой сварке.

Преимущества аргонодуговой сварки

Аргоновая сварка, видео смотрите здесь, гарантирует качественный и геометрически однородный шов без дефектов и шлаковых образований, выдерживающий любые нагрузки
Выделение минимального количества вредных газов в процессе сварки
Минимальный риск получения ожогов.

Сварка аргонная неплавящимся электродом. Технология процесса

Чтобы освоить в должной степени технологию проведения такой работы, как аргонная сварка, обучение следует перевести в описание схемы данного процесса, что мы и сделаем. Основными элементами схемы являются сварочный аппарат, горелка и расположенный в ней электрод. Дуга сварки возникает в пространстве меж электродом и свариваемой плоскостью под воздействием электричества и защитного газа, вдуваемого через сопло горелки.

Аргон же, будучи почти на 40% тяжелее воздуха, выдавливает его из области сварки, надежно изолируя от воздействия атмосферы сварочную воронку и практически не вступая в химический контакт с металлом. Присадочный материал подается в дуговую область со стороны, не включаясь в цепь.

Аргонная сварка, производимая неплавящимся электродом, происходит без касания изделия (в отличие от сварки плавящимся), для зажигания дуги специально параллельным способом к источнику питания подключается устройство под названием «осциллятор».

Аргонная сварка бывает автоматической. При ней горелка с присадочной проволокой движутся без контроля сварщиком. Но, как правило, все происходит не так. Оба эти элемента сварщик держит в руках – производится ручная сварка аргоном, видео уроки по которой присутствуют в данной статье.

Осциллятором с целью поджига дуги, на электрод подаются высоковольтные импульсы высоких частот. Эти импульсы, в свою очередь, производят ионизацию дугового отдела и при включении сварочного тока обеспечивают зажигание дуги. Когда аргонодуговая сварка (видео смотрите здесь) выполняется под переменным током, вслед за зажиганием дуги осциллятор выполняет переход в режим стабилизатора.

В этом случае, для предотвращения деионизации дугового отдела и предотвращения затухания дуги, он уже подает в момент перемены полярности импульсы на дугу.

Важное об аргонодуговой сварке

О том, как технически выполняется сварка аргоном, видео уроки способны продемонстрировать великолепно. Однако, помните, что приступая к такому процессу как аргонная сварка, обучение первых ваших практических попыток должно происходить под непосредственным инструктажем профессионала.

Сейчас же мы поговорим о важных нюансах, которые помогут вам добиться лучших результатов.

Например, сварка аргоном (видео уроки об этом свидетельствуют) с целью улучшения борьбы с пористостью происходит при добавлении к аргону 3-5% кислорода. Это увеличивает защиту металла от загрязнения, присутствия влаги и иных включений, которые могут попасть в область сварки из присадочного металла или свариваемых кромок.

Благодаря кислороду они выгорают или образуют собой соединения, выплывающие на поверхность сварочной воронки, что предотвращает возникновение пористости.

Также более рациональным для обеспечения стабильности такого процесса как аргонная сварка является применение импульсных источников питания дуги, с помощью которых происходит струйный перенос под током I_св ≈ 100А.

Применение аргонодуговой сварки

Использование аргонной сварки неплавящимся электродом в основном направлено на легированные стали, их соединения и цветные металлы, титановые и алюминиевые сплавы. Благодаря хорошему качеству и форме сварных швов, точной глубине проплавления металла, аргонодуговая сварка, видео которой можно увидеть здесь, успешно применяется для сваривания тонких листов металла с доступом к одной стороне поверхности изделия.

Разработка различных конструкций сварочных аппаратов позволила этому виду сварки получить широкое распространение для сварки стыков труб, также называемой орбитальной.

Применение аргоновой сварки плавящимся электродом не так обширно. Как правило, это – сварка алюминия с нержавеющей сталью.

Недостатки аргонодуговой сварки

Невозможно проводить обучение аргонодуговой сварке, не упомянув ее недостаток, которым является недостаточно высокая производительность при ручном типе обработки. Автоматическая сварка же непригодна для выполнения коротких и неструктурированных швов.

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Как правильно настроить импульсный режим tig сварки? + Видео

Импульсный режим тиг сварки

— одна из важнейших функций аргонодугового аппарата. Механизм режима довольно прост – в течение сварочного цикла ток сварки меняется от максимального (ток импульса) до минимального (ток паузы) значения с определенной частотой. Это существенно облегчает процесс на малых токах, обеспечивает устойчивость дуги, минимизирует коробление металла и перегрев.

Сварка в импульсном режиме ведется на постоянном и переменном токе. Чаще всего ее применяют для металлов небольших толщин или в том случае, если процесс проводится без присадочного прутка. Правильная настройка гарантирует высокое качество сварного шва.

Как настроить импульсный режим TIG аппарата

Значения импульсного режима зависят от вида и толщины металла. Рекомендуемые параметры приведены в таблице ниже. Обратим внимание на то, что эти значения – базовые. Они требуют дополнительной настройки. Для каждого металла и вида соединения оптимальные параметры подбираются опытным путем.

Таблица. Параметры импульсной сварки в зависимости от вида и толщины металла

Вид металла	Толщина металла, мм	MAX сила тока, А	MIN ток, А	Частота импульса, ГЦ	Баланс импульса, %
Стальные сплавы	0,8	30 — 40	10 — 20	20 — 40	20 — 30
	1,0	40 — 50	15 — 20	5 — 15	20 — 40
	2,0	70 — 90	35 — 50	2-20	30 -50
Алюминий	2,0	60 — 80	30 — 40	2 — 20	20 — 40
	3,0	110 — 130	50 — 60	1 — 5	30 — 60
	4,0	130 — 150	70 — 80	1 — 10	30 — 60

Сравнение результата импульсной и обычной сварки

В качестве примера возьмем аргонодуговой аппарат FUBAG 200 DC Pulse. При помощи данного оборудования мы будем сваривать нержавеющую сталь толщиной 1-2 мм. Для чистоты эксперимента сначала мы воспользуемся импульсной сваркой, а затем перейдем в обычный режим. После этого сравним полученные результаты.

Для перевода сварочного аппарата TIG в режим импульсной сварки делаем следующее:

Максимальное значение выставляем на 60 А.
Минимальное значение выставляем на 30 А.
Частоту импульса устанавливаем на 1-2 ГЦ (таким образом, токи будут чередоваться 1-2 раза в секунду).
Последним выставляем баланс импульса 40% (первый ток – 40%, второй – 60%).

Благодаря удобному интерфейсу TIG-аппарата FUBAG 200 DC Pulse настройка занимает минимальное количество времени.

Что же мы получили в итоге? При импульсной сварке получается красивый необычный шов с «чешуйчатой» структурой.

Что же касается обычного режима, то здесь шов ровный.

Советы для работы в режиме импульсной сварки

Если в непосредственной близости от зоны сварки находятся электронные устройства, то стоит отключить HF поджиг.
Заваривая кратер, не останавливайте горелку, а продолжайте перемещать ее.
После гашения дуги не убирайте горелку из зоны сварки, пока не закончится продувка газа.
При установке керамики лучше выбрать чуть больший диаметр от рекомендованного.
При работе на открытом воздухе обязательно защищайте зону сварки от сквозняков.

Чтобы лучше разобраться параметрами и настройка импульсного режима сварки прошла успешно, советуем посмотреть специально подготовленное видео:

Получите 10 самых читаемых статей + подарок!

что это такое, как правильно варить аргоном

Аргоновая сварка позволяет аккуратно сваривать разные металлы, создавая одновременно прочные и красивые швы. Это прогрессивный тип сварки, применяемый в химической и пищевой промышленности, машиностроении. Не помешает такая сварка и в гараже, частной мастерской. Рассмотрим, что необходимо для аргоновой сварки, как она проводится, какие металлы на каких режимах свариваются.

В этой статье:

Что такое аргоновая сварка
Классификация аргоновой сварки по видам
Что нужно для сварки аргоном
Оборудование для работы с аргоном
Как правильно варить аргоном
Какие металлы варят аргоном
Преимущества и недостатки аргоновой сварки

Что такое аргоновая сварка

Аргоновая сварка — это разновидность электродуговой сварки, только с неплавящимся электродом и другим принципом защиты сварочной ванны. Дуга зажигается между изделием, к которому присоединена масса, и вольфрамовым электродом. Он не плавится, зато температуры дуги достаточно, чтобы плавить кромки металла. Колебаниями электрода можно управлять сварочной ванной, регулируя скорость сварки, ширину шва, глубину проплавления.

Для заплавления зазоров или наплавления высокого валика шва задействуется присадочная проволока. Ее выбирают с таким же составом, что и свариваемый металл. Проволоку сварщик подает свободной рукой.

Через сопло горелки в зону сварки подается защитный газ аргон. Он выдувает атмосферу вокруг электрода, изолируя расплавленный металл от внешней среды. Без аргона сильно выделяется углерод, сварочная ванна бурлит, швы получаются пористыми.

В качестве источника тока выступает сварочный инвертор. Он обозначается TIG и этим отличается от оборудования для MMA. У него есть особые разъемы под горелку, дополнительный канал подачи газа, иная форма управления.

Классификация аргоновой сварки по видам

На производстве встречается три вида аргоновой сварки, которые классифицируются по следующим категориям:

Ручная. Горелка и присадочная проволока удерживаются рукой сварщика. Скорость процесса и все параметры шва зависят от опытности рабочего.

Полуавтоматическая. В горелке есть специальный канал для подачи проволоки. В аппарате установлен подающий механизм, как в полуавтомате MIG. Сварщик направляет только горелку, а вторая рука остается свободной для придерживания, разворота заготовки. Этот метод более производителен, чем ручной, но результат зависит от квалификации сварщика.

Автоматическая. Проволока подается автоматически. Горелка, размещенная на каретке, ведется при помощи системы приводов. Весь процесс автоматизирован, не требует участия человека. Скорость сварки, глубина провара, задаются на панели управления. Качество швов высокое, не зависящее от опытности оператора.

Кроме этого аргоновая сварка разделяется по способу выполнения с присадочной проволокой или без нее. Без присадки можно обойтись в случае сварки тонких сталей сечением до 2 мм. У сторон не должно быть щелей — важен плотный прижим. Тогда вольфрамовый электрод плавит кромки, и этого металла достаточно для соединения сторон. Швы получаются тонкими, гладкими (практически без чешуи, как зеркало), герметичными. Но при изломе их легко повредить.

С присадкой варить дольше, швы чешуйчатые (количество слоев чешуи зависит от частоты подавания присадочной проволоки в сварочную ванну), зато можно заплавлять зазоры шириной 3-5 мм, создавать бугорки под проточку. Метод с присадкой применяют для сварки толстых металлов сечением от 3 мм

Прямая сварка

Угловая сварка

Т-образная сварка

Что нужно для сварки аргоном

Чтобы варить аргонодуговой сваркой, необходимо собрать комплект оборудования и аксессуаров, а также расходных материалов и СИЗ.

Правильная горелка.

Для работы потребуется аргоновая горелка. Горелка отличается разъемом для подключения, содержащим канала для подачи газа, силовой кабель, фишку для питания кнопок управления.

При выборе горелки обращайте внимание на место расположения кнопки. Оно может быть как снизу, так и сверху. Влияет на удобство управления. Длина шлейфа определяет зону маневренности сварщика. Для настольной работы достаточно 3 м. Для сварки крупных емкостей выбирайте шланг-пакет 5-8 м. Если планируете варить на токах 250-400 А регулярно, ищите модель с водяным охлаждением.

В горелку вставляется неплавящийся вольфрамовый электрод. Расходники отличаются по цвету наконечника для разных типов металлов. Если вы новичок, купите электрод с синим кончиком. Он более универсальный и подойдет для любых задач.

Вторым кабелем, необходимым для замыкания электрической цепи, выступает масса. Она фиксируется к изделию при помощи «крокодила». Чем лучше контакт, тем стабильнее дуга.

Подключаем защитный газ

Чтобы подавать аргон в зону сварки, понадобится баллон для аргона серого цвета. Емкость бывает от 10 до 80 л. Для выездной работы практично иметь небольшой баллон. Резервуар подключается через редуктор. К аппарату газ подают посредством специального шланга для сварки. Он должен быть черного цвета. Если выбрать длину 10 м, получится перемещаться с аппаратом по цеху, не перетаскивая за собой баллон.

Средства индивидуальной защиты сварщика

Аргоновая сварка не менее опасна, чем РДС, поэтому необходимы средства индивидуальной защиты. Чтобы не обжечься о горячие предметы, используйте краги и защитный фартук. Контроль сварочного процесса осуществляется через маску. Удобнее всего работать в маске-хамелеон, чем в щитке с постоянным затемнением. Можно всегда выбрать комфортную сварочную маску по приемлемой цене.

Оборудование для работы с аргоном

Одним из важнейших для аргоновой сварки является инверторный аппарат TIG. От его характеристик и функционала зависят возможности провара и соединения различных металлов. Выбрать подходящий аппарат для аргонодуговой сварки — залог успеха.

На производстве встречается три вида аргоновой сварки, которые классифицируются по следующим категориям:

Силу тока. Для сварки тонких сталей до 5 мм достаточно инвертора 160 А. Если планируете варить блоки двигателя, толстые пластины 6 мм и выше, понадобится инверторный аппарат 200-250 А. Максимальный показатель возможен до 400 А.

Мощность. От этой характеристики зависит, сможете ли вы подключить аппарат в обычную розетку в гараже или понадобится прокладывать отдельную линию. Для медной проводки сечением 1.5 мм² допустима нагрузка 4 кВт. Если проводник обладает сечением 2.5 мм², можно включить инвертор до 6 кВт. Лучше всего проложить линию в мастерскую сечением 4 мм², тогда получится запитать аргоновый аппарат с мощностью до 8 кВт.

220/380 В.

Если купить аппарат 380 В, а в гараже нет такого напряжения, то варить не получится.

Вес аппарата. Для выездной работы или аргоновой сварке на высоте выбирайте инвертор с массой 3-5 кг. Более тяжелые — 10-15 кг и выше подойдут для стационарной работы.

Удобство управления. Цифровой дисплей облегчает точную регулировку сварочного тока.

Функционал настроек. От этого напрямую зависит цена инвертора TIG и качество сварки. Отлично, когда можно настроить предпродувку газом, базовый ток, нарастающий ток для розжига, спадающий ток для заварки кратера. В импульсных моделях можно задавать величину импульсного тока в процентном соотношении от базового, чтобы снизить тепловложение, что актуально для тонких металлов.

ПВ. Продолжительность включения или продолжительность нагрузки определяет, сколько в течение 10 минут получится непрерывно варить аргоновым аппаратом. ПВ 30-40% подойдет для непродолжительных работ. В мастерскую ищите аппарат с ПВ 60-80%.

Для профессиональной деятельности выбирают ПВ 100%.

Как правильно варить аргоном

Сперва настройте аппарат. На самых простых моделях установите силу тока и расход газа. Режимы зависят от толщины металла.

Толщина металла, мм	Сила тока, А	Расход газа, л/мин
1	30-40	6
1.5-2	45-70	7
3	75-90	8

В более продвинутых версиях задайте такие настройки (для примера подберем параметры для сварки стали толщиной 1.5 мм):

предпродувка газом 0.5 с;

сила стартового тока 30 А;

основной ток 45-55 А;

спад тока для заварки кратера до 25 А;

постпродувка газом 5 с.

Зажигать дугу можно двумя способами, что зависит от возможностей аппарата. Контактный метод требует касания кончиком электрода по изделию. Иногда вольфрамовая игла прилипает, из-за чего быстрее тупится, приходится тратить время на повторную заточку. Бесконтактный поджиг работает при высокочастотном импульсе (встроенный осциллятор), возбуждая электрическую дугу без касания. Это удобнее, игла тупится реже.

Аргоновая сварка проводится в такой последовательности:

Включите инверторный аппарат TIG.
Присоедините массу к изделию.
Вставьте в горелку заточенный вольфрамовый электрод.
Откройте баллон с газом.
Поднесите горелку к изделию на расстоянии 3-5 мм от поверхности до кончика иглы.
Наденьте маску, нажмите кнопку подачи тока. Удобнее всего варить с режимом 4Т. Тогда не требуется постоянно держать кнопку подачи тока зажатой.
Когда загорится электрическая дуга, подержите ее на стыке, чтобы образовалась лужица металла. Круговыми движениями электрода добейтесь сплавления сторон. Держать горелку нужно под углом 45 градусов относительно поверхности.
Медленно ведите иглу справа налево, аккуратно подавая второй рукой присадочную проволоку. Присадку подают перед электродом.
При окончании шва нажмите на кнопку, но не отпускайте ее. Сварочный ток снизится, чтобы закрыть кратер, избежав образования свища в конце.

Какие металлы варят аргоном

При помощи аргонодуговой сварки соединяют:

мало- и высокоуглеродистую сталь;

чугун;

нержавейку;

медь;

алюминий;

титан.

Источник видео: Aurora Online Channel

Преимущества и недостатки аргоновой сварки

При помощи аргоновой сварки можно соединить алюминий, медь, титан — металлы, которые трудно поддаются свариванию другими способами. Еще одно достоинство — аккуратные швы, повышенной герметичности. На нержавейке они почти зеркальные и не требуют механической обработки. Удобство сварки заключается в отсутствии шлака, поскольку за защиту сварочной ванны отвечает инертный газ.

Основным недостатком аргоновой сварки выступает низкая скорость процесса при ручном исполнении. Расходники для сварки (вольфрамовые электроды, заправка баллонов аргоном) не дешевые. Метод сварки TIG подойдет для изготовления конструкций из нержавейки, заварки трещин блока цилиндров, ремонта легкосплавных дисков.

Ответы на вопросы: что такое аргонодуговая сварка и как правильно варить аргоном?

Как аргоном варить вертикальные швы?

СкрытьПодробнее

Сварка ведется по тем же принципам, что и в нижнем положении. Главное вести шов сверху вниз. Уменьшите силу тока на 10-20%, по сравнению с аналогичным стыком в нижнем положении, чтобы металл не стекал вниз.

Как правильно заточить вольфрамовый электрод?

СкрытьПодробнее

Затачивайте стержень на вращающемся алмазном круге. Его хватит на дольше, чем обычного шлифовального. Положите электрод острием от себя на торец вращающегося круга. Добейтесь угла заточки 20-30 градусов. Для сварки на токах 200-300 А нужна заточка 60 градусов. Тонкий металл 1—1.5 мм удобнее варить кончиком, как у иглы — угол заточки примерно 10 градусов.

Что делать, если сварочная ванна сильно пузырится?

СкрытьПодробнее

Отрегулируйте подачу аргона на редукторе. Газа или слишком мало (вырывается углерод наружу из металла) или слишком много.

Как варить аргоновой сваркой на улице в ветреную погоду?

СкрытьПодробнее

Варить как в цеху не получится — ветер сдувает защитный газ и оставляет сварочную ванну открытой для внешнего воздействия. Оградите место сварки листом железа. Если ничего подходящего нет под рукой, закройте ветер собой, став с той стороны, откуда дует.

Как заварить аргоном дырку диаметром 10 мм на тонком металле сечением 1.5 мм?

СкрытьПодробнее

Убавьте силу тока до 20 А. Приставьте присадочную проволоку к краю отверстия. Дугу зажигайте на проволоке. Добейтесь ее расплавления и переноса на основной металл. Тут же погасите дугу, чтобы не прожечь дырку еще больше. Постепенно усильте края со всех сторон, нарастив на них металл. Сужайте диаметр отверстия. Когда оно полностью перекроется, добавьте силу тока до 45 А и выровняйте поверхность.

Остались вопросы

Оставьте Ваши контактные данные и мы свяжемся с Вами в ближайшее время

Обратная связь

Вернуться к списку

Аргонодуговая сварка алюминия видео.

Сварка аргоном – технология и видео уроки для начинающих.

Ручная аргонодуговая сварка – один из самых универсальных металлов. При наличии должного опыта и навыков сварщика – оператора, данный вид сварки позволяет получать высококачественные сварные швы с отличными прочностными характеристиками и внешней эстетикой сварных соединений.

Потребность в , меди, титана, нержавеющих сталей давно стала возникать не только в производстве, но и в быту. Традиционное оборудование не всегда отлично справляется с такими задачами. Для различных ремонтных работ и изготовления конструкций из таких материалов применяется сварка аргоном, обучение которой на нашем сайте поможет в осуществлении ее собственными руками.

На самом деле сварочный процесс — не такая уж сложная процедура, и добиться хороших результатов можно даже при таком методе, как аргоновая сварка: видео уроки дают возможность в этом убедиться.

Особенности аргонодуговой сварки

Главной и отличительной особенностью является использование неплавящегося (вольфрамового) электрода и инертного защитного газа аргона, за счет применения которого обусловлено высокое качество и надежность сварных соединений.

Применение технологии аргонодуговой сварки позволяет получать прочные, ровные и аккуратные швы. Как происходит аргоновая сварка, видео уроки демонстрируют наглядно и подробно, ведь необходимо учесть в процессе множество тонкостей.

Как правильно держать горелку

Манипуляции при аргонодуговой сварке совершаются специальной аргоновой горелкой. Благодаря ее конструкционным особенностям, в горелку устанавливается вольфрамовый электрод таким образом, чтобы его кончик выступал над поверхностью ограничительного керамического сопла на несколько миллиметров. Обычно горелкой сварщик управляет правой рукой, приближая ее на максимально короткое расстояние к сварочной ванне.

Короткая дуга увеличивает глубину проплавления металла, а внешне делает шов эстетичным. Поэтому, чтобы правильным образом происходила сварка аргоном, обучение манипуляциям с горелкой для удержания правильной длины дуги стоит не на последнем месте. В отличие от штучным электродом, частые колебательные движения не допускаются, когда производится аргоновая сварка, видео уроки позволят освоить правильную технику работы с горелкой.

Подача присадочного материала

Сплавление кромок и формирование сварочного шва при аргонодуговой сварке может осуществляться как при помощи только тепла сварочной дуги, так и с использованием присадочных прутков. От того, как будет подаваться присадочный материал в зону сварки, зависит, какой по ширине получится шов, и насколько он будет ровным.

Следует избегать резкой подачи присадки, во избежание брызг, лучше вводить ее равномерно, плавными и равномерными движениями, под углом к свариваемой поверхности на всей протяженности сварочного шва. Присадка должна подаваться впереди сварочной горелки. Важно постоянно следить затем, чтобы присадочная проволока не выходила из зоны газовой защиты.

Конечно, все это достигается с практикой и опытом, но тем, кто просматривает видеоматериалы, на которых демонстрируется сварка аргоном, обучение на практике позволит избежать самых распространенных ошибок, допускаемых в начале.

Предварительная подготовка кромок

Универсальность применения ручной аргонодуговой сварки имеет и обратную сторону. Это самая капризная и привередливая сварка в плане подготовки свариваемых поверхностей, кромок, деталей, узлов и так далее. У профессионального аргонщика обязательно найдется целый арсенал оборудования, инструмента, оснастки и всевозможных приспособлений для подготовительных работ.

Это и абразивный инструмент, и огромное количество борфрез, шарошек, насадок, а также все, что обеспечивает химический способ очистки: от бутылочки с ацетоном и тряпочки — при работе в личном гараже, до огромных электрохимических гальвано — ванн, используемых в крупном производстве: станко- и судостроении, при изготовлении емкостей для химической, пищевой и криогенной промышленности.

50% успеха при аргонодуговой сварке – это чистота свариваемых элементов, как бы банально это ни звучало, поэтому начать работу рекомендуется с очистки от жиров, окислов и других загрязнений частей свариваемых поверхностей.

Еще по этой теме на нашем сайте:

Сварка электродом из металла является самой старой и известной технологией при осуществлении сварки дуговой. Уроки сварки электродом востребованы и среди профессионалов, и среди любителей….
Согласно принятой классификации, нержавеющая сталь относится к высоколегированным сталям, которые обладают высокой коррозионной устойчивостью. В её составе основным легирующим компонентом является хром, содержание которого колеблется…
Перед началом работы стоит внимательно просмотреть «Аргонная сварка. Видео» для того, чтобы понять преимущества её использования, нюансы самого процесса, а также самые распространённые ошибки, которые…
Аргоновая сварка популярна тем, что по сравнению с другими видами сварки отличается аккуратностью шва, его прочностью и долговечностью. Сварку аргоном можно выполнять самостоятельно или пригласить…

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Медь и др.) которые практически не поддаются соединению с применением традиционного оборудования, поэтому для создания неразъемных конструкций из этих материалов успешно применяется аргонно-дуговая сварка. Аргонная сварка своими руками осуществляется на стандартном оборудовании или при помощи агрегата собственного изготовления и требует определенных навыков и знаний, без которых процесс обречен на неудачу.

Горелка для сварки аргоном

Особенности аргонодуговой сварки

При аргонно-дуговой сварке процесс происходит в среде инертного газа (аргона), который защищает сопрягаемые поверхности от окисления, тем самым улучшая качества шва. может осуществляться в ручном, и автоматическом режимах с использованием неплавящегося и плавящегося электрода.

В качестве неплавящегося электрода при аргонно-дуговой сварке обычно применяется вольфрамовый элемент, поскольку это очень тугоплавкий материал. При помощи подобного способа сваривания можно осуществить надежное соединение материалов, которые очень затруднительно сварить традиционных способом, и даже разнородных деталей.

Особенности техники при аргонодуговой сварке

Для уверенной и продуктивной работы следует знать, как варить аргоном, и придерживаться некоторых правил, выполнение которых значительно облегчит процесс и позволит добиться высокого качества шва.

Аргонно-дуговая сварка своими руками предполагает создание прочного и надежного шва, и поэтому требует повышенного внимания при проведении работ.

Неплавящийся электрод следует держать как можно ближе к свариваемой поверхности, создавая минимально возможную длину дуги. С увеличением дуги уменьшается глубина проплавления металла и увеличивается ширина шва, то есть страдает качество.
Обычно при аргонно-дуговой сварке совершается только одно движение, которое направленно вдоль оси шва. Отсутствие частых поперечных движений дает возможность создать более узкий и эстетически привлекательный шов, что выгодно отличает эту технологию от применения покрытых электродов.
Для предотвращения насыщения свариваемых поверхностей азотом и , содержащихся в воздухе, следует внимательно следить за тем, чтобы неплавящийся электрод и присадочная проволока находились в зоне аргонной защиты.
При резкой подаче сварочной проволоки наблюдается активное разбрызгивание металла. Для предотвращения этого процесса следует подавать проволоку очень плавно, что достигается практикой.
Одним из показателей качества шва является его проплавленность, о которой можно судить по форме, образованной сварочной ванной. О хорошей проплавленности можно судить по сварочной ванне, удлиненной в сторону направления сварки, а овальная или круглая форма говорит о недостаточном проплавлении поверхности.
При сваривании неплавящимся электродом присадочную проволоку следует располагать под углом к свариваемой поверхности впереди горелки, избегая поперечных колебаний. Таким способом легче обеспечить ровный и узкий сварочный шов.
Заваривание кратера при окончании работ производят с помощью понижения силы тока реостатом (неправильно прекращать работу путем обрыва дуги, отводя горелку, поскольку резко снижается защита шва). Обычно подачу газа (аргон) прекращают через 7 – 10 секунд после окончания работы, а начинать подачу газа в область соединения следует за 15 – 20 секунд до начала процесса.
Перед началом проведения сварочных работ поверхности деталей следует очистить от окислов и грязи механическими или химическими способами, а также обезжирить.

Принцип сваривания аргоном

Параметры режимов при аргонно-дуговой сварке

Сварка аргоном своими руками пройдет на высоком уровне, если выбрать оптимальные режимы, которые обеспечат максимально эффективное проведение процесса.

Полярность и направление тока выбираются согласно свойствам свариваемого металла. Обычно при работе с основными сталями и сплавами применяется постоянный ток прямой полярности. Сварку алюминия, магния и бериллия предпочтительней вести при обратной полярности, что способствует более быстрому разрушению оксидной пленки.
Устанавливаемый сварочный ток зависит от марки и состава материалов, от диаметра вольфрамового электрода, а также от полярности тока. Точные данные режимов для решения конкретной задачи следует выбирать из справочных материалов или на основании собственного опыта.
Напряжение дуги полностью зависит от ее длины, поэтому рекомендуется проводить работы, создавая минимальную дугу, добиваясь снижения напряжения. При увеличении длинны дуги растет напряжение и ухудшается качество шва.
Расход инертного газа следует устанавливать таким образом, чтобы создавался ламинарный поток, который полностью защитит провариваемые поверхности от окисления.

Режимы сваривания металла

Подбор оптимальных режимов — это довольно сложный процесс, поэтому аргонно-дуговая сварка, обучение должно проводиться опытным специалистом, владеющим как теоретическими знаниями, так и практическими навыками выполнения подобных работ.

Модернизация обычного сварочного аппарата для использования аргона

Зачастую аргоновая сварка своими руками осуществляется на нестандартном , то есть аппарате, переделанном для решения конкретных задач. Для обеспечения качества работ понадобятся два дополнительных агрегата, которые помогут осуществить процесс на высоком уровне качества.

Осциллятор – это устройство, используемое для бесконтактного зажигания электрической дуги. Оно поддерживает стабильный дуговой разряд при работе на режимах, требующих применения переменного тока. Поскольку зажигание дуги при аргонно-дуговой сварке по ряду причин невозможно путем непосредственного касания электродом рабочей поверхности, осциллятор генерирует высоковольтный разряд (4 – 8 кВт.), который и пробивает дуговой промежуток.
Балластный реостат служит для регулирования силы тока и подбора оптимальных параметров при сварке деталей из различного материала. При сваривании алюминия на переменном токе рекомендуется осуществлять регулирование реостата в очень узких пределах (15- 20%), поскольку постоянную составляющую тока компенсировать все равно не удастся.

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

Более наглядно с процессом можно ознакомиться, посмотрев аргонно-дуговая сварка (видео), где показаны методики настройки оборудования и способы сопряжения различных поверхностей.

Преимущества:

область нагрева основного металла очень незначительна, что сохраняет первоначальную форму заготовок;
аргон является инертным газом, удельный вес которого тяжелее воздуха, поэтому он надежно защищает свариваемые поверхности от воздействия окружающей среды;
высокая тепловая мощность дуги позволяет увеличивать скорость проведения работ;
несложность технических приемов делает такой способ сварки общедоступным;
возможность сваривания деталей, которые нельзя соединить другим способом, с получением аккуратного и эстетичного шва.

Недостатки:

возможность неполной защиты швов при работе на сильном ветре или сквозняке, поскольку часть аргона может не попасть по назначению;
при проведении работ высокоамперной дугой предпочтительно использовать дополнительное охлаждение;
довольно сложное оборудование, используемое для работы, и некоторые трудности точной настройки.

Для более подробного ознакомления с процессом следует посмотреть, как варить аргоном (видео), в котором очень доступно показаны все особенности проведения процесса, а также ознакомиться с необходимым оборудованием.

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

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

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

Итак, классификация режимов сварки аргонодуговой:

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

Техника сварки аргоном

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

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

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

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

Режимы аргонной сварки

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

От свойств свариваемых металлов будет зависеть выбор полярности и направления тока. Так со стальными конструкциями в аргонной сварке используется постоянный ток прямой полярности. Для сваривания алюминия или бериллия применяется постоянный ток обратной полярности.
Сила свариваемого тока выбирается на основе трех составляющих: диаметра используемого электрода, типа металла свариваемых деталей и их толщины, полярности. Взаимосвязь всех параметров определяется табличными значениями. Некоторые мастера выбор делают с учетом собственного опыта. Вот одна из таблиц, которая определяет режим работы аргонодуговой сварки титана.

Как уже было сказано выше, чем короче сварочная дуга, тем качественнее получается шов. Та же самая зависимость напряжения дуги и ее длины.
Расход инертного газа зависит от показателя силы и равномерности его потока, выходящего из горелки. Специалисты рекомендуют создавать поток ламинарного типа. То есть, газ подается без пульсаций.

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

Преимущества и недостатки

К преимуществам аргонодуговой сварки можно отнести:

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

Недостатки:

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

Принцип работы сварочного оборудования

В состав сварочного оборудования входят:

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

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

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

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

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

Виды сварочного оборудования

Для аргонной сварки используются четыре вида оборудования.

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

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

Сварка аргонодуговым способом — это умение легко приобрести даже без особых навыков сварочных работ. Видео- уроки для начинающих помогают освоить данное умение. Как варить аргоном, помогут разобраться мастера сварки. Вашему вниманию предлагается вводное описание процесса и информативные видеоуроки.

Умение выполнять аргонную сварку значительно экономит средства. Вызывать специалиста — это «дорогое удовольствие». Особенно это обойдется в копеечку, если нужно регулярно выполнять сварочные работы. Поэтому серия видео уроков даст возможность освоить полезный навык без особых усилий. Для начала разберем, где применяют аргонную сварку.

Где же применяют аргонную сварку?

Она подходит для сварки металлов : легированной стали, алюминия, титана. Данный тип сварки эффективен в работе со сплавами. Например, алюминий очень тяжело поддается свариванию другими способами. А в процессе использования аргонного газа алюминий будет соединен долговечным и красивым швом.

Метод имеет целый ряд преимуществ на фоне других способов:

Образуется поток плазмы, усиливающий накал и расплавление кромок.
Работы проводятся как на крупных деталях, так и на ювелирных изделиях.
Присадочный материал расходуется по минимуму.
Швы получаются однородными и надежными.

Аргонная сварка основные принципы работы

Если у мастера есть опыт работы с газовой сваркой, то разобраться с аргонной технологией будет легко. Они очень схожи между собой: электрическая дуга нагревает кромки соединения деталей.

В процессе задействуется газ для подавления химических реакций. Он подается в ванну и обеспечивает высокий уровень качества шва. Без инертного газа металл вступает в реакцию с воздухом, поэтому шов получается с дефектами и низкой прочности.

Необходимое оборудование для аппарата

Сварочный трансформатор. На его основе может быть выполнен самодельный аппарат (напряжение до 60 В).
Кандерборд.
Контактор.
Расходомер.
Таймер, отслеживающий время подачи аргона.
Горелка с регулятором воздушного охлаждения.
Баллоны с защитным газом — аргоном.
Вольфрамовые стержни.
Шланг, подсоединяющий боллоны с газом и горелку.
Электрические провода, соединяющие сеть, аппарат, горелку и заземление.
Проволока для присадки.

Основная часть конструкции аппарата — горелка . В ней устанавливается вольфрамовый электрод. Для этого в конструкции предусмотрен цанговый держатель. Он отлично крепит электроды разных размеров, которые подбираются по типу работ. Электрод выступает над торцом держателя на 2-5 мм.

Вокруг горелки находится сопло . Оно выполняет две защитные функции: сохраняет зону работы и предохраняет вольфрамовый электрод.

Используются плавящиеся и неплавящиеся электроды. Чаще они изготовлены из вольфрама — это самый неплавящийся материал. Расход электрода зависит от сплавляемого материала и толщины заготовки. Сам электрод влияет на расход энергии, затрачиваемого на соединение заготовок.

Чтобы материал сваривался используется присадочный материал в виде тонкой нити металла. Присадочная проволока должна максимально подходить под свариваемые детали по составу. А также учитывается диаметр проволоки. Новичкам определить размер присадочного материала помогут специальные таблицы.

Газ должен подаваться на 20 секунд раньше, чем появится дуга, а заканчивается на 10 секунд позже.

Дополнительное устройство — осциллятор — изменяет вид электрической дуги, делает ее более стабильной и соответственно облегчает процесс сварки. Он вырабатывает импульсы тока с высокой частотой.

Для начинающих данное усовершенствование позволит делать сварочные швы быстрее и качественнее. Как собрать аппарат и подключить, чтобы начать работу, подробно рассматривается в видеороликах. Для примера просмотрите видео сварки титана аргоном, данное в конце статьи.

Какие бывают сварочные аппараты?

Ручная аргонодуговая сварка. Для нее применяют неплавящийся электрод (РАД). Название говорит само за себя. Материал для присадки и апарат находится в руках сварщика. Из горелки извлекается сварочная дуга, нажимается кнопка и начинается подача аргона. Другой рукой сварщик вносит в зону воздействия дуги присадочный материал. Усвоить данный вид работ легко. На примере видео «сварка алюминия аргоном» можно понять насколько легко проходит данный вид работ.
Автоматическая аргонная сварка. При ней используют неплавящейся электрод (ААД).
Аргонодуговая автоматическая сварка с использованием электрода плавящегося типа (ААДП).

Покупая личный аппарат обратите внимание на маркировку . Обозначение «TIG» свидетельствует, что аппарат работает с вальфрамовыми электродами. Именно такой аппарат подойдет для начинающих мастеров.

Начинающим сварщикам лучше начать сваривать аргоном детали или конструкции из однородного материала. Когда будет уже определенный опыт, то сварщик может экспериментировать с изготовлением деталей из цветных металлов.

Аргонодуговая сварка на специально подготовленном видео, чтобы рассказать об основных этапах работы для новичков. В нем освещены этапы процесса сварки:

Подготовительный. Как и чем обработать заготовки, чтобы швы были гладкими и надежными. На этом этапе применяются шлифовальная машинка и химические средства.
К соединяемым деталям прикрепляют массу. Для каждого размера детали есть свои приемы прикрепления массы. И опять на помощь приходят специальные таблицы и видео об аргонной сварке.
Сначала подается газ, а потом создается электрическая дуга.
Расстояние от сварочного аппарата до заготовок должно быть до 2 мм. В результате получается узкий и надежный шов.
Присадочный материал подается в зону сварки плавными движениями. Металл не должен разбрызгиваться.
Движение горелкой и присадочным материалом делается только вдоль шва. Поперечные движения повреждают заготовки и делают шов слабым и некачественным.
Присадочную проволоку подают перед горелкой. Их нужно удерживать под углом. Такая подача самая удобная, чтобы получить качественный шов.

Умение соединять две детали из сложных сплавов — это полезный навык, который может пригодится в самых разных ситуациях. Овладеть этим умением несложно, просмотр ряда уроков и немного тренировки, позволят начать активно использовать его в повседневной жизни. После обучения новичок сможет выполнять изделия даже из алюминия и титана .

Пользуется большой популярностью как у специалистов, так и у любителей, которым помогают ее осваивать видео уроки для начинающих. Используют данную технологию для сварки сложных в соединении металлов: нержавеющей и других видов , титана, меди, алюминия, их сплавов и др. Что характерно, является одним из немногих способов, позволяющих получать качественные и надежные соединения деталей, изготовленных из перечисленных выше металлов.

Начинающим специалистам варить цветные металлы при помощи данной технологии будет достаточно сложно – лучше набивать руку на соединении деталей из стали. Если же опыт сварочных работ уже есть, можно посмотреть видео уроки и начать осваивать азы данного метода.

Знание технологии сварки аргоном позволит сэкономить приличные деньги, которые в ином случае пришлось бы заплатить квалифицированным специалистам. Целью статьи, которая предлагается вашему вниманию, является предоставление всей необходимой информации, относящейся к сварке с аргоновой защитой ( , давления газа, расходных материалов, подготовка деталей различной формы и из разных материалов к работе, а также многое другое). Усвоив полученную информацию и пройдя несложное видео обучение, вы сможете начать варить детали из разных металлов по данной технологии.

В чем заключаются особенности аргонной сварки

Аргон, подаваемый в зону выполнения сварочных работ, обеспечивает ее надежную защиту, так как является инертным газом, который за счет своей большей массы выдавливает из области сварочной ванны все остальные газообразные соединения.

Начинающим специалистам будет полезно узнать, что аргон следует подавать в зону сварки за 15–20 секунд до ее начала, а прекращать подачу через 10 секунд после ее окончания.

Варить по данной технологии можно плавящимися и неплавящимися электродами, в качестве которых используются стержни из вольфрама – самого тугоплавкого металла. На размер оказывает влияние как состав материала, из которого изготовлены соединяемые детали, так и их толщина. Естественно, что от диаметра электрода зависит расход энергии, которую необходимо затратить на получение сварного соединения.

На сегодняшний день разработано три технологии выполнения сварки с применением защитного газа аргона:

РАД – ручная сварка, для выполнения которой используется неплавящийся электрод;
ААД – автоматическая аргонодуговая сварка, выполняемая с использованием неплавящегося электрода;
ААДП – с использованием аргона и электрода плавящегося типа.

Как выполняется сварка в среде аргона

Самым доступным методом выполнения сварки в среде аргона является именно ручной. Данный метод, обучение которому обычно не занимает много времени, предполагает, что и горелка, и присадочная проволока удерживаются в руках сварщика. Суть данного способа состоит в следующем. При помощи горелки, удерживаемой в одной руке, зажигается сварочная дуга. В зону сварки подается аргон, для чего используется специальная кнопка на держателе. При этом в другой руке сварщика находится присадочная проволока, которая и вводится в зону действия электрической дуги.

Очень важным условием формирования качественного и надежного сварного шва, формируемого с использованием сварки в среде аргона, является тщательная подготовка соединяемых заготовок.

Прежде чем приступать к сварке, к соединяемым деталям необходимо подключить массу. Если варить предстоит мелкие заготовки, то их можно просто расположить на металлическом столе или в рабочей ванне, а уже к ним подключить провод массы. Выбрать силу сварочного тока и давление газа, которые зависят от характеристик соединяемых деталей, можно, ориентируясь на справочную литературу или на свой опыт. Защитный газ, как уже говорилось выше, начинают подавать в зону выполнения сварки за 20 секунд до ее начала.

Очень важно при выполнении сварки в среде аргона правильно подавать присадочную проволоку в рабочую зону. Делается это медленными и плавными движениями, чтобы не допустить разбрызгивания расплавленного металла.

Предполагает применение осциллятора, при помощи которого легко зажигается сварочная дуга. Кроме того, при использовании этого устройства ее горение отличается высокой стабильностью.

При обучении рассматриваемой технологии начинающему специалисту необходимо усвоить еще одно важное правило: при зажигании сварочной дуги нельзя прикасаться вольфрамовым электродом к поверхности деталей, это приведет к оплавлению электрода и загрязнению свариваемых поверхностей.

Особенности этой процедуры хорошо демонстрируют видео уроки.

Требуемое оборудование и режимы сварки

сварочный трансформатор, значение напряжения холостого хода у которого должно быть не меньше 60 В;
осциллятор, обеспечивающий быстрое зажигание сварочной дуги и ее стабильное горение;
контактор, при помощи которого сварочный ток будет подаваться к горелке;
таймер, отвечающий за время обдува зоны сварки защитным газом.

Кроме того, для сварки обязательно потребуются следующие устройства и материалы:

горелка;
баллон с аргоном, оснащенный редукторным устройством, при помощи которого будет регулироваться давление подачи газа;
набор вольфрамовых электродов различного диаметра;
шланг для подачи защитного газа;
провода для подключения к сварочному аппарату горелки и массы;
провод, по которому электрический ток будет поступать к самому сварочному аппарату;
присадочная проволока соответствующего химического состава.

Весь набор оборудования, необходимого для осуществления сварки в среде аргона, можно приобрести в готовом виде или укомплектовать самостоятельно, изготовив некоторые элементы своими руками.

Аргонодуговую сварку деталей из меди, ее сплавов и различных типов легированных сталей, чугуна и титана необходимо выполнять на постоянном токе обратной полярности.
Алюминий и его сплавы, бериллий и магний следует варить на переменном токе обратной полярности, так как это позволяет эффективно разрушать оксидную пленку на поверхности данных металлов.
На выбор давления подачи защитного газа серьезное влияние оказывает место выполнения сварочных работ. Так, если сварка выполняется на улице, где воздушные потоки могут двигаться со значительной скоростью, выбирают большее давление подачи, а в помещениях – меньшее.

Аргоновая сварка своими руками видео

Время чтения: 7 минут

Аргонодуговая сварка — это одна из самых востребованных сварочных технологий. Аппарат для аргонной сварки дает практически безграничные возможности. Вам под силу сварка любых металлов практически без ограничений по толщине. Но всегда у домашнего мастера есть возможность приобрести заводской аппарат. И причины могут быть разными: от недостатка средств до банального недоверия к современным производителям.

К счастью, эта проблема решается довольно просто и, что самое главное, быстро. Если вы хотите сэкономить или по каким-либо другим причинам не можете купить заводской аппарат, то аргонная сварка из инвертора своими руками — это ваш выбор. В этой статье мы расскажем, как собрать аргонный аппарат своими руками.

Аргонно дуговая сварка во многом очень схожа с ручной дуговой сваркой, вот только дополнительно применяется защитный газ аргон и присадочная проволока. Одновременно с этим используется неплавящийся электрод из вольфрама. Электрод помогает поджечь дугу, а проволока формируется шов. В мире эта сварочная технология называется TIG (ТИГ).

Суть аргонодуговой сварки проста. Сначала горелка подает в сварочную зону аргон. Спустя секунду после подачи газа поджигается сварочная дуга. Чтобы поджечь дугу, нужно поднести к металлу горелку с электродом внутри и нажать на копку включения. Но отчего поджигается дуга? Ведь нет никаких причин для этого.

Эту задачу решает осциллятор. Он ионизирует газ и тем самым позволяет дуге зажечься в парах аргона.

После того, как дуга стабилизировалась, можно подавать в сварочную ванну присадочный материал. Это можно делать вручную или с помощью подающего механизма. Дуга плавит металл, а вот присадочная проволока позволяет сформировать сварной валик. Проволока плавится вместе с металлом и смешивается с ним.

Далее мы расскажем, что вам понадобится для сборки аргонной сварки своими руками.

Сборка самодельного аргонового аппарата

Из чего собираем?

Аргонная сварка своими руками собирается из очень простых компонентов. Мы перечислим основные компоненты, которые понадобятся вам для сборки аргонной сварки своими силами.

Для начала, вам понадобится источник сварочного тока. В нашем случае это сварочный аппарат типа инвертор. Также вам нужен осциллятор. Дополнительно мы соберем блок защиты для нашего инвертора. Из второстепенных компонентов понадобится сварочная горелка, газовый баллон с аргоном, редуктор, газовые шланг и кабели. Давайте подробнее остановимся на каждом компоненте.

Про источник тока

Аргонныйаппарат собирается на основе какого-либо источника тока. Мы выбрали для этих целей обычный сварочный инвертор. Конечно, можно использовать трансформатор или выпрямитель, но инвертор предпочтительнее.

Однако, учтите, что из инвертора сделать аргонный аппарат сложнее. Если вы возьмете обычный инвертор и подключите к нему осциллятор, то аппарат все равно не сможет работать как аргонный. Он просто выйдет из строя. Так что вам придется немного переделать инвертор, добавив к основной схеме так называемый блок защиты. Блок собирается на той же плате, что и осциллятор, и плата монтируется в отдельный корпус.

Есть еще один вариант. Внимательно осмотрите ваш инвертор. Возможно в нем есть встроенная функция TIG. Если это действительно так, то считайте вам повезло. Инвертор не нужно переделывать. Достаточно подсоединить к нему газовый баллон, горелку и можно варить. Такие инвертор зачастую предназначены для ММА сварки, но оснащены осциллятором и блоком защиты. Поэтому производитель дает возможность использовать аппарат для TIG.

Про осциллятор и блок защиты

Предположим, что у вас обычный инвертор без функции TIG, и из него вам нужно собрать аргонную сварку своими руками. В таком случае вам придется отдельно сделать осциллятор и блок защиты. Ниже приведена удобная схема.

На ней показан как блок, так и осциллятор. Если вы не знаете, как применить эту схему, посмотрите видео ниже.

Про горелку и газ

Теперь о второстепенных компонентах. Вам понадобится газовая горелка, но не любая. А специально предназначенная для сварки аргоном. У нее керамическое сопло и специальный держатель для неплавящегося электрода.

Вы можете самостоятельно собрать аргонную горелку дома , купив все детали в интернете. Но по нашему опыту это пустая трата времени и сил. Лучше купите заводскую, она стоит не так уж дорого.

В качестве газа нужно использовать аргон. Он поставляется в баллонах черного или серого цвета, так что не перепутаете. Но лучше всего использовать именно газ из серых баллонов, поскольку там содержится чистый аргон. Он предпочтительнее для сварки.

Что касается емкости, то для сварки в домашних условиях вам будет достаточно баллона 10 л. Он достаточно легкий и компактный, его можно без проблем привезти на дачу или в гаражный кооператив. Для дома лучше не покупать большие баллоны по 50 литров. Вам будет трудно его перемещать.

Про редуктор и шланг

Также вам понадобится специальный газовый редуктор. Он надевается на баллон и используется для стабилизация давления в нем. Редуктор тоже должен быть аргонный, а не первый попавшийся. Для удобства редукторы окрашивают тем же цветом, что и баллоны. Так что ищите серый или черный редуктор.

Отдельно обращайте внимание на шланг. Мы рекомендуем сразу купить готовый и не мучиться с самостоятельной сборкой. Самодельный шланг, скорее всего, будет неудобным и вы потеряете много времени на поиск и установку специальных разъемов для подключения шланга к баллону и горелке.

Сборка аппарата

Итак, все компоненты собраны, можно приступать. Аргоновая сварка своими руками начинается с подключения осциллятора + блока защиты к инвертору. Посмотрите на схему выше, там все понятно. Возьмите массу и подсоедините ее к плюсовой клемме осциллятора. К минусовой клемме подключите кабель, идущий от горелки. Если будете варить алюминий, то поменяйте эти кабели местами.

Далее соедините газовый рукав и горелку, установите редуктор на баллон. Подсоедините горелку к рукаву с кабелем и газовым шлангом. Затем подсоедините шланг к редуктору. Теперь можно включать инвертор розетку. А вот для осциллятора обеспечьте питание 6В. Прикрутите к баллону с аргоном редуктор.

Газовый шланг необходимо подсоединить к редуктору, установленному на баллоне с аргоном. Подключите инвертор к сети 220 В, а осциллятор к блоку питания на 6 В. Все готово. Осталось настроить аппарат для корректной работы.

Настройка самодельного аппарата

Любая самодельная вещь или прибор нуждается в грамотной настройке, чтобы сварка проходила более-менее качественно. Наш самодельный аппарат не исключение. Мы расскажем о некоторых особенностях, которые нужно учитывать.

Для начала нужно заточить электрод. Для этого можно использовать специальную точилку. Конец электрода должен быть остро заточен. Если использовать для сварки не заточенный электрод, дуга будет нестабильной и не сможет сконцентрироваться в одной точке. Так что не игнорируйте этот этап.

Затем вам нужно установить электрод в горелку и включить ее, открыв вентиль на баллоне. С помощью редуктора отрегулируйте расход газа. Он не должен превышать 15 литров в минуту. После регулировки выключите горелку и приостановите подачу газа.

Теперь вам нужно включить осциллятор с блоком защиты и поднести горелку к металлу. Предварительно на металл присоединяется масса. Держите горелку близко к поверхности металла. При включении появится сварочная дуга. Далее вам нужно опять включить подачу газа, одновременно отводя горелку чуть дальше.

Вот и все. Аппарат настроен и готов к работе.

Вместо заключения

Как видите, аргоно дуговая сварка своими руками собирается довольно просто. Для его сборки вам понадобятся детали, которые можно купить с рук или поискать у себя в гараже. Самодельный аппарат обладает множеством достоинств. Он прост в применении, стоит недорого и ремонтопригодный. К тому же, вы знаете с точностью до детали, какие компоненты использовали при сборке. И поэтому можете быть уверены в его надежности.

Конечно, не стоит требовать слишком многого от самодельного аргонного аппарата. Он точно не подойдет для регулярной профессиональной сварки. А вот для работы на дому его можно смело использовать.

Преимущества аргонодуговой сварки

Аргоновая сварка, видео смотрите здесь, гарантирует качественный и геометрически однородный шов без дефектов и шлаковых образований, выдерживающий любые нагрузки
Выделение минимального количества вредных газов в процессе сварки
Минимальный риск получения ожогов.

Сварка аргонная неплавящимся электродом. Технология процесса

Аргонная сварка бывает автоматической. При ней горелка с присадочной проволокой движутся без контроля сварщиком. Но, как правило, все происходит не так. Оба эти элемента сварщик держит в руках – производится ручная сварка аргоном, видео уроки по которой присутствуют в данной статье.

Важное об аргонодуговой сварке

Сейчас же мы поговорим о важных нюансах, которые помогут вам добиться лучших результатов.

Применение аргонодуговой сварки

Разработка различных конструкций сварочных аппаратов позволила этому виду сварки получить широкое распространение для сварки стыков труб, также называемой орбитальной.

Еще по этой теме на нашем сайте:

Сварка чугуна электродом — видео процесса
Чугун представляет собой железоуглеродистый специальный сплав, который отличается высоким содержанием углерода (2,14%). Благодаря этому в сравнении с другими сталями он находится в свободном состоянии. К.

Какой сварочный аппарат для сварки алюминия и дюралюминия выбрать новичку
Процесс сварки алюминия и дюралюминия имеет несколько особенностей, которые нужно учитывать как при работе, так и при подборе оборудования для нее. Во-первых, алюминий представляет собой.

Сварка аргоном — видео, как правильно производится аргонная сварка
Перед началом работы стоит внимательно просмотреть «Аргонная сварка. Видео» для того, чтобы понять преимущества её использования, нюансы самого процесса, а также самые распространённые ошибки, которые.

Ручная дуговая сварка — видео и принцип работы сварочного аппарата для начинающих
Метод РДС – это самый распространенный и доступный метод сварки штучным покрытым электродом. В инструкции ручная дуговая сварка видео хорошо видно, что этот метод отличается.

Аргонная сварка является незаменимым методом, с помощью которого можно создавать неразъемные соединения изделий из цветных металлов, титана, нержавеющей стали и других сплавов. К тому же, данный вид сварки отличается хорошим качеством шва и высокой производительностью. Универсальные возможности аргоновой сварки привлекают и домашних мастеров. Но данное оборудование имеет высокую стоимость, и для домашнего использования практически не покупается. Поэтому все больше мастеров начинают задумываться о изготовлении агрегата аргонной сварки своими руками.

Технология и применение аргонной сварки

Аргоновая сварка немного напоминает обыкновенную дуговую, но для защиты сварочной ванны в ней используется защитный газ — аргон. Данный инертный газ имеет ряд присущих только ему свойств.

Поскольку аргон тяжелее воздуха на 38%, он хорошо проникает в сварочную ванну и защищает ее от газов, находящихся в атмосфере. Благодаря этому сварочный шов получается без образования оксидной пленки, что улучшает качество соединения.
Аргон присутствует в воздухе, поэтому он является побочным продуктом, образующимся при получении кислорода и азота из атмосферы, и является самым недорогим среди защитных газов для сварки.

Процесс сварки в среде аргона происходит по следующему принципу. Буквально за 1 секунду до розжига дуги в горелку подается аргон. Сварщик подносит электрод к детали, приготовленной для соединения, и нажимает кнопку включения. Но поскольку для розжига дуги в среде защитного газа требуется его высокая ионизация, то в работу вступает осциллятор.

Осциллятор — это прибор, вырабатывающий высокочастотные и высоковольтные импульсы, способные ионизировать газ и зажечь дугу между электродом и заготовкой.

После розжига дуги в место соединения деталей подается присадочная проволока вручную или в автоматическом режиме. Детали свариваются за счет плавления присадки, металл которой попадает на расплавленные кромки соединяемых заготовок.

Традиционно под аргоновой сваркой подразумевают соединение металлов с помощью неплавящегося вольфрамового электрода, создающего дугу, и присадки в виде металлического прутка или проволоки. Данный тип сварки имеет международное обозначение “TIG”.

Применяется аргонная сварка в следующих сферах.

Каркасное строительство. Сварные швы способны выдерживать постоянные нагрузки.
Стыковка труб как стальных, так и из цветных металлов, в том числе труб из различных сплавов.
Соединение разнородных металлов.
Сращивание практически любых металлов между собой: титана, меди, алюминия, нержавейки, бронзы, латуни, чугуна и т.д. Особенно это важно для автомобилестроения.
Изготовление декоративных и ювелирных изделий.

Элементы для сборки самодельного аппарата

Чтобы собрать оборудование для аргоновой сварки, потребуются следующие элементы:

сварочный аппарат постоянного тока или инверторного типа;
осциллятор;
блок защиты инвертора;
горелка;
баллон с аргоном;
газовый редуктор;
газовый шланг;
сварочные кабели.

Источник тока

В качестве источника тока для TIG сварки можно взять обычный сварочный трансформатор и на его выходе приспособить диодный мост для выпрямления тока. Также можно использовать сварочный выпрямитель. Но для обоих типов аппаратов потребуется добавить еще и осциллятор, который будет способствовать бесконтактному розжигу дуги.

На просторах интернета можно прочитать, что проще всего сделать аргонную сварку из инвертора. Но здесь имеется несколько нюансов. Существуют инверторы, в которых уже встроена возможность для TIG сварки. В таком случае достаточно подсоединить к аппарату рукав с горелкой для аргоновой сварки, подсоединить шланг к баллону с аргоном, и агрегат готов к работе. Но сначала нужно переключить его в режим TIG и выставить необходимую силу тока.

Следует заметить, что в таких инверторах уже встроен осциллятор и необходимая защита.

Инверторы без встроенной функции TIG сварки использовать для этой цели не получится. Даже если к нему подключить внешний осциллятор, то инвертор просто сгорит. Чтобы этого не произошло, понадобится небольшая переделка инвертора, которая заключается в добавлении в его схему блока защиты. Данный блок можно собрать вместе с осциллятором на одной плате и поместить ее в отдельный корпус. Получится небольшая приставка к инвертору.

Осциллятор и блок защиты

Как уже говорилось выше, для сварочного инвертора потребуется специальная приставка для TIG сварки. Ее можно собрать своими руками по схеме, предоставленной ниже.

Данная схема включает блок защиты (расположен слева) и осциллятор. Последний можно приобрести в Китае или собрать самостоятельно. Как собирается приведенная выше схема, можно узнать, посмотрев это видео.

Горелка

Для аргоновой сварки используется специальная горелка, состоящая из керамического сопла и держателя вольфрамового электрода.

Также на горелке расположены кнопка пуска и вентиль для подачи газа. Горелку можно собрать из комплектующих, которых достаточно на китайских сайтах, или там же купить уже готовую (собранную).

Баллон с аргоном

В целях безопасности все баллоны с газом принято окрашивать в разные цвета и наносить на них надписи тоже различных цветов. Ниже приведен рисунок, на котором показаны все разновидности газовых баллонов с соответствующей их содержимому маркировкой и цветом.

Как видно из рисунка, для аргона используют баллоны черного цвета (с белой полосой) либо серого цвета (с зеленой полосой и надписью). Для TIG сварки применяют очищенный аргон. Поэтому понадобится приобрести баллон серого цвета с зеленой надписью “Аргон чистый”.

Совет! Для профессионального использования используются баллоны емкостью около 50 литров, имеющие большой вес. Но для бытового использования будет достаточно баллона на 10 литров, который можно перемещать самостоятельно.

Редуктор

Поскольку газ в баллоне находится под большим давлением, то чтобы подать его на горелку, потребуется редуктор. Данный прибор показывает давление в баллоне и позволяет регулировать скорость потока газа по шлангу, ведущему к горелке.

Редуктор должен подбираться строго под определенный газ, то есть в данном случае – под аргон. Обычно прибор имеет такой же цвет, как и баллон с газом.

Шланг и сварочные кабели

Если собирать рукав для аргоновой сварки самостоятельно, то он получится толстым и плохо гнущимся, поскольку в него нужно поместить электрический кабель и газовый шланг. К тому же, потребуется отдельно приобретать разъемы для подключения к горелке и к инвертору (если использовать инвертор с возможностью TIG сварки). Готовый рукав для аргоновой сварки можно купить там же, где и горелку.

Алгоритм сборки сварочного аппарата

Сборка оборудования для аргоновой сварки из инвертора достаточно проста.

Подключите к инвертору защитный блок с осциллятором согласно схеме, приведенной выше.
Кабель массы необходимо подсоединить к клемме осциллятора со знаком “+“. Кабель, который идет к горелке, подключается к клемме со знаком “-”. Для сварки алюминия кабели подключаются наоборот.
Подсоедините к рукаву с кабелем и газовым шлангом горелку.
Прикрутите к баллону с аргоном редуктор.
Газовый шланг необходимо подсоединить к редуктору, установленному на баллоне с аргоном.
Подключите инвертор к сети 220 В, а осциллятор к блоку питания на 6 В.

После этого собранный своими руками сварочный аппарат TIG будет готов к работе. Но предварительно его следует правильно настроить.

Настройка готового оборудования

Самодельная установка для аргоновой сварки требует следующих настроек.

Заточите вольфрамовый электрод на точиле, чтобы он стал похож на иглу. Делается это для того, чтобы дуга концентрировалась на конце иглы и не “гуляла” в разные стороны.
Возьмите горелку и установите в нее вольфрамовый электрод. Диаметр электрода должен соответствовать цанге, в которой он закрепляется.
Откройте вентиль на горелке и отрегулируйте необходимую скорость потока аргона с помощью редуктора (будет достаточно расхода 12-15 л/мин.), после чего снова закройте вентиль на горелке.
Включите осциллятор и поднесите горелку с электродом к металлу, к которому подключен кабель массы.
При нажатии кнопки включения между металлом и электродом на расстоянии около 0,5 мм должна появиться дуга.
Включите подачу газа и снова нажмите на кнопку. В этом случае дуга должна поджигаться уже на расстоянии 10 мм и более.

После проведения вышеописанных несложных настроек можно сказать, что аппарат c функцией TIG полностью готов к работе.

Argon Welding — Bilder und Stockfotos

1.957Bilder

Bilder
Fotos
Grafiken
Vektoren
Videos

AlleEssentials

Niedrigster Preis

Signature

Beste Qualität

Durchstöbern Sie 1.

957 argon welding Stock- Фотографии и фотографии. Oder starten Sie eine neuesuche, um noch mehr Stock-Photografie und Bilder zu entdecken.

schweißargon, ergebnisschweißen auf dem metall des vordergrunds — аргонная сварка, фото и фотографии

Schweißargon, Ergebnisschweißen auf dem Metall des Vordergrunds

schweißlichtbogen argon arbeiter männlich repariert metall ist schweißfunken industriebau tank rostfrei — argon welding stock-fotos und bilder

Schweißlichtbogen Argon Arbeiter männlich repariert Metall ist…

metall starke schweißnaht — argon welding stock-fotos und bilder

Metall starke Schweißnaht

mannlich in gesichtsmaske schweißnähte mit argon-arc-schweißen — аргонная сварка фото и фото

Männlich in Gesichtsmaske Schweißnähte mit Argon-Arc-Schweißen

stahl schweißen verbundene rohr platte durch lichtbogen-schweißverfahren. regenbogen color.with textfreiraum — argon welding stock-fotos und bilder

Stahl Schweißen verbundene Rohr Platte durch Lichtbogen-Schweißver

schweißerschweißen edelstahltank in der industrie — argon welding stock-fotos und bilder

Schweißerschweißen Edelstahltank in der Industrie

schweißen dienstleistungen flache linie symbole.

gerollt, metallwaren, stahlbau, laserschneiden edelstahl, herstellung, drehen, werke, sicherheitsausrüstung, pulverbeschichtung. Industrie dünne zeichen für schweißer-dienstleistungen — аргонная сварка — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Schweißen Dienstleistungen flache Linie Symbole. Gerollt,…

schweißer Industriearbeiter schweißen mit argonmaschine — аргонная сварка фото и фотографии ein mann trägt schweißmaske und schutzhandschuhe. sicherheit am arbeitsplatz. schweißer arbeitet mit sicherheit. стальиндустрия. — аргонная сварка фото и фото

Schweißer Schweißen Metall mit Argon Lichtbogenschweißmaschine…

schweißer schweißen edelstahl großrohr — argon welding stock-fotos und bilder

Schweißer schweißen Edelstahl Großrohr

wig-schweißen von polierten edelstahlrohren — argon welding stock-fotos und bilder

WIG-Schweißen von polierten Edelstahlrohren

rote acetylenflasche zum gasschneiden von metall auf einer baustelle — фото и фото для аргонной сварки

Rote Acetylenflasche zum Gasschneiden von Metall auf einer. ..

mechaniker oder schweißer fixiert eine autoauspuffanlage durch schweißen des auspuffrohres — фото и фото для аргонной сварки

Mechaniker oder Schweißer fixiert eine Autoauspuffanlage durch…

wig-schweißen von polierten edelstahlrohren — argon welding stock-fotos und bilder

WIG-Schweißen von polierten Edelstahlrohren

weibliche tig schweißer — argon welding stock-fotos und bilder

Weibliche TIG Schweißer

schweißen dienstleistungen flache linie symbole. gerollt, metallwaren, stahlbau, laserschneiden edelstahl, herstellung, drehen, werke, sicherheitsausrüstung, pulverbeschichtung. Industrie dünne zeichen für schweißer-dienstleistungen — аргонная сварка — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Schweißen Dienstleistungen flache Linie Symbole. Gerollt,…

dünnlinien-gasflaschensymbol — argon welding stock-grafiken, -clipart, -cartoons und -symbole

Dünnlinien-Gasflaschensymbol

schweißer in gesichtsmaskenschweißnähten mit argonlichtbogen-edelstahlschweißen, industriearbeiter in der fabrik schweißt stahlkonstruktion, schweißer schweißt wolfram-inertgas.

— аргонная сварка, фото и фото

Schweißer in Gesichtsmaskenschweißnähten mit Argonlichtbogen-Edels

regler für argon und kohlendioxidgas — аргонная сварка, фото и фото

РЕГЛЕР ФОР АРГОН УНД КОХЛЕНДОКСИДГАС

Индустерботер Синд Бегегнг Швейен Тейл Фюр Автомобиль в Фабрике — Аргроне Сток -Фотос и Блэдл -Стел -Стелхен Стел. Schutzhandschuhe und maske — аргонная сварка фото и фотографии

Männlicher Arbeiter Metallschneidefunke auf Tankboden…

Professionalle Männer mit schweißmaske und handschuhen arbeiten in der heimwerkstatt mit lichtbogenschweißen und argon. — аргонная сварка фото и фото

Professionelle Männer mit Schweißmaske und Handschuhen arbeiten…

porträt eines arbeiters, der auf der baustelle arbeitet — argon welding stock-fotos und bilder

Porträt eines Arbeiters, der auf der Baustelle arbeitet

nahaufnahme elektrodenhalter wig-schweißen oder brennerinstrument für roboter in der industrie — аргонная сварка стоковые фотографии и сборка

Nahaufnahme Elektrodenhalter WIG-Schweißen oder. ..

schweißer industrielles automobilteil in der fabrik, arbeiter mit schutzmaske schweißen metall (schweißen, schweißer, 9 bilder stahl to argon сварка)0002 Schweißer Industrielles Automobilteil in der Fabrik, Arbeiter…

ndustrial-arbeiter schweißen auf dem rohr — аргонная сварка фото и фотографии

Ndustrial-Arbeiter schweißen auf dem Rohr

gasflaschen-symbol. linienelement aus der sammlung medizinischer geräte. Lineares gasflaschen-symbolschild для веб-дизайна, infografiken und mehr. — аргонная сварка — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Gasflaschen-Symbol. Linienelement aus der Sammlung medizinischer…

industrieller schweißer, der stahl oder eisen in einer fabrik schweißt. — аргонная сварка фото и фото

Industrieller Schweißer, der Stahl oder Eisen in einer Fabrik…

der mann in der gesichtsmaske wird durch argonschweißen geschweißt. schweißer industriearbeiter schweißen mit argonmaschine. — аргонная сварка фото и фото

Der Mann in der Gesichtsmaske wird durch Argonschweißen geschweißt

schweißtechniker schweißen stahl mit funken.

— аргонная сварка фото и фото

Schweißtechniker schweißen Stahl mit Funken.

wig-schweißen von aluminiumteilen für einen pkw — аргонная сварка, фото и фото

WIG-Schweißen von Aluminiumteilen für einen Pkw

wig-schweißen von Aluminiumteilen für einen pkw — аргонная сварка, фото и фотографии schweißen, schärfen, schleifen, bohren, schneiden, sandstrahlen, nuten, reinigen, плазма, лазер, schleifer, гидро, компрессор, газ, werkzeugmaschine, dreharbeiten. — аргонная сварка — графические изображения, -клипарты, -мультфильмы и -символы

Набор символов для металла. Швайсен, Шерфен,…

männlich in gesichtsmaske schweißnähte mit argon-arc-schweißen — argon welding stock-fotos und bilder

Männlich in Gesichtsmaske Schweißnähte mit Argon-Arc-Schweißen

mannschweißen im werk — argon welding stock-fotos und bilder

Mannschweißen im Werk

schweißen von sauerstoffflaschen auf der baustelle — аргонная сварка фото и фото

Schweißen von Sauerstoffflaschen auf der Baustelle

druckgasflaschen, die vertikal durch eine metallkette und eine metallkappe gesichert gelagert werden.

— аргонная сварка фото и фото

Druckgasflaschen, die vertikal durch eine Metallkette und eine…

der Automatic Schweißroboter-mechanikarm arbeitet in der modernen automobilteilefabrik. — Аргрон сварка Сток-Фотос Und Bilder

Der Automatische Schweißroboter-Mechanikarm Arbeitet в der …

Teammarbeiter Schweißen Mit Schutzmask стоковые фотографии и изображения

Schweißroboter in der Automobilzulieferindustrie

arbeiter in industrieuniformen und geschweißter eisenmaske in stahlschweißanlagen, — argon welding stock-fotos und bilder

Arbeiter in Industrieuniformen und geschweißter Eisenmaske in…

gasschneidemaschine — argon welding stock-fotos und bilder

Gasschneidemaschine

weibliche tig schweißer — аргонная сварка фото и изображения

Weibliche TIG Schweißer

аргонгаз-вектор-символ. Laserschweißen, lichtbogenschweißen, kontaktschweißen, fertigung, industrie, medizin, brandbekämpfung, produkte. — аргонная сварка сток-график, -клипарт, -мультики и -символ

Аргонгаз-Вектор-Символ. Laserschweißen, Lichtbogenschweißen,…

sauerstoff-символ. vektorzeichen in einfachem stil, isoliert auf weißemhintergrund. исходный размер 64×64 пикселей. — аргонная сварка — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Sauerstoff-Symbol. Vektorzeichen in einfachem Stil, isoliert auf…

migmag schweißer — аргонная сварка, фотографии и фото

mimag Schweißer

символ для сварочных машин. vektorzeichen in einfachem stil, isoliert auf weißemhintergrund. — аргонная сварка сток-график, -клипарт, -мультики и -символ

Символ для Schweißmaschinen. Vektorzeichen in einfachem Stil,…

wig-schweißsymbol. vektorzeichen in einfachem stil, isoliert auf weißemhintergrund. исходный размер 64×64 пикселей. — аргонная сварка — графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

WIG-Schweißsymbol. Vektorzeichen in einfachem Stil, isoliert auf…

schweißgasflasche mit messgerät konzept, co2-sauerstoff mit ventilvektor-icon-design, lichtbogenschweißgeräte und metallarbeitssymbol, bau- und industriefertigungsschild, — аргонная сварка Stock-grafiken, -clipart — -cartoleons

Schweißgasflasche Mit Messgerät Konzept, Co2 -Sauerstoff MIT . ..

Elektrischer Wechselrichter Schweißmashine Vektor Design, Lichtbogenschweißgeräte und Metallarbeiten Symbolen, Konstruktion undlielle Fertigungungungun -versen -vendismon -vendismon -graflismon -graflismon -graftiker -verscarslemon -graftiker -vendscarslemben -graftiker -gredscarslemben. -symbole

Elektrischer Wechselrichter Schweißmaschine Vektor Icon Design,…

Schweißer arbeitet in der Fabrik — аргонная сварка, фотографии и изображения

Schweißer arbeitet in der Fabrik

ventile aus stickstoff, helium, sauerstofftank und gasdruckmesser mit regler. бензинтанк. — аргонная сварка фото и фото

Ventile aus Stickstoff, Helium, Sauerstofftank и…

der mann in der der maske schweißt metall mit argon-lichtbogen. — аргонная сварка фото и фотографии

Der Mann in der Maske schweißt Metall mit Argon-Lichtbogen.

junge kerl schweißer in einem karierten roten hemd schweißt ein edelstahlrohr mit agronomischen schweißen, um seine augen mit einer maske in einer eisenwerkstatt zu schützen.

современный швайсверфарен. — аргонная сварка фото и фото

Junge Kerl Schweißer in einem karierten roten Hemd schweißt ein…

schweißer, schweißen eine metall in werkstatt — argon welding stock-fotos und bilder

Schweißer, Schweißen eine Metall in Werkstatt

professionelle männer mit schweißmaske und handschuhen arbeiten in der heimwerkstatt mit lichtbogenschweißen и аргон. — аргонная сварка фото и фото

Professionelle Männer mit Schweißmaske und Handschuhen arbeiten…

qualifizierte metallarbeiter mit schweißmasken und handschuhen arbeiten in der heimischen workkstatt mit einer lichtbogenschweißmachine. arbeiter schweißen metall mit funken, nahaufnahme — аргонная сварка, фото и фотографии

Qualifizierte Metallarbeiter mit Schweißmasken und Handschuhen…

der mann in der gesichtsmaske wird durch argonschweißen geschweißt. schweißer industriearbeiter schweißen mit argonmaschine. — аргонная сварка стоковые фотографии и изображения

Der Mann in der Gesichtsmaske wird durch Argonschweißen geschweißt

grüne argon-gasflaschen mit druckmessgeräten — аргонная сварка стоковые фотографии и изображения

Grüne Argon-Gasflaschen mit Druckmesgeräten 90 бесшовные сварочные шаблоны графика, -клипарт, -мультфильмы и -символ

Schweißtechnik Vector Seamless Pattern

фон 33

ARGON-ARC Видеоматериалы, видео и клипы в HD и 4K

ARGON-ARC Видеоматериалы, видео и клипы в HD и 4K — Avopix.

com

Найдите бесплатные стоковые видеоматериалы, видеоролики и клипы ARGON-ARC в HD и 4K на Shutterstock

Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:09 Сварщик по металлу работает с аппаратом дуговой сварки для сварки стали на заводе в защитном снаряжении. Производство металлоконструкций и техническое обслуживание конструкций с использованием концепции ручного труда. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:23 Рабочий, мужчина, сварка аргоном. мужчина рабочий металлический трубопровод из нержавеющей стали кадры / видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:09 Сварщик по металлу работает с аппаратом дуговой сварки для сварки стали на заводе в защитном снаряжении. Производство металлоконструкций и техническое обслуживание конструкций с использованием концепции ручного труда. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:06 Сварочная дуга аргон рабочий мужчина ремонтирует металл сварочные искры промышленное строительство бак масло внутри замкнутого пространства.

Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:10 Опытный сварщик использует сварочный аппарат TIG в мастерской, в маске. Он сваривает люк и бак из нержавеющей стали на заводе. Вид сбоку. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:07 Сварщик металлическая часть из углеродистой стали соединяет обечайку внутри резервуара в замкнутом пространстве Кадры / Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:16 Сварщик металлических и шлифовальных деталей из углеродистой стали соединяет обечайку внутри резервуара в замкнутом пространстве Кадры / Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:05 Сварщик металла работает с аппаратом дуговой сварки для сварки стали на заводе в защитном снаряжении. Производство металлоконструкций и техническое обслуживание конструкций с использованием концепции ручного труда. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:22 Неузнаваемый сварщик в защитной маске и перчатках сваривает металлические детали на специальном столе с помощью сварочного аппарата.

Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:09 Профессиональные мужчины в сварочной маске и перчатках работают в домашней мастерской дуговой сваркой и аргоном. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:11 Профессиональные мужчины в сварочной маске и перчатках работают в домашней мастерской дуговой сваркой и аргоном. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:09 Профессиональные мужчины в сварочной маске и перчатках работают в домашней мастерской дуговой сваркой и аргоном. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:13 Видео процесса аргонодуговой сварки внутри трубы большого диаметра. Аргонно-дуговая сварка корневого шва. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:18 Профессиональные мужчины в сварочной маске и перчатках работают в домашней мастерской дуговой сваркой и аргоном. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:16 Профессиональные мужчины в сварочной маске и перчатках работают в домашней мастерской дуговой сваркой и аргоном.

Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:09 Профессиональные мужчины в сварочной маске и перчатках работают в домашней мастерской дуговой сваркой и аргоном. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:16 Профессиональные мужчины в сварочной маске и перчатках работают в домашней мастерской дуговой сваркой и аргоном. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:18 Мастер-сварщик со стажем сваривает алюминиевые конструкции дуговой сваркой и аргоном Видеосюжеты/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:15 Сварка алюминиевых металлоконструкций с использованием аппарата дуговой сварки в среде аргона. Макросъемка. Ультра крупным планом. Сверхзамедленная съемка кадры / видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:10 Инженер-сварщик сваривает алюминиевую деталь дуговой сваркой и аргоном в цеху на заводе Кадры / Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:43 Рабочий в маске, выполняющий сварку металлических заготовок, скрепленных ручными зажимами.

Промышленный рабочий, сваривающий стальную конструкцию на заводе. Мужчина в маске работает с аргонно-дуговой сваркой Кадры / Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:12 Человек в сварочной маске сварил дверь из нержавеющей стали с помощью аргонно-дуговой сварки. Кадры/Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:16 Сварщик сваривает арматуру Кадры / Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:15 Сварщик сваривает арматуру Видеосюжеты / Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:21 крупный план сварочных работ, соединяющих железо и рамы для строительных материалов 4k HD кадры / видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:37 Профессиональный сварщик делает дуговую сварку на трубопроводе в цеху Видеосюжеты / Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения HD, 00:23 Механик приваривает аргонодугой дверь автомобиля в автомастерской Видеосюжеты / Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:14 крупный план сварочных работ, соединяющих железо и рамы для строительных материалов 4k HD кадры / видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:14 Сварщик по металлу работает с аппаратом дуговой сварки для сварки стали в домашней мастерской, используя защитное снаряжение.

Рабочий сваривает металл искрами, крупный план Кадры / Видео Воспроизвести кадры Показать детали изображения 4K, 00:15 Квалифицированные слесари в сварочных масках и перчатках работают в домашней мастерской с аппаратом для дуговой сварки. Рабочий сваривает металл искрами, крупный план Кадры / Видео

Визуальный анализ сварочных процессов

Авторская панель Войти

Что такое открытый доступ?

Открытый доступ — это инициатива, направленная на то, чтобы сделать научные исследования бесплатными для всех. На сегодняшний день наше сообщество сделало более 100 миллионов загрузок. Он основан на принципах сотрудничества, беспрепятственного открытия и, самое главное, научного прогресса. Будучи аспирантами, нам было трудно получить доступ к нужным нам исследованиям, поэтому мы решили создать новое издательство с открытым доступом, которое уравняет правила игры для ученых со всего мира. Как? Упрощая доступ к исследованиям и ставя академические потребности исследователей выше деловых интересов издателей.

Наши авторы и редакторы

Мы представляем собой сообщество из более чем 103 000 авторов и редакторов из 3 291 учреждения в 160 странах мира, включая лауреатов Нобелевской премии и самых цитируемых исследователей мира. Публикация на IntechOpen позволяет авторам получать цитирование и находить новых соавторов, а это означает, что больше людей увидят вашу работу не только из вашей собственной области исследования, но и из других смежных областей.

Оповещения о содержимом

Краткое введение в этот раздел, описывающий открытый доступ, особенно с точки зрения IntechOpen

Как это работаетУправление настройками

Контакты

Хотите связаться? Свяжитесь с нашим головным офисом в Лондоне или командой по работе со СМИ здесь:

Карьера

Наша команда постоянно растет, поэтому мы всегда ищем умных людей, которые хотят помочь нам изменить мир научных публикаций.

Открытый доступ

Автор:

Йоджи Огава

Подано: 4 июля 2011 г. Опубликовано: 21 ноября 2012 г.

Скачать бесплатно

из отредактированного тома

Под редакцией Radovan Kovacevic

Заказ о заказах. процесс сварки является очень удобным методом соединения металлических конструкций. Он играет важнейшую роль в промышленном производстве. Сам процесс достаточно прост. Генерируемые источники тепла, такие как дуга и/или лазер, расплавляют ограниченные части соединяемых деталей, а зона соединения унифицируется после затвердевания расплавленного металла в канавке. Однако процесс сварки плавлением содержит много интересных объектов для исследований (Ogawa, 2011). Например, металл содержит множество элементов, теплофизические свойства которых совершенно разные. Поверхность окисляется. Когда концентрированный источник тепла ударяет по металлической поверхности, некоторые элементы испаряются с исходной заготовки. Если защита недостаточна, в горячий металл проникает некоторое количество водорода и кислорода. Водород снижает механические свойства конструкции. И быстрое повторное затвердевание дает совершенно другую структуру по сравнению с исходным основным металлом, который был квалифицирован в процессе термического рафинирования. Обычный процесс сварки плавлением состоит из четырех фаз: твердой, жидкой, газовой и плазменной. Плазма достаточно горячая, максимальная температура превышает 10000К. Температура соединяемого металла в твердой фазе обычно равна комнатной температуре. Температура расплавленной ванны в основном металле повышается выше температуры плавления. Но эта температура составляет около 3000К или меньше. Тогда температурный разрыв между жидкими частями и плазмой огромен. Физические реакции в этих областях включают множество неизвестных факторов (Zacharia & David, 19).93). Эти реакции происходят на довольно небольшой площади около одного сантиметра кубического пространства. Поэтому скорость движения цели в зоне наблюдения достаточно высока. Это основная причина, по которой для визуального анализа процессов сварки плавлением необходима высокоскоростная техника визуализации. Почти все сварочные процессы выполняются на заводах на земле. Однако некоторые сварочные процессы необходимо проводить на большой глубине или в космосе. Это еще одна интересная область для изучения.

2. Основы визуализации явления сварки плавлением

2.1. Общая инструкция по процессу дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа

Основные принципы изучения процесса дуговой сварки были разработаны до 1970-х годов (Pattee et al., 1973). Наиболее полезными сигналами для понимания процесса дуговой сварки являются напряжение и ток дуги. Однако этих двух электрических сигналов недостаточно для понимания реального процесса. Затем была внедрена технология высокоскоростной киносъемки. Наиболее важным вопросом для получения разумного представления о процессе дуговой сварки является устранение из процесса бессмысленного света. От дуги исходит очень сильный свет. Этот яркий свет защищает от наблюдения за фактической процедурой сварки.

На рис. 1 показана основная концепция процесса дуговой сварки вольфрамовым электродом (GTAW). GTAW является одним из самых простых процессов сварки плавлением. Электроны, испускаемые вольфрамовым катодом, сталкиваются с основным металлом. Некоторые части атомов аргона, которые являются обычным неактивным защитным газом, чтобы избежать окисления расплавленного металла, ионизируются в столбе дуги. Столб дуги представляет собой канал тока между катодом и анодом и включает в себя одинаковое количество ионов и электронов. Сильный свет излучается в результате реакции рекомбинации с ионами и электронами. Понимание распределения плотности тока важно для понимания теплового переноса, а распределение этого излучения предполагает температуру столба дуги. Процесс GTAW реализуется за счет жесткого баланса энергии между катодом, столбом дуги и сварочной ванной. И в каждом регионе происходят очень сложные физические и химические реакции.

Рис. 1.

Схема процесса дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW).

На рис. 1(b) показаны основные типичные области интересов в процессе GTAW. Существуют три основные зоны, такие как основной металл, столб дуги и вольфрамовый электрод. Основной металл имеет три различных области. Это зона плавления, твердая зона и граница между твердым телом и жидкостью. Пограничная зона является наиболее важной с металлургической точки зрения. Кристаллическая структура на границе становится крупнее, в результате чего изменяются механические свойства металла. В этой области возникают некоторые дефекты, такие как дыры или подрезы. Зона плавления, называемая сварочной ванной, сложна. Электроны и атомы ударяются о расплавленную поверхность, а некоторые атомы проникают в ванну. Поверхность основного металла перед ванной содержит много оксида. Расплавленный оксид также проникает в бассейн. Многие физические и химические реакции происходят в бассейне и в нем. Быстрое течение жидкого металла также происходит в ванне и в ней.

Вольфрамовый электрод предполагается использовать в качестве нерасходуемого катода. Катод в основном нагревается за счет джоулева нагрева током, проходящим через электрод. Поверхность катода нагревается за счет столкновения атомов и ионов из космического пространства, а верхняя область, называемая катодным пятном, охлаждается за счет эмиссии электронов. Обычный вольфрамовый электрод содержит несколько процентов оксида тория для улучшения эмиссионной способности. Оксид тория на поверхности катода испаряется в процессе дугового разряда. Холодная поверхность электрода обычно окисляется. И оксид вольфрама намного легче расплавить и испарить по сравнению с чистым вольфрамом, тогда некоторое количество оксида вольфрама, в 3 или более миллиметрах от верха, плавится и движется к верху, где возникает дуга. А температура наверху достаточно высока, чтобы испарить вторгшийся оксид вольфрама. Испаренный оксид вольфрама легко диссоциирует на вольфрам и кислород. Температура средней области между вершиной и областью, где испаряется оксид вольфрама, достаточно низкая, чтобы кристаллизовать упавший атом вольфрама из космического пространства. На поверхности катода протекают очень сложные физические и химические реакции. Требуется микроскопическое наблюдение, поскольку нормальный диаметр вольфрамового электрода составляет 1,6-3,2 мм.

Столб дуги, существующий между катодом и анодом, достаточно горячий, где часто происходят ионизация, диссоциация и рекомбинация. Частицы в этой области нагреваются и возбуждаются электромагнитным полем. Большая мощность передается на заготовку движущимися электронами. Некоторая мощность теряется на открытом воздухе из-за излучения и проводимости. Свет дуги — это потери излучения дуги, а частотное распределение излучения содержит важную информацию о характеристиках дуги. Он содержит информацию о распределении температуры в столбце дуги. Приблизительная мощность излучения дуги очень велика, и она обеспечивает точное наблюдение за поверхностями катода и анода. Передача энергии от дуги имеет решающее значение в формировании сварочной ванны. И передача энергии за счет конвекции становится более важной в сварочной ванне по сравнению с теплопроводностью. Суммарное тепловое излучение от сварочной ванны и твердой поверхности очень слабое по сравнению со светом дуги. Вопрос о том, как наблюдать фактическое движение в сварочной ванне и на ней под столбом светящейся дуги (Shaw, 19).75; Иноуэ, 1981; Огава, 2011).

2.2. Как получить хорошее изображение

2.2.1. Пространственный эффект

На рис. 2 показаны основные принципы демонстрации пространственного эффекта дугового света. Правильный выбор времени выдержки, диафрагмы и настройки фильтрации камеры необходимы для получения высококачественного изображения. Внешний свет обычно используется для улучшения качества изображения цели, в которой есть сильный источник света. Когда область дуги очень мала, как показано на рис. 2(а), достаточно обычного источника света. Когда область дуги становится большой, как показано на рисунке 2(b), требуется более сильный источник света, чтобы получить четкое изображение всего устройства. Некоторое ореол возникает на дуге и рядом с ней. Однако область дуги также достаточно мала, чтобы получить четкое изображение экспериментальной установки. Когда область дуги становится больше, как показано на рис. 2(c), обычного источника света недостаточно, поскольку излучение дуги достаточно велико. Размер этой фигуры обычно используется для наблюдения за высокоскоростной визуализацией. Нам нужна специальная техника для улучшения качества изображения. Подробная информация о том, как получить высококачественное изображение процесса сварки плавлением, описана в разделе 3.9.0003

Рис. 2.

w3.org/2012/symbol»> Влияние размера на качество изображения.

2.2.2. Основы высокоскоростной обработки изображений

Высокоскоростная видеокамера представляет собой цифровой процессор с огромной памятью. Захваченные высокоскоростные данные изображения обрабатываются как цифровые данные внутри камеры. Глубина захваченных данных в камере обычно составляет от 10 до 14 бит. Однако глубина данных выходного изображения/фильма обычно составляет менее 8 бит, чтобы соответствовать обычным стандартам изображения/фильма. Объекты в трехмерном пространстве записываются в двумерные цифровые данные. Многие наборы двумерных данных сохраняются время от времени, как показано на рисунке 3 (а). В случае монохромной камеры сохраняется только одна цветовая информация о каждом пикселе. В случае цветной камеры она захватывает три вида цветовой информации для каждого пикселя. Они красные, зеленые и синие. Сам свет дуги содержит диапазоны от ультрафиолетового до инфракрасного. Обычная цветная камера настроена так, чтобы соответствовать человеческим глазам, поэтому свет, который находится за пределами видимости человеческого глаза, избегается. Но ультрафиолетовое и инфракрасное излучение от дуги настолько сильное по сравнению с обычной сценой, что влияет на цветовой тон захваченного изображения (Огава, 2008 г.).

Когда камера настроена на получение четкого изображения дуги, почти весь фон становится черным, как показано на рис. 2(c). Одним из простых способов получения четкого фонового изображения является использование сильного внешнего света. Другим хорошим решением является использование узкополосного интерференционного фильтра, который защищает свет дуги и пропускает свет от фона. Спектроскопические данные также полезны для понимания характеристик дуги. Факторами, представляющими интерес для понимания процесса дуговой сварки, являются информация о трехмерном пространстве, информация о длине волны и временные изменения, как показано на рисунке 3(b). Динамический диапазон устройства камеры или данные о глубине изображения также являются важными факторами для точного анализа.

Рисунок 3.

w3.org/1999/xlink» xmlns:mml=»http://www.w3.org/1998/Math/MathML» xmlns:xsi=»http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance» xmlns:sym=»http://www.w3.org/2012/symbol»> Структуры данных высокоскоростной визуализации.

Изображение объекта только в фокальной плоскости четкое, а яркость захваченных данных выше, чем при съемке вне фокуса. Когда объекты статичны, информацию о дальности можно получить, изменив положение камеры или фокусное расстояние, как показано на рисунке 3(c). Спектроскопическая визуализация также важна для понимания поведения процесса, как показано на рисунке 3 (d). Если объект стабилен и постоянен, информация о статическом спектре может быть обнаружена, как показано на рисунке 3 (e). Двумерные цифровые данные каждого неподвижного изображения складываются время от времени в случае высокоскоростной визуализации. Сами данные можно рассматривать как воксельные данные, как показано на рисунке 3. Тогда становится возможным статистический анализ, и становится легко выбирать многочисленные точки зрения для анализа всего процесса. Это замечательное преимущество высокоскоростной визуализации для изучения процесса сварки.

2.2.3. Нелинейность по яркости

Однако нужен тщательный отбор и понимание условий наблюдения. Обычная камера изготавливается, чтобы соответствовать человеческому чувству. На рис. 4 показано влияние времени экспозиции на яркость данных. Один и тот же статический объект фиксируется с разной выдержкой. Один важный факт, который необходимо осознать, — это эффект темного шума. Некоторые специальные камеры имеют специальную систему охлаждения сенсорного устройства, чтобы избежать темнового шума. Однако обычная высокоскоростная камера не имеет специальной системы охлаждения, поэтому к данным добавляется некоторый темный шум. И на значения влияют температура и время воздействия. Еще один немаловажный факт – особый процесс подгонки на слишком ярких объектах. Как показано на рисунке 5, линейность отсутствует в самом высоком диапазоне. Этот процесс защищает ореол, и изображение выглядит очень четким. Однако количественный анализ не может быть гарантирован. Соотношение фактической яркости объекта и значения захваченных данных зависит от камеры. Одно типичное соотношение показано на рисунке 5. Когда мы пытаемся использовать высокоскоростную камеру для количественного анализа, такого как определение температуры, нам нужна точная коррекция нескольких объектов с различной температурой перед фактическим наблюдением.

Рис. 4.

Влияние времени экспозиции на распределение яркости данных.

Рис. 5.

Типичное соотношение между фактической яркостью объектов и значением данных.

2.3. Радиационное воздействие

Поверхностные условия расплавленной ванны и твердого металла совершенно разные. Поверхность расплавленной ванны гладкая, как зеркало, из-за поверхностного натяжения, и свет, освещаемый расплавленной ванной, полностью отражается в геометрическом направлении. Напротив, твердая поверхность имеет шероховатую поверхность, и свет, освещаемый твердой поверхностью, рассеивается в широких направлениях. Это важное отличие для визуализации явления дуги. Еще одним важным отличием является эффективность излучения в зависимости от состояния поверхности. Излучение от оксидов больше, чем от чистой поверхности.

Одной из основных целей визуализации дуги является получение монохроматического двумерного изображения полихроматического объекта. Распределение оптических частот в соответствующей точке содержит важную информацию о температуре дуги в этой точке, такую как температура электронов, температура атомов и температура ионов. Нормальное цветное изображение представляет собой отображение цветовой информации из трехмерной сцены в двухмерный кадр. В случае нормального изображения столба дуги одна точка изображения содержит интегрированную информацию об интенсивности по глубине и интегрированную информацию об интенсивности по длине волны. Для оценки температуры в этой точке требуется одноцветное изображение, которое означает изображение на соответствующей длине волны, называемое монохроматической фотографией, и/или эмиссионная спектроскопия, которая измеряет информацию о распределении длин волн в соответствующей точке. Это двумерные данные, и каждая точка имеет информацию об интенсивности. Ситуации тоже вопрос времени. Статические или квазистатические явления не характерны для процессов дуговой сварки, они обычно меняются время от времени. Таким образом, анализ во временной области также требуется. Информация во временной области легко записывается в виде временных рядов двумерных данных, как показано на рис. 3.9.0003

Интенсивность данных показывает интегрированные значения по всей глубине пространства. Измерения плотности изображения, как интегральная интенсивность по глубине, являются входными данными для интегрального уравнения Абеля. Яркость (на каждой длине волны) получается в зависимости от положения. Локальное отношение яркостей для двух спектральных линий дает температуру как функцию положения. Монохроматическое изображение также имеет более прямое значение. Свет дуги является экспоненциальной функцией температуры излучения. Суммарная мощность излучения более чем в 1000 раз превышает тепловое излучение расплавленного металла. Это основная трудность одновременного получения четкого изображения и сварочной ванны. Наибольшее значение радиации оценивается по закону Вина. Самое высокое излучение вблизи температуры кипения железа находится в ближней инфракрасной области между 950 и 1000нм. А излучение дуги в этой области достаточно низкое, чтобы получить четкое изображение расплавленного металла. Следующая формула используется для расчета температуры по изображению.

eλ = 2πhc2λ5 1ehc/ktλ -1h = 6,6256 × 10–34 JS (постоянная Планка) E1

E = σ T4 (Стефан-Больцманн. -Болтцманн) E2

λmt = 2,898 × 10–3 м град (закон Wien’s Transition Law) E3

I = A T2 Exp (−Eϕ/Kt) (Теория Ричардсона) E E случайный. K−1 (постоянная Больцмана)E4

(4)

2.

4. Спектроскопическая и монохроматическая визуализация

На рис. 6 показаны примеры изображений аргоновой дуги на мягкой стали и нержавеющей стали SUS304. Слева — изображения с передержкой. Информация о столбе дуги насыщена, но изображение катода четкое. Можно обнаружить сварочную ванну и основной металл. На правом изображении время экспозиции слишком мало, чтобы идентифицировать всю поверхность катода, но можно распознать форму плазмы и пары металла из сварочной ванны. Изображения в средней части соответствуют условиям камеры для распознавания целых частей.

Одним из хороших способов улучшить качество изображения является использование узкополосного кругового фильтра. На рис. 7 показано влияние полосового фильтра на изображения дуги. На рис. 7(а) показано нормальное цветное изображение, которое уменьшает интенсивность всех длин волн с помощью фильтра ND (нейтральной плотности). Изображения с разной длиной волны совершенно разные, но все изображения сняты в одних и тех же условиях сварки.

Рис. 6.

Пример изображения аргоновой дуги на металлических пластинах.

Спектроскопическое измерение состояния плазмы необходимо для понимания температуры плазмы. Температура плазмы является ключевым элементом для понимания баланса энергии и массы в процессе дуговой сварки. Проблемой для спектроскопических исследований процесса дуговой сварки является наличие паров металла от заготовки и электрода. Ионизационный потенциал металла значительно меньше, чем у защитного газа. Пары металла влияют не только на ионизацию плазмы, но и на перенос энергии в пограничных областях между плазмой и электродами. Решетчатый монохроматор обычно используется для записи спектров репрезентативных дуг. Сила излучения является функцией длины волны и зависит от температуры частицы. Типичные линейчатые спектры, обусловленные переходом энергетического уровня, указывают вероятностное число температуры. В случае дуги, защищенной аргоном, подходящие линии в спектрах Ar I (нейтральный) и Ar II (однократно ионизированный) идентифицируют, измеряют и используют для определения средней температуры частиц по уравнению Саха, распределению Больцмана и закону излучения. двухстрочный метод. Соотношение двух типичных спектров указывает на температуру, и этот метод является хорошим способом уменьшить ошибку измерения, вызванную измерительным устройством, например, потери пропускания линзы и чувствительность сенсорного устройства.

Рис. 7.

Пример одноцветных изображений.

Та же тенденция и для термометрии. Монохроматическое изображение используется для определения точки измерения спектроскопии, а также для определения пространственного распределения излучения. Спектроскопия с помощью призмы — простейший способ измерения взаимодействия излучения и вещества в зависимости от длины волны, но разрешение гораздо меньше по сравнению с решетчатым монохроматором. На рис. 7 показаны типичные цветные изображения, одноцветные изображения и спектроскопические изображения для нескольких защитных газов. Одноцветное изображение на 694 нм и спектральное изображение вдоль центральной линии центра факела захватываются одним и тем же объективом одновременно. Изображение через линзу разделено призмой. Половина света проходит через полосовой фильтр 694 нм. Другая половина изображения проходит через специальную призму, именуемую Imspector, и достигает сенсорного устройства. Монохромные датчики используются для обеих камер. Спектроскопические изображения показаны в псевдоцветной системе для выявления количественных различий. Гелий имеет несколько спектров, поэтому его можно использовать для определения фактической длины волны в горизонтальном положении. Чувствительность датчика изображения зависит от длины волны. Обычно это самый высокий диапазон от 500 до 700 нм. Чувствительность более 900 нм составляет одну четверть видимого диапазона или меньше. Чувствительность в коротковолновом диапазоне менее 400 нм также низкая. Уменьшение потерь линз также зависит от длины волны. Поэтому точное количественное сравнение затруднительно без коррекции чувствительности и разрешения. Однако качественное рассмотрение становится легким с помощью спектроскопической визуализации.

Динамические диапазоны глубины данных и диапазон оптических частот являются наиболее важными факторами для измерения. Динамический диапазон в компьютерном зрении означает глубину данных, а общая глубина данных составляет 8 бит. Глубина данных 8 бит совершенно мала для оптической диагностики. Обычно требуется более 12 бит. Другим важным динамическим диапазоном является чувствительность твердотельных устройств формирования изображения, таких как ПЗС (устройства с зарядовой связью) и КМОП (комплементарные металлооксидные полупроводники). Нормальный динамический диапазон ПЗС-камеры составляет около 10 ³ . Это значение намного меньше для точных измерений. Доступна для использования камера CMOS со специально настроенным электронным устройством для чувствительности в широком динамическом диапазоне 10 ^10-12. Однако глубина данных по-прежнему является важным вопросом для защиты научного использования. Практическими методами использования твердых устройств для визуализации являются (1) использование хорошо спроектированного оптического фильтра, (2) управление синхронизацией и продолжительностью затвора, (3) использование широкого динамического датчика и (4) коррекция данных изображения, полученных при различные условия захвата, такие как скорость затвора, диафрагма и различные фильтры нейтральной плотности.

Рис. 8.

Влияние содержания газа на состояние плазмы дуги.

3. Наблюдение за переходной характеристикой

3.1. Наблюдение за метастабильной стадией зажигания дуги

В процессе GTAW обычно используются аргон и гелий. В случае дуговой сварки гелием на сварочном валике и вокруг него образуется много грязи. Это достаточно простое свидетельство испарения металла при дуговой сварке. Металл имеет гораздо меньший потенциал ионизации по сравнению с аргоном или гелием. Таким образом, влияние паров металла на свойства дуги, а затем и на форму валика сварного шва изучалось с 19 века.50-е (Патти, 1973). Эмиссионная спектроскопия и монохроматическая визуализация использовались для определения основных видов металлов, присутствующих и распределенных в дугах.

Температуры основного металла и вольфрамового электрода до начала процесса сварки такие же, как и при комнатной температуре. Температура основного металла и вольфрамового электрода быстро повышается. Однако они обладают некоторой теплоемкостью, поэтому в тряпках есть время для стабильной температуры. Высокоскоростное видео — хороший инструмент для захвата динамического поведения. Но не очень хорошо показывать фильмы, чтобы понять динамическое поведение. Захват видео заканчивается очень короткое время. Но просмотр отснятого фильма занимает довольно много времени. Еще одна проблема — показать поведение динамического отклика. Отображение подсказки изображения во временном порядке — это один из ответов, но трудно определить количество изображений для показа и временной шаг. Использование штрихового изображения в важном месте является хорошим ответом для понимания динамического поведения с первого взгляда, как показано на рисунке 9.. Вертикальная линия на центральной линии электрода проведена по времени. На верхней временной диаграмме показано динамическое поведение центральной линии между началом дуги и 15 секундами позже. Поведение в первые 1 секунды сильно меняется. Стабильное состояние занимает около 4-5 секунд. На втором верхнем рисунке показано подробное поведение переходного состояния. На третьем и четвертом рисунках показано поведение горизонтальных линий на кончике катода и на 0,5 мм ниже кончика катода. Эти изображения показывают поведение плазмы. Эти изображения полос являются хорошим способом качественного понимания временной характеристики. Изображения, показанные справа, представляют собой одноцветные изображения в формате 69.4 нм. Их принимают одновременно. Фотосъемка с разной длиной волны — хороший способ рассмотреть реальное поведение процесса. Когда катод становится стабильным, верхний диапазон катода становится ярче. Оксид вольфрама на поверхности становится влажным в этой области, потому что температура вольфрамового электрода становится достаточно высокой, чтобы расплавить оксид вольфрама на поверхности и вблизи нее. Это высокоскоростное изображение показывает от зажигания дуги до стабильной стадии. Однако скорость видео и разрешение изображения недостаточны для понимания фактического динамического поведения.

Рис. 9.

Типичный пример GTAW на стадии зажигания дуги.

3.2. Качественные методы отображения переходных явлений

На рис. 10 показаны примеры изображений сверхвысокой скорости, снятых с частотой 54 тыс. кадров в секунду (fps). Картинка перед №1 абсолютно чёрная. Между картинками №1 и №2 есть большая разница. На изображении №1 между электродом и основным металлом имеется канал коричневого цвета. Этот коричневый цвет, покрывающий верхнюю часть электрода, ярче, чем остальная часть. А на основном металле показаны три ярких пятна. Эти три пятна имеют синий цвет, который является цветом рекомбинации паров металла. На снимке №2 осталось одно светлое пятно. Зона синего цвета выглядит так, будто сияние занимает почти все пространство между электродом и основным металлом. Зона коричневого цвета исчезла. На верхнем месте электрода появляется одно светлое пятно. В момент зажигания происходит резкое изменение поведения дуги. Использование более высокой скорости видео лучше для анализа в этот период зажигания дуги, но эта скорость видео является самой высокой в этом пространственном разрешении (320×256 пикселей) этой высокоскоростной камеры. Картины среди №3 и №12 выглядят почти одинаково. Это еще одна проблема, когда мы рассматриваем процесс с захваченного высокоскоростного видео. Время захвата сверхскоростного видео составляет несколько секунд, но для просмотра всего видео требуется слишком много времени. Еще одна неприятная проблема — много времени для сохранения данных на жесткий диск. Одним из решений для распознавания типичного переходного поведения является преобразование сложенных изображений в полосовое изображение, которое содержит важную информацию о временной характеристике.

Рис. 10.

Временные ряды высокоскоростного видео на стадии зажигания дуги.

На рис. 11 показан пример преобразования фильма в неподвижное изображение. Слева — типичный одиночный выстрел на стадии воспламенения. Это типичный случай зажигания дуги. Дуга зажигается на воздухе, защитного газа нет. Катод и анод легко окисляются, и их реакции выделяют много тепла. Зажигание дуги при хорошем экранировании показано на рис. 12. В этом случае дуга очень стабильна, но в первые 5 мс происходит некоторое резкое поведение.

Скорость видео 250 кадров в секунду, показанная на рис. 9, недостаточна для понимания фактического зажигания дуги, потому что при такой скорости видео можно захватить только два изображения на стадии зажигания дуги. Сверхвысокая скорость видео, как показано на рисунках 11 и 12, указывает на то, что в течение первых 5 мс появляется довольно сложный отклик. Для понимания точного переходного режима требуется высокая скорость видео, но переходные состояния процесса сварки возникают только в коротком временном диапазоне. Сварочный процесс обычно продолжается порядка от 10 до 100 минут. Также за короткое время происходит некоторое неожиданное переходное поведение в установившемся режиме. Поэтому для высокоскоростного видео требуется очень большой объем памяти.

Рисунок 11.

Пример временных диаграмм для определения стадии зажигания дуги в воздухе.

Рис. 12.

Методы демонстрации поведения процесса GTAW в гелиевом щите.

Использование статистических данных по оси времени — еще один хороший способ понять пространственное поведение. Высокоскоростная камера захватывает множество изображений во временных сериях. Выбор самого яркого значения, среднего значения и/или отклонения для каждого пикселя дает нам хорошую информацию. На рис. 12(а) показано максимальное значение на этапе зажигания дуги 5 мс. Полная временная диаграмма этой продолжительности начала дуги вдоль 15 мс показана на рисунке 12(d). Картина максимальных значений дает нам типичную количественную информацию о пространственном поведении. Геометрическое место брызг указывает на размер частиц, скорость и направление полета с их происхождением. Размеры и положения анода и катода, по-видимому, проявляются в виде яркой зоны. Изображение среднего значения почти такое же, как обычное неподвижное изображение. Изображение стандартного отклонения указывает на активные области. Изображение максимальных значений подчеркивает особую ситуацию, такую как распыление. Таким образом, это изображение полезно для определения места, где существует несколько ненормальная ситуация. С другой стороны, изображение стандартного отклонения обычно скрывает однократное нерегулярное событие.

Рис. 13.

Примеры методов рисования для отображения временной характеристики.

Изображение полосы удобно для быстрого понимания временной характеристики. И есть много точек зрения, чтобы получить ценную информацию о временной характеристике, как показано на рисунке 13. Один из них заключается в проверке типичной линии, такой как центральная линия катода, как показано на рисунке 13 (d). Дуговой процесс обычно предполагает цилиндрическую симметрию, однако это предположение всегда неверно на этапе зажигания дуги и неподходящих условиях сварки. Эти условия являются основными случаями, когда нам нужен анализ с помощью высокоскоростной камеры. Тем не менее, разница между штриховым изображением максимального значения и изображением на центральной линии дает много полезной информации для анализа. Изображение полосы среднего значения также важно для распознавания глобальной временной характеристики процесса. Изображение с вертикальной полосой просто сравнить с изображением с горизонтальной полосой. На изображении с горизонтальной полосой имеются типичные три различные области, такие как область катода, область плазмы и область анода. Они показаны на рисунке 13 (d’, g, h и i) соответственно. Снимки типичных моментов принципиально важны для понимания процесса. Мы можем реконструировать трехмерное поведение процесса, используя типичные черты штриховых изображений в нашем мозгу. Однако для реконструкции пространственных признаков нам потребуются другие изображения.

Рисунок 14.

Примеры способов отображения типичных символов.

На рис. 14 показано синтетическое изображение, собранное из различных изображений признаков. На рис. 14(b) синим цветом показаны средние значения сложенных изображений. На рис. 14(c) один временной признак выделен красным цветом, используемые значения представляют собой максимальные значения минус среднее значение. Рисунок 14(d) показывает отклонение зеленым цветом. Рисунок 14(а) представляет собой собранное изображение из этих трех цветов разных характеристик. Такое синтетическое изображение, содержащее различные признаки, помогает понять пространственное свойство в любые периоды времени. Обсуждения этого абзаца носят несколько деликатный или качественный характер. Преимущество использования высокоскоростной камеры заключается в том, что огромные объемы данных являются цифровыми, и в этой области ожидается количественный анализ.

На рис. 15 показана временная характеристика неподходящих условий сварки. Поведение стадии зажигания дуги почти такое же, как и в подходящих условиях. Потому что высокочастотный источник питания способствует зажиганию дуги. Но ток слишком мал, чтобы нагреть катод до температуры, необходимой для поддержания устойчивой дуги. При отключении высокочастотного питания катодное пятно (зона зажигания дуги) начинает двигаться неравномерно. Он становится стабильным после 243 мс зажигания дуги. Однако на плече катода существует дуговое пятно. Одно цветное изображение 9В этом случае захватывается длина волны 57 нм, чтобы получить хороший контраст, чтобы показать дугу и катодное пятно. Реакции на катоде и аноде выделены зеленым, а реакция в плазме выделена красным. Цветовой тон подсказывает место происходящего.

Цветное изображение содержит много информации. Но цвета, захваченные камерами, имеют разные характеристики. Изображение, снятое обычной цветной камерой, настраивается в соответствии с чувствительностью человека к естественной сцене. Излучение дуги имеет дискретный линейчатый спектр. Поэтому цветовой тон захваченного изображения дуги сильно различается в зависимости от производителя и типа датчика. Обычно мы используем наборы цветов (R, G, B) на изображениях. Некоторые камеры используют цветовую систему (Y,U,V) для обработки данных в камере. Цветовая система YUV приемлема для естественной сцены, которая имеет непрерывное свойство цветовой частоты. Цветовые тона процесса дуговой сварки различаются в зависимости от типа камеры. Некоторые хорошие камеры имеют возможность корректировать цветовые тона, но очень сложно получить одинаковый цветовой тон с разных камер.

Рис. 15.

Примеры временной характеристики при неподходящей геометрии катода.

3.3. Количественные методы отображения переходных явлений

Яркость – это только кажущиеся количественные данные на первом этапе анализа. Многие количественные элементы, такие как размер катода и распределение яркости катодного пятна, максимальная яркость дуги, размер площади дуги, распределение яркости в дуге, размер ванны, средняя яркость ванны, скорость потока металла в ванне и т. д. индикатор, чтобы подобрать необычную функцию. Одной из проблем анализа захваченных данных является глубина данных. Обычная глубина данных составляет 8 бит, это означает, что цифровой диапазон значений яркости составляет от 0 до 255. Этот диапазон данных очень мал для реального процесса дуговой сварки. Когда мы фокусируем анализ на периоде зажигания дуги, значение яркости основной цели на этом этапе меньше, чем в установившемся режиме.

Рис. 16.

Временная характеристика яркости в каждом кадре.

На рис. 16 показан пример значений яркости. На этом рисунке показано максимальное значение (верхнее), 50-е значение сверху, 1000-е значение сверху и средние значения для каждого цвета. Условия камеры настроены на получение четкого изображения брызг в период зажигания дуги, поэтому используется скорее условие передержки, а некоторые данные в яркой области насыщены. На графике показаны первые 1000 данных, а также многие из первых 50 данных. Размер данных этого видео: 320×256 (= 81,920 элементов), то первые 1000-е данные означают верхние 3% значения. В этом смысле состояние захвата этой фигуры едва ли не лучше всего для понимания на стадии зажигания дуги. На рис. 16 также показана яркость на конечном этапе. Яркость увеличивается со временем, пока не достигнет устойчивого состояния. Итак, все верхние значения насыщены. Излучение плазмы резко прекращается с истечением дуги, однако в космосе остается много горячих частиц. Излучение паров горячего металла появляется только на этой конечной стадии, как показано на рисунке 12(h), поэтому среднее значение синего цвета в этот конечный момент увеличивается.

Среднее значение ниже верхних значений, поскольку оно содержит низкие значения на темном фоне. На рис. 17 показана разница среднего уровня для суммарного изображения и его на дуге и соответствующей площади. Тенденция обоих данных почти одинакова, за исключением чувствительности к изменению. Источник питания использует инверторное управление на высокой частоте. Яркость дуги меняется с этой частотой, и частота близка к скорости захвата изображения 54kfps. Таким образом, возникает некоторая интерференция в виде биений, изображенных на рисунке 17(b). Однако размер области цели почти одинаков, поэтому среднее значение для всего изображения имеет некоторый смысл. Спектроскопическая высокоскоростная визуализация также осуществляется, но скорость видео составляет 2kfps. Временные графики горизонтального распределения показывают разницу. Излучение за счет рекомбинации атомов существенно при продолжительности зажигания дуги до тех пор, пока не образуется ион.

Рис. 17.

Примеры характеристик яркости.

Оценка температуры на катоде и аноде важна для понимания процесса сварки. Использование значения теплового излучения является хорошим способом оценки распределения температуры, даже если оно обычно завышает оценку температуры за счет воздействия дуги. Другой способ оценки температуры катода — использование площади катодного пятна. Электронная плотность является функцией температуры, поэтому оценка средней температуры катодного пятна становится возможной, когда мы считаем размер этой области по изображению. На рис. 18 показано влияние содержания газа на температуру катода. Катодное пятно в аргоне сосредоточено на острие. Размер пятна увеличивается при добавлении гелия. Размер катодного пятна внезапно увеличивается, когда содержание гелия превышает 25%. Температура катода становится высокой с увеличением размера катода. Это резкое изменение вызвано охлаждающим эффектом электрода. Когда катодное пятно маленькое и расположено сверху, ток, проходящий через конический электрод, эффективно нагревается за счет концентрированного тока в конусообразном электроде. Охлаждающий эффект также эффективно действует за счет теплопроводности в конусе. Когда катодное пятно увеличивается за счет добавления гелия в аргон, эффективность нагрева снижается. Нагрев от столкновения горячего гелия с верхним положением электрода также увеличивается.

Рис. 18.

Влияние содержания газа на поведение дуги.

Рис. 19.

Влияние давления на поведение дуги и температуру электрода.

Изменение температуры в зависимости от давления окружающей среды также оценивается, как показано на рис. 19. В данном случае в качестве защитного газа используется чистый аргон, но в этом случае аргон заполняется в экспериментальной барокамере. Так, поток аргона вдоль электрода отсутствует, охлаждающее действие защитным газом отсутствует. И система охлаждения катода другая, это реакции, при которых температура катода в атмосферных условиях выше температуры, показанной на рисунке 18. Аргоновая дуга при низком давлении выглядит как гелиевая дуга в атмосферных условиях.

На рис. 20 показана динамическая характеристика теплового излучения. Оба электрода вольфрамовые. Верхний – катод, нижний – анод. Этот фильм снят через интерференционный фильтр 532 нм. Псевдоцветной дисплей выбран для отображения разницы в яркости, потому что глубина данных этой высокоскоростной камеры составляет 10 бит. Много тепла теряется при эмиссии электронов на катоде. Анод нагревается за счет столкновения электронов. По этой причине анод намного ярче катода. На рис. 21 показано влияние длины волны на яркость. Верхние изображения показывают исходное монохромное изображение, а нижние изображения показывают псевдоцветное изображение. Тепловое излучение на коротких волнах намного меньше по сравнению с длинноволновыми, потому что самое высокое излучение возникает примерно при 950-1100нм. Условия захвата устанавливаются в правильное значение для каждой длины волны. Яркость также нормализована, поэтому контурная линия показывает примерное распределение яркости.

Рис. 20.

Динамический отклик теплового излучения.

Рис. 21.

Влияние длины волны на излучение.

Оценка температуры по яркости – простой метод. Но коррекция полученных данных затруднительна. Есть много неизвестных факторов, которые нужно исправить. Одним из простых способов исправления данных является использование данных в области затвердевания. Скрытая теплота затвердевания обуславливает некоторые характерные черты вокруг этой области. Когда данные о яркости расположены в виде временной диаграммы, на стадии затвердевания сохраняется то же значение, как показано между точками b и c на рисунке 22. Период между «a» и «b» представляет собой стадию плавления без влияния дуги. Значения сброса со стадии дуги на стадию отсутствия дуги составляют около 1500 в точке D, 1000 в точке C и 750 в точке A. На эти значения влияет излучение дуги. Точка А не расплавлена. Затвердевание начинается в точке b и заканчивается в точке с, когда затвердевает почти весь металл вблизи точки с. Данные в период плавления, который находится между «а» и «б», практически одинаковы. Данные яркости увеличиваются, когда начинается затвердевание, поверхность твердого состояния шероховатая и покрыта оксидом, поэтому эффективность излучения выше, чем у жидкого состояния. Одна проблема заключается в том, почему данные яркости в точках C и D отличаются. Время затвердевания больше в точке D, это логично, так как теплоемкость на жировом участке выше.

Рисунок 22.

Измерение температуры поверхности.

Рис. 23.

w3.org/2012/symbol»> Пример одноцветного видео этапа зажигания дуги.

На рис. 23 показано распределение температуры, рассчитанное по данным яркости. В качестве защитного газа в этом случае используется аргон и выполняется сварка валика с пластиной. Используемые полосовые фильтры 957нм и 970нм. Условие захвата устанавливается так, чтобы яркость на вольфрамовом электроде становилась чуть ниже насыщения. Причина, по которой используется ближняя длина волны, заключается в оценке влияния излучения дуги. Расчетные результаты для обоих случаев практически одинаковы. Температура в верхнем положении становится высокой на ранней стадии зажигания дуги. Дуга концентрируется вверху, поэтому температура становится высокой. Через 2-3 секунды температура стабилизируется. Значения температур выше по сравнению с показанными на рисунке 18. Необходима разумная коррекция данных яркости.

На рис. 24 показано распределение температуры нижней поверхности сварочной ванны. Воздействие излучения дуги отсутствует, и граница между жидкостью и твердым телом в этом случае четко распознается. Температуру плавления можно использовать для корректировки данных яркости по температуре. Яркость на сплошной области выше, чем на сплошной, поэтому для определения значения температуры используются разные формулы подгонки. Внутри области красного цвета находится расплавленная ванна, точное распределение температуры в сварочной ванне показано справа. Верхний рисунок показывает раннюю стадию сварки, а нижний — распределение в установившемся режиме. Длина сварочной ванны увеличивается.

Рис. 24.

Псевдоцветное изображение распределения температуры.

4. Анализ стационарного состояния

4.1. Влияние активного флюса на поведение дуги

На рис. 25 показано влияние активного флюса на поведение сварочного процесса. Верхние снимки сделаны в наклонном положении. Нижние снимки сделаны в горизонтальном положении, чтобы наблюдать за металлическим паром в бассейне. Основное отличие заключается в размере площади анода. Площадь анода для обычной сварки широкая. Анодная область для активного потока узкая, и на анодной области видна некоторая струя пара. Следующим отличием является положение цвета металлических паров на катоде. Пары металла в дуге снижают температуру плазмы, так как потенциал ионизации металла значительно ниже, чем у аргона и гелия. А пар металла в дуге полностью ионизируется. Ион металла движется к катоду под действием электрического поля. Площадь анода для активного флюса очень узкая. Это означает, что электрон ограничен до этого размера, и почти все электроны сталкиваются с этой областью. Наоборот, электрон для нормального случая широко распространен в широкой области анода.

На рис. 26 показана динамическая реакция поведения дуги от нормальной области до области, где закрашен активный флюс. Дуга начинается слева (нормальная область) вправо (активная область потока). Площадь анода в обычном корпусе широкая. Когда сварочная ванна достигает области активного флюса, расплавленный активный флюс проникает в ванну. А область анода оттеснена к тыльной стороне проникшим слоем флюса. Верхние и нижние изображения были сняты камерой разных производителей. Изображения, снятые камерой на рис. 26, также изготовлены другим производителем. Угол конусности электродов, обработка поверхности и дата захвата совпадают, но условия сварки и материал одинаковы. Тона цвета на этих картинках совершенно разные. Еще одно различие между нормальной дугой и активным потоком заключается в поведении лужи. Переднее положение бассейна становится ближе на корпусе с активным флюсом. И длина бассейна не меняется, поэтому конец бассейна перемещается назад при активном потоке. Уровень вибрации увеличивается при активном потоке, возникает много мелкой ряби.

Рис. 25.

w3.org/2001/XMLSchema-instance» xmlns:sym=»http://www.w3.org/2012/symbol»> Влияние активного потока на дуговой процесс.

Рис. 26.

Влияние активного потока на поведение дуги и ванны.

Рис. 27.

Влияние активного потока на плазму дуги.

На рис. 27 показаны типичные изображения конфигурации плазмы и распределения спектра в псевдоцвете. Дуга создается в аргоне. Изображения слева представляют собой одноцветные изображения на длине волны 950 нм, в этом диапазоне нет сильных спектров для аргона, обычной нержавеющей стали и нержавеющей стали с активным флюсом. Эти изображения отображаются в псевдоцвете, чтобы подчеркнуть разницу в обоих состояниях. Это одноцветные изображения, и более яркая точка указывает на более высокую температуру. Верхний правый рисунок показывает распределение спектра вдоль центральной линии катода при нормальной сварке. На нижнем правом рисунке показана разница между нормальным случаем и активным потоком. Область, где яркость для обычной пластины выше, чем для активного потока, отображается зеленым цветом. Красный цвет показывает противоположный случай. Интенсивность показывает величину разницы яркости. Излучение от нормальной пластины вблизи расплавленной ванны больше. Наоборот, яркость активного потока выше на поверхности электрода и во внешнем пространстве основной плазмы, как показано красным цветом. Излучение от области активного потока вблизи поверхности очень низкое.

Реальный физический и химический процесс влияет на яркость. Яркость на катоде низкая. Трудно распознать разницу при просмотре обычного видео человеческим глазом. Однако есть некоторая разница частоты в пространстве и/или времени. Псевдоцветное отображение — хороший способ показать пространственные различия, как показано на рис. 28 (а, б). Небольшую разницу из-за химической реакции также можно извлечь, как показано на рис. 28(c,d). Расплавленный оксид тория на электроде перемещается с верхней стороны в верхнее положение. Поведение этой химической и физической реакции становится видимым при некоторой численной обработке. Эти реакции остаются следами на электроде. Эти доказательства можно наблюдать с помощью SEM и EDM.

Рисунок 28.

Влияние кислорода на реакции на катоде.

4.2. Влияние силы тяжести на поведение дуги

На рис. 29 показано влияние силы тяжести на процесс сварки. Высокоскоростное видео снимается в эксперименте с падающей башней. Высота зоны свободного падения составляет 10 м, а время микрогравитации — 1,3 с. Этот период времени короткий, но его достаточно для обнаружения переходного движения от состояния нормальной гравитации к состоянию микрогравитации. Нет ограничений по времени для продолжения процесса сварки до испытания на падение. На форму расплавленного металла явно влияет гравитация. Видимых изменений течения расплавленного металла в сварочной ванне не наблюдается. Однако на течение металла действует сила инерции, и временной отклик силы инерции неизвестен. Период восстановления для уравновешивания статических сил завершается через 10 мс, а некоторая вибрация из-за перерегулирования сохраняется около 10 мс.

Рис. 29.

Результаты эксперимента с падающей башней.

4.3. Высокоскоростная визуализация переноса металла в процессе GMAW

Высокоскоростная визуализация явлений плавления проволоки и переноса капель проводилась в течение длительного времени. Визуализация силуэта с использованием сильного внешнего света была необходима для наблюдения за переносом металла в процессе дуговой сварки металлическим газом (GMAW). Процесс GMAW имеет некоторую периодическую вибрацию при переносе металла. Использование полосовых фильтров в ближнем инфракрасном диапазоне становится удобным, поскольку оно содержит информацию о температуре (Ogawa, 2004).

На рис. 30 показан типичный перенос металла при сварке GMA с интерференционным фильтром 950 нм без внешнего освещения. Полоса изображения также полезна для демонстрации динамического поведения. Реакции на границе раздела плазма/металл включают удаление кислорода на аноде и разряд и захват ионов кислорода на катоде. На рис. 30 показана реакция проникновения кислорода в расплавленный металл в расплавленной проволоке. Сочетание кислорода и углерода в проволоке образует оксид углерода. Газ резко расширяется под действием высокой температуры и взрывается на пути к заготовке. На штриховом изображении показаны точки разбрызгивания и необычные ситуации. Брызги распознаются как линии шипов, идущие наружу от центра проволоки, а скорость полета распознается как угол их прилегания. Резкое расширение капли распознается как неправильный узел. Эта сцена автоматически обнаруживается при обработке изображения этой фигуры. Достоинством высокоскоростной системы визуализации является то, что она использует цифровые данные; следовательно, эффективный анализ может выполняться автоматически (Ogawa et al., 2003).

Одноцветное видео является своего рода тепловым изображением и представлено в псевдоцвете, чтобы подчеркнуть физические изменения. Катодное пятно присутствует на первом кадре. Плавящаяся часть в верхней части проволоки увеличивается, и область между этой плавящейся частью и сплошной проволокой становится тонкой. Плотность тока этой тонкой части становится высокой, и температура в этой области быстро увеличивается. В этой области также действует защемляющая сила. Сочетание этих сил приводит к высвобождению металла. Вскоре возникает дуга между новым наконечником и каплей с небольшими брызгами. Этот набор изображений дает визуальное представление о режимах передачи в GMAW.

Рисунок 30.

Диаграмма времени обнаружения ненормального состояния.

4.4. Высокоскоростная визуализация процесса лазерной сварки

Лазерная сварка — это метод высокоскоростной сварки. Гибридные системы, такие как гибридная лазерная дуга и гибридная лазерная горячая проволока, часто используются для повышения эффективности соединения больших конструкций. При обычном наблюдении за процессом дуговой сварки используется система с фиксированной горелкой. Заготовка движется во время сварки. Высокоскоростная камера тяжелая и большая, чтобы носить с собой лазерный фонарик. Когда движущийся объект фиксируется неподвижной камерой, наблюдаемый объект перемещается в кадре, как показано на рис. 31(а). Воссоздать сцену как статическую систему факелов несложно, как показано на рис. 31(b). Однако эта система требует широкого диапазона размеров изображения. Система наблюдения в статических координатах сохраняет размер изображения и/или улучшает пространственное разрешение, как показано на рисунке 31(c).

Система перемещения горелки имеет преимущества для представления информации о качестве всего результата сварки, как показано на рис. 32. Эти изображения создаются с использованием информации гистограммы. Огни имеют несколько сведений о своем происхождении и проявляются в статистических характеристиках. Поведение дуги, дыма и распыления, по-видимому, определяется статистическими особенностями. Сам лазер невидим. Но лазер воздействует на дым и шлейф, и в его величине появляется некоторое статистическое изменение. Таким образом, лазерный канал может быть показан на реконструированном изображении, как показано на рисунке 33. На рисунке 33 показано псевдоцветное отображение изображения среднего значения, изображения исходного среднего значения и изображения отклонения соответственно. Канал лазерного луча виден на этом рисунке.

Рис. 31.

Сравнение систем координат.

Рис. 32.

Пример методов визуализации..

Рис. 33.

Статистическое изображение лазерно-дуговой гибридной сварки.

4.5. Мониторинг и оценка процесса GTAW

На рис. 34 показана система обучения сварщиков односторонней стыковой сварки тонкой нержавеющей стали. Эта система использует четыре камеры для определения навыков сварщика. Сварочные испытания проводятся ручным способом. Камера горелки фиксирует сварочную ванну и дугу. Камеры 2 и 3 закреплены на каретке для захвата положения поверхности и дна свариваемого листа. Камера 4 — стационарная камера для наблюдения за движением сварщиков. Камера 3 является наиболее важной камерой для определения качества сварки. Эта камера фиксирует состояние дна бассейна, а система показывает проанализированное состояние проникновения звуком в режиме реального времени. Пять тонов используются для уведомления сварщика о фактическом состоянии. Сварщик может наблюдать за положением дна на маленьком ЖК-мониторе внутри крышки. Этот монитор отображает только изображение с камеры 3. Сигналы напряжения и тока также записываются и отображаются на экране в цвете. Когда сигнал выходит за допустимые пределы, обычный зеленый цвет меняется на красный. Собранные данные сохраняются в папке данных. В этот же момент наставник сварщика рассказывает сварщику о важных моментах, и этот голос также записывается в систему. Сварщик может наблюдать за своей операцией, чтобы выбрать свои данные. Почти те же функции воспроизводятся системой с указанием голоса наставников. В справочной папке хранится несколько справочных материалов о работе наставников и редакционные видеоролики. Обучаемый может в любое время просмотреть эталонное видео. Таким образом, он может освоить свое мастерство без какого-либо стресса, связанного с фактической сваркой. Другой целью этой системы является изучение взаимосвязи между сигналами напряжения и силы тока, изображением камеры фонарика и ситуацией проникновения. Были получены данные более 200 сварщиков нескольких сварочных компаний для улучшения алгоритма оценки по изображению камеры горелки и электрическим сигналам ручной сварки. Те же самые данные о работе автоматической сварки также получают в различных условиях сварки. Оценка качества сварки одной системой камер становится возможной, когда характеристика сварщика сохраняется в базе данных. Одна система камер используется в реальном производственном процессе, и весь ручной процесс записывается для оценки качества продукции.

Рисунок 34.

Тренажер ГТА сварщиков односторонней стыковой сварки с полным проплавлением.

5. Заключение

Высокоскоростная визуализация процесса сварки является мощным инструментом для понимания их природы. Глубокое знание принципа целевого процесса необходимо для того, чтобы успешно его брать и анализировать. В этой статье описаны некоторые фундаментальные методы высокоскоростной визуализации.

Ссылки

1. Иноуэ, К. (1981) Обработка изображений для оперативного обнаружения процесса сварки, Пер. ЮВРИ, 101318
2. OgawaY2008Точное трехмерное измерение явления дуговой сварки, J. Soc. Инструм. Control Eng.,476568 на японском языке)
3. OgawaY2011Техника высокоскоростной визуализации Часть 1, Наука и технология сварки и соединения,1611626
4. PatteeH. Eet al 1973 Влияние излучения дуги и тепла на сварщиков, Welding Journal, 52297308
5. ShawC. BJr(1975 Диагностические исследования дуги GTAW. Часть 1. Наблюдательные исследования, Welding Journal, 5433s44s
6. ZachariaTDavidS. A1993Mathematical Modeling of Weld Phenomena, Welding Journal,52323

Sections

Author information

1.Introduction
2.Basics on imaging for fusion welding phenomena
3.Observation of transient response
5.Conclusion

Ссылки

Автор:

Yoji Ogawa

Опубликовано: 4 июля 2011 г. Опубликовано: 21 ноября 2012 г.

СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

© 2012 Автор(ы). Лицензиат IntechOpen. Эта глава распространяется в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution 3.0, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Модель открытого доступа применяется ко всем нашим публикациям и предназначена для исключения подписки и платы за просмотр. Такой подход обеспечивает бесплатный немедленный доступ к полным текстовым версиям вашего исследования.

Являясь золотым издателем открытого доступа, плата за публикацию открытого доступа выплачивается при принятии после рецензирования рукописи. Взамен мы предоставляем высококачественные издательские услуги и эксклюзивные преимущества для всех участников. IntechOpen является надежным издательским партнером более 140 000 международных ученых и исследователей.

Плата за публикацию в открытом доступе (OAPF) подлежит оплате только после того, как глава вашей книги, монография или журнальная статья будут приняты к публикации.

На этапе запуска журналы не взимают APC, они будут финансироваться IntechOpen.

*Эти цены не включают налог на добавленную стоимость (НДС). Жителям стран Европейского Союза необходимо добавить НДС, исходя из конкретной ставки в стране их проживания. Учреждения и компании, зарегистрированные в качестве плательщиков НДС в своей стране-члене ЕС, не будут платить НДС, если в процессе подачи заявления будет предоставлен регистрационный номер плательщика НДС. Это стало возможным благодаря методу обратного начисления в ЕС.

Ваш менеджер по работе с авторами сообщит вам обо всех пунктах, не покрываемых OAPF, и предоставит точную информацию об этих дополнительных расходах, прежде чем продолжить.

Чтобы изучить возможности финансирования и узнать больше о том, как вы можете финансировать свою публикацию IntechOpen, перейдите на нашу страницу финансирования открытого доступа. IntechOpen предлагает квалифицированную помощь всем своим Авторам. Мы можем помочь вам в обращении к финансирующим органам и учреждениям в отношении платы за публикацию, предоставив информацию о соблюдении политики открытого доступа вашего спонсора или учреждения. Мы также можем помочь в распространении информации о преимуществах открытого доступа, чтобы поддержать и усилить ваш запрос на финансирование и предоставить персональные рекомендации в процессе подачи заявки. Вы можете связаться с нами по адресу [email protected] для получения дополнительной информации или помощи.

Для авторов, которые все еще не могут получить финансирование от своих учреждений или организаций, финансирующих исследования, для отдельных проектов, IntechOpen предлагает возможность подать заявку на отказ от прав, чтобы компенсировать некоторые или все потоки обработки. Подробную информацию о нашей Политике отказа можно найти здесь.

IntechOpen сотрудничает с Enago через родственный бренд Ulatus, одного из ведущих мировых поставщиков услуг по переводу книг. Их услуги призваны донести суть вашей работы до читателей со всего мира на понятном им языке.

IntechOpen Авторы, желающие воспользоваться этой услугой до отправки, получат 20% скидку на все переводческие услуги. Чтобы узнать больше информации или получить расценки, посетите сайт https://www.enago.com/intech

. Плата за публикацию в открытом доступе уплачивается при принятии после рецензирования рукописи. Взамен мы предоставляем высококачественные издательские услуги и эксклюзивные преимущества для всех участников. IntechOpen является надежным издательским партнером более 140 000 международных ученых и исследователей.

На этапе запуска журналы не взимают APC, они будут финансироваться IntechOpen.

\r\n\tУченые давно проводят исследования, чтобы понять окружающую среду и место человека в ней. Поиск этих знаний становится все более важным, поскольку быстрый рост населения и экономическое развитие усиливают нагрузку человека на экосистемы. К счастью, быстрый рост во многих научных областях способствует развитию нашего понимания наук об окружающей среде. Прорывы в вычислительной технике, молекулярной биологии, экологии и науке об устойчивом развитии повышают нашу способность использовать науки об окружающей среде для решения реальных проблем.
\r\n\tЧетыре темы этой серии книг — Загрязнение; Экологическая устойчивость и управление; Экосистемы и биоразнообразие; и Науки о воде — будут рассмотрены важные области достижений в области наук об окружающей среде. Они будут представлять собой прекрасную начальную группу опубликованных работ по этим критическим темам.

\r\n\tПреобразование нашего мира: Повестка дня в области устойчивого развития на период до 2030 г., одобренная Организацией Объединенных Наций и 193 государствами-членами, вступила в силу 1 января 2016 г. и служит руководством для принятия решений и действий до 2030 г. и далее. Центральное место в этой повестке дня занимают 17 целей, 169связанные цели и более 230 индикаторов, которые пересматриваются ежегодно. Видение, предусмотренное в реализации ЦУР, сосредоточено на пяти принципах: люди, планета, процветание, мир и партнерство. Этот призыв к новым целенаправленным усилиям гарантирует, что у нас будет безопасная и здоровая планета для нынешнего и будущих поколений.

\r\n\tЭта серия посвящена исследованиям и прикладным исследованиям, связанным с пятью P, по следующим темам:

\r\n\t1. Устойчивая экономика и справедливое общество, которые связаны с ЦУР 1 «Ликвидация бедности», ЦУР 2 «Ликвидация голода», ЦУР 8 «Достойная работа и экономический рост», ЦУР 10 «Сокращение неравенства», ЦУР 12 «Ответственное потребление и производство» и ЦУР 17 «Партнерство для достижения целей».

\r\n\t2. Здоровье и благополучие с упором на ЦУР 3 «Хорошее здоровье и благополучие» и ЦУР 6 «Чистая вода и санитария»

\r\n\t3. Инклюзивность и социальное равенство, включая ЦУР 4 по качественному образованию, ЦУР 5 по гендерному равенству и ЦУР 16 по миру, справедливости и сильным институтам

\r\n\t4. Изменение климата и экологическая устойчивость, включая ЦУР 13 по борьбе с изменением климата, ЦУР 14 по жизни под водой и ЦУР 15 по жизни на суше

\r\n\t5. Городское планирование и управление окружающей средой, охватывающие ЦУР 7 по доступной чистой энергии, ЦУР 9по промышленности, инновациям и инфраструктуре и ЦУР 11 по устойчивым городам и сообществам.

\r\n\tСерия также направлена на поддержку использования сквозных ЦУР, поскольку многие из перечисленных выше целей, задач и показателей взаимосвязаны, чтобы влиять на нашу жизнь и решения, которые мы принимаем ежедневно, делая их невозможно привязать к одной теме.

\r\n\tВо всем мире экологический след растет быстрее, чем ВВП. Это явление изучается учеными уже много лет. Однако сейчас как никогда нужны четкие стратегии и действия. Каждый день человечество, от отдельных лиц до предприятий (государственных и частных) и правительств, призвано изменить свое мышление, чтобы найти благотворное сочетание для устойчивого развития. Устойчивое мышление предполагает, в первую очередь, эффективное и стратегическое управление доступными ресурсами, будь то природные, финансовые, человеческие или реляционные. Таким образом, стоимость создается за счет содействия росту, улучшению и социально-экономическому развитию сообществ и всех участников, составляющих цепочку создания стоимости. В ближайшие десятилетия нам нужно будет перейти от общества, в котором экономическое благополучие и здоровье измеряются ростом производства и потребления материалов, к обществу, в котором мы живем лучше, потребляя меньше. В этом контексте оцифровка может нарушить процессы, что будет иметь серьезные последствия для окружающей среды и устойчивого развития. Существует множество проблем, связанных с устойчивостью и цифровизацией, необходимостью рассмотрения новых бизнес-моделей, способных извлекать ценность, владение данными, их совместное использование и интеграция, а также сотрудничество по всей цепочке поставок продукта. Чтобы создать ценность, эффективная разработка сложной системы, основанной на принципах устойчивости, является сложной задачей, требующей глубокой приверженности как технологическим факторам, таким как данные и платформы, так и человеческим измерениям, таким как доверие и сотрудничество. Регулярные исследования, исследования и внедрение должны быть частью пути к устойчивым решениям. Следовательно, в этой теме будут проанализированы модели и методы роста, направленные на достижение справедливости между поколениями с точки зрения экономического, социального и экологического благополучия. Он также будет охватывать различные темы, в том числе оценку рисков в контексте устойчивой экономики и справедливого общества.

\r\n\tУстойчивые подходы к здоровью и благополучию в нашем восстановлении после COVID 19 должны быть сосредоточены на экологических подходах, которые отдают приоритет нашим отношениям друг с другом и включают взаимодействие с природой, искусством и нашим наследием. Это гарантирует, что мы найдем способы жить в нашем мире, которые позволят нам и другим существам процветать. Мы больше не можем полагаться на медицинские подходы к здоровью, которые ждут, пока люди заболеют, прежде чем пытаться их лечить. Нам нужно жить в гармонии с природой и заново открывать для себя красоту и баланс в нашей повседневной жизни и окружающей среде, которые способствуют нашему благополучию и благополучию всех других существ на планете. Эта тема предоставит информацию и знания о том, как добиться этого изменения в здравоохранении, основанного на экологически устойчивых методах.

\r\n\tЭта тема посвящена усилиям и продвижению ЦУР 4 ЮНЕСКО, инициативе ЮНЕСКО в отношении будущего образования и необходимости нового общественного договора в сфере образования. Он направлен на распространение знаний о политике, стратегиях, методах и технологиях, которые повышают устойчивость и устойчивость развития будущего образования и нового общественного договора в сфере образования. Он также рассмотрит глобальные проблемы, такие как глобализация, демографические изменения, цифровая трансформация, изменение климата, окружающая среда и социальные основы устойчивого развития.

\r\n\tРеагирование на пандемию и предшествовавшее ей широкое недовольство должно основываться на новом общественном договоре и Новом глобальном курсе в области образования, который обеспечивает равные возможности для всех и уважает права и свободы всех людей (ЮНЕСКО; 2021 г. ). ). Такой новый общественный договор, предложенный ЮНЕСКО, должен основываться на общих принципах, лежащих в основе прав человека, — инклюзия и равенство, сотрудничество и солидарность, коллективная ответственность и взаимосвязь, — и руководствоваться следующим фундаментальным принципом: обеспечить каждому доступ к к качественному образованию на протяжении всей жизни.

\r\n\tМы сталкиваемся с двойной задачей: выполнить невыполненное обещание обеспечить право на качественное образование для каждого ребенка, молодежи и взрослого, а также полностью реализовать преобразующий потенциал образования как пути к более устойчивое коллективное будущее. Для этого нам нужен новый общественный договор в сфере образования, который устранит неравенство и изменит будущее. Этот новый общественный договор должен основываться на правах человека и принципах недискриминации, социальной справедливости, уважения жизни, человеческого достоинства и культурного разнообразия. Она должна включать этику заботы, взаимности и солидарности. Новый общественный договор основывается на инклюзивности, справедливости, обучении на протяжении всей жизни, ЦУР, сотрудничестве и личном обучении в глобальном контексте демократии.

\r\n\tНа международном уровне принятие рекомендации по открытым образовательным ресурсам и рекомендации по открытой науке представляет собой важный шаг на пути к построению более открытых и инклюзивных обществ знаний, а также к достижению Повестки дня ООН на период до 2030 года. Действительно, выполнение рекомендаций поможет достичь как минимум еще пяти Целей в области устойчивого развития (ЦУР), которые переплетаются с темой этой серии книг, а именно ЦУР 5 (Гендерное равенство), ЦУР 9 (Промышленность, инновации и инфраструктура), ЦУР 10. (Уменьшение неравенства внутри стран и между ними), ЦУР 16 (Мир, справедливость и сильные институты) и ЦУР 17 (Партнерство для достижения целей).

\r\n\tУстойчивое развитие направлено на увязку экономического развития с защитой окружающей среды и социальным развитием для обеспечения будущего процветания людей и планеты. Для решения глобальных проблем развития и окружающей среды Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций в 2015 году приняла 17 целей в области устойчивого развития. В ЦУР подчеркивается, что экологическая устойчивость должна быть тесно связана с социально-экономическим развитием, которое должно быть отделено от эскалации использования ресурсов и ухудшения состояния окружающей среды с целью снижения нагрузки на окружающую среду, повышения благосостояния людей и улучшения региональной справедливости. Более того, устойчивое развитие ищет баланс между человеческим развитием и уменьшением экологических/экологических предельных выгод. В условиях усиливающегося стресса, вызванного изменением климата, возникло множество экологических проблем, вызывающих серьезные последствия как в глобальном, так и в местном масштабе, что приводит к сокращению экосистемных услуг и утрате биоразнообразия. Отношения человечества с эксплуатацией ресурсов и защитой окружающей среды являются серьезной глобальной проблемой, поскольку в антропоцене возникают новые угрозы безопасности человека и окружающей среды. В настоящее время мир сталкивается с серьезными проблемами в области экологической устойчивости для защиты глобальной окружающей среды и восстановления деградировавших экосистем при сохранении человеческого развития с региональным равенством. Таким образом, экологическая устойчивость со здоровыми природными экосистемами имеет решающее значение для поддержания процветания человечества на нашей потеплевшей планете.

\r\n\tЕсли мы стремимся к процветанию как общества и как вида, альтернативы развитию и росту, ориентированным на устойчивость, не существует. Устойчивое развитие больше не выбор, а необходимость для всех нас. Экосистемы и сохранение экосистемных услуг, а также инклюзивное городское развитие представляют собой многообещающие решения экологических проблем. В контексте акцент на изучении этих областей позволит нам выявить и определить критические факторы территориального успеха в предстоящие десятилетия, которые будут учитываться главными действующими лицами, лицами, принимающими решения и определяющими политику, техническими специалистами и общественностью в целом.

\r\n\tПоэтому целостное городское планирование и управление окружающей средой являются важнейшими сферами, которые будут определять устойчивые траектории для нашей урбанизирующейся планеты. Эта тема городского и экологического планирования направлена на привлечение материалов, которые касаются проблем и решений в области устойчивого городского развития, включая комплексное управление городскими водными ресурсами, планирование городской экономики замкнутого цикла, мониторинг рисков, планирование на случай непредвиденных обстоятельств и реагирование на стихийные бедствия, а также ряд других проблем и решений.

Что такое электродуговая сварка? – Тщательное понимание

Последнее обновление 09 сентября 2022 г.

SMAW (дуговая сварка в защищенном металле), также называемая электродуговой сваркой, является наиболее часто используемым подходом к сварке во всех процедурах дуговой сварки. Для соединения различных металлов используется электрический ток и анод в сварочной ванне.

Универсальность и простота делают его еще более популярным. Анод состоит из стержня или цельного металлического стержня (отсюда и название), окруженного покрытием из металлических порошков и композитов с агентом, который связывает их, чтобы они могли закрепляться на его поверхности.

Помните, что правильным термином для стержня является электрод. Электрический ток (переменный или постоянный) используется для создания электрической дуги между металлами, которые вы прикрепляете, и электродом. Это место известно как сварочная ванна.

Сварка стержнем в основном используется при сварке стали и чугуна и широко используется в ремонте и техническом обслуживании, а также при строительстве тяжелых стальных конструкций.

Как это работает?

SMAW восходит к 1889 году, когда Чарльз Л. Коффин запатентовал эту процедуру. В наши дни это один из наиболее широко используемых методов сварки, поскольку вы можете использовать его как для ремонтной сварки, так и для производства.

Кроме того, вы можете использовать его во всех положениях сварки на всех черных металлах. Его также называют ручным металлом; дуговая сварка под флюсом или дуговая сварка защитным металлом. При сварке электродом электрод, покрытый флюсом (металлический стержень или палка, удерживаемый на держателе электрода, подключенном к источнику питания), используется для создания сварного шва.

Авторы и права: Tortoon, Shutterstock

Электрический ток проходит через электрод и касается основного металла. Между тем, флюс создает газ, который защищает электрическую дугу между свариваемым металлом и анодом.

Помогает предотвратить загрязнение атмосферными газами и делает электродуговую сварку, в отличие от сварки МИГ, пригодной для работы на открытом воздухе. Когда анод начинает оттаивать, флюс, покрывающий его, образует облако газов, которое защищает расплавленный металл и останавливает коррозию.

По этой причине она также известна как дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа. Облако газа оседает на ванну расплавленного металла при остывании и превращается в шлак. Его нужно срезать после того, как вы закончите сварку.

Процедура SMAW относительно проста и не требует особого оборудования.

Хотя сварка электродом является одним из наиболее широко используемых методов сварки, для получения чистых сварных швов высшего качества требуются опыт и обучение.

Несколько проблем, которые могут возникнуть при ухудшении качества, включают:

Плохой сплав
Растрескивание
Брызги
Слабые сварные швы
Неглубокое проникновение
Проницаемость

Эти проблемы вызваны ошибками в процедуре сварки, такими как грязный металл, использование низкого напряжения или большой силы тока. К другим ошибкам относятся использование слишком быстрого времени перемещения, пузырьки газа, использование металлов, не подходящих для этой цели, и недопущение движения в сварном шве.

Такие подводные камни объясняют, почему правильная подготовка имеет решающее значение. При сварке электродом также необходимо избавиться от «шлака» (слоя побочного продукта, который необходимо сколоть после сварки).

Оборудование, используемое для сварки электродом

Из всех процедур электродуговой сварки аппарат для сварки электродом является самым простым. Сварочный аппарат состоит из четырех частей:

Держатель стержня/электрода
Выходная мощность (непрерывное напряжение) или сварочный аппарат SMAW
Зажим заземления
Приклеиваемые сварочные стержни/электроды для сварки с

Кредит: Bannafarsai_Stock, Shutterstock

Основные требования безопасности при сварке электродами

В отличие от многих других профессий, где проповедуется безопасность и где происходят несчастные случаи и травмы, ошибки при сварке неизбежны, если вы не соблюдаете меры предосторожности буквально.

Если вы будете сваривать, не надев правильное защитное снаряжение, вы напортачите, и это может даже привести к летальному исходу! Поэтому отнеситесь к этому серьезно.

Для начала вам нужно надеть правильную одежду и защитное снаряжение. Вам также может потребоваться вентилятор, если вы работаете в замкнутом пространстве.

Сварочный дым ядовит! Необходимое основное снаряжение должно включать:

Сварочные перчатки из кожи
Огнестойкая обувь или кожаные сапоги
Сварочная насадка
Кожаная куртка сварщика или хлопковая рубашка с длинными рукавами
Брюки из хлопка или любых негорючих материалов
Если вентиляция затруднена, используйте респиратор или вентилятор
Если вокруг есть легковоспламеняющиеся вещества, необходимо иметь огнетушитель

Даже при наличии надлежащего защитного снаряжения (также называемого средствами индивидуальной защиты или СИЗ) ваша одежда может загореться и получить ожоги от расплавленного металла и искр. Наиболее распространенная травма известна как «вспышка». Вспышка исходит от ультрафиолетового света, который излучает сварочная палочка.

Технически вспышка — это ультрафиолетовое излучение. Это похоже на солнечные ожоги открытых и незащищенных частей тела. Хуже всего то, что свет дуги вспыхнет прямо вам в глаза.

Вам может показаться, что песок попал в глаза. Также могут возникнуть ожоги третьей степени, и если вы слишком промокнете от пота или дождливой погоды, вас может ударить током.

Кроме того, не выполняйте сварку рядом с легковоспламеняющимися предметами, поскольку это может привести к возгоранию или даже взрыву. Относительно часто одежда сварщиков загорается от тепла или искр. Убедитесь, что вы прочитали предупредительные надписи на своем снаряжении и соблюдайте их!

Где используется?

Вы можете использовать электродную сварку на различных типах металла различной толщины. Он часто используется для работы в тяжелых условиях, включая промышленное железо и сталь, такие как чугун и углеродистая сталь, а также при работе с низколегированными и высоколегированными никелевыми и стальными сплавами.

Ручная сварка используется в самых разных отраслях промышленности, включая:

Строительный
Строительство судов
Сварка под водой
Трубопроводы
Производство сельскохозяйственных машин
Производство стали
Горнодобывающая промышленность
Сварка конструкций
Морской

Некоторые из преимуществ сварки электродом по сравнению с другими видами сварки заключаются в том, что шестерню легко транспортировать и ее можно использовать в самых разных условиях, внутри и снаружи, а также в море на судне.

Хотя SMAW является одной из самых древних форм сварки, новые технологии постоянно совершенствуют процедуры сварки электродами и делают их все более эффективными.

Если сварщик знает, как выбрать правильный электрод, длину дуги, скорость сварки (и работает с чистыми материалами), задача сварки электродом обеспечивает надежную сварку в различных отраслях промышленности.

Преимущества сварки электродом

Сварку электродом можно использовать независимо от краски или окисления в месте сварки.
Можно установить заземляющий зажим для захвата металла в точке, удаленной от места сварки.
При сварке электродом образуется большая дуга, на которую не влияют ни температура, ни ветер.
Сварка стержнями облегчает замену или замену стержней для сварки определенных металлов, таких как нержавеющая сталь, литые металлы и многие другие.
Обеспечивает эффективную сварку внутри и вне помещений
Если вы сварщик, использующий альтернативу постоянного тока (постоянный ток), вы можете изменить полярность электрода, чтобы уменьшить вероятность прожога более тонких металлов.
Вы можете использовать его в местах с ограниченным доступом.
Процедура подходит для многих часто используемых сплавов и металлов.
Приспособление для стержневой сварки довольно простое, доступное и портативное.
Вам не нужен гранулированный флюс или дополнительная газовая защита.

Недостатки сварки электродом

После создания соединения при сварке электродом на металле остаются шлаковые отложения. Перед покраской или последующей сваркой убедитесь, что вы соскоблили или стерли шлак со сварных швов.
При сварке электродом образуется незначительное количество брызг. При сварке электродом на постоянном токе (постоянном токе) образуется меньше брызг, чем при сварке на переменном токе.
Время от времени необходимо заменять стержень, что прерывает процесс сварки.
При сварке электродом трудно сваривать металл толщиной менее ⅛ дюйма.
Вы не можете легко механизировать процесс сварки электродами, так как он считается ручным.
Процедура не подходит для химически активных металлов, таких как тантал, ниобий, цирконий и титан. Это связано с тем, что защита не останавливает кислородное загрязнение сварного шва.

См. также: Что такое точечная сварка? Тщательное понимание

Предоставлено: Tricky_Shark, Shutterstock

SMAW для новичков

Сварка электродом является одной из наиболее распространенных форм дуговой сварки. Однако освоить эту технику сварки сложно. Если вы хотите стать эффективным сварщиком электродуговой сварки, вам необходимо изучить несколько методов и повысить уровень знаний.

Вот важные вещи, на которых вы должны сосредоточиться как новичок:

Текущий контекст

Выбранный вами анод определяет, требуется ли вашему устройству переменный ток (переменный ток) или постоянный ток (постоянный ток). Используйте правильную настройку для вашего конкретного предприятия. Положительный электрод обеспечивает более глубокое проникновение, а отрицательный анод обеспечивает улучшенные результаты для тонких материалов.

Выберите силу тока в зависимости от положения сварки, электрода и визуального осмотра идеального сварного шва. Для идеальной настройки силы тока следуйте рекомендациям производителя.

Длина дуги

При сварке электродом очень важно иметь правильную длину дуги. Для каждого применения и электрода требуется определенная длина дуги, не превышающая диаметр электрода. Например, 0,125-дюймовый анод 6010 удерживается примерно на расстоянии ⅛ дюйма от исходного материала.

Угол хода

Используйте технику «наотмашь» или «перетаскивание», если вы выполняете сварку в горизонтальном положении, над головой или в положении лежа. Убедитесь, что электрод находится под прямым углом к сварному шву.

Наклоните кончик электрода на 5-15 градусов в направлении его движения. Используйте технику «вперед» или «толчок», когда речь идет о вертикальной сварке, которая движется вверх. Наклоните электрод на 15 градусов от направления движения. Это также влияет на скорость движения.

Часто задаваемые вопросы

В: Какой тип сварочного аппарата лучше всего подходит для комплексного использования?

A: Сварочный аппарат переменного/постоянного тока подойдет. Постоянный ток обеспечивает преимущества по сравнению с переменным током при выполнении многочисленных операций дуговой сварки.

К преимуществам относятся:

Меньшее количество отключений дуги и залипания.
Легкий запуск.
Меньше брызг.
Легкая потолочная и вертикальная сварка вверх
Более плавная дуга.

Положительный электрод (постоянный ток обратной полярности) обеспечивает на 10% больше проплавления, чем переменный ток при определенной силе тока, в то время как отрицательный электрод (постоянный ток прямой полярности) лучше сваривает более тонкие металлы.

В: Есть ли преимущества у выхода переменного тока?

A: Да, это отличный вариант, когда вам требуется сварка материала, намагниченного трением, например, когда сено, корм или вода постоянно трутся о стальную деталь. Из-за дугового разряда выход постоянного тока не будет работать.

Это место, где магнитное поле выдувает расплавленный присадочный металл из сварочной ванны. Вы можете сваривать намагниченные детали, поскольку на выходе переменного тока чередуются полярности.

В: Насколько большая машина вам нужна?

A: Машина с палками размером от 225 до 300 дюймов справляется почти со всем, с чем может столкнуться обычный человек. Это связано с тем, что для многих процессов дуговой сварки требуется 200 ампер или меньше. Если вы хотите сваривать материал толщиной более ⅜ дюйма, сделайте много проходов — так делают специалисты при сварке низкоуглеродистой стали толщиной 1 дюйм

В: Вам нужно избавиться от пыли или масла перед началом сварки?

A: В грязных условиях электродуговая сварка более щадящая. Тем не менее, не помешает очистить участки с помощью проволочной щетки или соскоблить лишнюю ржавчину.

Если вы обладаете средними способностями к сварке и должным образом подготовились, вы можете произвести качественный сварной шов. Тем не менее, отличные навыки сварки не могут преодолеть плохую подготовку, потому что это может привести к шлаковым включениям, растрескиванию и несплавлению.

См. также: Насколько горяча сварочная дуга?

A Краткое справочное руководство

Когда использовать сварку МИГ	Когда использовать сварку электродом
При работе с хрупким металлом менее ⅛ дюйма	Если вы будете работать на открытом воздухе, лучше всего подойдет электродуговая сварка, поскольку вы можете получить мощную дугу, на которую не влияет ветер
Если у вас есть сталь, алюминий и нержавеющая сталь	При сварке сплавов или соединений
При работе в помещении	Если вам нужны прочные сварные швы
Если у вас есть несколько разных типов металла различной толщины	Если у вас более тонкие металлы
При ремонте настила косилки, ограждения, гаража своими руками и изготовления малых конструкций	Если вы занимаетесь ремонтом трубчатых рам, газонокосилок и мелким ремонтом автомобилей
Если у вас есть коммерческие проекты	Когда у вас ограниченный бюджет
	Если вы не будете использовать защитный газ

Заключение

Несмотря на то, что электродуговая сварка является одной из первых форм сварки, она по-прежнему широко известна среди всех методов дуговой сварки.

Это простая процедура, не требующая сложного или дорогостоящего оборудования. Это также обеспечивает мобильность. Процедура не чувствительна к сквознякам и ветру и дает отличные результаты в различных условиях.

Процедура работает со многими сплавами и металлами и является отличным вариантом, если вы работаете в местах с ограниченным доступом.

Авторы избранных изображений: Christopher PB, Shutterstock

Как это работает?
Оборудование, используемое при сварке электродом
Основные требования безопасности при сварке электродом
Где оно используется?
SMAW для новичков
Часто задаваемые вопросы
- В: Какой тип сварочного аппарата лучше всего подходит для комплексного использования?
- В: Есть ли преимущества у выхода переменного тока?
- В: Насколько большая машина вам нужна?
- В: Вам нужно избавиться от пыли или масла перед началом сварки?
Краткое справочное руководство
Заключение

Все основы процесса сварки металлов [Видео]

В предыдущих сериях видео мы рассмотрели термопласты и реактопласты, испытания пластмасс, а также литье пластмасс под давлением. Теперь мы переходим к другому производственному процессу, связанному с металлом, а не с пластиком, и подробно изучаем процесс сварки металла.

На канале Sofeast в YouTube наш старший инженер Пол подробно рассказывает о процессе сварки металлов в этих видеороликах, которые будут полезны покупателям сварных металлических изделий или компонентов. В частности, он изучит методы сварки, общие дефекты сварки, на которые следует обратить внимание, инструменты и методы контроля сварки, а также способы проверки сварных швов.

1. Различные методы сварки

В этом видео объясняется:

Методы сварки — включая сварку MIG, TIG, Stick, порошковой проволокой, энергетическим лучом, атомарным водородом, газово-вольфрамовой дугой и плазменно-дуговой сваркой.
Сварочные приспособления — зачем их использовать, для чего они нужны и чем отличаются автоматические сварочные приспособления от обычных?
СИЗ для сварщиков – сюда входят каска, респиратор, огнеупорный фартук, сапоги и перчатки.
Сертификаты сварщика – сертификаты, оценивающие способность сварщика производить высококачественные сварные швы. Они включают ISO 9606 в Европе и AWS d1.1, ASME Section IX и API 1104 в США.

Посмотреть видео здесь .

2. Распространенные дефекты сварки

Вы узнаете:

Определение качества сварки .
Многочисленные дефекты сварки, с которыми вы можете столкнуться , включая пористость сварного шва, несплавление, искривление сварного шва, включения в сварном шве, подрезы сварного шва, нестабильный процесс, зажигание дуги, плохое проплавление сварного шва, горячее и холодное растрескивание.

Посмотреть видео о дефектах сварки можно здесь .

3. Инструменты и методы контроля сварки

Пол расскажет вам о различных инструментах контроля сварки и о том, как они используются инспектором , включая фонарик, зеркало, манометр, щуп, мостовой кулачок, бороскоп, другие важные инструменты, включая документацию и знания с особым акцентом на правилах сварки и спецификациях владельца.

Посмотреть видео о приборах для контроля сварных швов можно здесь .

4.

Методы проверки сварных швов

Это видео очень полезно для покупателей сварных изделий или компонентов, так как Пол объясняет различные способы проверки качества сварки. Если вы проводите инспекции, это 12-минутное видео станет полезным введением.

В нем вы познакомитесь с различными вариантами контроля сварных швов:

Разница между разрушающим и неразрушающим контролем сварных швов – Почему вы решили уничтожить проверяемые предметы и каковы преимущества неразрушающих испытаний?
Разрушающие испытания сварных швов – включает: испытание на макротравление, испытание на разрыв углового сварного шва, испытание на поперечное растяжение и испытание на изгиб направляющей.
Неразрушающие испытания сварных швов – включает: визуальный контроль, радиографический контроль, магнитопорошковый контроль, контроль проникновения жидкости, ультразвуковой контроль.

Посмотреть видео здесь .

******

Мы надеемся, что это было полезно. Кстати, все эти видеоролики о производственных материалах и процессах мы собираем в библиотеке на нашем коммерческом сайте Sofeast.com.

С какими другими процессами или материалами вы часто работаете? Дайте нам знать, чтобы мы могли поделиться нашим опытом и важной информацией о них.

Вы проектируете или разрабатываете новый продукт, который будет производиться в Китае?

Компания Sofeast создала Руководство импортера по производству новых продуктов в Китае для предпринимателей, стартапов в области аппаратного обеспечения и малых и средних предприятий, которое заранее предупреждает вас о 3 наиболее распространенных ловушках, которые могут вас застать, а также о передовых методах, которым следуют «крупные компании», которые вы можете принять для успешного проекта.

Сюда входят:

3 фатальные ошибки, которые помешают вам эффективно производить новый продукт в Китае
Оценка готовности к работе в Китае
Как определить обоснованную стратегию и реалистичный план
Как структурировать вашу цепочку поставок на прочной основе
Как с самого начала сформировать правильные ожидания
Как правильно проектировать и проектировать

Просто нажмите кнопку ниже, чтобы получить копию (обратите внимание, это направит вас на мою компанию Sofeast.com):

Сварка MIG со 100% защитным газом аргоном

Можете ли вы сваривать сталь MIG со 100% защитным газом Аргон?

С этим вопросом рано или поздно сталкивается каждый сварщик, и да, вы можете сваривать сталь MIG, если у вас есть только чистый аргон. Но это не идеально. И нержавейка не рекомендуется.

И…

Кажется, всегда есть но, или два, или три. Однако в этом случае вам нужно знать, что стоит за этими «но», чтобы правильно ответить на этот, казалось бы, простой вопрос.

Зачем использовать чистый аргон?

Большинство людей, читающих эту статью, уже знают, почему кто-то может использовать 100% аргон для сварки стали методом MIG.

Необходимость.

Нехватка газа бывает у каждого сварщика. Но никто не хочет тратить драгоценное время на беготню, чтобы заправиться посреди рабочего дня. Или, может быть, ваш поставщик газа закрыт.

Но, если у вас есть баллон со 100% аргоном в магазине для других видов сварки, вы можете использовать его и продолжать работу. Нет перерыва, чтобы броситься за пополнением баллона с газовой смесью MIG.

Использование чистого аргона — это просто вопрос изобретательности и продуктивности в крайнем случае.

Но стальной сварной шов может быть недостаточно высокого качества в зависимости от того, что вы свариваете.

Чем отличается 100% аргон?

Защитный газ MIG не только защищает сварной шов от вредных атмосферных газов. Да, важно не допустить проникновения этих газов и не сделать сварной шов пористым.

Но его состав также влияет на качество дуги и теплопроводность. Эти свойства также оказывают значительное влияние на получаемый сварной шов.

Итак, вам нужно знать, чего ожидать при использовании 100% аргона для сварки стали методом MIG.

Некоторые характеристики, которые вы почувствуете при его использовании, включают:

Аргон имеет более низкий потенциал ионизации, что снижает напряжение и мощность дуги.
Дуга менее стабильна.
Сочетание нестабильной дуги с пониженной мощностью предотвращает образование текучей рабочей ванны. Другими словами, расплавленный металл будет жестким и трудным для обработки.
Аргон имеет более низкую теплопроводность, а внешние края дуги остаются холодными. Это означает, что вы получаете узкое, уменьшенное проникновение с меньшим сплавлением.
Наполнитель располагается поверх стали в виде узкого высокого валика.
MIG с использованием чистого аргона склонны к подрезке.
Опыт показывает, что сварка MIG стали с использованием чистого аргона теряет пластичность. В результате при изгибе или скручивании жесткий сварной шов может треснуть или сломаться.

Сравнение профилей сварного шва 100 % аргона и смеси 75 % / 25 % CO2 MIG

Таким образом, можно склеить сталь, используя хороший сварочный аппарат MIG со 100% защитным газом аргоном. Но в итоге вы получите некачественный, слабый, ломкий сварной шов.

Если вам нужен прочный и качественный сварной шов, 100% аргон НЕ является хорошим выбором для сварки стали методом MIG.

Эти проблемы еще более выражены с нержавеющей сталью, и никогда не рекомендуется использовать чистый аргон для сварки нержавеющей стали MIG.

В приведенном ниже видео на YouTube представлена полезная информация и наглядные материалы о сварке стали методом MIG со 100% аргоном.

Связанные : Что такое GMAW?

Использование 100% аргона для сварки стали методом MIG

Если вы оказались в незавидном положении, когда вам приходится сваривать сталь методом MIG с использованием чистого защитного газа аргона, есть несколько советов, которые могут вам помочь.

Скошить края соединения. Это поможет сплавить основной металл и сделать соединение более прочным.
Увеличьте нагрев, но будьте осторожны, чтобы не прожечь более тонкую сталь. Заставить шарик сидеть ровно, вероятно, будет трудно или невозможно.

Кроме того, аргон обеспечивает хорошие сварные швы при использовании другого метода сварки (например, TIG) или других основных металлов. Некоторые основные металлы, для которых может потребоваться использование 100% аргона в сварочном аппарате MIG, включают:

Алюминий
Титан
Магний
Никель (менее ⅛ дюйма)
Медь (менее ⅛ дюйма)

И последнее интересное замечание: для некоторых более низкий провар делает сварку MIG со 100% аргоном выгодной при сварке стальных листов.

В этом случае чистый аргон может снизить вероятность проплавления тонкого основного металла. Но вы, вероятно, все равно получите высокую узкую бусину.

Прочтите также : Газы для сварки ВИГ (с таблицей)

Смеси CO2/аргона лучше подходят для сварки стали методом МИГ и решает проблемы, связанные со 100% аргоном.

Для улучшения результатов сварки MIG обычно добавляют от 5 до 25 % CO2.

Эта газовая смесь обеспечивает текучую рабочую лужу и лучшее проникновение. Кроме того, это устраняет подрезку и меньше разбрызгивания. Важно отметить, что нагрев и охлаждение лучше контролируются, что повышает устойчивость сварного шва к изгибу и скручиванию.

При покупке смеси аргон/CO2 газ маркируется с указанием количества CO2, добавленного к аргону.

Например, «C25» представляет собой защитный газ, состоящий из 25 % CO2 и 75 % аргона. Сварка со 100% CO2 будет иметь маркировку C100.

Подняв концепцию смешивания газов на новый уровень, используя тримиксный защитный газ (например, 90 % гелия, 7,5 % аргона и 2,5 % CO2), можно получить наилучшие сварные швы на нержавеющей стали.

Этот газ может быть дорогим и не всегда доступен для сварщика-любителя. Но для качественных сварных швов на нержавеющей стали поиск тримиксной смеси может стоить затрат и усилий.

Связанное чтение : Какой размер газового баллона для MIG / TIG

Почему 100% аргон подходит для сварки стали TIG?

Сварка МИГ и сварка ВИГ отличаются применением присадочного материала и типом используемого электрода. Это влияет на дугу и характеристики сварного шва.

При сварке МИГ в качестве электрода используется присадочная проволока, и, следовательно, необходимо непрерывно подавать проволоку к наконечнику по мере ее расхода.

В противоположность этому, при сварке TIG используется неплавящийся вольфрамовый электрод, а присадочный материал подается в дугу отдельно. Этот электрод производит стабильную и сильную дугу, но вольфрамовый наконечник должен оставаться чистым и неповрежденным.

Связанные : Сварка MIG и TIG

Таким образом, для сварки TIG требуется газ, который остается инертным даже при высоких температурах сварки. Аргон остается инертным даже при повышенных температурах. Он также обеспечивает легкий запуск, поддерживает стабильную дугу и помогает поддерживать чистоту вольфрамового электрода.

Таким образом, для сварки TIG стали с аргоном можно использовать, тогда как для сварки MIG стали лучше использовать смесь аргона/CO2.