Дуговая сварка в защитных газах. Характеристика и классификация разновидностей сварки в защитных газах

Дуговая сварка в защитных газах имеет высокую производительность, легко поддается автоматизации и позволяет выполнять соединение металлов без применения электродных покрытий и флюсов. Этот способ сварки нашел широкое применение при изготовлении конструкций из сталей, цветных металлов и их сплавов. Классификация способов дуговой сварки в защитных газах приведена на рисунке.

Классификация видов дуговой сварки в защитных газах

Дуговая сварка в защитных газах может быть выполнена плавящимся и не плавящимся (вольфрамовым) электродами.

Газовая защита зоны дуги и влияющие факторы. Области применения газов и смесей

Для защиты зоны сварки используют инертные газы гелий и аргон, а иногда активные газы — азот, водород и углекислый газ. Применяют также смеси отдельных газов в различных пропорциях. Такая газовая защита оттесняет от зоны сварки окружающий воздух. При сварке в монтажных условиях или в условиях,когда возможно сдувание газовой защиты, используют дополнительные защитные устройства. Эффективность газовой защиты зоны сварки зависит от типа свариваемого соединения и скорости сварки. На защиту влияет также размер сопла,расход защитного газа и расстояние от сопла до изделия (оно должно быть 5— 40 мм).

Преимущества сварки в защитных газах следующие:

• нет необходимости применять флюсы или покрытия,следовательно,
• не требуется очищать швы от шлака;
• высокая производительность и степень концентрации тепла источника позволяют значительно сократить зону структурных превращений;
• незначительное взаимодействие металла шва с кислородом и азотом воздуха;
• простота наблюдения за процессом сварки;
• возможность механизации и автоматизации процессов.

Иногда применяют двойную защиту сварочной дуги(комбинированную). Надежность защиты зоны сварочной дуги зависит от тепло физических свойств и расхода газа, а также от конструктивных особенностей горелки и режима сварки. Подаваемые в зону сварочной дуги защитные газы влияют на устойчивость дугового разряда, расплавление электродного металла и характер его переноса. Размер капель электродного металла уменьшается с увеличением сварочного тока, а увеличение глубины проплавления с увеличением сварочного  тока  связано с  более   интенсивным  вытеснением  жидкого металла из-под электрода вследствие давления сварочной дуги.

При сварке плавящимся электродом дуга горит между изделием и расплавляемой сварочной проволокой, подаваемой в зону сварки. По сварке не плавящимся электродом (вольфрамовые прутки) сварочная дуга может быть прямого или косвенного действия. Разновидностью сварочной дуги косвенного действия может быть дуга, горящая между вольфрамом, и беспрерывно подаваемой в зону дуги сварочной проволокой.

Защитное свойство струи инертного газа зависит от чистоты газа, параметров струи и режима сварки. Одним из наглядных способов оценки защитных свойств является определение диаметра зоны катодного распыления при возбуждении дуги переменного тока между вольфрамовым электродом и свариваемым металлом. В период, когда катодом является свариваемый металл, происходит вырывание частиц металла с поверхности сварочной ванны и соседних зон относительно холодного металла.

Степень катодного распыления зависит главным образом от массы положительных ионов, которые в процессе сварки бомбардируют катод.Например, в среде аргона наблюдается более интенсивное катодное распыление, чем в среде гелия. По убывающей склонности к катодному распылению металлы располагают в следующем порядке: Мg, Аl, Si, Zn, W, Fe, Ni,  Рt, Сu, Вi, Sn,  Sb, Рb, Аg, Cd.

Сварочную дугу в защитных газах можно классифицировать последующим основным признакам: применяемому для защиты зоны сварки газу — активному или нейтральному;

• способу защиты зоны сварки — одиночным газом, смесью газов или комбинированным;
• применяемому для сварки электроду — плавящемуся или не плавящемуся;
• применяемому току — постоянному или переменному.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Дуговая сварка в защитном газе: описание технологии, режимы, способы

Дуговая сварка в защитном газе представляет собой метод, который значительно повышает качество результата работы. Эта технология имеет ряд особенностей. Прежде чем применять ее, мастер должен ознакомиться с основами дуговой сварки, которая проводится в среде защитных газов. Об особенностях этой технологии будет рассказано далее.

Особенности методики

Одним из подвидов дугового соединения металлических изделий, заготовок является дуговая сварка в защитных газах. ГОСТом регламентирован процесс, во время которого в точку плавления подается газ. Это может быт аргон, кислород, азот или прочие разновидности. Существуют определенные особенности подобного процесса.

Каждый сварщик знает, что качество сварного шва зависит не только от умений мастера, а еще и от условий в точке плавления. В идеальном случае здесь должны присутствовать только электрод и присадочные материалы. Если сюда попадают иные элементы, они способны оказать негативное воздействие на сварку. Место спайки будет из-за этого недостаточно прочным.

Технология ручной дуговой сварки в защитном газе появилась еще в 1920 году. Применение подобных субстанций позволяет сделать швы без шлака. Они характеризуются высокой чистотой, не покрываются микротрещинами. Этот метод активно применяется в промышленности при создании разных элементов из металла.

Особые пропорции защитных газов позволяют снять напряжение в зоне расплава. Здесь не возникают поры, что заметно повышает качество спайки. Шов становится прочнее.

В промышленных условиях в ходе сварочных работ применяют стержни, смешанные с аргоном и диоксидом углерода. Благодаря такой комбинации дуга становится постоянной, оберегая зону расплава от сквозняков. Это позволяет соединить тонкие листы металла.

Если же требуется выполнить глубокую проплавку, смешивают углекислый газ и кислород. Этот состав обладает окислительными свойствами, защищает шов от пористости. Существует множество методик, которые предполагают применять разные газы в ходе сварочных работ. Выбор зависит от особенностей проведения этого процесса.

Техника сварки

Существуют разные режимы дуговой сварки в среде защитного газа. Применяется две основные методики. Первая из них предполагает применение плавящихся шпилей. По ним проходит ток, а стержень из-за этого расплавляется, образуя прочный шов. Этот материал обеспечивает прочное соединение.

Вторая методика предполагает проведение дуговой сварки в защитном газе неплавящимся электродом. В этом случае ток также проходит по стержню, но материал соединяется благодаря расплавлению краев металлических деталей, заготовок. Материал электрода не становится частью шва.

В ходе проведения подобных манипуляций применяются разные газы:

• Инертные. Такие субстанции не имеют запаха и цвета. У атомов присутствует плотная оболочка из электродов. Это обуславливает их инертность. К инертным газам относятся аргон, гелий и т. д.
• Активные. Растворяются в металлической заготовке, вступая с ней в реакцию. К таким средам относятся диоксид углерода, водород, азот и т. д.
• Комбинированные. В ходе определенных процессов нужно применять обе разновидности газов. Поэтому сварка проходит в среде как активных, так и инертных газов.

Чтобы выбрать газовую среду, учитывают состав металла, экономичность самой процедуры, а также свойства спайки. Могут учитываться и прочие нюансы.

В ходе применения инертных газов устойчивость дуги повышается, что позволяет выполнить глубокую расплавку. Подобные вещества подаются в зону расплава несколькими потоками. Если он идет параллельно стержню, это центральный поток. Также есть боковые и концентрические струи. Также газ может подаваться в подвижную насадку, установленную над рабочей средой.

Стоит отметить, что при дуговой сварке, которая происходит в газовой ванне, тепловые параметры приемлемые для производства шва требуемой модели, качества и размера.

Выбор режима

Чтобы соответствовать требованиям ГОСТ, дуговая сварка в защитных газах может проводиться в разных режимах. Для этого в большинстве случаев требуется применение инверторов полуавтоматического типа. При помощи такой аппаратуры становится возможным регулировать поток электричества, его напряжения.

Инверторные полуавтоматы служат источником питания. Они могут отличаться мощностью, а также опциями. Эксплуатационные качества зависят от модели. Для большинства стандартных операций, в ходе которых не требуется проведение сварки толстых или нечасто используемых сплавов, применяются простые аппараты.

Автоматическая дуговая сварка в среде защитных газов различается массой параметров:

• Радиус проволоки.
• Диаметр проволоки.
• Сила электричества.
• Напряжение.
• Скорость подачи контакта.
• Расход газа.

Существующие полуавтоматические режимы дуговой сварки в защитных газах также разделяют на локальные и общие. В первом случае защитный газ поступает из сопла в зону сварки. Этот вариант применяется чаще. При помощи локальной сварки можно соединить разные материалы, но результат не всегда может быть удовлетворительным.

При использовании локальной подачи газа в зону расплава может попадать воздух. Это снижает качество шва. Чем больше заготовка, которую нужно сварить, тем хуже будет результат при использовании такой методики.

Если нужно сварить крупногабаритные детали, применяются камеры, в которых регулируется атмосфера. Из них откачивается воздух, создается вакуум. Дальше в камеру закачивают нужный по технологии газ. При помощи дистанционного управления производится сварка.

Подготовка к сварке

Чтобы правильно выполнить процедуру соединения металлических заготовок, нужно понимать сущность дуговой сварки в защитном газе. Сварка требует правильной подготовки. Эта процедура всегда одинаковая, независимо от технологии сварки. Сначала кромкам придают правильную геометрию. Это определяется ГОСТом 14771-76.

Механизированная дуговая сварка в защитном газе применяется для полной проварки сплава, что позволяет полностью соединить края заготовки. Зазора между ними не остается. Если же присутствует определенный отступ, разделка краев, проварку можно провести для заготовки, толщина которой не превышает 11 мм.

Для увеличения производительности в процессе автоматической сварки проводится разделка краев заготовок без откосов.

После проведения сварки в углекислом газе потребуется очищать всю плоскость шва от грязи и шлака. Чтобы загрязнение было менее значительным, поверхности обрабатывают особыми составами. Чаще всего это аэрозоли, которые распыляют на металл. Ждать его высыхания не нужно.

В ходе последующей сборки применяются стандартные запчасти, например, клинья, прихватки, скобы и т. д. Конструкция перед началом работы требует тщательного осмотра.

Преимущества и недостатки

Ручная и автоматическая дуговая сварка в защитных газах имеет как преимущества, так и недостатки.

К положительным качествам этого метода относятся:

• Качество шва получается очень высокое. Этого не могут обеспечить иные методики сварки.
• Большинство защитных газов стоит относительно недорого, поэтому процесс сварки не удорожается сильно. Даже дешевые газы обеспечивают качественную защиту.
• Опытный сварщик, который ранее применял иные методики, легко освоит и эту технологию, поэтому поменять специфику маневров сможет даже крупное предприятие с большим количеством сотрудников в штате.
• Процесс универсальный, позволяет сварить как тонкие, так и толстые листы металла.
• Производительность высокая, что положительно сказывается на результатах работы производства.
• Методика применяется не только для сварки черных, но и цветных металлов и сплавов.
• Процесс сварки при использовании газовой защитной ванны легко поддается модернизации. Его можно переделать из ручного в автоматический.
• Процесс сварки можно приспособить ко всем тонкостям производства.

Автоматическая и ручная дуговая сварка в среде защитных газов имеет и определенные недостатки:

• Если сварка производится на открытом участке, нужно обеспечить хорошую герметичность камеры. В противном случае защитные газы могут выветриваться.
• Если же сварка проводится в помещении, здесь обязательно должна быть обустроена качественная система вентиляции.
• Некоторые разновидности газов стоят дорого (например, аргон). Это повышает себестоимость продукции, удорожает весь процесс производства.

Разновидности газов

Дуговая сварка в среде защитных газов производится в разных средах. Они могут быть активными или инертными. К последним относятся такие вещества как Ar, He и прочее. Они не растворяются в железе, не вступают с ним в реакцию.

Инертные газы применяют для сварки алюминия, титана и прочих популярных материалов. Дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом применяется для стали, которая плохо поддается плавлению.

Активные газы также применяются в ходе проведения подобных работ. Но в этом случае чаще используют дешевые разновидности, например, азот, водород, кислород. Одним из самых популярных веществ, которые применяются в ходе сварки, является двуокись углерода. По цене это самый выгодный вариант.

Особенности газов, чаще всего применяемых в ходе процесса сварки, следующие:

• Аргон не воспламеняется, а также не взрывоопасен. Он обеспечивает качественную защиту сварного шва от неблагоприятных внешних воздействий.
• Гелий поставляется в баллонах с повышенной устойчивостью к давлению, которое здесь достигает 150 атм. Сжижается газ при очень низкой температуре, достигающей -269ºС.
• Двуокись углерода является неядовитым газом, который не имеет запаха и цвета. Это вещество добывают из дымовых газов. Для этого применяется специальное оборудование.
• Кислород является веществом, которое способствует горению. Его получают при помощи охлаждения из атмосферы.
• Водород при контакте с воздухом становится взрывоопасным. При обращении с таким веществом важно соблюдать все требования безопасности. Газ не обладает цветом и запахом, помогает процессам воспламенения.

Особенности сварки в углекислоте, азоте

Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом проводится при использовании углекислоты. Это самая дешевая методика, которая сегодня пользуется большим спросом. Под воздействием сильного нагрева в зоне плавления СО₂ превращается в СО и О. Чтобы уберечь поверхность от окислительной реакции, в проволоке присутствуют кремний и марганец.

Это также приводит к некоторым неудобствам. Кремний и марганец вступают между собой в реакцию, образуя шлак. Он проступает на поверхности шва, требуя устранения. Это выполнить несложно. На качество сварного шва это обстоятельство никакого воздействия не имеет.

Перед началом работы из баллона удаляют воду, для чего его переворачивают. Это нужно делать с определенной периодичностью. Если не выполнить такую манипуляцию, шов станет пористым. Его прочностные качества будут невысокими.

Дуговая сварка в защитном газе может выполняться при помощи азота. Эта технология применяется для спайки медных заготовок или деталей из нержавейки. С этими сплавами азот не вступает в химическую реакцию. В ходе проведения сварки применяются графитовые или угольные электроды. Если применять для этих целей вольфрамовые контакты, это вызывает их перерасход.

Важно правильно настраивать оборудование. Это зависит от сложности сварки, типа материала и прочих условий. Чаще всего применяется оборудование с напряжением 150-500 А. Оно создает дугу 22-30 В, а расход газа при этом составляет 10 л/мин.

Процесс сварки

Дуговая сварка в защитном газе является эффективной методикой. Но чтобы этого добиться, мастер должен выполнять все требования, выдвигаемые стандартами к этому процессу. Эта методика несколько отличается от иных техник, что мастер должен обязательно учитывать.

Сначала металл готовят для проведения процесса сварки. При использовании такой технологии эта процедура оказывает меньшее воздействие на результат, но проводить ее нужно. Далее проводится настройка оборудования в соответствии с параметрами сварки. Учитывается толщина и тип материала.

Когда оборудование будет готово, производится розжиг дуги. При этом подпаливают пламя горелки. Некоторые разновидности сварки предполагают проведение предварительного прогрева заготовки. Для этого сначала включают горелку, при помощи которой производится предварительная обработка металла.

Когда вокруг дуги начнет образовываться сварочная ванна, начинают подавать проволоку. Для этого оборудование оснащают специальным подающим устройством. Оно поставляет проволоку в зону расплава с определенной скоростью. Если нужно сделать длинный шов, это удобно, так как дугу не придется разрывать. Для этого применяется неплавкий электрод, который поддерживает дугу длительное время.

Если сварка происходит при использовании постоянного тока, его полярность должна быть обратной. Это сокращает вероятность разбрызгивания, но повышается расход металла. Коэффициент наплавления при использовании подобной методики заметно снижается. При прямой полярности он возрастает в 1,5 раз.

Ванну желательно вести слева направо (если мастер правша). Так будет видно процесс формирования шва. Также все действия нужно выполнять по направлению к себе. Шов создается просто, от мастера требуется только ровно вести аппарат на перманентной скорости.

Дуга отрывается от заготовки в обратном направлении относительно движения сварки. В некоторых случаях после такой манипуляции может потребоваться дополнительный прогрев.

Оборудование

Дуговая сварка в защитном газе производится при помощи специального оборудования. Оно применяет стандартные источники электропитания, а также обладает функцией регулировки напряжения.

Агрегаты для сварки оснащаются устройством, передающим проволоку. Также здесь предусмотрены узлы для подачи газов в зону плавления при помощи шлангов из баллонов. Процедура сварки производится при постоянной высокой частотности тока. От правильности регулировки зависит стабильность дуги. Также настраивается скорость подачи проволоки. Наиболее популярными агрегатами для проведения подобной сварки являются:

• «Импульс 3А». Применяется для сварки алюминия, но недостатком является малая функциональность прибора. Его также можно применять для сварки черных металлов, а также создания потолочных швов.
• «ПДГ-502». Применяется для проведения спайки в углекислом газе. Аппарат надежный и производительный. Работает от сети как 220 В, так и 380 В. Электричество может регулироваться от 100 А до 500 А.
• «УРС 62А». Применяется при сварке в полевых условиях. Преимущественно используется для сварки алюминия, но может и обработать титан.

Средства защиты

Сварочные работы при использовании газа отличаются высокой степенью опасности, особенно при использовании взрывоопасных веществ. Поэтому сварщик должен применять в работе индивидуальные средства защиты. Они должны закрывать кожу, глаза, не позволять мастеру вдыхать вредные пары.

Даже если проводится кратковременная сварка в собственном гараже, мастер должен применять специальную маску, респиратор и термоустойчивые краги. В этом случае работа будет выполняться в безопасном режиме, что также сильно отражается на качестве результата.

3.1. Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом

Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом — дуговая сварка плавящимся электродом, при которой используют электродную проволоку, а дугу и сварочную ванну защищают от атмосферы газом, подаваемым снаружи. Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом может быть автоматической и механизированной

Рис. 56С. Схема автоматической дуговой сварки в защитном газе плавящимся электродом При дуговой сварке в защитном газе плавящимся электродом источником теплоты является сварочная дуга 1, горящая между плавящимся электродом (сварочной проволокой) 2 и изделием 3. В зону сварки через сопло* 4 подаётся защитный газ 5 (ЗГ), защищающий металл сварочной ванны 6, капли электродного металла и нагретый участок сварного шва 7 от воздействия активных газов атмосферы. Теплотой дуги расплавляются кромки свариваемого изделия и электродная (сварочная) проволока. Расплавленный металл сварочной ванны 6, кристаллизуясь, образует сварной шов 7, на поверхности которого находится тонкий слой шлака 8. Дуговую сварку в защитных газах плавящимся электродом ведут на постоянном токе обратной полярности, т.к. при переменном токе из-за сильного охлаждения столба дуги защитным газом, дуга может прерываться. Напряжение на сварочную проволоку подается через скользящий токоподвод 9. По мере плавления сварочная проволока поступает в зону сварки с постоянной скоростью Vпп, что обеспечивается механизмом подачи сварочной проволоки. В качестве электродного металла применяют сварочную проволоку близкую по химическому составу к основному металлу. Выбор защитного газа определяется его инертностью к свариваемому металлу, либо активностью, способствующей рафинации металла сварочной ванны. Для сварки цветных металлов и сплавов на их основе применяют инертные одноатомные газы (аргон, гелий и их смеси). Для сварки меди и кобальта можно применить азот. Для сварки углеродистых и низколегированных сталей применяют углекислый газ СО2. Но углекислый газ диссоциирует в дуге при высоких температурах, образуя оксид углерода СО и кислород О 2. Кислород вступает в химическую реакцию с металлом, что способствует выгоранию легирующих компонентов и компонентов – раскислителей (кремния, марганца). В связи с этим при сварке в СО2 сварочную проволоку следует выбирать с повышенным содержанием этих элементов. В ряде случаев целесообразно применять смесь инертных и активных газов, чтобы повысить устойчивость дуги, улучшить формирование шва, воздействовать на его геометрические параметры, уменьшить разбрызгивание. * Сопло горелки для дуговой сварки — сопло для подвода и направления газа с целью защиты сварочной ванны и электрода от воздействия воздуха.

ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ СВАРКИ Основными режимами дуговая сварки в защитном газе плавящимся электродом являются: величина сварочного тока, род и полярность тока, напряжение на дуге, расход защитного газа, скорость сварки Vсв, диаметр электродной проволоки, скорость подачи электродной проволокиVпп.

Сварка дуговая в защитном газе плавящимся электродом

Сварка дуговая в защитном газе плавящимся электродом – дуговая сварка плавящимся электродом, при которой используют электродную проволоку, а дугу и сварочную ванну защищают от атмосферы газом, подаваемым снаружи.

[ГОСТ Р ИСО 857-1-2009]

Рубрика термина: Сварка

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. — Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

Что такое дуговая сварка (SMAW) Изучите основы, советы и методы

Загляните на любую строительную площадку, и ваше внимание вскоре привлечет знакомое и поразительное зрелище: яркие потоки летящих искр, когда рабочие сваривают опорные элементы вместе, вот как выглядит дуговая сварка. Иногда вы видите, как они выполняют сварочные работы на земле, а иногда вы видите, как они полностью находятся в воздухе. Эти рабочие выполняют важнейшие действия при возведении каркаса строящегося сооружения.

Полное руководство по дуговой сварке экранированных металлов:

Что такое сварка? Основы, методы.

Что такое дуговая сварка

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Процесс дуговой сварки экранированного металла

SMAW оборудование

Методы дуговой сварки экранированного металла

Наконечники для дуговой сварки экранированного металла

Правила техники безопасности при дуговой сварке

Что такое сварка

В наши дни трудно найти строительный объект, в котором бы не использовался металл.Некоторые металлы и некоторые сплавы, содержащие различные виды металлов, жизненно необходимы для изготовления всего, от небоскребов до автомобильных двигателей и печатных плат, которые питают различные мобильные устройства.

Что происходит, когда вам нужно соединить куски металла вместе? А что произойдет, если эти металлические части состоят из разных металлов или сплавов? Некоторые могут быть склонны использовать методы внешнего соединения этих деталей: методы, в которых используются дополнительные детали, такие как болты, винты или зажимы.

Когда вы не можете использовать эти внешние элементы, пора взглянуть на процесс сварки .

Основы

Вместо использования дополнительных деталей для соединения отдельных металлических частей друг с другом, сварка основана на очень высоких температурах, которые вызывают плавление отдельных деталей. Расплавленный материал, который состоит из металлов в соединяемых деталях, называется сварочной ванной. По мере охлаждения материал в сварочной ванне затвердевает и образует соединение, которое сплавляет сваренные детали вместе.В некоторых процессах сварки к стыку добавляются различные формы присадочного материала, что делает его намного прочнее, чем если бы оно было составлено только из основных материалов или металлов. Узнайте больше об основах ниже.

Широкий спектр методов сварки включает:

• Дуговая сварка в экранированном металле
• Газовая вольфрамовая дуговая сварка
• Газовая дуговая сварка металлом
• Порошковая сварка
• Сварка под флюсом
• Электрошлаковая сварка

Источник энергии имеет решающее значение для получения очень высоких температур, необходимых для сварки материалов.Примеры этих источников энергии включают пламя на газе, электрические дуги, лазеры, электронные лучи, ультразвук и даже трение.

Процесс сварки часто проводится на открытом воздухе. Другие среды, в которых могут выполняться сварочные работы, включают под поверхностью океана и в космическом пространстве.

И хотя рабочие на той строительной площадке могут упростить процесс сварки, обратите внимание на защитную одежду, которую они носят — длинные рукава, толстые перчатки и защиту для лица и, что особенно важно, для глаз.

Сварка — не легкое занятие. Чтобы избежать ожогов, поражения электрическим током, повреждения глаз или вдыхания ядовитых паров, рабочие должны принимать различные меры предосторожности.

В этой статье речь пойдет о сварке электрическими дугами .

Что такое дуговая сварка

При дуговой сварке, одном из наиболее известных и распространенных сварочных процессов, электричество передается от источника питания для сварки и, в конечном итоге, через электрод, который затем подается на соединяемые элементы.

Источник сварочного тока обеспечивает электрический ток, который питает процесс сварки. Эти источники питания могут обеспечивать постоянный ток или постоянное напряжение. В случае машины постоянного тока выходное напряжение меняется, но выходной ток поддерживается на желаемом уровне. Обратное верно для машины постоянного напряжения, в которой выходной ток изменяется, а выходное напряжение остается постоянным.

Еще одно соображение относительно источника питания для сварки заключается в том, использует ли он переменный ток (AC) или постоянный ток (DC).Если используется постоянный ток, электрод может нести положительный или отрицательный заряд, что влияет на прочность сварного шва и скорость процесса сварки. Эти значения меняются в зависимости от используемого сварочного процесса.

Если используется переменный ток, электрод по очереди несет положительный и отрицательный заряд, независимо от процесса сварки. Это приводит к сварке со средним проплавлением и средней скоростью.

Электроды используются при дуговой сварке для пропускания электрического тока через заготовку.Электрический ток обеспечивает необходимые высокие температуры для сварки соединяемых деталей. В некоторых сварочных процессах электрод является плавящимся и часто принимает форму тонкого стержня; в других случаях электрод не расходуется и используется вместе со смесями инертных или полуинертных газов.

Важно защитить зону сварного шва, чтобы не допустить атмосферного загрязнения, чтобы предотвратить попадание нежелательных материалов в стыки. Эти нежелательные материалы могут ослабить соединения или вызвать или усилить коррозию.

Некоторые стали, титановые и алюминиевые сплавы могут быть подвержены водородной хрупкости. Если на электроде или на заготовке есть следы воды, вода разлагается на компоненты водорода и кислорода при высоких температурах, создаваемых дугой. Затем выделившийся водород попадает в сварочную ванну. Включение водорода приведет к тому, что сварная зона станет хрупкой.

Некоторые виды нержавеющей стали, а также некоторые никелевые сплавы могут подвергаться межкристаллитной коррозии.Если эти материалы подвергаются воздействию температур около 700 градусов по Цельсию в течение продолжительных периодов времени, карбид хрома может образоваться и ослабить устойчивость материалов к коррозии. Другой термин для обозначения этого вида коррозии — распад сварного шва.

Если межкристаллитная коррозия поражает стали, стабилизированные ниобием, то этот тип распада сварного шва более правильно называть ножевым разрушением. Карбид хрома образуется в непосредственной близости от сварного шва вместо карбида ниобия — и, опять же, это снижает стойкость сплавов к коррозии или разрушению.

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Этот процесс сварки известен под разными названиями, включая дуговую сварку в среде защитного флюса и ручную дуговую сварку металлом. Неформально это также называют сваркой штучной сваркой.

В этом процессе дуговой сварки электрический ток проходит через плавящийся электрод, обычно в форме тонкого стержня. Расходуемый электрод плавится и образует присадочный материал для упрочнения сварного шва. Электрод обычно покрыт флюсом, который при плавлении помогает создать дугу.Флюс также защищает сварной шов от загрязнения.

Дуговая сварка защищенного металла или SMAW — это предпочтительный процесс сварки, используемый, когда соединяемые элементы состоят из железа (включая ковкий чугун и чугун) или различных видов сталей (включая нержавеющую сталь и углеродистую сталь). Также этим методом можно сваривать изделия из никеля, меди или их сплавов.

Использование этого процесса сварки для изделий из алюминия и его сплавов было менее успешным.

Легко представить, что, поскольку большое количество процессов строительства и производства связано с железом и различными сталями, SMAW стал одним из самых универсальных, самых популярных и наиболее известных методов сварки.

Как видно из одного из альтернативных названий, SMAW — это почти исключительно ручной процесс сварки, однако существует автоматическая версия, называемая дуговой сваркой под действием силы тяжести или, проще говоря, сваркой под действием силы тяжести.

Система SMAW

Процесс дуговой сварки защищенного металла

Это процесс дуговой сварки, процесс начинается с создания необходимой электрической дуги между электродом и заготовкой.Это делается очень легким и очень коротким прикосновением первого к второму. Затем электрод слегка отодвигается, создавая пустое пространство, в котором может существовать дуга.

Есть два метода зажигания дуги: царапина и постукивание .

В методе царапины электрод быстро и на короткое время протягивают по поверхности заготовки, точно так же, как если бы электрод был спичкой, ударяемой о шероховатую поверхность.

В методе нарезания резьбы электрод быстро и на короткое время постукивают по поверхности заготовки.

Процесс SMAW

Расстояние

Какой бы метод ни использовался, после того, как электрод соприкоснется с заготовкой, его следует отвести на очень короткое расстояние, чтобы можно было создать дугу и затем правильно поддерживать ее. Если дуга появляется, но затем гаснет, расстояние между электродом и заготовкой слишком велико.

Найдите свой угол

Даже на этом первом этапе процесса может возникнуть множество трудностей.Прежде всего, это поиск правильного угла, под которым электрод касается заготовки. Электрод, который удерживается под таким углом, что он перпендикулярен заготовке, может привести к застреванию наконечника, что приведет к сплавлению электрода и заготовки и быстрому увеличению нагрева.

Следовательно, решение состоит в том, чтобы выполнить начальное касание электрода к заготовке под относительно небольшим углом. Это позволит материалу электрода правильно течь после зажигания дуги.

Флюсы

Электроды, используемые в этом процессе сварки, покрыты веществом, называемым флюсом. Флюсы действуют как очищающие, текучие или очищающие агенты. Эти агенты имеют решающее значение при сварке, потому что при плавлении они выделяют защитные газы, которые предотвращают окисление соединяемых материалов. Флюсы также плавятся с образованием шлака, что обеспечивает дополнительную защиту зоны сварки от атмосферного загрязнения.

Очистить шлак и заменить отработанные электроды

Чтобы соединить детали вместе, дуга проходит над рабочей зоной столько раз, сколько необходимо, чтобы позволить материалу деталей расплавиться, а электрод разместиться вдоль соединения.

После того, как соединяемые детали полностью остынут и соединятся вместе, шлак, защищавший соединение, больше не играет роли и становится отходами. Он затвердевает, и после наложения шва его следует отколоть.

Поскольку электроды, используемые в процессе дуговой сварки в защитном металлическом корпусе, являются расходуемыми, человеку, выполняющему сварку, необходимо периодически заменять электрод.

Необходимость удаления шлака и замены отработанных электродов делает этот процесс сварки одним из менее эффективных методов сварки.

Полезные руководства по дуговой сварке можно найти ЗДЕСЬ:

SMAW Оборудование

Блок питания

В SMAW источник питания обеспечивает постоянный ток . Сила тока и, следовательно, температуры остаются относительно постоянными, несмотря на изменения напряжения или расстояния дуги.

Некоторые источники постоянного тока для сварки обеспечивают постоянный ток (DC) , а другие — переменного тока (AC) . Как упоминалось выше, полярность тока, обеспечиваемого источником питания постоянного тока, может быть положительной или отрицательной, в то время как полярность тока, обеспечиваемого источником питания переменного тока, изменяется много раз в секунду.

Источник питания SMAW

Если отрицательно заряженный электрод используется с источником постоянного тока на положительно заряженной заготовке, на электроде накапливается тепло. Он плавится быстрее, но уменьшает глубину сварного шва.

Если положительно заряженный электрод используется с источником постоянного тока на отрицательно заряженной заготовке, глубина сварного шва увеличивается.

Электроды, используемые с блоком питания переменного тока, обеспечивают более равномерное распределение тепла. Это помогает обеспечить баланс между скоростью плавления электрода и глубиной сварного шва или проплавлением.

Также необходимо учитывать тип электродов , которые будут использоваться в процессе сварки, при выборе источника питания постоянного или переменного тока. Хотя большинство типов электродов можно использовать с источниками питания обеих категорий, некоторые электроды могут правильно работать только с источником питания постоянного тока.

Кроме того, сварочные источники постоянного тока одинаково хорошо работают как с толстостенными, так и с легкими материалами.

Теперь можно приобрести сварочные источники питания постоянного и переменного тока, что позволяет легко и удобно выбрать правильный сварочный ток для конкретного процесса.

Оборудование для дуговой сварки

Электрод

Свариваемые материалы, положение, в котором будет проводиться сварка, и желаемые свойства сварного шва — все это влияет на выбор электрода при выполнении дуговой сварки в среде защитного металла.

Есть три категории электродов, используемых в этом процессе.

1. Электроды « fast-fill », которые быстро плавятся. Такой электрод увеличивает скорость сварки.
2. Электроды « fast-freeze », которые быстро затвердевают.Использование быстрозамороженных электродов позволяет выполнять сварку во многих положениях, поскольку сварочная ванна не будет испытывать каких-либо значительных движений или потерь до ее затвердевания.
Электроды
3. « заполнить-заморозить », которые обеспечивают баланс между двумя крайностями. Их также называют быстросъемными электродами
.

Как правило, сердечник электрода состоит из тех же материалов, что и соединяемые детали. Металлические изделия можно сваривать электродами с железными сердечниками; медные изделия можно сваривать электродами с медными сердечниками.

Иногда, однако, рекомендуется использовать электроды, сердечники которых отличаются от материалов, из которых изготовлены соединяемые детали. Например, электроды с сердечником из нержавеющей стали часто используются для соединения деталей из нержавеющей стали с деталями из углеродистой стали.

Сварочный кабель и держатель электрода

Сварочный кабель соединяет электрододержатель с источником питания и проводит ток, генерируемый этим источником питания, к электроду.Ручка электрододержателя изолирована и используется для направления электрода по области или участкам, которые необходимо соединить, а также для подачи электрода в сварочную ванну. Сварочный кабель также должен быть хорошо изолирован, в идеале — термостойким материалом; и он должен быть гибким.

Заземляющий кабель и зажим заземления

Источник сварочного тока подключается к заготовке через кабель заземления, а затем к зажиму заземления. Поскольку эти два объекта являются частью цепи, замыкаемой электрической дугой, они оба должны иметь возможность проводить ток от источника питания к заготовке, в то же время избегая перегрева.Рекомендации по гибкости и изоляции сварочного кабеля также применимы к заземляющему кабелю.

Методы дуговой сварки экранированного металла

При выполнении SMAW идеальным результатом является нанесение материала сердечника электрода на рабочую поверхность равномерным, ровным слоем. Этот слой называется бусинкой.

В большинстве случаев сварочные работы проводятся с соединяемыми материалами, размещенными в плоском или горизонтальном положении. Однако, в зависимости от выполняемого проекта строительства или изготовления, сварщика вполне можно заставить работать с материалами либо в вертикальном положении, либо даже над головой.

При сварке в плоском или горизонтальном положении рекомендуется удерживать электрододержатель под углом 10–20 градусов от вертикали . Этот небольшой угол предотвратит попадание шлака на кончик электрода, так как сварка поверх шлака может вызвать образование включений в сварном шве.

Старайтесь поддерживать правильную длину дуги . Это расстояние между сварочной ванной и кончиком электрода. Грубая рекомендация — сохранить длину дуги равной диаметру самого электрода.Например, если вы используете стержень электрода диаметром 3,2 мм, то длина дуги не должна превышать 3,2 мм.

По мере продолжения процесса сварки электрод, конечно же, расходуется. Убедитесь, что длина дуги остается постоянной. , даже когда электрод становится все короче и короче. Также важно поддерживать укороченный электрод под углом 10 или 20 градусов, упомянутым выше.

«Millerwelds» представляет собой отличное руководство по дуговой сварке экранированного металла.Все, что вам нужно знать, в ЭТОМ ФАЙЛЕ PDF.

Наконечники для дуговой сварки экранированного металла

• Перед включением источника питания убедитесь, что ваша заготовка чистая и на ней нет пыли.
• Если вам нужно использовать рабочий зажим, убедитесь, что он расположен как можно ближе к области сварки, насколько это позволяет безопасность.
• Электрод с малым диаметром требует меньшего потребления тока, чем электрод с большим диаметром.
• Когда будете готовы к сварке, зажгите дугу — и убедитесь, что она короткая.Затем перемещайтесь по соединяемым элементам с постоянной скоростью, удерживая кончик электрода немного ниже, чем перпендикулярно поверхности. Убедитесь, что по мере плавления электрода вы продолжаете подавать его вниз с постоянной скоростью.

Чтобы узнать больше по этой теме, посетите: «Советы и рекомендации по сварке штангой».

Правила безопасности при дуговой сварке

• Электрическая дуга, используемая в процессах сварки, таких как дуговая сварка защищенным металлом, может испускать очень яркий свет, а также ультрафиолетовое излучение.Одна из причин носить толстые перчатки и защитные куртки с длинными рукавами — это минимизировать солнечные ожоги, вызванные ультрафиолетовыми лучами.

• Не менее важно использовать средства защиты лица и особенно глаз. Шлемы или сварочные маски теперь можно приобрести либо с фиксированным оттенком, либо с автоматическим затемнением. Последний автоматически настраивается, чтобы осветлить или затемнить смотровое окно в зависимости от яркости электрической дуги.

• Если в зоне, где выполняются сварочные процессы, есть другие люди, предупредите их, чтобы они не смотрели на дугу / дуги.По возможности убедитесь, что рабочая зона закрыта от общего доступа.

• Не вдыхать пары, образующиеся при дуговой сварке! Убедитесь, что рабочее место хорошо проветривается — и если это плохо или плохо проветривается, наденьте респиратор с собственной подачей воздуха.

• Наблюдать, как разлетаются искры при сварке объектов, может быть интересно, но не забудьте также обеспечить защиту рабочей зоны от огня. Уберите все легковоспламеняющиеся материалы и убедитесь, что под рукой есть огнетушители.Для участков, где выполняются процессы дуговой сварки, рекомендуется использовать углекислотные или порошковые огнетушители.

• Во избежание поражения электрическим током при дуговой сварке убедитесь, что изоляция электрододержателя и кабелей от источника сварочного тока в хорошем состоянии. Замените электрододержатель, если вы заметили глубокие трещины на ручке. Замените кабели, как только заметите изношенные или оголенные провода. При проверке источника питания или кабелей для сварки надевайте сухие изолирующие перчатки.

• В ожидании схватывания сварного шва или во время отслаивания шлака от сварных деталей защищайте глаза от разлетающихся осколков. Надевайте рабочие или защитные очки.

• При работе в зоне с большим количеством шумного оборудования надевайте средства защиты органов слуха.

• При работе над уровнем пола обязательно носите необходимую защитную одежду, включая тяжелый комбинезон, ремни безопасности, каски или другие необходимые головные уборы.

Безопасная сварочная станция

Подробнее о безопасной сварке читайте ЗДЕСЬ.Работайте безопасно и возвращайтесь домой здоровыми!

Если вам понравилась эта статья, поделитесь. Продолжайте в том же духе и спасибо за чтение!

С уважением,

Weldinghub.org — место, где можно найти информацию о сварке.

.

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Если вы интересуетесь сваркой и задаетесь вопросом: «Что такое SMAW?», Мы здесь, чтобы помочь вам объяснить. SMAW расшифровывается как «дуговая сварка защищенным металлом». Сварка SMAW используется в различных областях, включая техническое обслуживание и ремонт, строительство, промышленное производство и многое другое.

SMAW — это один из видов сварки, который студенты изучают в программе сварки Универсального технического института (UTI), в дополнение к GMAW, GTAW и FCAW.Вот дополнительная информация о том, как работает SMAW, для чего его можно использовать и что вы узнаете о нем в UTI.

Как работает SMAW

Сварка SMAW — один из старейших видов сварки, возникший еще в 1889 году, когда Чарльз Л. Коффин запатентовал процесс. Сварка SMAW — это процесс ручной дуговой сварки, который остается одним из наиболее часто используемых методов сварки, поскольку он может использоваться как для ремонтной сварки, так и для производства и может использоваться во всех положениях сварки на всех черных металлах.Это также известно как дуговая сварка под защитным флюсом, ручная дуговая сварка металлическим электродом или сварка стержнем.

В SMAW для образования сварного шва используется покрытый флюсом электрод, который представляет собой металлическую палку или стержень, удерживаемый в держателе электрода, подключенном к источнику питания. Электричество проходит через электрод и касается основного металла.

Между тем, флюс образует газ, который экранирует электрическую дугу между электродом и свариваемым металлом. Это предотвращает загрязнение атмосферными газами и делает сварку SMAW, в отличие от сварки GMAW, подходящей для работы на открытом воздухе.

Несмотря на то, что SMAW является одним из наиболее распространенных способов сварки, для выполнения чистых и качественных сварных швов SMAW требуются навыки и подготовка. Некоторые проблемы, которые могут возникнуть при снижении качества, включают:

• Растрескивание
• Мелкое проплавление
• Плохое сплавление
• Брызги
• Слабые сварные швы
• Пористость

Эти проблемы вызваны ошибками процесса сварки, такими как пузырьки газа, использование низкого напряжения или большой силы тока, грязного металла, слишком короткого времени прохождения, недопущения движения в сварном шве и использования неподходящих металлов.Подобные ловушки иллюстрируют почему правильное обучение так важно.

SMAW также требует удаления «шлака», который представляет собой слой побочного продукта, который необходимо отколоть после сварки.

Для чего используется SMAW?

Сварка SMAW может использоваться для различных типов металлов и различной толщины и часто используется для тяжелых работ с промышленным чугуном и сталью, такими как углеродистая сталь и чугун, а также для работ с низко- и высоколегированными сталями и никелем. сплавы.SMAW используется в различных отраслях промышленности, в том числе:

• Строительство
• Трубопроводы
• Судостроение
• Подводная сварка
• Производство сельскохозяйственной техники

Некоторые преимущества SMAW по сравнению с другими типами сварки заключаются в простоте установки оборудования. портативный и может использоваться в различных средах, от помещения до улицы и в море на корабле. И хотя SMAW — одна из самых старых форм В области сварки новые технологии всегда продвигают процессы SMAW и делают их все более эффективными.

Когда сварщик SMAW знает, как правильно выбрать электрод, скорость сварки и длину дуги (и работает с чистыми материалами), сварка SMAW обеспечивает надежную сварку в различных отраслях промышленности.

Изучите SMAW и другие методы сварки на UTI

Если вы заинтересованы в освоении наиболее часто используемых методов сварки (и многих других ценных), посещение программы сварки в UTI может помочь. Программа занимает всего 36 недель от начала до конца.На курсах по сварке, таких как «Дуговая сварка экранированного металла I и II» и «Сварка», студенты изучают:

• Как настроить и использовать оборудование SMAW и аксессуары
• Режимы переноса металла и различные стержни / электроды, доступные для определенных типов сварных швов
• Как для выполнения основных положений сварки SMAW
• Как выполнять горизонтальные, вертикальные и потолочные сварочные операции
• Как правильно обслуживать и обслуживать сварочный аппарат SMAW
• Как создавать специальные проекты сварки SMAW

Студенты учатся владеть ручными инструментами и машинами они могли найти в магазине во время своей курсовой работы, что напрямую связано с навыками, необходимыми для карьеры сварщика.

«В учебной программе используются реальные жизненные ситуации, которые готовят студентов к работе, которую они могли бы увидеть в профессии сварщика», — говорит Брайан Масумото, инструктор по сварке в UTI Rancho Cucamonga. «Студентов учат диагностировать проблемы, с которыми они могут столкнуться на работе. Мы также обучаем студентов, как пройти сертификацию сварщика. проверить, фактически выполнив тест ».

В период с 2016 по 2026 год ожидается добавление 22 500 новых рабочих мест в сварочной отрасли к нынешним 404 800 рабочим местам в США. Штаты, согласно данным, полученным из Справочника по перспективам занятости в июне 2019 года.Если вы заинтересованы в карьере в этой процветающей области, обратитесь в сварочную программу UTI.

.

Какой защитный газ использовать при сварке алюминия?

Какой защитный газ использовать при сварке алюминия?

Q — Какой защитный газ следует использовать при дуговой сварке алюминия? Некоторые люди говорят мне, что я должен использовать аргон, а другие говорят, что лучше всего гелий. Я использую процессы газовой дуговой сварки (GMAW) и газовой вольфрамовой дуговой сварки (GTAW). Могу ли я использовать один и тот же газ для каждого процесса?

A — Для дуговой сварки алюминия обычно используются два защитных газа: аргон и гелий.Эти газы используются в виде чистого аргона, чистого гелия и различных смесей аргона и гелия.

Превосходные сварные швы часто выполняются с использованием чистого аргона в качестве защитного газа. Чистый аргон — самый популярный защитный газ, который часто используется как для дуговой сварки металлическим газом, так и для дуговой сварки алюминия вольфрамовым электродом. Следующими по популярности, вероятно, являются смеси аргона и гелия, а чистый гелий обычно используется только для некоторых специализированных приложений GTAW.

При выборе защитного газа для сварки алюминия необходимо учитывать различия между смесями аргона и аргона с гелием.Чтобы понять влияние этих газов на сварку, мы можем изучить свойства каждого газа на рис. 1.

Фиг.1

Сразу видно, что потенциал ионизации и теплопроводность защитного газа гелия намного выше, чем у аргона. Эти характеристики приводят к увеличению нагрева при сварке с добавками гелия в защитном газе.

Защитный газ для газовой дуговой сварки металла

Для GMAW добавка гелия составляет от 25% до 75% гелия в аргоне.Регулируя состав защитного газа, мы можем влиять на распределение тепла по сварному шву. Это, в свою очередь, может влиять на форму поперечного сечения металла шва и скорость сварки. Увеличение скорости сварки может быть значительным, а поскольку затраты на рабочую силу составляют значительную часть наших общих затрат на сварку, это может быть связано с потенциалом значительной экономии. Поперечное сечение металла шва также может иметь определенное значение в определенных областях применения. Типичные поперечные сечения для аргона и гелия показаны на рис. 2.

Фиг.2

Испытания показали, что относительно узкое поперечное сечение сварного шва, экранированного чистым аргоном, имеет более высокий потенциал захвата газа и, следовательно, может содержать большую пористость. Более высокая теплоемкость и более широкая картина проплавления смесей гелия / аргона обычно помогают минимизировать захват газа и снизить уровни пористости в готовом сварном шве.

Для заданной длины дуги добавление гелия к чистому аргону увеличит напряжение дуги на 2 или 3 вольта.В процессе GMAW максимальный эффект более широкой формы проникновения достигается при примерно 75% гелия и 25% аргона. Более широкая форма проплавления и более низкие уровни пористости этих газовых смесей особенно полезны при сварке двухсторонних швов с разделкой кромок в толстом листе. Способность профиля сварного шва обеспечивать более широкую цель во время обратного выкрашивания может помочь снизить вероятность неполного проплавления соединения, которое может быть связано с этим типом сварного соединения.

Защитный газ из чистого аргона обычно дает законченный сварной шов с более яркой и блестящей поверхностью.Сварной шов, выполненный смесью гелия и аргона, обычно требует обработки проволочной щеткой после сварки для получения аналогичного внешнего вида поверхности. Из-за высокой теплопроводности алюминия неполное плавление может стать причиной нарушения сплошности. Смеси защитного газа гелия могут помочь предотвратить неполное плавление и неполное проникновение из-за дополнительного теплового потенциала этих газов.

Защитный газ для газовой дуговой сварки вольфрамом

При выборе защитного газа для газовой дуговой сварки вольфрамовым электродом на переменном токе (AC) наиболее популярным газом является чистый аргон.Чистый аргон обеспечивает хорошую стабильность дуги, улучшенное очищающее действие и лучшие характеристики зажигания дуги при использовании алюминия AC — GTAW.

Смеси гелия и аргона иногда используются из-за их более высоких тепловых характеристик. Иногда используются газовые смеси, обычно 25% гелия и 75% аргона, которые могут помочь увеличить скорость перемещения при сварке вольфрамовой дугой на переменном токе. Для дуговой сварки вольфрамовым электродом на переменном токе используются смеси, содержащие более 25% гелия, но нечасто, так как при определенных обстоятельствах они могут вызывать нестабильность дуги переменного тока.

Чистый гелий или защитный газ с высоким содержанием гелия (He-90%, Ar-10%) используются в основном для газовой вольфрамовой дуговой сварки с использованием отрицательного электрода постоянного тока (DCEN). Комбинация GTAW-DCEN и высокая тепловыделение от используемого газа, которые часто разрабатываются как сварочные аппараты, могут обеспечить высокую скорость сварки и отличное проплавление. Эта конфигурация иногда используется для выполнения стыковых сварных швов с полным проплавлением, приваренных только с одной стороны, к временному обжигу без подготовки канавки под клиновидную кромку, а только к пластине с квадратными кромками.

Заключение:

Отвечая на ваши вопросы, есть несколько вариантов выбора газов и газовых смесей, которые можно использовать для сварки алюминия. Выбор обычно зависит от конкретного приложения. Вообще говоря, газы с высоким содержанием гелия используются для сварки GMAW более толстых материалов и сварки GTAW с DCEN. Чистый аргон можно использовать как для сварки GMAW, так и для GTAW, и он является наиболее популярным из защитных газов, используемых для алюминия. Газы, содержащие гелий, обычно более дорогие.Гелий имеет меньшую плотность, чем аргон, и при сварке с гелием используются более высокие скорости потока. В некоторых случаях можно увеличить скорость сварки, используя гелий и / или смеси гелия / аргона. Следовательно, дополнительные расходы на гелиевые смеси могут быть компенсированы за счет повышения производительности. Вам следует попробовать разные типы газа и выбрать тот, который лучше всего подходит для вашего конкретного применения.

.

Процесс дуговой сварки порошковым электродом (FCAW) — основные части, работа, преимущества и недостатки применения

Введение

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) — это полуавтоматический или автоматический процесс дуговой сварки. Для этого требуется трубчатый электрод с непрерывной подачей, содержащий флюс, и источник постоянного тока для сварки. То есть FCAW использует трубчатую проволоку, заполненную флюсом. Дуга зажигается от электрода к работе. Флюс, которым наполнен электрод, плавится в процессе сварки и защищает зону сварки от атмосферы.

DCEP (постоянный ток, положительный электрод) обычно используется в FCAW.

Оборудование:

1. Источник питания

• Большинство источников питания работают от входного напряжения 230 или 460 В, но также доступны машины, которые работают от входного напряжения от 200 до 575 В.
• Может работать как от однофазной, так и от трехфазной входной частоты 50-60 Гц.
• Большинство источников питания, используемых для дуговой сварки порошковой проволокой, имеют рабочий цикл 100% i.е. его можно использовать постоянно.

2. Двигатель подачи проволоки

Электродвигатель устройства подачи проволоки обеспечивает питание электрода по кабелю и его передачу на заготовку. Большинство систем подачи проволоки, используемых для FCAW, являются системами с постоянной скоростью, которые используются с источником питания постоянного напряжения.

Механизм подачи проволоки состоит из электрического ротора, соединенного с редуктором.

3. Пистолеты с воздушным и водяным охлаждением:

(i) Пистолеты с воздушным охлаждением: Сварочные пистолеты с воздушным охлаждением охлаждаются в основном окружающим воздухом, но защитный газ при использовании обеспечивает лучший охлаждающий эффект.

(ii) Пистолеты с водяным охлаждением: Сварочный пистолет с водяным охлаждением имеет каналы, позволяющие воде циркулировать вокруг контактной трубки и сопла.

Пистолеты, которые предпочтительны в соответствии с условиями, следующие:

Свыше 500 А: Пистолет с водяным охлаждением

Ниже 500 А: Пистолет с воздушным охлаждением

4. Защитные газы

• Оборудование для подачи защитного газа, используемое для порошковой проволоки, состоит из шланга подачи газа, газового регулятора и регулирующего клапана.К сварочному пистолету подсоединяется защитный шланг.
• Защитный газ используется для защиты зоны сварки от атмосферы и других газов, таких как кислород и азот.
• Некоторые защитные газы: диоксид углерода, смесь аргона с диоксидом углерода, смесь аргона и кислорода.

5. Электрод

Использует расходуемые типы электродов. Электроды, используемые для FCAW, подают присадочный металл в сварочную ванну.

Также читают:

Дуговая сварка порошковой проволокой

Дуговая сварка порошковой проволокой или сварка трубчатым электродом произошла от процесса сварки MIG для улучшения действия дуги, переноса металла и т. Д.Вот некоторые шаги: —

• В этом типе процесса дуговой сварки тепло для сварки обеспечивается дугой между непрерывно подаваемым трубчатым электродом и заготовкой.
• Экранирование обеспечивается флюсом, который содержится внутри электрода.

Существует два основных типа процессов дуговой сварки порошковой проволокой: —

1. Самозащитная FCAW (без защитного газа)
2. FCAW с защитным газом (с защитным газом)

Разница в двух процессах связана с использованием разных флюсов в расходных материалах.

1. Самозащитный FCAW (без защитного газа):

• Флюс в самоэкранированном FCAW используется на открытом воздухе, где есть вероятность, что ветер может унести защитный газ.
• Флюс в самоэкранированной FCAW предназначен не только для раскисления сварочной ванны, но и для того, чтобы капли металла и ванна не попадали в атмосферу.

2. Газовая защита FCAW (с защитным газом)

• Флюс в газозащитной FCAW в меньшей степени по сравнению с самозащитой FCAW обеспечивает раскисление сварочной ванны.
• Флюс предназначен для поддержки сварочной ванны при сварных швах в смещенном положении, чтобы повысить производительность за счет более глубокого проплавления.

Также читают:

Преимущества:

1. FCAW может быть всем позиционным процессом.
2. Для некоторых проводов, пригодных для работы в ветреную погоду, защитный газ не требуется.
3. Требуется меньшая очистка металла.
4. Шансы пористости очень низкие.
5. Высокая производительность наплавки.

Недостатки:

1. Шлак необходимо удалить.
2. Больше дыма выходит по сравнению с другими процессами, такими как GMAW и SAW.
3. Брызги побольше.
4. Проволока дороже.
5. Оборудование дорогое и сложное.

Заявление:

1. Используется в судостроении, так как это значительно сокращает затраты на рабочую силу.
2. Часто используется в строительстве для сварки.

В этой статье мы узнали о процессе дуговой сварки порошковой проволокой.Если вы найдете эту статью интересной и полезной, не забудьте поделиться ею.

.