Дополнительные источники

1 – https://www.bakersgas.com/weldmyworld/2011/05/05/ Different-types-arc-welding/

Процедуры дуговой сварки, методы и оборудование для обеспечения безопасности при сварке (часть первая)

Дуговая сварка, также известная как сварка электродом, успешно применяется практически для всех типов металлов.В этом разделе рассматриваются процедуры, которые могут применяться для сварки плавлением стального листа, и приводятся основные этапы и процедуры, необходимые для получения приемлемого дугового сварного шва. Дополнительные инструкции и информацию по дуговой сварке других металлов можно получить в учебных заведениях и у различных производителей сварочного оборудования.

Первым шагом в подготовке к дуговой сварке является проверка наличия необходимого оборудования и правильность подключения сварочного аппарата и его исправность.Особое внимание следует уделить заземлению, так как плохое соединение приводит к колеблющейся дуге, которую трудно контролировать.

При использовании экранированного электрода оголенный конец электрода следует зажать в держателе под углом 90° к губкам. (Некоторые держатели позволяют вставлять электрод под углом 45°, когда это необходимо для различных положений сварки.)

Перед началом сварки необходимо проверить следующий стандартный список элементов:

• Является ли надлежащим средством индивидуальной защиты используемые, включая сварочный шлем, сварочные перчатки, защитную одежду и обувь; если нет, то в хорошо проветриваемом помещении, соответствующем дыхательном оборудовании?
• Правильно ли выполнено заземляющее соединение с заготовкой и обеспечивает ли оно хорошее соединение?
• Правильно ли выбран электрод типа и размера для работы?
• Электрод надежно закреплен в держателе?
• Совпадает ли полярность аппарата с полярностью электрода?
• Машина находится в хорошем рабочем состоянии и отрегулирована ли она для обеспечения необходимого тока для работы?

Сварочная дуга зажигается при прикосновении электрода к основной металлической пластине и немедленном отведении его на небольшое расстояние. В тот момент, когда электрод касается пластины, через точку контакта протекает ток. При извлечении электрода образуется электрическая дуга, расплавляющая пятно на пластине и на конце электрода.

Чтобы правильно зажечь дугу, нужна практика. Основная трудность, с которой сталкивается новичок в розжиге дуги, – это прилипание электрода к работе. Если электрод не вынимается сразу после контакта с металлом, высокая сила тока проходит через электрод, вызывая его прилипание или примерзание к пластине, что практически приводит к короткому замыканию сварочного аппарата.Быстрый поворот запястья вправо или влево обычно отрывает электрод от заготовки. Если это не помогло, быстро отсоедините держатель от электрода и выключите аппарат. Небольшое долото и молоток освобождают электрод от металла, чтобы его можно было снова зажать в держателе. После этого сварочный аппарат можно снова включить.

Существуют два практически одинаковых метода зажигания дуги. Один из них — жесткий или постукивающий метод. При использовании этого метода электрод следует держать в вертикальном положении и опускать до тех пор, пока он не окажется на дюйм или около того выше точки, в которой должна зажечься дуга.Затем электродом слегка постукивают по заготовке и сразу же поднимают, чтобы образовалась дуга длиной примерно ¼ дюйма. [Рис. 5-29]Рис. 5-29. Сенсорный метод запуска дуги.

Второй (и обычно более простой в освоении) метод царапания или подметания. Для зажигания дуги методом царапанья электрод держат непосредственно над пластиной под углом 20°–25°. Дуга должна зажигаться, проводя электродом движением запястья и слегка царапая пластину. Затем электрод немедленно поднимают, чтобы образовалась дуга.[Рис. 5-30]Рис. 5-30. Скретч/подметающий метод зажигания дуги.

Любой метод требует некоторой практики, но со временем и опытом он становится простым. Ключ в том, чтобы быстро поднять электрод, но только примерно на ¼ дюйма от основания, иначе дуга пропадет. Если его поднимать слишком медленно, электрод прилипает к пластине.

Для формирования однородного валика электрод необходимо перемещать вдоль пластины с постоянной скоростью в дополнение к подаче электрода вниз. Если скорость продвижения слишком медленная, образуется широкий перекрывающийся валик без сплавления по краям.Если скорость слишком высока, валик слишком узкий и почти или совсем не плавится на пластине.

Правильную длину дуги нельзя определить, глядя на нее. Вместо этого полагайтесь на звук, который издает короткая дуга. Это резкий треск, и он должен быть слышен во время перемещения дуги вниз к поверхности пластины и вдоль нее.

Хороший сварной шов на плоской пластине должен иметь следующие характеристики:

• Небольшое количество брызг на поверхности пластины или их отсутствие.
• Дуговой кратер в валике диаметром примерно 1⁄16 дюйма после разрыва дуги.
• Бортик должен быть слегка наращен, без металлического нахлеста на верхней поверхности.
• Буртик должен хорошо проникать в основной металл примерно на 1/16 дюйма.

На Рис. 5-31 приведены примеры техники оператора и настроек сварочного аппарата.

При продвижении электрода его следует держать под углом от 20° до 25° в направлении движения от готового валика.[Рис. 5-32]Рис. 5-32. Угол электрода.

Если во время сварки валика дуга прерывается и электрод быстро удаляется, в месте окончания дуги образуется кратер. Это показывает глубину проплавления или плавления сварного шва. Кратер образуется за счет давления газов на кончике электрода, прижимающего металл сварного шва к краям кратера. Если электрод удаляют медленно, кратер заполняется.

Если вам нужно перезапустить дугу прерванного валика, начните сразу перед кратером предыдущего валика сварного шва.Затем электрод следует вернуть к заднему краю кратера. С этого момента сварку можно продолжить путем сварки прямо через кратер и вниз по линии сварки, как планировалось изначально. [Рис. 5-33]Рис. 5-33. Повторный запуск дуги.

После образования валика необходимо удалить каждую частицу шлака из области кратера перед повторным запуском дуги. Это достигается с помощью отбойного молотка и проволочной щетки и предотвращает попадание шлака в сварной шов.

Рекомендация бортмеханика

Учебное пособие – Основы дуговой сварки

В своей простейшей форме сварочный аппарат представляет собой устройство, которое сплавляет вместе два куска металла, используя высокую силу тока, подаваемую на конец «электрода» (стержня) в работу. .Хотя технология, обеспечивающая этот процесс, достаточно техническая, чтобы заполнить сотни страниц, я изложу ее вам простыми словами, точно так же, как я изучил ее в начале. Как и все новые навыки, практика сделает вас опытным, а сварка — это навык, которому может научиться каждый. Если вы когда-либо имели несчастье видеть короткое замыкание из-за плохой проводки или неисправности какого-либо электрооборудования, вы помните хлопающий звук, клубы дыма и горящего металла, которые обычно следует за этим. Это в основном то, что делает сварщик, но контролируемым и ожидаемым образом.

Сварщик помещает заземляющий зажим на одну из соединяемых частей металла, затем подает токопроводящий электрод (стержень) в зону или зазор между двумя свариваемыми частями. Поскольку заземляющий зажим и электрод являются двумя концами полной цепи, несущей напряжение и большую силу тока, на конце электрода происходит полное короткое замыкание, создающее сильный нагрев, расплавляющий как электрод, так и окружающую область в единый расплавленный кусок.

Этот тип сварки называется «дуговой сваркой». Стержень фактически не касается изделия (свариваемых деталей) в процессе сварки. Его держат на небольшом расстоянии от изделия, чтобы могла образоваться очень горячая дуга (электрическая искра). Эта дуга производит тепло для плавления металлов, как показано на фото.

Если стержень вставить прямо в изделие, произойдет «мертвое замыкание», и не будет тепла для сварки металлов, так как не будет образовываться дуга. Это распространенная проблема, когда вы учитесь дуговой сварке, известная как «прилипание».Прилипание происходит, когда стержень слишком сильно вдавливается в соединение для сварки, и заставляет стержень прилипать к изделию.

Стержень для дуговой сварки представляет собой тонкий металлический стержень, покрытый материалом, называемым «флюс». Этот материал плавится по мере того, как стержень сгорает, выделяя газ, который защищает только что сваренную область от воздействия сильного нагрева и окисления. Флюс также помогает поддерживать плавную работу дуги, уменьшая прилипание.

Если бы стержни не были покрыты флюсом, только что сваренный участок был бы поврежден в результате окисления и был бы склонен к разрушению или быстрому износу.Некоторые сварщики не используют стержень с флюсовым покрытием, а вместо этого подают сжатый газ в зону сварки во время процесса сварки. Эти типы сварочных аппаратов называются «сварочные аппараты с подачей проволоки», но здесь мы сосредоточимся только на базовом аппарате для дуговой сварки, потому что это самый простой тип сварочного аппарата и самый доступный для большинства новичков.

Несмотря на то, что сварщики сплавляют металлы, используя невероятную силу тока, почти невозможно получить удар током при использовании аппарата для дуговой сварки. Причина в том, что внутри сварочного аппарата находится большой трансформатор, устройство, которое понижает опасное напряжение в обмен на более высокую силу тока.Сила тока, сила тока электричества, может серьезно навредить или убить, но только при наличии еще и определенного напряжения. Автомобильный аккумулятор может излучать более ста ампер, что намного больше, чем можно отдать от стандартной стены

Но вы можете прикоснуться к обеим клеммам и не почувствовать электричества.Как это возможно?Просто потому, что нет достаточного напряжения, чтобы доставить силу тока к вашему телу.Конечно, не бросайте металлический предмет через зарядите клеммы автомобильного аккумулятора, иначе у вас будет дымовое шоу, которое вы никогда не забудете!

Дуговая сварка считается самым простым и доступным из всех сварочных процессов. Почти каждый может получить доступ к аппарату для дуговой сварки и научиться дуговой сварке. Техническое название этого типа сварки, также известного как сварка стержнем, — ручная дуговая сварка металлическим электродом или, иначе, MMAW.

Дуговая сварка используется во всех областях металлообработки и машиностроения как для производства, так и для технического обслуживания. Металлы, которые можно сваривать, включают мягкую сталь толщиной от 1/16 до 2 дюймов, нержавеющую сталь и чугун. Дуговая сварка является отличным методом ремонта чугунных отливок.

Во время процесса дуговой сварки дуга генерирует достаточно стабильного тепла высокой интенсивности, чтобы расплавить предполагаемый металл в любой точке, на которую она направлена. В сочетании с наполнителем/электродом это действие эффективно сплавляет две детали вместе.

Выбор аппарата для дуговой сварки

Для общего применения идеально подходит сварочный аппарат с выходом переменного/постоянного тока. Использование выхода постоянного тока даст лучшие результаты, так как эта настройка обеспечивает легкий запуск с меньшим количеством залипаний.Другие преимущества использования настроек постоянного тока включают более легкую потолочную и вертикальную сварку, меньшую очистку из-за брызг и красивый внешний вид сварных швов.

Что касается мощности, то чем больше энергии вы можете себе позволить, тем лучше. При этом большинство приложений дуговой сварки можно выполнять с помощью аппарата на 225 ампер. Однако машина с более низким номинальным током все еще может использоваться для сварки, скажем, 1-дюймовой стали, путем выполнения нескольких проходов сварки для создания требуемого размера валика.

Поскольку существует серьезная нехватка надежных сварщиков, а потребность в них растет с каждым днем, вы можете понять, почему важно знать, что сварку несложно освоить.Подсчитано, что примерно 80% всех американских компаний, нанимающих дуговых сварщиков, сталкиваются с трудностями при заполнении вакансий по мере их открытия. Также сообщалось, что средний возраст квалифицированных и профессиональных сварщиков составляет 54 года. Это высокий показатель, учитывая, что эти люди скоро уйдут на пенсию. Кажется, что область сварки является одним из самых сокровенных секретов страны, когда речь идет о подготовке к работе в будущем.

Многие люди считают дуговую сварку опасным занятием из-за используемых электрических токов высокого напряжения.В прошлом это могло быть правдой, но сегодняшние достижения в области оборудования для обеспечения безопасности и правил значительно снизили риск. Сегодня дуговая сварка не более опасна, чем сантехнические и столярные работы. Возможно, пришло время начать совершенно новую карьеру.

советов по сварке палочкой, которые искренне улучшат вашу работу, а также наши 12 советов по сварке

Процесс сварки, в котором используется электричество для создания тепла для плавления металлов и последующего соединения этих металлов.

Сварка электродом имеет много недостатков, таких как более низкая эффективность, необходимость в опытных пользователях и непригодность для тонких металлов. Есть некоторые очень распространенные проблемы со сваркой электродами, такие как разбрызгивание, распространенный и нежелательный побочный эффект с пористостью, подрезом, деформацией, трещинами, включениями шлака, неполным сплавлением и проплавлением, а также задержкой доставки проволоки.

Новым сварщикам, которые не занимаются сваркой каждый день, аппарат для электродуговой сварки в среде защитного металла (SMAW) действительно сложен в освоении.Опытный сварщик, когда-то работавший, делает сварку стержнем простой.

Новичок и сварщик, который хочет добиться лучших результатов при сварке электродом, должен обратить внимание на пять основных правил для улучшения результатов сварки. Это текущая настройка аппарата, длина дуги, угол перемещения, скорость перемещения и манипуляции с электродами.

Во-первых, при сварке электродом сначала очищают поверхность проволочной щеткой или шлифовальной машиной для достижения наилучших результатов. Должно быть чистое место для рабочего зажима. Стабильное, надежное и хорошее электрическое соединение требуется для поддержания лучшего качества дуги.

Сохраняйте беспрепятственный обзор сварочной ванны, держа голову в стороне от сварочного дыма. Вы гарантируете, что во время сварки в стыке дуга держится на краю сварочной ванны. Держите себя в таком положении, чтобы поддерживать и манипулировать электродом.

Мы должны строго придерживаться следующего пункта, чтобы постоянно улучшать наш сварочный процесс с каждым следующим процессом дуговой сварки.

Производитель электродов поставляет разные электроды, поэтому настройка тока будет зависеть от того, какой электрод вы выберете для сварки. Выбор электрода определит, выберете ли вы положительный постоянный ток (DCEP), отрицательный постоянный ток (DCEN) или переменный/переменный ток.

Различные машины могут выполнять сварку в одном или обоих этих режимах, поэтому вы выбираете электрод в соответствии со спецификацией машины и совместимостью для сварки.

Оба типа тока создают разные характеристики дуги и используются для разных целей. Для более толстого материала требуется постоянный ток +, так как он обеспечивает большее проплавление, в то время как переменный ток + хорош при сварке тонких материалов из-за меньшего проплавления при том же токе.

После того, как в вашей машине установлен ток, необходимо установить силу тока. Начальная точка для ампера кажется равной 1 ампер/0,001 дюйма диаметра электрода. Вам необходимо установить силу тока в соответствии с характеристиками вашей дуги.Вы можете увеличить или уменьшить силу тока в зависимости от необходимости.

Определением длины дуги является расстояние между электродом и сварочной ванной. Дуговая сварка также известна как процесс сварки постоянным током, поскольку контроль сварочного напряжения пропорционален длине дуги.

Поддержание устойчивой дуги является отличительной чертой сварки электродом, и эмпирическое правило заключается в том, чтобы длина дуги соответствовала диаметру электрода.Если видно, что электрод застрял в сварочной ванне, значит длина дуги короткая. В случае длинной дуги возможно чрезмерное разбрызгивание, малое осаждение, подрез и пористость.

Для новичков в сварке электродами обычно используется более длинная дуга, чтобы лучше визуализировать сварочную ванну. Если плохо видно сварочную ванну, лучше наклонить голову, чем увеличивать длину дуги. Можно создать стабильную, тугую и контролируемую дугу, чтобы получить лучший валик, узкий валик и минимальное разбрызгивание.

При сварке электродами в плоском, горизонтальном и потолочном положениях используется метод сварки лобовым или обратным хватом. Обычно электрод держат в перпендикулярном положении, а затем наклоняют верхнюю часть в направлении движения на 5-15 градусов.

Наилучший результат может быть достигнут, когда в процессе дуговой сварки используется сопротивление 10-15 градусов.

Сварка — это искусство, и каждый развивается по-своему, от непрерывной работы до плавного движения и паузы и т. д.Человек экспериментирует и разрабатывает метод, который ему больше подходит.

Иногда для сварки зазора требуется слабая волновая дуга, поэтому требуется манипулирующий электрод для получения стабильного, небольшого и прочного валика с очень небольшим количеством брызг, минимальной пористостью и включениями шлака.

Надо постараться установить скорость перемещения таким образом, чтобы дуга находилась в передней 1/3 сварочной ванны. Слишком низкая скорость приведет к образованию широкого выпуклого валика с неглубоким проникновением и холодным захватом.Вместо этого более медленная скорость создает узкий, подрезанный, увенчанный валик и непостоянный.

Все вышеперечисленные советы, терпение и практика помогут вам двигаться в правильном направлении, чтобы улучшить сварку электродом и получить более качественный, прочный и стабильный валик.

Эти советы и рекомендации помогут вам решить проблемы, с которыми может столкнуться сварщик. » Продолжайте практиковаться, оставайтесь приверженными и будьте настойчивыми » . Насадки для сварки стержнем и приемы:

1. Каждый раз выбирать нормальную сталь –  Когда научитесь сваривать электроды , выбирайте сталь с минимальным содержанием серы и кремния. Стали марок 1015 и 1025 прекрасно подходят для электродуговой сварки из-за содержания серы менее 0,035% и кремния 0,1%.

Тяжелые и жесткие листы с высоким содержанием серы и кремния треснут при попытке сварки. Если действительно необходимо сварить их, используйте небольшой электрод, медленную скорость, чтобы сварочная ванна оставалась расплавленной в течение более длительного периода времени.

2. Выберите правильное положение соединения и электрода – Плоское положение лучше всего подходит для металлов толщиной 3/16 дюйма и более.

Лист из стали калибра 18-10 лучше всего сваривается при работе под углом 45 градусов, но никогда не превышайте этот угол более 75 градусов для качественного сварного шва.

3. Используйте правильную геометрию соединения – требуется скос для лучшего валика, так как в противном случае электроду будет трудно добраться до соединения.Когда вы научитесь сваривать прочное, чистое соединение с полным проваром, вы сможете добиться этого, следуя геометрии соединения.

4. Очистите каждое соединение перед сваркой – Лучше удалить излишнюю ржавчину, краску, масло, окалину и жир на металле или использовать электрод E6010 или E6011 для такой ситуации. Обстоятельства ржавчины, сварки влаги должны быть замедлены. Это позволит пузырьку газа вырваться из сварочной ванны до того, как она остынет до замерзания.

5.Возьмите на себя ответственность за налипание – Качество сварки электродом создает нарост толщиной не более 1/16 дюйма. Вы тратите время и материалы, не добавляя дополнительных преимуществ. Большее количество филе только увеличивает стоимость и потери времени. Это добавит дополнительный вес и дополнительные затраты на проект.

6 Выберите правильный электрод – Эмпирическое правило заключается в сварке электродом большего размера с более высокой скоростью и большим нагаром. Выберите самый большой электрод для вашего проекта, сохраняя качество сварного шва.Размеры соединения могут ограничивать диаметр электрода.

7. Уменьшение силы тока уменьшает разбрызгивание – Брызги являются эстетической проблемой и не влияют на прочность сварного шва, но увеличивают затраты на очистку. Уменьшите ток в типе и размере электрода, чтобы уменьшить разбрызгивание. Более короткая длина дуги также поможет уменьшить разбрызгивание.

8. Сохранение приемлемого размера сварочной ванны – Подрезка – еще одна эстетическая проблема, часто возникающая у новичков.Это можно уменьшить, сохраняя управляемость сварочной ванны расплавленной. Уменьшение силы тока, замедление скорости движения, устранение склонности к перекосу помогут избежать подрезки.

9. Подберите шкаф с подогревом для электродов – Влажные электроды будут давать неравномерную, неровную и непостоянную дугу. Целесообразно инвестировать в переносную печь/шкаф с подогревом, чтобы поддерживать сухость электродов.

10. Сведение к минимуму непроваров – Непровар означает неудачный сварной шов.Более высокий ток с техникой стрингерного валика может помочь в проблеме отсутствия сплавления. Мы гарантируем чистые кромки, красивый и прочный шов.

Плохое плавление из-за неглубокого проплавления уменьшается за счет замедления времени прохождения и увеличения тока. Более качественная подгонка может решить проблему плохого сплавления.

11. Выполните пробный прогон – это основная помощь, вы выполняете пробный прогон электродом перед тем, как приступить к сварке в узком месте. Упражнение прояснит препятствие, которое вы чувствуете при дуговой сварке.Заключите перед началом работы угол, при котором дуговая сварка будет оставаться легкой. Стратегию можно планировать заранее.

12. Сварка в удовольствие – Гордитесь своей работой. Ваша работа по стали останется на более длительное время. Полюбуйтесь собой, что вы являетесь причиной этого творения. «Время сварки, время веселья »

Каждая ошибка — это возможность учиться, а не отражение неудачи.

Что приводит к прилипанию сварочного электрода?

Непосредственной причиной прилипания сварочного электрода является то, что вместо плавления он просто прилипает. У возбудителя, похоже, не хватает силы тока, чтобы расплавить стержень. Стержень лучше сразу отрывать от основного металла.

Какой сварочный пруток проще всего использовать?

Электрод № 7018 с густым флюсом и высоким содержанием флюса, и считается, что это самый простой в использовании электрод. Эти сварочные стержни производят чистую, ровную, стабильную и равномерную дугу с наименьшим разбрызгиванием и хорошим проплавлением дуги. Многие сварщики могут использовать их при формировании конструкции.

Под каким углом следует выполнять сварку?

Идеальный угол сварки 60-70 градусов. Угловой шов является наиболее распространенным типом сварного шва, и в горизонтальном положении держите держатель под углом 45 градусов к свариваемой детали.

Какой сварочный электрод используется чаще всего?

Существует шесть типов сварочных прутков 6010E, 6011E, 6012E, 6013E, 7018E и 7028E, но чаще всего используется сварочный пруток 6010. Он обеспечивает прочность на растяжение между 60 000 фунтов / квадратный дюйм.Это удилище можно использовать во всех четырех положениях: вертикальном, горизонтальном, плоском и над головой с одинаковой легкостью.

Какой самый прочный сварочный электрод?

Мы обнаружили, что сварочный электрод 6011 обеспечивает предел прочности при растяжении не менее 60 000 фунтов на квадратный дюйм. Сварочный электрод 7018, с другой стороны, обеспечивает более прочный сварной шов с минимальной прочностью на растяжение в пределах 70 000 фунтов на квадратный дюйм.

В чем разница между сварочными электродами 6013 и 7018?

Оба электрода имеют основу из низкоуглеродистой стали, а покрытия разные.7018 имеет встроенное калийное покрытие с низким содержанием водорода, а 6013 имеет покрытие из титанового калия. Они отличаются скоростью падения при сварке и пределом прочности на разрыв, несомненно, 7018 имеет более высокую спецификацию.

Какой металл труднее всего сваривать?

— самый твердый, а иногда даже кошмар для сварщика. Химические и физические свойства необходимо изучить, прежде чем рискнуть его сварить. Форма сплава или руды требует тщательного изучения металла для сварки.

Вы толкаете или тянете при сварке электродом?

Правило Лейснера гласит: «Если он производит шлак, вы перетаскиваете». Здесь, при дуговой сварке / сварочном аппарате, вы перетаскиваете или тянете стержень или проволоку.Push – это метод сварки MIG.

Почему мой сварочный пруток продолжает прилипать?

Электроды для дуговой сварки прилипают к основному металлу из-за низкого тока/напряжения. Эта причина преобладает, но могут быть и такие причины, как использование сварочного аппарата с низким OCV или неправильная техника сварки.

Каждый сварщик стремится получить чистую, равномерную и стабильную дугу для тонкой сварки в своем сварочном проекте. Мы обсудили детали методов сварки палочкой и обучения. Советы и рекомендации по дуговой сварке помогут вам выйти из самых сложных ситуаций при сварке. Начинающий сварщик должен держать это руководство для лучшей сварки электродом.

Выбор подходящего электрода, источника питания, метода сварки и сварочного соединения имеет первостепенное значение для получения красивой и прочной сварки.

Спасибо, что не пожалели времени на сканирование материала. Ваш вопрос поможет нам еще больше укрепиться в области сварки. Теперь ваша очередь комментировать и задавать вопросы.

Вам также могут понравиться …

Топ 5 типов сварных соединений

12 различных типов сварочных процессов

Руководство по эксплуатации аппарата для дуговой сварки

Ресурсы для постоянного чтения…

Дуговая сварка защищенным металлом ( SMAW )

Ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA, SMAW или дуговая сварка)

Сварка электродом: подробное руководство

На протяжении тысячелетий люди практиковали искусство соединения металлов. Ранняя сварка состояла из кузнечной сварки, которая включала нагрев и удары молотком. К концу 19 века начали появляться дуговая сварка и другие методы. История дуговой сварки восходит к 1800-м годам, когда сэр Хамфри Дэви успешно создал электрическую дугу между двумя угольными электродами.

В 1881 году французский инженер-электрик Огюст Де Меритенс использовал электрическую дугу для соединения свинцовых пластин. После этого Де Меритенс подала заявку на патент на угольную электрическую горелку — предшественника сварки электродами в том виде, в каком мы ее знаем сегодня.

С тех пор электродуговая сварка продолжает развиваться, находя свое применение во многих отраслях промышленности.

Что такое дуговая сварка?

Сварка стержнем, также известная как электродуговая сварка в среде защитного газа (SMAW), ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA) или дуговая сварка в среде защитного флюса, представляет собой процесс электродуговой сварки. В этом методе используется сочетание электричества и расходуемых электродов в форме стержней (сварочных стержней), покрытых флюсовым материалом, для создания сварного соединения.

Электрический ток проходит через электрод, образуя электрическую дугу между электродом и металлической заготовкой.Эта дуга плавит и электрод, и металл.

В результате получается смесь расплавленных металлов (сварочная ванна), состоящая из материала как электрода, так и металлических заготовок. Металл электрода называется присадочным металлом, а металл заготовки – основным металлом. Поскольку электрод плавится, образуя часть сварного соединения, сварка электродом классифицируется как процесс плавящимся электродом.

Когда дуга нагревает электрод, часть флюсового покрытия также распадается, высвобождая защитные газы, которые помогают защитить сварной шов от атмосферных загрязнений.Это, в свою очередь, также стабилизирует электрическую дугу на кончике электрода. Другая часть покрытия из расплавленного флюса покрывает расплавленную сварочную ванну слоем шлака, который защищает и формирует сварной шов по мере его затвердевания. На приведенном ниже рисунке представлен наглядный обзор процесса сварки электродами.

Рис. 1. Обзор процесса сварки электродом.

Понимание процесса сварки электродом

Во время сварки электродом два изолированных провода подсоединяются к сварочному аппарату/источнику питания.Один провод крепится к зажиму, который, в свою очередь, соединяется с металлической заготовкой. Другой провод подсоединяется к электрододержателю, который представляет собой просто зажимное устройство, которое захватывает стержень электрода.

Рис. 2. Стержни плавящихся электродов. Доступны различные типы для различных основных металлов.

Электрод приводится в контакт с основным металлом, таким образом замыкая цепь. Затем электрод слегка отводят назад, чтобы инициировать электрическую дугу.Эта дуга, представляющая собой область сильного нагрева, плавит как электрод, так и металл, в результате чего части электрода сплавляются с основным металлом.

Как упоминалось ранее, флюсовое покрытие на электроде также разрушается под действием дуги с выделением защитных паров, обеспечивающих безопасность процесса сварки. Флюсовый шлак также всплывает на поверхность сварочной ванны, защищая ее от загрязнения. Как только этот расплавленный шлак затвердевает, его осторожно срезают, чтобы обнажить готовый сварной шов под ним.

Сварка электродом может выполняться с использованием источника питания переменного тока (AC) или постоянного тока (DC). Тем не менее, постоянный ток является предпочтительной полярностью для сварки электродами, поскольку он предлагает несколько преимуществ, в том числе более плавную и стабильную дугу, меньшее количество отключений, меньшее количество сварочных брызг и более легкую потолочную сварку. Сварку электродом постоянного тока можно дополнительно разделить на отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) и положительный электрод постоянного тока (DCEP).

В DCEN, также известном как прямая полярность, провод электрода подключается к отрицательной клемме, а обрабатываемая деталь подключается к положительной клемме. Сварка электродами DCEN обеспечивает высокую скорость наплавки, но меньшее проплавление.

И наоборот, при установке DCEP (или обратной полярности) провод электрода подключается к положительной клемме, а провод заготовки подключается к отрицательной клемме. Эта полярность обеспечивает более стабильную дугу и обеспечивает более высокий уровень проникновения в металл.

Преимущества сварки электродом

Одним из основных преимуществ сварки электродом является встроенная функция защитного газа.Электрическая дуга вступает в реакцию с флюсовым покрытием электрода с образованием собственных защитных газов. Это устраняет необходимость в дополнительном оборудовании, таком как газовые баллоны и регуляторы. Таким образом, установки оборудования для сварки стержнем упрощены и более портативны, чем другие методы сварки. Это делает электродуговую сварку идеальной для сварщиков, которым требуется повышенный уровень мобильности.

Упрощенное оборудование также означает, что время начала сварки значительно меньше, чем при других методах, таких как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) и металлическим электродом в среде инертного газа (MIG). Основными компонентами дуговой сварки являются источник питания, проволочные выводы и электроды.

Ручная сварка также известна своей универсальностью. Существует множество типов электродов для различных основных металлов и областей применения. Таким образом, сварщик может иметь под рукой несколько стержней для нержавеющей стали, никеля, алюминия и т. д. Это означает, что сварщик может быть готов практически к любому типу работы в любой момент.

Некоторые ограничения сварки электродом

Одним из самых больших недостатков сварки электродом является количество навыков, необходимых для получения идеального сварного шва.Окончательные свойства сварного шва сильно зависят от того, как оператор позиционирует и перемещает электрод. Таким образом, качество сварки во многом зависит от навыков и техники оператора.

Зажигание дуги, в частности, может быть проблематичным для большинства начинающих сварщиков. Правильная ориентация электрода по отношению к заготовке необходима для предотвращения сплавления электрода с основным металлом. Если это произойдет, заготовка может очень быстро нагреться, что приведет к некачественному сварному шву.Электрод следует держать под углом ниже, чем заготовка, чтобы сварочная ванна могла вытекать из дуги.

Как и при других сварочных процессах, при несоблюдении надлежащих мер предосторожности может возникнуть коррозия в сварном соединении. Такие факторы, как последовательность сварки, технология, загрязнение окружающей среды и растрескивание, могут способствовать образованию коррозии. Перед сваркой необходимо рассмотреть несколько профилактических мер, включая надлежащую подготовку поверхности, соответствующую конструкцию сварного шва и покрытие поверхности, чтобы свести к минимуму коррозию сварных изделий.(Для получения дополнительной информации по этой теме см. «Обзор коррозии сварных соединений: причины и методы предотвращения».)

Сварка электродом также медленнее, чем другие методы сварки. Во время этого процесса операторы должны периодически счищать защитный шлак, оставленный флюсовым покрытием, чтобы обнажить окончательный шов. Эта операция, хотя и необходима, увеличивает общее время сварки.

Кроме того, поскольку электродная сварка расходует электрод во время использования, можно получить только короткие сварные швы, прежде чем потребуется замена электрода в электрододержателе.

Заключительные мысли

Сварка электродом — один из первых и наиболее популярных способов сварки. Его универсальность, портативность и общая экономичность делают его предпочтительным методом сварки во многих отраслях промышленности. Несмотря на эти преимущества, сварку электродами освоить сложнее, чем некоторые другие методы сварки. Поэтому операторы должны быть хорошо обучены, чтобы выполнять сварку в соответствии с требуемыми стандартами.