Википедия — свободная энциклопедия

Избранная статья

Прохождение Венеры по диску Солнца — разновидность астрономического прохождения (транзита), — имеет место тогда, когда планета Венера находится точно между Солнцем и Землёй, закрывая собой крошечную часть солнечного диска. При этом планета выглядит с Земли как маленькое чёрное пятнышко, перемещающееся по Солнцу. Прохождения схожи с солнечными затмениями, когда наша звезда закрывается Луной, но хотя диаметр Венеры почти в 4 раза больше, чем у Луны, во время прохождения она выглядит примерно в 30 раз меньше Солнца, так как находится значительно дальше от Земли, чем Луна. Такой видимый размер Венеры делает её доступной для наблюдений даже невооружённым глазом (только с фильтрами от яркого солнечного света), в виде точки, на пределе разрешающей способности глаза. До наступления эпохи покорения космоса наблюдения этого явления позволили астрономам вычислить расстояние от Земли до Солнца методом параллакса, кроме того, при наблюдении прохождения 1761 года М. В. Ломоносов открыл атмосферу Венеры.

Продолжительность прохождения обычно составляет несколько часов (в 2004 году оно длилось 6 часов). В то же время, это одно из самых редких предсказуемых астрономических явлений. Каждые 243 года повторяются 4 прохождения: два в декабре (с разницей в 8 лет), затем промежуток в 121,5 года, ещё два в июне (опять с разницей 8 лет) и промежуток в 105,5 года. Последние декабрьские прохождения произошли 9 декабря 1874 года и 6 декабря 1882 года, а июньские — 8 июня 2004 года и 6 июня 2012 года. Последующие прохождения произойдут в 2117 и 2125 годах, опять в декабре. Во время прохождения наблюдается «явление Ломоносова», а также «эффект чёрной капли».

Хорошая статья

Резня в Благае (сербохорв. Масакр у Благају / Masakr u Blagaju) — массовое убийство от 400 до 530 сербов хорватскими усташами, произошедшее 9 мая 1941 года, во время Второй мировой войны. Эта резня стала вторым по счету массовым убийством после создания Независимого государства Хорватия и была частью геноцида сербов.

Жертвами были сербы из села Велюн и его окрестностей, обвинённые в причастности к убийству местного мельника-хорвата Йосо Мравунаца и его семьи. Усташи утверждали, что убийство было совершено на почве национальной ненависти и свидетельствовало о начале сербского восстания. Задержанных сербов (их число, по разным оценкам, составило от 400 до 530 человек) содержали в одной из школ Благая, где многие из них подверглись пыткам и избиениям. Усташи планировали провести «народный суд», но оставшаяся в живых дочь Мравунаца не смогла опознать убийц среди задержанных сербов, а прокуратура отказалась возбуждать дело против кого-либо без доказательства вины. Один из высокопоставленных усташей Векослав Лубурич, недовольный таким развитием событий, организовал новый «специальный суд». День спустя дочь Мравунаца указала на одного из задержанных сербов. После этого 36 человек были расстреляны. Затем усташи казнили остальных задержанных.

Изображение дня

Эхинопсисы, растущие на холме посреди солончака Уюни

Дуговая сварка — Arc welding

Процесс плавления металла с использованием тепла электрической дуги

Дуговая сварка — это процесс сварки, который используется для соединения металла с металлом с использованием электричества для создания тепла, достаточного для плавления металла, а расплавленные металлы при охлаждении приводят к связыванию металлов. Это тип сварки, при котором используется источник сварочного тока для создания электрической дуги между металлической палкой (« электродом ») и основным материалом для плавления металлов в точке контакта. Сварщики могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также расходуемые или неплавящиеся электроды.

Зона сварки обычно защищается защитным газом , паром или шлаком. Процессы дуговой сварки могут быть ручными, полуавтоматическими или полностью автоматизированными. Дуговая сварка, впервые разработанная в конце XIX века, стала коммерчески важной в судостроении во время Второй мировой войны. Сегодня это остается важным процессом изготовления стальных конструкций и транспортных средств.

Источники питания

Для обеспечения электрической энергией, необходимой для процессов дуговой сварки, можно использовать несколько различных источников питания. Наиболее распространенная классификация — источники питания постоянного тока и источники питания постоянного напряжения . При дуговой сварке напряжение напрямую зависит от длины дуги, а ток зависит от количества подводимого тепла. Источники питания постоянного тока чаще всего используются для процессов ручной сварки, таких как дуговая сварка вольфрамовым электродом и дуговая сварка в среде защитного металла, поскольку они поддерживают относительно постоянный ток даже при изменении напряжения. Это важно, потому что при ручной сварке может быть трудно удерживать электрод идеально устойчивым, и в результате длина дуги и, следовательно, напряжение имеют тенденцию к колебаниям. Источники питания с постоянным напряжением поддерживают постоянное напряжение и изменяют ток, и, как следствие, чаще всего используются для автоматизированных сварочных процессов, таких как газовая дуговая сварка, дуговая сварка порошковой проволокой и сварка под флюсом. В этих процессах длина дуги остается постоянной, так как любые колебания расстояния между проволокой и основным материалом быстро устраняются за счет большого изменения тока. Например, если проволока и основной материал подойдут слишком близко, ток будет быстро увеличиваться, что, в свою очередь, приведет к увеличению тепла и плавлению кончика проволоки, возвращая его на исходное расстояние разделения.

Направление тока, используемого при дуговой сварке, также играет важную роль при сварке. В процессах с плавящимся электродом, таких как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе и газовая дуговая сварка, обычно используется постоянный ток, но электрод может заряжаться как положительно, так и отрицательно. Как правило, положительно заряженный анод будет иметь более высокую концентрацию тепла (около 60%). «Обратите внимание, что для сварки штангой в целом чаще всего используется полярность DC +. Она обеспечивает хороший профиль шва с более высоким уровнем проплавления. Полярность DC- приводит к меньшему провару и более высокой скорости плавления электрода. Иногда она используется, например, на тонком листе металла, чтобы предотвратить прожог ». «За некоторыми исключениями, положительный электрод (обратная полярность) приводит к более глубокому проникновению. Отрицательный электрод (прямая полярность) приводит к более быстрому оплавлению электрода и, следовательно, более высокой скорости осаждения». В процессах с использованием неплавящихся электродов, таких как сварка газовой вольфрамовой дугой, можно использовать как постоянный ток (DC), так и переменный ток (AC). Однако при постоянном токе, поскольку электрод создает только дугу и не обеспечивает присадочный материал, положительно заряженный электрод вызывает неглубокие сварные швы, а отрицательно заряженный электрод — более глубокие сварные швы. Между ними быстро проходит переменный ток, что приводит к сварным швам со средним проплавлением. Один из недостатков переменного тока, тот факт, что дуга должна повторно зажигаться после каждого перехода через ноль, был устранен с помощью изобретения специальных блоков питания, которые создают прямоугольную диаграмму направленности вместо нормальной синусоидальной волны , устраняя время низкого напряжения после нулевые переходы и минимизация последствий проблемы.

Рабочий цикл — это спецификация сварочного оборудования, которая определяет количество минут в течение 10-минутного периода, в течение которых данный аппарат для дуговой сварки может безопасно использоваться. Например, сварщик на 80 А с рабочим циклом 60% должен находиться в состоянии «отдыха» не менее 4 минут после 6 минут непрерывной сварки. Несоблюдение ограничений рабочего цикла может привести к повреждению сварщика. Сварщики промышленного или профессионального уровня обычно имеют 100% рабочий цикл.

Методы расходуемых электродов

Одним из наиболее распространенных типов дуговой сварки является дуговая сварка в защитном металлическом корпусе (SMAW), которая также известна как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMAW) или сварка стержнем. Электрический ток используется , чтобы ударить дугу между материалом основы и плавящимся электродом стержнем или палкой . Электродный стержень изготовлен из материала, совместимого с основным свариваемым материалом, и покрыт флюсом, который выделяет пары, которые служат в качестве защитного газа и образуют слой шлака, оба из которых защищают зону сварки от атмосферного загрязнения. . Сам сердечник электрода действует как наполнитель, поэтому отдельный наполнитель не нужен. Этот процесс очень универсален, требует небольшого обучения операторов и недорогого оборудования. Однако время сварки довольно велико, поскольку расходные электроды необходимо часто заменять, а шлак, остатки флюса, необходимо удалять после сварки. Кроме того, процесс обычно ограничивается сваркой черных металлов, хотя специальные электроды сделали возможной сварку чугуна , никеля , алюминия , меди и других металлов. Универсальность метода делает его популярным в ряде приложений, включая ремонтные работы и строительство.

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), обычно называемая MIG ( металл / инертный газ ), представляет собой полуавтоматический или автоматический процесс сварки с непрерывно подаваемой расходной проволокой, действующей как электрод, так и присадочный металл, а также инертный или полуавтоматический сварочный материал. инертный защитный газ обтекал проволоку, чтобы защитить место сварки от загрязнения. Постоянное напряжение, источник питания постоянного тока чаще всего используется с GMAW, но постоянный ток переменный ток используются как хорошо. Благодаря непрерывной подаче присадочных электродов GMAW обеспечивает относительно высокие скорости сварки; однако более сложное оборудование снижает удобство и универсальность по сравнению с процессом SMAW. Первоначально разработанный для сварки алюминия и других цветных металлов в 1940-х годах, GMAW вскоре стал экономично применяться для стали . Сегодня GMAW широко используется в таких отраслях, как автомобильная промышленность, благодаря своему качеству, универсальности и скорости. Из-за необходимости поддерживать стабильную оболочку из защитного газа вокруг места сварки может быть проблематичным использование процесса GMAW в областях с сильным движением воздуха, например на открытом воздухе.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) — это разновидность метода GMAW. Проволока FCAW на самом деле представляет собой тонкую металлическую трубку, заполненную порошкообразным флюсом. Иногда используется защитный газ, подаваемый извне, но часто сам флюс используется для создания необходимой защиты от атмосферы. Этот процесс широко используется в строительстве из-за высокой скорости сварки и портативности.

Сварка под флюсом (SAW) — это высокопроизводительный сварочный процесс, при котором дуга зажигается под покровным слоем гранулированного флюса. Это увеличивает качество дуги, поскольку загрязняющие вещества в атмосфере блокируются флюсом. Шлак, образующийся на сварном шве, обычно снимается сам по себе, и в сочетании с использованием непрерывной подачи проволоки скорость наплавки высока. Рабочие условия значительно улучшены по сравнению с другими процессами дуговой сварки, поскольку флюс скрывает дугу и не образуется дыма. Этот процесс обычно используется в промышленности, особенно для крупногабаритных изделий. Поскольку дуга не видна, она обычно автоматизирована. Пила возможна только в положениях 1F (плоская кромка), 2F (горизонтальная кромка) и 1G (плоская канавка).

Методы использования неплавящегося электрода

Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) или сварка вольфрамовым электродом в инертном газе (TIG) — это процесс ручной сварки, в котором используется неплавящийся электрод из вольфрама , смеси инертного или полуинертного газа и отдельного присадочного материала. Этот метод, особенно полезный для сварки тонких материалов, характеризуется стабильной дугой и высококачественными сварными швами, но требует значительных навыков оператора и может выполняться только на относительно низких скоростях. Его можно использовать практически для всех свариваемых металлов, хотя чаще всего применяется для нержавеющей стали и легких металлов. Его часто используют, когда качество сварных швов чрезвычайно важно, например, в велосипедах , самолетах и ​​на море.

В родственном процессе, плазменной сварке , также используется вольфрамовый электрод, но для создания дуги используется плазменный газ . Дуга более концентрированная, чем дуга GTAW, что делает поперечный контроль более критичным и, таким образом, в целом ограничивает технику механизированным процессом. Благодаря стабильному току, этот метод может использоваться для материалов с более широким диапазоном толщины, чем процесс GTAW, и работает намного быстрее. Его можно применять ко всем тем же материалам, что и GTAW, за исключением магния ; Автоматическая сварка нержавеющей стали — одно из важных применений этого процесса. Разновидностью процесса является плазменная резка , эффективный процесс резки стали.

Другие процессы дуговой сварки включают атомно-водородную сварку , углеродную дугу, электрошлаковую сварку , электрогазовую сварку и дуговую сварку шпилек .

Проблемы с коррозией

Некоторые материалы, особенно высокопрочные стали, алюминий и титановые сплавы, подвержены водородной хрупкости . Если электроды, используемые для сварки, содержат следы влаги, вода разлагается под действием тепла дуги, и выделяющийся водород попадает в решетку материала, вызывая его хрупкость. Электроды для таких материалов со специальным низководородным покрытием поставляются в герметичной влагонепроницаемой упаковке. Новые электроды можно использовать прямо из банки, но при подозрении на поглощение влаги их необходимо высушить путем запекания (обычно при температуре от 450 до 550 ° C или от 840 до 1020 ° F) в сушильном шкафу. Используемый флюс также должен быть сухим.

Некоторые аустенитные нержавеющие стали и сплавы на основе никеля склонны к межкристаллитной коррозии . При длительном воздействии температур около 700 ° C (1300 ° F) хром вступает в реакцию с углеродом в материале, образуя карбид хрома и истощая края кристаллов хрома, ухудшая их коррозионную стойкость в процессе, называемом сенсибилизацией . Такая сенсибилизированная сталь подвергается коррозии в областях вблизи сварных швов, где температура и время были благоприятными для образования карбида. Этот вид коррозии часто называют распадом сварного шва.

Knifeline attack (KLA) — это еще один вид коррозии сварных швов, поражающих стали, стабилизированные ниобием . Карбид ниобия и ниобия растворяется в стали при очень высоких температурах. При некоторых режимах охлаждения карбид ниобия не осаждается, и тогда сталь ведет себя как нестабилизированная сталь, вместо этого образуя карбид хрома. Это затрагивает только тонкую зону шириной несколько миллиметров в непосредственной близости от сварного шва, что затрудняет обнаружение и увеличивает скорость коррозии. Конструкции из таких сталей должны быть нагреты в целом примерно до 1000 ° C (1830 ° F), когда карбид хрома растворяется и образуется карбид ниобия. Скорость охлаждения после такой обработки значения не имеет.

Неправильно подобранный присадочный металл (материал электродов) с учетом условий окружающей среды также может сделать их коррозионно- чувствительными. Также возникают проблемы гальванической коррозии, если состав электрода достаточно отличается от свариваемых материалов или сами материалы не похожи. Даже между разными марками нержавеющих сталей на основе никеля коррозия сварных соединений может быть серьезной, несмотря на то, что они редко подвергаются гальванической коррозии при механическом соединении.

Вопросы безопасности

Сварка может быть опасной и вредной для здоровья практикой без надлежащих мер предосторожности; однако при использовании новых технологий и надлежащей защиты риск травм или смерти, связанных со сваркой, может быть значительно снижен.

Опасность нагрева, пожара и взрыва

Поскольку во многих обычных сварочных процедурах используется открытая электрическая дуга или пламя, риск ожогов от тепла и искр велик . Чтобы предотвратить их, сварщики носят защитную одежду в виде толстых кожаных перчаток и защитных курток с длинными рукавами, чтобы избежать воздействия сильной жары, огня и искр. Использование сжатых газов и пламени во многих сварочных процессах также создает опасность взрыва и пожара; некоторые общие меры предосторожности включают ограничение количества кислорода в воздухе и хранение горючих материалов вдали от рабочего места.

Повреждение глаз

Воздействие яркости области сварного шва приводит к состоянию, называемому дуговым глазом, при котором ультрафиолетовый свет вызывает воспаление роговицы и может обжечь сетчатку глаз. Сварочные очки и шлемы с темными лицевыми пластинами — намного темнее, чем очки в солнечных очках или кислородно-топливных очках — носят для предотвращения этого воздействия. В последние годы были произведены новые модели шлемов с лицевой панелью, автоматически затемняющейся электронным способом. Чтобы защитить посторонних, зону сварки часто окружают прозрачные сварочные завесы. Эти занавески, сделанные из полиэтиленовой пленки поливинилхлорида , защищают находящихся поблизости рабочих от воздействия ультрафиолетового излучения электрической дуги.

Вдыхаемый материал

Сварщики также часто подвергаются воздействию опасных газов и твердых частиц. Такие процессы, как дуговая сварка порошковой проволокой и дуговая сварка защитным металлом, производят дым, содержащий частицы различных типов оксидов . Размер рассматриваемых частиц имеет тенденцию влиять на токсичность дыма, при этом более мелкие частицы представляют большую опасность. Кроме того, многие процессы производят различные газы (чаще всего диоксид углерода и озон , но также и другие), которые могут оказаться опасными при недостаточной вентиляции.

Помехи для кардиостимуляторов

Было обнаружено, что некоторые сварочные аппараты, в которых используется высокочастотный компонент переменного тока, влияют на работу кардиостимулятора в пределах 2 метров от силовой установки и 1 метра от места сварки.

История

Хотя примеры кузнечной сварки восходят к бронзовому и железному векам , дуговая сварка стала применяться намного позже.

В 1800 году Хэмфри Дэви открыл короткие импульсные электрические дуги. Самостоятельно русский физик Василий Петров открыл непрерывную электрическую дугу в 1802 году и впоследствии предложил ее возможные практические применения, включая сварку. Дуговая сварка впервые была разработана при Николай Бенардос представил дуговую сварку металлов с помощью угольного электрода на Международной выставке электричества, Париже в 1881 году, который был запатентован вместе с Станиславом Ольшевским в 1887. В том же году, французский изобретатель электрического Меритан также изобрел метод сварки угольной дугой, запатентованный в 1881 году, который успешно использовался для сварки свинца при производстве свинцово-кислотных аккумуляторов . Достижения в области дуговой сварки продолжились с изобретением металлических электродов в конце 19 века русским Николаем Славяновым (1888 г.) и американцем К. Л. Гробом . Примерно в 1900 году компания AP Strohmenger выпустила в Великобритании металлический электрод с покрытием, который давал более стабильную дугу. В 1905 году русский ученый Владимир Миткевич предложил использовать для сварки трехфазную электрическую дугу. В 1919 году сварка на переменном токе была изобретена CJ Holslag, но не стала популярной в течение следующего десятилетия.

В это же время были разработаны конкурирующие сварочные процессы, такие как контактная сварка и кислородно-топливная сварка ; но оба, особенно последний, столкнулись с жесткой конкуренцией со стороны дуговой сварки, особенно после того , как продолжалась разработка металлических покрытий (известных как флюс ) для электрода для стабилизации дуги и защиты основного материала от примесей.

Во время Первой мировой войны в судостроении Великобритании начали применять сварку вместо клепанных стальных листов. Американцы также стали более восприимчивыми к новой технологии, когда процесс позволил им быстро отремонтировать свои корабли после нападения Германии в гавани Нью-Йорка в начале войны. Впервые дуговая сварка была применена к самолетам во время войны, и фюзеляжи некоторых немецких самолетов были построены с использованием этого процесса. В 1919 году британский кораблестроитель Каммелл Лэрд начал строительство торгового судна «Фуллагар» с полностью сварным корпусом; Спущена на воду в 1921 году.

В течение 1920-х годов в технологии сварки были достигнуты большие успехи, включая введение в 1920 году автоматической сварки, при которой электродная проволока подавалась непрерывно. Защитный газ стал предметом пристального внимания, поскольку ученые пытались защитить сварные швы от воздействия кислорода и азота в атмосфере. Пористость и хрупкость были основными проблемами, и разработанные решения включали использование водорода , аргона и гелия в качестве сварочной атмосферы. В течение следующего десятилетия дальнейший прогресс позволил сварку химически активных металлов, таких как алюминий и магний . Это, в сочетании с разработками в области автоматической сварки, переменного тока и флюсов, привело к значительному развитию дуговой сварки в 1930-х годах, а затем во время Второй мировой войны .

В середине века было изобретено много новых методов сварки. Сварка под флюсом была изобретена в 1930 году и продолжает оставаться популярной сегодня. В 1932 году россиянин Константин Хренов успешно осуществил первую подводную электродуговую сварку . После десятилетий развития газовая вольфрамовая дуговая сварка была окончательно доведена до совершенства в 1941 году, а в 1948 году последовала газовая дуговая сварка металлическим электродом , которая позволила быстро сваривать цветные материалы, но потребовала дорогостоящих защитных газов. Использование расходуемого электрода и атмосферы двуокиси углерода в качестве защитного газа быстро сделало его самым популярным процессом дуговой сварки металла. В 1957 году дебютировал процесс дуговой сварки порошковой проволокой, в котором самозащитный проволочный электрод можно было использовать с автоматическим оборудованием, что привело к значительному увеличению скорости сварки. В том же году была изобретена плазменная сварка . Электрошлаковая сварка была выпущена в 1958 году, а в 1961 году последовала ее разновидность — электрогазовая сварка .

Смотрите также

Рекомендации

Ноты

Источники

• Кэри, Говард Б.; Хелцер, Скотт К. (2005), Современные сварочные технологии , Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Pearson Education, ISBN   978-0-13-113029-6
• Калпакджян, Серопе; Шмид, Стивен Р. (2001), Производство и технология , Прентис-Холл, ISBN   978-0-201-36131-5
• Lincoln Electric (1994), Руководство по процедуре дуговой сварки , Кливленд, Огайо: Lincoln Electric, ISBN   978-99949-25-82-7
• Веман, Клас (2003), Справочник по процессам сварки , Нью-Йорк: CRC Press, ISBN   978-0-8493-1773-6

дальнейшее чтение

внешние ссылки

• Видео о вспышках дуги (25:39) от Национального института охраны труда США

Электросварка мягких тканей — Вики

Электросварки мягких тканей — способ соединения мягких тканей при хирургическом вмешательстве с помощью высокочастотного электрического тока.

Метод используется в клиниках Украины и России. С использованием этого метода проведено более 80 000 операций. За изобретение метода коллектив авторов был отмечено Государственной премией Украины в области науки и техники (2004). ^[1]

Изобретение и применение

Способ электросварки мягких тканей был предложен Институтом электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. Идея разработки принадлежит академику Борису Патону, под руководством которого работает коллектив специалистов инженерного и медицинского профиля. По его инициативе в 1993 году сотрудники Института электросварки совместно с хирургами Института клинической и экспериментальной хирургии (ныне — Институт хирургии и трансплантологии) и больницы «Охматдет » провели эксперименты, которые подтвердили принципиальную возможность получения сварного соединения различных мягких тканей животных способом биполярной коагуляции . Начались исследования этой технологии в экспериментальном отделе Института хирургии и трансплантологии в 1992 году. ^[2]

В дальнейшем проект «Сварка мягких живых тканей» стал одним из двух приоритетных направлений деятельности Международной ассоциации «Сварка» (МАЗ) основанной в 1991 при Институте электросварки. В 1996 году, согласно программе МАЗ, организован международный коллектив с участием украинских специалистов и американской финансовой компании Consortium Service Management Group, Inc (CSMG). В 1997 году украинские специалисты впервые продемонстрировали хирургические операции с применением электросварки мягкие тканей на животных в США. В 1998 году в Киеве в госпитале Военно-медицинского управления СБУ начато эксперименты по сварке тканей человека с использованием сварочно-медицинского оборудования, разработанного и изготовленного в Институте электросварки.

Совокупность экспериментов на контрольной группе животных (свиньях), а также на удаленных и извлекаемые органах человека по применению сварочной технологии в общей хирургии , показавших воспроизводимость получения положительных результатов, служила основанием для издания Министерством здравоохранения Украины свидетельства о государственной регистрации применения сварочного оборудования в медицинской практике на 2001-2004, 2005-2010 и 2011-2015 годы (№ 9613/2010). Это позволило провести освоение способов сварки мягких тканей в более 80 клиниках Украины [1] и России для применения в различных отраслях общей и малоинвазивной хирургии , а также разработать более 130 методик оперативного вмешательства. На сегодня по этой технологии было проведено более 80 000 операций на различных органах человека. Технология разрешена к клиническому использованию в Украине, Соединенных Штатах, России и Беларуси.

В 2004 году коллективу авторов проекта во главе с академиком Борисом Патоном была присуждена Государственная премия Украины в области науки и техники .

Примеры операций на человеке

С использованием электросварочной технологии в клинических условиях могут быть проведены следующие операции: [6]

• пластик маточных труб ;
• получение прочного соединения с совершенной герметичностью при закрытии просвета в мочеточнике ;
• наложения шва на желудок без угрозы попадания его содержания в живот;
• герметичная сварка кишки ;
• восстановление непрерывности слизистой носовой перегородки ;
• удаление гланд ;
• косметические операции на молочных железах, нижних и верхних конечностях.

Принципы действия

Схематично процесс сварки мягких тканей состоит из:

• соединяемые слои ткани накладывают друг на друга поверхностными слоями;
• хирург сжимает свариваемый участок ткани электродами сварочного инструмента и включает источник тока;
• после выполнения программы управления процессом сварки и отключения энергии, захваченная ткань освобождается, а процесс повторяется до полного закрытия раны . [6]

Образование сварного соединения базируется на эффекте электротермической денатурации белковых молекул. [6] При воздействии электротока невысокого напряжения частично разрушаются клеточные мембраны , в результате чего выделяется белковая жидкость. За счет коагуляции (свертывания) белка ткани слипаются — «свариваются». Через некоторое время морфологическая структура ткани восстанавливается, поэтому рубца в привычном понимании этого слова на прооперированном органе не остается. [7]

Чтобы восстановление замешаны органа проходило быстро и не несло осложнений, тепловое вложение должно быть минимальным, но достаточным для образования соединения. В связи с этим требования к управлению процессом сварки значительно повышаются. Для упрощения задачи хирурга в управлении процессом сварки создана система автоматического управления. [6] Температура в зоне сварки — 60-70 ° C. [7]

В результате проведенных экспериментов были отобраны методы применения сварочной технологии в операциях на свиньях:

• соединение с помощью биполярного сварочного пинцета продольных разрезов участка толстой кишки точечным сварным швом с достижением полной герметичности;
• формирование циркулярного анастомоза толстой кишки (полная герметичность сварного шва подтверждена послеоперационным вскрытием за три месяца эксперимента)
• герметичное сварное соединение продольного разреза желчного пузыря — сформирован точечный сварной шов длиной 6-7 мм.

Клинически этот способ нашел применение, как в хирургической эндоскопии , так и в лапароскопии . Этот способ сварки уже применяется в операциях в общей

Аппаратура

Для использования электрической сварки мягких живых тканей Международная ассоциация «Сварка» разработала аппарат ЕК-300М1 [8].

Сравнение с другими хирургическими методами

По сравнению с традиционными методами хирургии использования электросварки позволяет сократить время операции (в некоторых случаях — до 60 мин) и потери крови (на 200-300 мл). Швы от сварки легче заживают, и в совокупности это все приводит к уменьшению расходов на лекарственные препараты , в том числе на наркотические средства . [6]

В отличие от традиционной хирургии, метод сварки не требует шовного материала, скоб, клипс и сшивающих аппаратов, поскольку соединение происходит благодаря «родном» материалу свариваемого органа с помощью специального оборудования. [6] Места швов при использовании метода электросварки легко заживают, о что свидетельствует о сложности их нахождения при вскрытии через месяц после операции. По словам Юрия Фурманова, месячные рубцы на прооперированном кишечник в «очень тонкими» и «элегантными, практически незаметными». [5] Во многих случаях это имеет ключевое значение, поскольку причиной многих неудач при традиционных операциях является вызван рубцеванием швов стеноз — сужение отверстия трубчатых органов. [7]

Отсутствие шовные материала в месте операции в свою очередь лишает возможности возникновения воспалительного процесса и угрозы возникновения инфекций. При применении сварочной технологии, по свидетельству хирургов, не зафиксировано ни одного случая послеоперационных осложнений; достигается полная герметизация соединения в месте сварного шва и обеспечивается асептичность. В то же время метод сварки позволяет экономить на шовных материалах. [5]

Большое преимущество электросварки дает в лапатоскопии , поскольку в этом случае наложить швы гораздо сложнее, чем в открытой хирургии. [7]

Сравнение с процессом коагуляции

Другой широко распространенный метод высокочастотной электрохирургии — процесс коагуляции — вызывает ожог и омертвение ткани в месте нагрева, в то время как электросварки наносит значительно меньше травмирование тканей и отсутствие ожогов. Это подтверждено морфологическими исследованиями, а также отсутствием в процессе сварки выделения дыма в и неприятного запаха. Это положительно сказывается как на здоровье пациента, так и хирурга, особенно в работе с инфицированными. Значительно меньше травм также способствует более быстрому и легкому заживлению тканей прооперированного органа, восстановлению его морфологической структуры и функций. [6]

Процесс коагуляции используется также в первую очередь для вскрытия и остановки кровотечения, зато электросваркой достигается соединение слоев ткани и образования швов, которые легко заживают. [7]

Сравнение с ультразвуковой хирургией

В некоторых случаях (например, в операциях на печени) электросварки позволяет заменить дорогие и сложные в обращении ультразвуковые скальпели. [7]

Перспективы использования

Благодаря международному проекту «Сварка мягких живых тканей» и финансовой помощи зарубежных партнеров елекрозварювання тканей сегодня уже обыденно применяют в некоторых современных клиниках Украины. В то же время технология еще имеет широкие перспективы на развитие применения в гинекологии , урологии , торакальной хирургии , офтальмологии , онкологии и др. В перспективе технология может найти применение в космосе, на морских судах, подводных лодках и т. [7]

В то время как американские партнеры проекта «Сварка мягких живых тканей» уже запатентовали сварочное оборудование в 40 странах мира, зарубежные специалисты внимательно наблюдают за клиническим освоением метода.

Планируется сертифицировать и производить аппараты для сварки живых ткани в Китае . Этим направлением, в частности, занимается Китайско-украинский институт сварки им. Е. О. Патона, созданный в 2011 году. ^[3]

Примечания

История: Опытный завод сварочного оборудования Института электросварки им. Е. О. Патона | ПАТОН™

В марте 2016 года Завод завершает разработку специализированого аргонодугового инвертора для сварки непрерывным швом металла различных толщин. Цифровой АДИ-230P позволяет проводить сварку сложных конструкций из металла различных толщин непрерывным швом, а также программировать 6 ступеней изменения  сварочного тока – от 12 до 230 А.

Также в марте 2016 года Завод начинает поставку двух новых моделей сварочного оборудования для торговых сетей ЭпицентрК под брендом COMPASS:

• сварочный аппарат инверторного типа COMPASS IWM-200 для ручной дуговой сварки на постоянном токе;
• комбинированный сварочный аппарат инверторного типа COMPASS CWM-200 в однокорпусном исполнении для ручной дуговой сварки, аргонодуговой сварки и полуавтоматической сварки в среде защитных газов на постоянном токе.

В начале апреля 2016 года ОЗСО ИЭС им. Е.О.Патона выпускает электроды самых востребованных марок по классической рецептуре: АНО-21, АНО-36, АНО-4, УОНИ 13/45, УОНИ 13/55, МР-3, спецэлектроды для наплавки марки Т-590, сварки чугуна ЦЧ-4, для сварки высоколегированных сталей ОЗЛ-8 и ЦЛ-11; а также электроды серии Elite по улучшенной рецептуре от Института электросварки им. Е.О.Патона: Elite АНО-36, Elite МД6013, Elite АНО 21.
К концу апреля Завод завершает второй контракт на разработку специализированного оборудования для электрошлаковой сварки изделий, толщиной до 200 мм.

Специалисты разработали партию специализированного сварочного оборудования: сварочный самоходный аппарат АШ115 в комплекте со сварочными выпрямителями ВДУ-1202П в качестве источников тока успешно применяются для сварки цистерн и строительных металлоконструкций.

В апреле 2016 г. осуществляется поставка сварочных инверторов ВДИ-160Е в Польшу для дистрибьюторской компании, которая планирует вывести оборудование «ПАТОН» на рынки Европы, включая Чехию, Литву, Латвию, Молдову и др. страны. На рынке Грузии продается более сотни аппаратов в месяц, налажена работа сервисного центра, ведутся переговоры о поставках продукции марки «ПАТОН» в Армению и Азербайджан через дистрибьюторскую сеть Грузии.

В июле 2016 года Завод поставляет первую партию сварочных инверторов в Корею для дистрибьюторской компании, которая планирует вывести оборудование «ПАТОН» на рынки Кореи и других стран Азиатско-Тихоокеанского региона

В сентябре 2016 года Завод завершает разработку и запускает серийное производство линейки сварочных инверторных полуавтоматов одно- и двухкорпусного типов ПСИ, которые предназначены для ручной дуговой сварки (РДС «MMA»).

В октябре 2016 года ОЗСО ИЭС им. Е.О.Патона выполнил проект для ГП «Укроборонсервис» по созданию автоматической системы координирования миномета. Команда специалистов Завода справилась в рекордно короткие сроки – 1 месяц, и проект представляется на XIII Международной специализированной выставке «Оружие и безопасность — 2016», с 11 по 14 октября 2016 года в Международном выставочном центре.

С 1 октября 2016 года открывается новый магазин ПАТОН в г. Днепр – одном из крупнейших промышленных, экономических и транспортных центрах Украины.

С ноября 2016 года Завод начинает серийный выпуск новой модели инверторных полуавтоматов – ПСИ-150S. Инверторные цифровые полуавтоматы ПАТОН ПСИ-150S однокорпусного типа исполнения предназначены для ручной дуговой сварки (РДС «MMA»), аргонодуговой сварки (АРГ «TIG») и полуавтоматической сварки (ПА «MIG/MAG») в среде защитных газов и смесей на постоянном токе. Особенностью данной модели является то, что плата управления блоком подачи проволоки в аппарате – цифровая.

ЧТО СОЗДАЛИ РУССКИЕ | Улпресса

ЧТО СОЗДАЛИ РУССКИЕ (это лишь малая часть):

 
П.Н. Яблочков и А.Н. Лодыгин (первая в мире электрическая лампочка)http://myrt.ru/inter/811-istorija-lampochki.html

А.С. Попов (изобретатель Радио)http://www.nkj.ru/archive/articles/4597/

В.К.Зворыкин (первый в мире электронный микроскоп, телевизор и телевещание)http://zn.innovaterussia.ru/index/zvorikin

А.Ф. Можайский (изобретатель первого в мире самолета)http://flot.com/history/b-mozhaisky.htm

И.И. Сикорский (Великий авиаконструктор создал первый в мире вертолет, первый в мире бомбардировщик)http://www.pravmir.ru/article_2402.html

А.М. Понятов (первый в мире видеомагнитофон)http://www.tvmuseum.ru/catalog.asp?ob_no=7911

С.П.Королев (первая в мире баллистическая ракета, космический корабль, первый спутник Земли)http://edu4.shebekino.ru/korolev/

А.М.Прохоров и Н.Г. Басов (первый в мире квантовый генератор мазер)http://biopeoples.ru/nobellaurs/page,5,798-nikolajj-gennadevich-basov-aleksandr.html

С. В.Ковалевская (первая в мире женщина профессор)http://ru.wikipedia.org/wiki/Ковалевская,_Софья_Васильевна

С.М. Прокудин-Горский (первая в мире цветная фотография)http://ru.wikipedia.org/wiki/Прокудин-Горский,_Сергей_Михайлович

А. А.Алексеев (создатель игольчатого экрана)http://ru.wikipedia.org/wiki/Алексеев,_Александр_Алексеевич_(художник)

Ф.А. Пироцкий (первый в мире электрический трамвай)http://www.retro.tramway.ru/events/2005-09-03.html

Ф. А.Блинов (первый в мире гусеничный трактор)http://library.istu.edu/hoe/personalia/blinov.pdf

В.А. Старевич (объемно-мультипликационное кино)http://otkakva.net/interview/starevich/index.htm

Е.М. Артамонов (изобрёл первый в мире велосипед с педалями, рулем, поворачивающимся колесом),http://izobret19.narod.ru/pg_artamonov.html

О.В. Лосев (первый в мире усилительный и генерирущий полупроводниковый прибор)http://makhk.livejournal.com/252896.html

В.П. Мутилин (первый в мире строительный комбайн)http://ru-patent.info/21/30-34/2133667.html

А. Р. Власенко (первая в мире зерноуборочная машин)http://www.towertech.us/static/zernouborochnye_kombainy.html

В.П. Демихов ( первым в мире осуществил пересадку легких, и первым создал модель искусственного сердца)http://www.whoiswho.ru/old_site/russian/Password/journals/12000/demihov.htm

А.Д.Сахаров (первая в мире водородная бомба)http://n-t.ru/tp/it/bs.htm

А.П. Виноградов (создал новое направление в науке геохимию изотопов)http://ru.wikipedia.org/wiki/Виноградов,_Александр_Павлович

И.И. Ползунов (первый в мире тепловой двигатель)http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pa1998_1/pages/02/pap_02.html

Г. Е. Котельников (первый ранцевый спасательный парашют)http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biography/62028/Котельников

И.В. Курчатов (первая в мире АЭС)http://ru.wikipedia.org/wiki/Обнинская_АЭС

М. О. Доливо Добровольский (изобрёл систему трехфазного тока, построил трехфазный трансформатор)http://www.electricalmachine.ru/post_articles_and_notes.php?id=5

В. П. Вологдин (первый в мире высоковольтный ртутный выпрямитель с жидким катодом, разработал индукционные печи для использования токов высокой частоты в промышленности)http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biography/130866/Вологдин

С.О. Костович (создал в 1879 году первый в мире бензиновый двигатель)http://ru.wikipedia.org/wiki/Костович,_Огнеслав_Степанович

В.П.Глушко (первый в мире эл/термический ракетный двигатель)http://odesskiy.com/g/glushko-valentin-petrovich.html

В. В. Петров (открыл явление дугового разряда)http://www.emc.komi.com/03/15/035.htm

Н. Г. СЛАВЯНОВ (дуговая электросварка)http://publ.lib.ru/ARCHIVES/S/SLAVYANOV_Nikolay_Gavrilovich/_Slavyanov_N.G..html

И. Ф. Александровский (изобрёл стереофотоаппарат)http://www.uctt.ru/version/uctt2/content/page_2217.html

Д.П. ГРИГОРОВИЧ (СОЗДАТЕЛЬ ГИДРОСАМОЛЕТА)http://www.bestreferat.ru/referat-8975.htm l

В.Г.Федоров (первый в мире автомат)http://armor.kiev.ua/Tanks/BeforeWWII/MS1/fedorov/

А.К.Нартов (построил первый в мире токарный станок с подвижным суппортом)http://ru.wikipedia.org/wiki/Нартов,_Андрей_Константинович

М.В.Ломоносов (впервые в науке сформулировал принцип сохранения материи и движения, впервые в мире начал читать курс физической химии, впервые обнаружил на Венере существование атмосферы )http://ru.wikipedia.org/wiki/Ломоносов

И.П.Кулибин (Механик, разработал проект первого в мире деревянного арочного однопролетного моста)http://ru.wikipedia.org/wiki/Кулибин,_Иван_Петрович

В.В.Петров (Физик, разработал самую большую в мире гальваническую батарею; открыл электрическую дугу)http://izobret19.narod.ru/hp_galvanichesky_batareya.html

П.И.Прокопович (впервые в мире изобрёл рамочный улей, в котором применил магазин с рамками)http://ru.wikipedia.org/wiki/Петр_Иванович_Прокопович

Н.И.Лобачевский (Математик, создатель «неевклидовой геометрии»)http://ru.wikipedia.org/wiki/Лобачевский

Д.А.Загряжский ( изобрёл гусеничный ход)http://svistun.info/zemledelie/45

Б.О.Якоби (изобрёл гальванопластику и первый в мире электродвигатель с непосредственным вращением рабочего вала)http://ru.wikipedia.org/wiki/Якоби,_Борис_Семёнович

П.П.Аносов ( Металлург, раскрыл тайну изготовления древних булатов)http://ru.wikipedia.org/wiki/Булат_(металл)

Д.И.Журавский ( впервые разработал теорию расчетов мостовых ферм, применяемую в настоящее время во всем мире)http://ru.wikipedia.org/wiki/Журавский,_Дмитрий_Иванович

Н.И.Пирогов (впервые в мире составил атлас “Топографическая анатомия”, не имеющий аналогов, изобрел наркоз, гипс и многое другое)http://ru.wikipedia.org/wiki/Пирогов,_Николай_Иванович

И.Р. Германн (впервые в мире составил сводку урановых минералов)http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biography/34332/Германн

А.М.Бутлеров (впервые сформулировал основные положения теории строения органических соединений)http://ru.wikipedia.org/wiki/Бутлеров,_Александр_Михайлович

И.М.Сеченов (создатель эволюционной и других школ физиологии, опубликовал свой основной труд “Рефлексы головного мозга”)http://ru.wikipedia.org/wiki/Сеченов,_Иван_Михайлович

Д.И.Менделеев (открыл периодический закон химических элементов, создатель одноименной таблицы)http://ru.wikipedia.org/wiki/Менделеев

М.А.Новинский (Ветеринарный врач, заложил основы экспериментальной онкологии)http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biography/92837/Новинский

Г.Г.Игнатьев (впервые в мире разработал систему одновременного телефонирования и телеграфирования по одному кабелю)http://historic.ru/books/item/f00/s00/z0~ 86/st052.shtml

К.С.Джевецкий (построил первую в мире подводную лодку с электродвигателем)http://library.istu.edu/hoe/personalia/dzevetsky.pdf

Н.И.Кибальчич (впервые в мире разработал схему ракетного летательного аппарата)http://ru.wikipedia.org/wiki/Кибальчич,_Николай_Иванович

Н.Н.Бенардос (изобрёл электросварку)http://ru.wikipedia.org/wiki/Бенардос,_Николай_Николаевич

В.В.Докучаев (заложил основы генетического почвоведения)http://geography.kz/slovar/dokuchaev-vv/

В.И.Срезневский (Инженер, изобрёл первый в мире аэрофотоаппарат)http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_tech/1684/Аэрофотоаппарат

А.Г.Столетов (Физик, впервые в мире создал фотоэлемент, основанный на внешнем фотоэффекте)http://ru.wikipedia.org/wiki/Столетов,_Александр_Григорьевич

П.Д.Кузьминский (построил первую в мире газовую турбину радиального действия)http://www.biografija.ru/show_bio.aspx?id=71356

И.В. Болдырев (Первая гибкая светочувствительная негорючая пленка, легла в основу создания кинематографа)http://www.ispu.ru/node/7631

И.А.Тимченко (разработал первый в мире киноаппарат.)http://ru.wikipedia.org/wiki/Тимченко_Иосиф_Андреевич

С.М.Апостолов-Бердичевский и М.Ф.Фрейденберг (создали первую в мире автоматическую телефонную станцию)http://ru.wikipedia.org/wiki/Михаил_Филиппович_Фрейденберг

Н.Д.Пильчиков (Физик, впервые в мире создал и успешно демонстрировал систему беспроводного управления)http://kharkov.vbelous.net/politex1/pilchikv.htm

В.А.Гассиев ( Инженер, построил первую в мире фотонаборную машину)http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Книгопечатание/

К.Э.Циолковский (основоположник космонавтики)http://ru.wikipedia.org/wiki/Циолковский

П.Н.Лебедев (физик, впервые в науке экспериментально доказал существование давления света на твердые тела)http://ru.wikipedia.org/wiki/Лебедев,_Пётр_Николаевич

И.П.Павлов (создатель науки о высшей нервной деятельности)http://ru.wikipedia.org/wiki/Павлов,_Иван_Петрович

В.И.Вернадский (естествоиспытатель, создатель многих научных школ)http://ru.wikipedia.org/wiki/Вернадский,_Владимир_Иванович

А.Н.Скрябин (Композитор, впервые в мире использовал световые эффекты в симфонической поэме “Прометей”)http://ru.wikipedia.org/wiki/Скрябин,_Александр_Николаевич

Н.Е.Жуковский (создатель аэродинамики)http://ru.wikipedia.org/wiki/Жуковский,_Николай_Егорович

С.В.Лебедев (впервые получил искусственный каучук)http://www.physchem.chimfak.rsu.ru/Source/History/Persones/Lebedev.html

Г.А.Тихов (Астроном, впервые в мире установил, что Земля при наблюдении ее из космоса должна иметь голубой цвет. В дальнейшем, как известно, это подтвердилось при съемках нашей планеты из космоса)http://ru.wikipedia.org/wiki/Тихов,_Гавриил_Адрианович

Н.Д.Зелинский ( разработал первый в мире угольный высокоэффективный противогаз)http://ru.wikipedia.org/wiki/Зелинский,_Николай_Дмитриевич

Н.П. Дубинин (генетик, открыл делимость гена)http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Дубинин%20Николай%20Петрович/

М.А. Капелюшников ( изобрел турбобур)http://ru.wikipedia.org/wiki/Матвей_Капелюшников

Е.К. Завойский (открыл электрический парамагнитный резонанс)http://ru.wikipedia.org/wiki/Завойский,_Евгений_Константинович

Н.И. Лунин (доказал, что в организме живых существ есть витамины)http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biography/74152/Лунин

Н.П. Вагнер (открыл педогенез насекомых)http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Вагнер%20Николай%20Петрович/

Святослав Н. Федоров (первый в мире провёл операцию по лечению глаукомы)http://ru.wikipedia.org/wiki/Фёдоров,_Святослав_Николаевич

С.С. Юдин (Впервые применил в клинике переливание крови внезапно умерших людей)http://ru.wikipedia.org/wiki/Юдин,_Сергей_Сергеевич

А.В. Шубников (Предсказал существование и впервые создал пьезоэлектрические текстуры).http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Шубников%20Алексей%20Васильевич/

Л.В. Шубников (эффект Шубникова-де Хааза (магнитные свойства сверхпроводников)http://ru.wikipedia.org/wiki/Шубников,_Лев_Васильевич

Н.А. Изгарышев (открыл явление пассивности металлов в неводных электролитах)http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_biography/45011/Изгарышев

П.П. Лазарев (создатель ионной теории возбуждения)http://ru.wikipedia.org/wiki/Лазарев,_Пётр_Петрович

П.А. Молчанов (метеоролог, создал первый в мире радиозонд)http://ru.wikipedia.org/wiki/Павел_Молчанов

Н.А. Умов (физик, уравнение движения энергии, понятие потока энергии, кстати, первым объяснил практически и без эфира заблуждения теории относительности)http://www.peoples.ru/science/physic….

http://so-l.ru/news/show/azbuka_velikih_russkih_dostizheniy_1

Источник: http://www.opentown.org/news/68462/?fm=16887

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

Значение, Синонимы, Определение, Предложения . Что такое сварка

Сварка WIKI | СВАРКА

СВАРКА

   Сварка является самым распространённым методом неразъёмного соединения металлических конструкций в промышленности. Разработано множество видов сварки, включая весьма экзотические, но основными видами, покрывающими  90-95% объёма производства конструкций, являются, четыре вида: ручная электросварка покрытым электродом (РДС или ММА), полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в среде защитного газа (MIG/MAG), сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа (TIG) и автоматическая сварка под флюсом (SAW).

Некоторые особенности этих способов описаны в соответствующих разделах сайта. При разных способах используют различное сварочное оборудование, и они отличаются по производительности, качеству сварного шва, капиталовложениям в оборудование для сварки, и многим другим параметрам.

   Основной конструкторской задачей при сварке является равнопрочность свариваемой конструкции и места сварки – собственно шва и околошовной зоны (ОШЗ). Поскольку велико разнообразие современных материалов из металлов и сплавов, а особенности конструкций предъявляют дополнительные требования к качеству, то и решения по применению вида сварки разнообразны. Сильно разнится и ответственность конструкций. Качество сварки достаточное для оградки газона или петель ворот гаража, совершенно недостаточно для лопаток турбины, корпуса ракеты или стенки химического резервуара. Сварка таких материалов как нержавеющие и специальные стали, алюминия и его сплавов, титана и ряда других нуждается в специальном оборудовании и особых технологических приёмах, повышающих качество и прежде всего прочность и стойкость к особым условиям эксплуатации.

   Сварщики всегда были одной из наиболее уважаемых и высокооплачиваемых рабочих специальностей. И это не случайно. Наряду с романтикой трудностей больших строек и крупных проектов промышленности в отдалённых уголках нашей Родины, часто эта специальность требует от сварщика немалых практических и теоретических знаний, большого количества навыков, а иногда, и житейской смекалки. Не последнюю роль играет и качество оборудования для сварки и используемых сварочных материалов.

   В последнее время на рынке произошёл качественный скачок. Продажа сварочного оборудования в России и, особенно в Москве, возросла с появлением нового типа источника — инвертора. Процент производства инверторов мировых производителей неуклонно растёт. Цена комплекта сварочного оборудования ныне столь демократична, что его вполне может купить рядовой потребитель в целях использования в быту. БЛАГОДАРЯ ИНВЕРТОРНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ СВАРКА СТАЛА ДОСТУПНОЙ ШИРОКОМУ КРУГУ ПОЛЬЗОВАТЕЛЕЙ. ИНВЕРТОР – ЛОГИЧНЫЙ ВЫБОР, КАК НАЧИНАЮЩЕГО, ТАК И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО СВАРЩИКА.

 Далее на этой странице представлены  наиболее часто встречающиеся технические аббревиатуры и термины связанные со сваркой.

AC — Alternating Current — переменный сварочный ток.
DC — Direct Current  —  постоянный сварочный ток.

AC\DC — Наличие в аппарате одновременно возможности сварки постояныим или переменным сварочным током, что повышает его универсальность при сварке различных материалов, например алюминия и его сплавов в аргоновых аппаратах.
ARC FORCE   — форсаж дуги — режим форсирования тока короткого замыкания в пределах от 0 до 200% от установленного значения. В зависимости от типа покрытия электрода и пространственного положения сварного шва, эта настройка обеспечивает с одной стороны, малое разбрызгивание, а с другой — энергичный перенос капли без прилипания электрода к ванне, что особенно важно при сварке вертикальных и потолочных швов.
Anti-Stick    — функция, предотвращающая прилипание электрода,  ограничивая длительность и ток короткого замыкания при зажигании, благодаря чему снижается прочность прилипания электрода к детали, предупреждается отслоение покрытия электрода и облегчается повторное зажигание.
DOWN SLOPE   — плавный спад тока.
GEN                  — аппарат рассчитан на работу от генератора.
HOT START      — динамический режим, при котором происходит увеличение начального тока в течение первых 0,1-3 секунд, что обеспечивает практически безупречное зажигание, а также высокое качество начального участка шва.
HF                    — высокочастотный поджиг дуги с помощью осциллятора.

IGBT                     — Биполярный транзистор с изолированным затвором (БТИЗ, англ. Insulated-gate bipolar transistor, IGBT) — трёхэлектродный силовой полупроводниковый прибор, сочетающий два транзистора в одной полупроводниковой структуре: биполярный (образующий силовой канал) и полевой (образующий канал управления)[1]. Используется, в основном, как мощный электронный ключ в импульсных источниках питания, инверторах, в системах управления электрическими приводами
Liftarc              — дуга зажигается касанием с последующим подъёмом горелки
MIG/MAG        — Metal Inert/Active Gas-дуговая сварка плавящимся электродом (проволокой) в среде инертного/активного защитного газа с автоматической подачей присадочной проволоки. Другое название — полуавтоматическая сварка в среде защитного газа. 
ММА           — Manual Metal Arc — ручная дуговая сварка штучными (покрытыми) электродами. В советской технической литературе обычно использовалось сокращение РДС.
POST-GAZ    —  подача защитного газа в горелку ещё некоторое время после гашения дуги, для улучшения защиты шва и заварки кратера;
PULSE           — наличие в аппарате импульсных сварочных режимов.
SYN               — означает что в аппарате имеются синергетические режимы.
TIG    — Tungsten Inert Gas — ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа. Так как наиболее распространено применение в качестве защитного газа аргона, за этим методом в России закрепилось название «аргонодуговая сварка».
VRD       — снижение холостого хода аппарата при прикосновении сварщика до безопасного значения (обычно 6-12В), что повышает безопасность при сварке в сырых помещениях и стеснённых условиях. 

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Сварка — это способ нагрева кусков металла с помощью электричества или пламени, чтобы они плавились и слипались. Существует множество видов сварки, включая дуговую сварку, контактную сварку и газовую сварку. Самый распространенный вид — дуговая сварка. Любой, кто занимается дуговой сваркой, должен носить специальный шлем или очки, потому что дуга очень яркая. Взгляд на дугу без визуальной защиты может привести к необратимому повреждению глаз.Также важно покрыть всю кожу, потому что это может вызвать что-то вроде солнечного ожога. Горячие искры от сварного шва могут обжечь любую видимую кожу. Одним из видов сварки, в котором не используется дуга, является кислородно-топливная сварка (OFW), иногда называемая газовой сваркой. OFW использует пламя для нагрева металла. Есть и другие виды сварки, в которых дуга не используется.

Любой процесс сварки с использованием электрической дуги называется дуговой сваркой. К распространенным формам дуговой сварки относятся:

Дуговая сварка нагревает металлы за счет образования сильноточной электрической дуги между соединяемыми кусками металла и электродом.

Использование электрода зависит от типа сварочного процесса. При сварке SMAW, GMAW и связанных процессах электрод расходуется и становится частью сварного шва. Электрод обычно изготавливается из металла того же типа, что и свариваемый. Поскольку электрод расходуется в процессе сварки, электрод должен постоянно подаваться в сварной шов. В процессе сварки SMAW используется «стержневой» электрод, пропитанный активатором сварки, известным как флюс, зажатый до конца.

В процессе сварки GMAW в качестве сплошного электрода используется тонкая проволока на вращающейся катушке.Размер этого электрода варьируется от 0,635 мм до 4 мм. Сварочный аппарат имеет внутри катушку с приводом от двигателя, которая подает проволочный электрод в сварной шов.

В процессе сварки TIG (GTAW) используется электрод, который не расходуется в процессе сварки, так как металл, составляющий сварной шов, не пропускает электричество. Электрод изготовлен из вольфрама, поэтому он не плавится при погружении в электрическую дугу. Присадочный металл в виде стержня можно использовать для добавления металла в область сварного шва.

Практически при любой сварке используется присадочный металл для заполнения небольшого зазора между металлическими деталями. Дополнительный металл помогает сделать сварной шов прочным. Иногда сварные швы необходимо выполнять без присадочного металла. Сварка без присадочного металла называется автогенной сваркой.

Экранирование при дуговой сварке [изменить | изменить источник]

Все виды сварки требуют, чтобы горячий металл имел защиту. Грязь, ржавчина, жир и даже окисление металла в процессе сварки могут помешать правильному сварному соединению.Таким образом, во всех сварочных процессах используется один из двух методов защиты: флюс и защитный газ.

Сварочный флюс можно использовать в твердой, жидкой или пастообразной форме. Во время сварки флюс расплавится и часть его испарится. Это создает небольшой газовый карман вокруг сварного шва. Этот газовый карман предотвращает окисление металла под сваркой. Расплавленный флюс за счет коррозионной реакции очищает от загрязнений, которые мешают качественной сварке. После сварки флюс затвердевает. Этот слой твердого флюса называется шлаком, и его необходимо удалить со сварного шва.В процессе сварки SMAW чаще всего используется флюс, и он наиболее часто применяется для обработки стали.

Защитный газ защищает сварной шов, создавая газовый карман вокруг сварного шва. Назначение этого газа — не допускать попадания нормального воздуха, особенно кислорода. Он отличается от флюса, потому что на сварном шве нет жидкости. Вокруг сварного шва только газ. Поскольку в нем нет жидкости, он не уберет грязь и другие загрязнения с металла. Это означает, что перед сваркой металл необходимо очистить. В противном случае грязь и другие предметы могут вызвать проблемы.Обычно используемые газы — это аргон, гелий и смесь, состоящая из 3 частей аргона и одной части диоксида углерода. Другие смеси газов могут содержать азот, водород или даже немного кислорода. Одним из видов сварки, в котором используется защитный газ, является дуговая сварка металлическим газом. Обычно его используют на фабриках для изготовления вещей.

Сварку с использованием флюса легче выполнять на улице в ветреную погоду. Это связано с тем, что жидкий флюс защищает горячий металл, и он не сдувается. Кроме того, поток всегда создает газовый карман, который не дает электрической дуге погаснуть.Сварку с использованием защитного газа обычно нельзя использовать на улице, потому что газ унесет ветром.

В некоторых видах сварки не используется электрическая дуга. Они могут использовать пламя, электричество без дуги, энергетический луч или физическую силу. Самый распространенный вид сварки без использования дуги — газовая сварка. При газовой сварке легковоспламеняющийся (то есть будет гореть) газ и кислород объединяются и горят на конце горелки. Газовая сварка не требует специальной защиты, потому что правильно отрегулированное пламя не содержит лишнего кислорода.По-прежнему важно следить за чистотой металла. Пламя настолько нагревает металл, что он плавится. Когда оба куска металла расплавляются по краю, жидкий металл становится одним куском.

Другой вид сварки, в котором не используется дуга, по-прежнему использует электричество. Это называется контактной сваркой. В этом случае два куска тонкого металла сжимаются вместе, и через них проходит электричество. Это заставляет металл сильно нагреваться и плавиться там, где он сжимается.В этом месте две части сливаются вместе. Иногда это называется точечной сваркой, потому что сварка может происходить только в одном небольшом месте (или точке) за раз.

Кузнечная сварка — это первый вид сварки, который когда-либо применялся. Для кузнечной сварки необходимо, чтобы два куска металла были настолько горячими, что почти расплавились. Затем их бьют вместе молотками, пока они не станут одним целым.

Другие виды сварки, в которых не используется дуга, сложны и обычно новы. Они тоже дорогие. Большинство из этих видов сварки выполняется только там, где это особенно необходимо.Они могут использовать электронный луч, лазер или ультразвуковые звуковые волны.

При любой сварке требуется энергия. Эта энергия обычно является теплом, но иногда для создания сварного шва используется сила. Когда используется тепло, это может быть электричество или огонь.

Источники питания для дуговой сварки [изменить | изменить источник]

При дуговой сварке используется много электроэнергии. Некоторые виды сварки используют переменный ток, например электричество, используемое в зданиях. Другие виды используют постоянный ток, например электричество в автомобиле или большинство вещей с батареей.Практически все виды сварки используют более низкое напряжение, чем электричество, поступающее от электростанции. Дуговая сварка требует использования специального источника питания, который позволяет использовать электроэнергию электростанции для сварки. Источник питания снижает напряжение и регулирует силу тока. На блоке питания обычно есть элементы управления, которые позволяют изменять эти параметры. Для видов дуговой сварки, в которых используется переменный ток, иногда источник питания может делать специальные вещи, чтобы заставить электричество по-другому чередоваться.Некоторые блоки питания не подключаются к розетке, а вырабатывают собственное электричество. У таких источников питания есть двигатель, который вращает головку генератора, чтобы произвести электричество. Двигатель может работать на бензине, дизельном топливе или пропане.

Энергия для других видов сварки [изменить | изменить источник]

OFW использует пламя от сжигания топливного газа и кислорода для нагрева металла. Этот топливный газ почти всегда представляет собой ацетилен. Ацетилен — легковоспламеняющийся газ, который горит очень горячо, горячее любого другого газа.Вот почему его используют чаще всего. Также можно использовать другие газы, такие как пропан, природный газ или другие промышленные газы.

Некоторые виды сварки не используют тепло для сварки. Эти виды сварки могут нагреваться, но они не заставляют металл плавиться. Кузнечная сварка является примером этого. Сварка трением с перемешиванием — это особый вид сварки без использования тепла. Он использует очень мощный двигатель и специальную вращающуюся насадку для смешивания металлов по краям. Это кажется странным, потому что металлы твердые.Вот почему это требует больших усилий и очень тяжело. Энергия для этого вида сварки — это механическая энергия вращающегося долота.

История сварки

Средневековье

Сварка ведет свое историческое развитие с глубокой древности. Самые ранние образцы сварки относятся к эпохе бронзы. Маленькие золотые круглые коробочки были сделаны сваркой внахлест под давлением.Считается, что эти коробки были сделаны более 2000 лет назад. В железном веке египтяне и жители восточного Средиземноморья научились сваривать железные части вместе. Было найдено множество инструментов, изготовленных примерно за 1000 лет до нашей эры.

В средние века было развито кузнечное искусство, и было произведено множество изделий из железа, сваренных молотком. Сварка в том виде, в котором мы ее знаем сегодня, была изобретена только в 19 веке.

1800

Эдмунду Дэви из Англии приписывают открытие ацетилена в 1836 году.Создание дуги между двумя угольными электродами с использованием батареи приписывают сэру Хамфри Дэви в 1800 году. В середине 19 века был изобретен электрический генератор, и дуговое освещение стало популярным. В конце 1800-х годов были развиты газовая сварка и резка. Была разработана дуговая сварка угольной дугой и металлической дугой, и контактная сварка стала практическим процессом соединения.

1880

Огюст де Меритен, работающий в лаборатории Кабота во Франции, в 1881 году использовал тепло дуги для соединения свинцовых пластин аккумуляторных батарей.Патент на сварку получил его ученик, русский Николай Бенардос, работавший во французской лаборатории. Вместе со своим соотечественником Станиславом Ольшевским он получил британский патент в 1885 году и американский патент в 1887 году. В патентах показан один из первых электрододержателей. Это было началом дуговой сварки углем. Усилия Бенардоса ограничивались сваркой угольной дугой, хотя он умел сваривать не только свинец, но и железо. Углеродная дуговая сварка стала популярной в конце 1890-х — начале 1900-х годов.

1890

В 1890 г. Гроб Детройта был награжден первым в США патентом на процесс дуговой сварки с использованием металлического электрода. Это была первая запись металла, расплавленного из электрода, переносимого по дуге, чтобы нанести присадочный металл в стык для создания сварного шва. Примерно в то же время Н. Славянов, русский, представил ту же идею переноса металла по дуге, но отливки металла в форме.

1900

Примерно в 1900 году компания Strohmenger представила в Великобритании металлический электрод с покрытием.Был тонкий слой глины или извести, но он обеспечивал более стабильную дугу. Оскар Кьельберг из Швеции изобрел покрытый или покрытый электрод в период с 1907 по 1914 год. Штучные электроды изготавливали путем погружения коротких отрезков голой железной проволоки в густую смесь карбонатов и силикатов и давая покрытию высохнуть.

Между тем были разработаны процессы контактной сварки, в том числе точечная сварка, шовная сварка, выпуклая сварка и стыковая сварка оплавлением. Элиху Томпсон создал контактную сварку.Его патенты датированы 1885-1900 гг. В 1903 году немец по имени Гольдшмидт изобрел термитную сварку, которая впервые была использована для сварки железнодорожных рельсов.

За это время были усовершенствованы газовая сварка и резка. Производство кислорода, а затем сжижение воздуха, а также введение в 1887 году выдувной трубы или горелки способствовали развитию как сварки, так и резки. До 1900 года с кислородом использовались водород и угольный газ. Однако примерно в 1900 году была разработана горелка, пригодная для использования с ацетиленом низкого давления.

Первая мировая война вызвала огромный спрос на производство вооружений, и сварка была задействована. Многие компании возникли в Америке и Европе, чтобы производить сварочные аппараты и электроды в соответствии с требованиями.

1919

Сразу после войны в 1919 году 20 членов сварочного комитета военного времени Корпорации аварийного флота под руководством Комфорта Эйвери Адамса основали Американское сварочное общество как некоммерческую организацию, занимающуюся развитием сварки и связанных с ней процессов.

Переменный ток был изобретен в 1919 году К. Дж. Холслагом; однако он не стал популярным до 1930-х годов, когда электрод с толстым покрытием нашел широкое применение.

1920

В 1920 году была внедрена автоматическая сварка. В нем использовалась проволока неизолированного электрода, работающая на постоянном токе, и напряжение дуги использовалось в качестве основы для регулирования скорости подачи. Автоматическая сварка была изобретена П.О. Нобель компании General Electric. Его использовали для наращивания изношенных валов двигателей и изношенных колес кранов.Он также использовался в автомобильной промышленности для производства картеров заднего моста.

В 1920-е годы были разработаны различные типы сварочных электродов. В течение 1920-х годов были значительные разногласия по поводу преимущества стержней с толстым покрытием по сравнению со стержнями с легким покрытием. Электроды с толстым покрытием, изготовленные методом экструзии, были разработаны Лангстротом и Вундером из A.O. Smith Company и использовались этой компанией в 1927 году. В 1929 году Lincoln Electric Company произвела экструдированные электродные стержни, которые были проданы населению.К 1930 году широкое распространение получили покрытые электроды. Появились правила сварки, требующие более качественного металла шва, что увеличило использование покрытых электродов.

В течение 20-х годов прошлого века проводились значительные исследования по защите дуги и области сварного шва подачей газа извне. Атмосфера кислорода и азота при контакте с расплавленным металлом сварного шва вызывает хрупкие, а иногда и пористые сварные швы. Исследования проводились с использованием методов газовой защиты. Александр и Ленгмюр работали в камерах, используя водород в качестве сварочной атмосферы.Они использовали два электрода, начиная с угольных электродов, но позже перейдя на вольфрамовые электроды. В дуге водород был заменен на атомарный водород. Затем он выдувался из дуги, образуя сильно горячее пламя атомарного водорода, переходящего в молекулярную форму и выделяющего тепло. Эта дуга вырабатывала вдвое больше тепла, чем кислородно-ацетиленовое пламя. Это стало процессом сварки атомарным водородом. Атомарный водород так и не стал популярным, но использовался в 1930-х и 1940-х годах для специальных сварочных работ, а затем и для сварки инструментальных сталей.

H.M. Хобарт и П. Деверс выполнял аналогичную работу, но в атмосфере аргона и гелия. В их патентах, поданных в 1926 году, дуговая сварка с использованием газа, подаваемого вокруг дуги, была предшественницей процесса газовой дуговой сварки вольфрамом. Они также показали сварку концентрическим соплом и электродом, подаваемым через сопло в виде проволоки. Это был предшественник процесса газовой дуговой сварки металла. Эти процессы получили развитие намного позже.

1930

Приварка шпилек была разработана в 1930 году на военно-морской верфи Нью-Йорка специально для крепления деревянных настилов к металлической поверхности.Сварка шпилек стала популярной в судостроении и строительстве.

Автоматическим процессом, который стал популярным, стал процесс дуговой сварки под флюсом. Этот процесс порошковой или дуговой сварки был разработан National Tube Company для трубного завода в Маккиспорте, штат Пенсильвания. Он был разработан для продольных швов в трубе. Этот процесс был запатентован компанией Robinoff в 1930 году и позже был продан компании Linde Air Products Company, где он был переименован в сварку Unionmelt.Сварка под флюсом применялась при укреплении обороны в 1938 году на верфях и артиллерийских заводах. Это один из самых продуктивных сварочных процессов, который остается популярным и сегодня.

1940

Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) началась с идеи К.Л. Гроб для сварки в атмосфере неокисляющего газа, которую он запатентовал в 1890 году. Эта концепция была дополнительно усовершенствована в конце 1920-х годов Х.М. Хобартом, который использовал гелий для защиты, и П.К. Деверс, использовавший аргон. Этот процесс идеально подходит для сварки магния, а также нержавеющей стали и алюминия.Он был усовершенствован в 1941 году, запатентован Мередит и назван Heliarc Welding. Позже лицензия была передана компании Linde Air Products, где была разработана горелка с водяным охлаждением. Процесс газовой дуговой сварки вольфрамом стал одним из самых важных.

Процесс газовой дуговой сварки (GMAW) был успешно разработан в Battelle Memorial Institute в 1948 году при спонсорской поддержке компании Air Reduction. В этой разработке использовалась дуга в защитном газе, аналогичная газовой вольфрамовой дуге, но вместо вольфрамового электрода использовалась электродная проволока с непрерывной подачей.Одним из основных изменений, сделавших процесс более удобным, стали электродные проволоки малого диаметра и источник питания постоянного напряжения. Этот принцип был запатентован ранее H.E. Кеннеди. Первоначально GMAW использовалась для сварки цветных металлов. Высокая скорость наплавки побудила пользователей опробовать этот процесс на стали. Стоимость инертного газа была относительно высокой, и не сразу получить экономию средств.

1950

В 1953 году Любавский и Новошилов объявили о применении сварки плавящимися электродами в атмосфере углекислого газа.Сварочный процесс CO ₂ сразу же получил признание, поскольку в нем использовалось оборудование, разработанное для дуговой сварки металла в инертном газе, но теперь его можно использовать для экономичной сварки сталей. Дуга CO ₂ представляет собой горячую дугу, и для электродных проволок большего размера требуется довольно большой ток. Этот процесс получил широкое распространение с появлением электродных проволок меньшего диаметра и усовершенствованных источников питания. Эта разработка была разновидностью дуги короткого замыкания, которая была известна как сварка микропроволокой, сваркой короткой дугой и погружением, которые появились в конце 1958 — начале 1959 годов.Этот вариант позволил выполнять сварку тонких материалов в любом положении и вскоре стал самым популярным из вариантов процесса дуговой сварки металлическим электродом в газе.

1960

Другим вариантом было использование инертного газа с небольшим количеством кислорода, обеспечивающего перенос дуги распылительного типа. Он стал популярным в начале 1960-х годов. Недавнее изменение — использование импульсного тока. Ток переключается с высокого на низкое значение со скоростью, в один или два раза превышающей частоту сети.

Вскоре после внедрения сварки CO ₂ был разработан вариант с использованием специальной электродной проволоки.Эта проволока, описываемая как электрод изнутри-наружу, была трубчатой ​​в поперечном сечении с флюсующими агентами внутри. Процесс назывался Dualshield, что указывало на то, что для защиты от дуги использовался внешний защитный газ, а также газ, производимый флюсом в сердечнике проволоки. Об этом процессе, изобретенном Бернаром, было объявлено в 1954 году, но он был запатентован в 1957 году, когда Национальная компания по баллонному газу повторно представила его.

В 1959 году был изготовлен электрод изнутри-наружу, не требовавший внешней газовой защиты.Отсутствие защитного газа сделало этот процесс популярным для некритических работ. Этот процесс получил название Innershield®.

Процесс электрошлаковой сварки был объявлен Советским Союзом на Всемирной выставке в Брюсселе в Бельгии в 1958 году. Он использовался в Советском Союзе с 1951 года, но был основан на работе, проделанной в Соединенных Штатах Р.К. Хопкинса, получившего патенты в 1940 году. Процесс Хопкинса никогда не использовался в значительной степени для присоединения. Процесс был усовершенствован, и оборудование было разработано в лаборатории института Патона в Киеве, Украина, а также в исследовательской лаборатории сварки в Братиславе, Чехословакия.Первое производственное использование в США было в Электромоторном подразделении General Motors Corporation в Чикаго, где это называлось процессом электроформования. В декабре 1959 года было объявлено о производстве сварных блоков дизельных двигателей. Этот процесс и его разновидности с использованием расходуемой направляющей трубы используются для сварки более толстых материалов.

В 1961 году корпорация Arcos представила еще один метод вертикальной сварки, названный «Электрогазом». В нем использовалось оборудование, разработанное для электрошлаковой сварки, но использовалась порошковая электродная проволока и газовая защита с внешним питанием.Это процесс с открытой дугой, поскольку в нем не используется шлаковая ванна. В более новой разработке используются самозащитные электродные провода, а в другом варианте используется сплошной провод, но с газовой защитой. Эти методы позволяют сваривать более тонкие материалы, чем можно сваривать электрошлаковым способом.

Gage изобрела плазменную дуговую сварку в 1957 году. В этом процессе используется ограниченная дуга или дуга, проходящая через отверстие, что создает дуговую плазму с более высокой температурой, чем вольфрамовая дуга. Он также используется для напыления металла, строжки и резки.

Процесс электронно-лучевой сварки, в котором в качестве источника тепла в вакуумной камере используется сфокусированный пучок электронов, был разработан во Франции. J.A. Штор из Комиссии по атомной энергии Франции впервые публично раскрыл этот процесс 23 ноября 1957 года. В Соединенных Штатах автомобильная промышленность и промышленность по производству авиационных двигателей являются основными пользователями электронно-лучевой сварки.

Самые последние

Сварка трением, при которой для получения тепла от трения используется скорость вращения и давление осадки, была разработана в Советском Союзе.Это специализированный процесс, который применяется только тогда, когда необходимо сварить достаточный объем аналогичных деталей из-за первоначальных затрат на оборудование и инструменты. Этот процесс называется инерционной сваркой.

Лазерная сварка — один из новейших процессов. Изначально лазер был разработан в Bell Telephone Laboratories как устройство связи. Из-за огромной концентрации энергии в небольшом пространстве он оказался мощным источником тепла. Он использовался для резки металлов и неметаллов.Доступно оборудование с непрерывным импульсом. Лазер находит применение в сварке в автомобилестроении.

Информация предоставлена ​​Институтом сварочных технологий Хобарта. Эта статья была взята из книги «Современные сварочные технологии», 4-е издание, 1998 г., Ховард Б. Кэри. Опубликовано Prentice-Hall.

Экранированные детали аппарата для дуговой сварки металла и процесс

SMAW (дуговая сварка в среде защитного металла) — это сварочный процесс, в котором источником тепла является электрический ток.Это тепло является результатом преобразования электроэнергии, которая преобразуется в тепло, когда электрод прикреплен к основному металлу. При встрече между электродом и основным металлом произойдет ионный обмен.

Процесс дуговой сварки экранированного металла имеет три типа полярности: первый — переменный ток (AC), постоянный ток с обратной полярностью (DCRP) и постоянный ток с прямой полярностью (DCSP). . Для типа машины SMAW имеет три вида тока: машина постоянного тока (DC), машина с переменным током (AC), машины с комбинацией постоянного тока (DC) и переменного тока (AC).Посмотреть процесс плавления электрода можно на этой картинке.

Детали и процедура аппарата для дуговой сварки экранированного металла:

Детали машин SMAW:

1. Аппарат
   Аппарат для дуговой сварки экранированного металла — основная часть этого процесса, потому что без аппарата мы, конечно, не сможем выполнять сварочный процесс.
2. Кабель электрода
   Функция Кабель электрода подключает ток от сварочного аппарата к электроду, который мы используем для сварки основного металла.
3. Massa Cable
   Massa Cable имеет функцию подключения тока от станка к основному металлу, после того, как основной металл и электрод соприкоснутся, начнется процесс сварки.
4. Источник сварочного тока
   Должен работать для подачи тока от источника к сварочному аппарату.
5. Управление током
   Для управляющего токового выхода, который использует для процесса сварки, большой или маленький, зависящий от тока тип формы или толщины материала (основного металла).
6. Держатель электрода
   Для удержания электрода, чтобы облегчить процесс сварки.Другая сторона держателя также имеет функцию подачи электрического тока на электроды.
7. Заземляющая скоба
   Для соединения машины с основным металлом.
8. Выключатель
   Для включения и выключения сварочного аппарата.
9. Электрод
   В качестве присадочного металла после завершения процесса сварки электрод будет заменен на металл сварного шва. Электрод имеет флюс, функция которого заключается в защите плавления стали во время процесса сварки.

SMAW Welding можно использовать для любого сварного соединения или положения сварки. С другой стороны, мы используем этот процесс для подводной сварки, но инструменты должны быть снова в комплекте, подходящими для процедуры подводной сварки. Если мы не будем следовать процедуре, это может привести к несчастному случаю, например, поражению электрическим током или другим видам несчастных случаев.

См .: Аппарат для сварки TIG

Преимущества и недостатки Сварка SMAW:

Преимущества дуговой сварки экранированного металла:

• Может использоваться для сварки всех типов соединений.
• SMAW может использовать все положения сварки.
• Нам не нужен газ для защиты расплавленного металла шва.
• Не требует особой подготовки перед сваркой.

Недостатки Дуговая сварка защищенного металла:

• Мы должны очистить шлак после завершения процесса сварки.
• Есть брызги.
• Один электрод может произвести сварку металла толщиной от десяти до пятнадцати сантиметров.
• Скорость не может быть высокой, потому что мы должны сменить электрод.

Объяснение того, что такое дуговая сварка экранированного металла и обработка вышеуказанного, мы можем получить из различных источников. Если вы хотите добавить подписи, пожалуйста, укажите в поле для комментариев или существующие контакты на этой странице.

— Энциклопедия Нового Света

Сварка — это производственный процесс, в котором материалы, обычно металлы или термопласты, соединяются путем слияния. Часто это делается путем расплавления заготовок и добавления присадочного материала для образования ванны расплавленного материала (сварочная ванна ), которая охлаждается и становится прочным швом.Иногда сварка производится под давлением, с нагревом или без него. Напротив, пайка и пайка включают плавление материала с более низкой температурой плавления между деталями для образования связи между ними без плавления деталей.

Для сварки могут использоваться различные источники энергии, включая газовое пламя, электрическую дугу, лазер, электронный луч, трение и ультразвук. Хотя часто это промышленный процесс, сварку можно выполнять в самых разных средах, включая открытый воздух, подводную воду и космос.Однако независимо от местоположения сварка остается опасной, и необходимо соблюдать меры предосторожности, чтобы избежать ожогов, поражения электрическим током, ядовитых паров и чрезмерного воздействия ультрафиолетового света.

До конца девятнадцатого века единственным процессом сварки была кузнечная сварка, которую кузнецы веками использовали для соединения металлов путем нагрева и измельчения. Дуговая сварка и кислородная сварка были одними из первых процессов, разработанных в конце века, и вскоре последовала контактная сварка.Сварочные технологии быстро развивались в начале двадцатого века, поскольку Первая и Вторая мировые войны вызвали спрос на надежные и недорогие методы соединения. После войн было разработано несколько современных методов сварки, в том числе ручные методы, такие как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе, в настоящее время один из самых популярных методов сварки, а также полуавтоматические и автоматические процессы, такие как дуговая сварка металлическим газом, сварка под флюсом и порошковая сварка. Развитие продолжилось с изобретением лазерно-лучевой сварки и электронно-лучевой сварки во второй половине века.Сегодня наука продолжает развиваться. Роботизированная сварка становится все более обычным явлением в промышленных условиях, и исследователи продолжают разрабатывать новые методы сварки и лучше понимать качество и свойства сварных швов.

В будущем сварка будет играть важную роль в освоении человеком новых исследований и строительства. Представляется вероятным, что использование сварки не будет заменено просто из-за эффективности и долговечности процесса.

История

История соединения металлов насчитывает несколько тысячелетий, причем самые ранние примеры сварки относятся к эпохе бронзы и железного века в Европе и на Ближнем Востоке. Сварка использовалась при строительстве железной колонны в Дели, Индия, ее было возведено около 310 штук и весил 5,4 метрических тонны. ^[1] Средние века принесли успехи в кузнечной сварке, когда кузнецы неоднократно кололи нагретый металл до образования склеивания. В 1540 году Ваннокчо Бирингуччо опубликовал De la pirotechnia , в котором были описаны операции по ковке.Ремесленники эпохи Возрождения были умелыми в этом процессе, и промышленность продолжала расти в течение следующих столетий. ^[2] Однако в девятнадцатом веке сварка претерпела изменения. В 1800 году сэр Хамфри Дэви открыл электрическую дугу, и достижения в области дуговой сварки продолжились изобретением металлических электродов русским Николаем Славяновым и американцем К.Л. Коффином в конце 1800-х годов, даже при сварке угольной дугой, в которой использовался сварочный аппарат. угольный электрод, завоевавший популярность. Около 1900 г.А.П. Штроменгер выпустил в Великобритании металлический электрод с покрытием, который давал более стабильную дугу, а в 1919 году К. Дж. Хольслаг изобрел сварку переменным током, но она не стала популярной в течение следующего десятилетия. ^[3]

Сварка сопротивлением также была разработана в последние десятилетия девятнадцатого века, при этом первые патенты были получены в 1885 году Элиху Томпсону, который в течение следующих 15 лет добился дальнейших успехов. Термитная сварка была изобретена в 1893 году, и примерно в то же время стал широко применяться другой процесс — кислородно-топливная сварка.Ацетилен был открыт в 1836 году Эдмундом Дэви, но его использование в сварке не было практичным до 1900 года, когда была разработана подходящая паяльная лампа. ^[4] Сначала кислородная сварка была одним из наиболее популярных методов сварки из-за ее портативности и относительно низкой стоимости. Однако по мере развития двадцатого века он потерял популярность в промышленных приложениях. Она была в значительной степени заменена дуговой сваркой, поскольку продолжалась разработка металлических покрытий (известных как флюс) для электрода, которые стабилизируют дугу и защищают основной материал от примесей. ^[5]

Первая мировая война вызвала значительный всплеск использования сварочных процессов, когда различные военные державы пытались определить, какой из нескольких новых сварочных процессов будет лучше всего. Британцы в основном использовали дуговую сварку и даже построили корабль Fulagar с полностью сварным корпусом. Американцы были более нерешительными, но начали осознавать преимущества дуговой сварки, когда процесс позволил им быстро отремонтировать свои корабли после нападения Германии в гавани Нью-Йорка в начале войны.Дуговая сварка была впервые применена к самолетам во время войны, так как фюзеляжи некоторых немецких самолетов были построены с использованием этого процесса. ^[6]

В 1920-е годы в технологии сварки были достигнуты большие успехи, включая введение в 1920 году автоматической сварки, при которой электродная проволока подавалась непрерывно. Защитный газ стал предметом пристального внимания, поскольку ученые пытались защитить сварные швы от воздействия кислорода и азота в атмосфере. Пористость и хрупкость были основными проблемами, и разработанные решения включали использование водорода, аргона и гелия в качестве сварочной атмосферы. ^[7] В течение следующего десятилетия дальнейшие достижения позволили сварку химически активных металлов, таких как алюминий и магний. Это, в сочетании с разработками в области автоматической сварки, переменного тока и флюсов, привело к значительному развитию дуговой сварки в 1930-х годах, а затем во время Второй мировой войны. ^[8]

В середине века было изобретено много новых методов сварки. В 1930 году была выпущена шпилька для сварки, которая вскоре стала популярной в судостроении и строительстве.В том же году была изобретена дуговая сварка под флюсом, и она продолжает оставаться популярной сегодня. Газовая вольфрамовая дуговая сварка после десятилетий развития была окончательно доведена до совершенства в 1941 году, а в 1948 году последовала газовая дуговая сварка металлическим электродом, позволившая быстро сваривать цветные материалы, но требуя дорогостоящих защитных газов. Дуговая сварка в среде защитного металла была разработана в 1950-х годах с использованием расходуемого электрода и атмосферы двуокиси углерода в качестве защитного газа, и быстро стала самым популярным процессом дуговой сварки металлическим электродом.В 1957 году дебютировал процесс дуговой сварки порошковой проволокой, в котором самозащитный проволочный электрод можно было использовать с автоматическим оборудованием, что привело к значительному увеличению скорости сварки, и в том же году была изобретена плазменная дуговая сварка. Электрошлаковая сварка была представлена ​​в 1958 году, а в 1961 году последовала ее кузина — электрогазовая сварка. концентрированный источник тепла.После изобретения лазера в 1960 году лазерная сварка дебютировала несколько десятилетий спустя и оказалась особенно полезной при высокоскоростной автоматизированной сварке. Однако оба этих процесса по-прежнему довольно дороги из-за высокой стоимости необходимого оборудования, что ограничивает их применение. ^[10]

Сварочные процессы

Дуговая сварка

В этих процессах используется источник сварочного тока для создания и поддержания электрической дуги между электродом и основным материалом для плавления металлов в точке сварки.Они могут использовать как постоянный (DC), так и переменный (AC) ток, а также расходуемые или неплавящиеся электроды. Область сварки иногда защищают инертным или полуинертным газом определенного типа, известным как защитный газ, а также иногда используется присадочный материал.

Источники питания

Для обеспечения электрической энергией, необходимой для процессов дуговой сварки, можно использовать несколько различных источников питания. Наиболее распространенная классификация — это источники питания постоянного тока и источники питания постоянного напряжения.При дуговой сварке напряжение напрямую связано с длиной дуги, а сила тока связана с количеством подводимого тепла. Источники питания постоянного тока чаще всего используются для процессов ручной сварки, таких как дуговая сварка вольфрамовым электродом и дуговая сварка в среде защитного металла, поскольку они поддерживают относительно постоянный ток даже при изменении напряжения. Это важно, потому что при ручной сварке может быть трудно удерживать электрод идеально устойчивым, и в результате длина дуги и, следовательно, напряжение имеют тенденцию колебаться.Источники питания с постоянным напряжением поддерживают постоянное напряжение и изменяют ток, и, как следствие, чаще всего используются для автоматизированных сварочных процессов, таких как дуговая сварка металлическим газом, дуговая сварка порошковой проволокой и сварка под флюсом. В этих процессах длина дуги поддерживается постоянной, так как любые колебания расстояния между проволокой и основным материалом быстро устраняются за счет большого изменения тока. Например, если проволока и основной материал подойдут слишком близко, ток будет быстро увеличиваться, что, в свою очередь, приведет к увеличению тепла и расплавлению кончика проволоки, возвращая его на исходное расстояние разделения. ^[11]

Тип тока, используемый при дуговой сварке, также играет важную роль при сварке. В процессах с плавящимся электродом, таких как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе и газовая дуговая сварка, обычно используется постоянный ток, но электрод может заряжаться как положительно, так и отрицательно. При сварке положительно заряженный анод будет иметь большую концентрацию тепла, и в результате изменение полярности электрода влияет на свойства сварного шва. Если электрод заряжен положительно, он будет плавиться быстрее, увеличивая проплавление и скорость сварки.В качестве альтернативы, отрицательно заряженный электрод приводит к более мелким сварным швам. ^[12] В процессах с использованием неплавящегося электрода, таких как сварка газовой вольфрамовой дугой, можно использовать как постоянный, так и переменный ток любого типа. Однако при постоянном токе, поскольку электрод создает только дугу и не обеспечивает присадочный материал, положительно заряженный электрод вызывает неглубокие сварные швы, а отрицательно заряженный электрод — более глубокие сварные швы. ^[13] Между ними быстро проходит переменный ток, что приводит к сварным швам со средним проплавлением.Один из недостатков переменного тока, тот факт, что дуга должна повторно зажигаться после каждого перехода через нуль, был устранен с помощью изобретения специальных блоков питания, которые вырабатывают прямоугольную форму волны вместо нормальной синусоидальной волны, что делает возможными быстрые переходы через нуль и сводит к минимуму последствия проблемы. ^[14]

Процессы

Одним из наиболее распространенных видов дуговой сварки является дуговая сварка в защитном металлическом корпусе (SMAW), также известная как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA) или сварка стержнем.Электрический ток используется для зажигания дуги между основным материалом и стержнем плавящегося электрода, который изготовлен из стали и покрыт флюсом, который защищает область сварного шва от окисления и загрязнения, выделяя газ CO ₂ во время процесса сварки. Сам сердечник электрода действует как присадочный материал, поэтому необходимость в отдельном наполнителе отпадает.

Этот процесс очень универсален, может выполняться с помощью относительно недорогого оборудования и благодаря своей универсальности хорошо подходит для работы в мастерских и полевых работ. ^[15] Оператор может стать достаточно опытным, пройдя скромное обучение, и может достичь мастерства с опытом. Время сварки довольно велико, поскольку расходные электроды необходимо часто заменять, а шлак, остатки флюса, необходимо удалять после сварки. ^[16] Кроме того, процесс обычно ограничивается сваркой черных металлов, хотя специальные электроды сделали возможной сварку чугуна, никеля, алюминия, меди и других металлов.Неопытным операторам может быть сложно выполнять хорошие сварные швы в нестандартном положении с помощью этого процесса.

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), также известная как сварка в среде инертного газа (MIG), представляет собой полуавтоматический или автоматический процесс, в котором используется непрерывная подача проволоки в качестве электрода и смесь инертного или полуинертного газа для защиты сварка от загрязнений. Как и в случае с SMAW, разумная квалификация оператора может быть достигнута при скромном обучении. Поскольку электрод является непрерывным, скорость сварки для GMAW больше, чем для SMAW.Кроме того, меньший размер дуги по сравнению с процессом дуговой сварки в защитном металлическом корпусе упрощает выполнение сварных швов в нестандартных положениях (например, стыков над головой, которые будут свариваться под конструкцией).

Оборудование, необходимое для выполнения процесса GMAW, более сложное и дорогое, чем необходимое для SMAW, и требует более сложной процедуры настройки. Следовательно, GMAW менее портативен и универсален, и из-за использования отдельного защитного газа не особенно подходит для работы на открытом воздухе.Однако из-за более высокой средней скорости выполнения сварных швов GMAW хорошо подходит для производственной сварки. Этот процесс может применяться к широкому спектру металлов, как черных, так и цветных. ^[17]

Родственный процесс, дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW), использует аналогичное оборудование, но использует проволоку, состоящую из стального электрода, окружающего порошковый наполнитель. Эта порошковая проволока более дорогая, чем стандартная сплошная проволока, и может выделять дым и / или шлак, но она обеспечивает еще более высокую скорость сварки и большее проникновение металла. ^[18]

Газовая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) или сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) (также иногда ошибочно называемая гелиаровой сваркой) — это процесс ручной сварки, в котором используется неплавящийся вольфрамовый электрод, смесь инертного или полуинертного газа и отдельный наполнитель. Этот метод, особенно полезный для сварки тонких материалов, характеризуется стабильной дугой и высококачественными сварными швами, но требует значительных навыков оператора и может выполняться только на относительно низких скоростях.

GTAW может использоваться почти для всех свариваемых металлов, хотя чаще всего применяется для нержавеющей стали и легких металлов. Его часто используют, когда качество сварных швов чрезвычайно важно, например, в велосипедах, самолетах и ​​на море. ^[19] В родственном процессе, плазменной сварке, также используется вольфрамовый электрод, но для создания дуги используется плазменный газ. Дуга более концентрированная, чем дуга GTAW, что делает поперечный контроль более критичным и, таким образом, в целом ограничивает технику механизированным процессом.Благодаря стабильному току, этот метод может использоваться для материалов с более широким диапазоном толщины, чем процесс GTAW, и, кроме того, он намного быстрее. Его можно применять ко всем тем же материалам, что и GTAW, за исключением магния, и автоматическая сварка нержавеющей стали является одним из важных применений этого процесса. Разновидностью процесса является плазменная резка, эффективный процесс резки стали. ^[20]

Сварка под флюсом (SAW) — это высокопроизводительный метод сварки, при котором дуга зажигается под покровным слоем флюса.Это повышает качество дуги, поскольку загрязняющие вещества в атмосфере блокируются флюсом. Шлак, образующийся на сварном шве, обычно снимается сам по себе, и в сочетании с использованием непрерывной подачи проволоки скорость наплавки высока. Условия работы значительно улучшены по сравнению с другими процессами дуговой сварки, поскольку флюс скрывает дугу и почти не образуется дыма. Этот процесс обычно используется в промышленности, особенно для крупногабаритных изделий и при производстве сварных сосудов под давлением. ^[21] Другие процессы дуговой сварки включают атомарную водородную сварку, углеродную дуговую сварку, электрошлаковую сварку, электрогазовую сварку и дуговую сварку шпилек.

Газовая сварка

Наиболее распространенным процессом газовой сварки является кислородно-топливная сварка, также известная как кислородно-ацетиленовая сварка. Это один из старейших и наиболее универсальных сварочных процессов, но в последние годы он стал менее популярным в промышленных приложениях. Он до сих пор широко используется для сварки труб и трубок, а также при ремонтных работах. Это относительно недорогое и простое оборудование, обычно использующее сжигание ацетилена в кислороде для получения температуры сварочного пламени около 3100 ° C.Пламя, поскольку оно менее концентрировано, чем электрическая дуга, вызывает более медленное охлаждение сварного шва, что может привести к большим остаточным напряжениям и деформации сварного шва, хотя облегчает сварку высоколегированных сталей. Подобный процесс, обычно называемый кислородной резкой, используется для резки металлов. ^[22] Другие методы газовой сварки, такие как сварка ацетиленом на воздухе, кислородно-водородная сварка и сварка газом под давлением, весьма схожи, обычно отличаются только типом используемых газов. Водяная горелка иногда используется для точной сварки таких предметов, как ювелирные изделия.Газовая сварка также используется при сварке пластмасс, хотя нагретым веществом является воздух, а температура намного ниже.

Сварка сопротивлением

При контактной сварке выделяется тепло за счет пропускания тока через сопротивление, вызванное контактом двух или более металлических поверхностей. Небольшие лужи расплавленного металла образуются в зоне сварного шва, когда через металл пропускается большой ток (1000–100 000 А). В целом, методы контактной сварки эффективны и вызывают незначительное загрязнение, но их применение несколько ограничено, а стоимость оборудования может быть высокой.

Точечная сварка — это популярный метод контактной сварки, используемый для соединения перекрывающихся металлических листов толщиной до 3 мм. Два электрода одновременно используются для зажима металлических листов вместе и для пропускания тока через листы. Преимущества метода включают эффективное использование энергии, ограниченную деформацию детали, высокую производительность, простую автоматизацию и отсутствие необходимых присадочных материалов. Прочность сварного шва значительно ниже, чем при использовании других методов сварки, поэтому данный процесс подходит только для определенных областей применения.Он широко используется в автомобильной промышленности — на обычных автомобилях промышленные роботы могут сделать несколько тысяч точечных сварных швов. Для точечной сварки нержавеющей стали можно использовать специальный процесс, называемый дробеструйной сваркой.

Как и точечная сварка, шовная сварка основывается на использовании двух электродов для приложения давления и тока для соединения металлических листов. Однако вместо заостренных электродов электроды в форме колеса катятся вдоль и часто питают заготовку, что позволяет выполнять длинные непрерывные сварные швы. В прошлом этот процесс использовался при производстве банок для напитков, но теперь его применение более ограничено.Другие методы контактной сварки включают оплавление, выпуклую сварку и сварку с высадкой. ^[23]

Энергетическая лучевая сварка

Методы энерголучевой сварки, а именно лазерная сварка и электронно-лучевая сварка, являются относительно новыми процессами, которые стали довольно популярными в высокопроизводительных приложениях. Эти два процесса очень похожи и отличаются, прежде всего, источником энергии. При лазерной сварке используется сильно сфокусированный лазерный луч, тогда как электронно-лучевая сварка выполняется в вакууме с использованием электронного луча.Оба имеют очень высокую плотность энергии, что делает возможным глубокое проплавление сварного шва и минимизирует размер области сварного шва. Оба процесса чрезвычайно быстры и легко автоматизируются, что делает их высокопроизводительными. Основными недостатками являются очень высокая стоимость оборудования (хотя она снижается) и подверженность термическому растрескиванию. Разработки в этой области включают гибридную лазерную сварку, в которой используются принципы как лазерной, так и дуговой сварки для еще лучших свойств сварного шва. ^[24]

Сварка полупроводниковая

Как и первый процесс сварки, кузнечная сварка, некоторые современные методы сварки не предполагают плавления соединяемых материалов.Одна из самых популярных — ультразвуковая сварка — используется для соединения тонких листов или проволоки из металла или термопласта путем их вибрации с высокой частотой и под высоким давлением. Используемое оборудование и методы аналогичны сварке сопротивлением, но вместо электрического тока подача энергии обеспечивается вибрацией. Сварка металлов с помощью этого процесса не включает плавление материалов; вместо этого сварной шов формируется путем горизонтального механического колебания под давлением. При сварке пластмасс материалы должны иметь одинаковую температуру плавления, а вибрации вносятся вертикально.Ультразвуковая сварка обычно используется для электрических соединений алюминия или меди, и это также очень распространенный процесс сварки полимеров.

Другой распространенный процесс, сварка взрывом, включает соединение материалов путем их сдавливания под чрезвычайно высоким давлением. Энергия удара пластифицирует материалы, образуя сварной шов, хотя выделяется лишь ограниченное количество тепла. Этот процесс обычно используется для сварки разнородных материалов, таких как сварка алюминия со сталью корпусов судов или составных пластин.Другие процессы твердотельной сварки включают в себя коэкструзионную сварку, холодную сварку, диффузионную сварку, сварку трением (включая сварку трением с перемешиванием), высокочастотную сварку, сварку горячим давлением, индукционную сварку и сварку в роликах. ^[25]

Геометрия

Геометрически сварные швы можно приготовить разными способами. Пять основных типов сварных соединений — это стыковое соединение, соединение внахлест, угловое соединение, краевое соединение и тройник.Существуют и другие варианты — например, подготовительные швы с двойным V-образным вырезом характеризуются двумя кусками материала, каждый из которых сужается к одной центральной точке на половине своей высоты. Подготовительные швы с одинарной U-образной и двойной U-образной формы также довольно распространены — вместо того, чтобы иметь прямые края, как у подготовительных швов с одинарной и двойной V, они изогнуты, образуя форму U-образной формы. Соединения внахлестку также обычно имеют более двух куски толщиной — в зависимости от используемого процесса и толщины материала многие куски можно сваривать вместе с геометрическим замыканием внахлест. ^[26]

Часто особые конструкции соединений используются исключительно или почти исключительно в определенных сварочных процессах. Например, контактная точечная сварка, лазерная сварка и электронно-лучевая сварка чаще всего выполняются на соединениях внахлест. Однако некоторые методы сварки, такие как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе, чрезвычайно универсальны и позволяют сваривать практически любые типы соединений. Кроме того, для выполнения многопроходных сварных швов можно использовать некоторые процессы, при которых одному сварному шву дают остыть, а затем поверх него выполняется другой сварной шов.Это позволяет, например, сваривать толстые секции, расположенные в подготовительном шве с одним V-образным вырезом. ^[27]

После сварки в области сварного шва можно выделить несколько отдельных участков. Сам сварной шов называется зоной плавления, точнее говоря, это место, где в процессе сварки был уложен присадочный металл.Свойства зоны плавления зависят в первую очередь от используемого присадочного металла и его совместимости с основными материалами. Он окружен зоной термического влияния — участком, микроструктура и свойства которого были изменены сварным швом. Эти свойства зависят от поведения основного материала при нагревании. Металл в этой области часто слабее, чем основной материал и зона плавления, а также там обнаруживаются остаточные напряжения. ^[28]

Качество

Чаще всего основным показателем, используемым для оценки качества сварного шва, является его прочность и прочность материала вокруг него.На это влияет множество различных факторов, включая метод сварки, количество и концентрацию подводимого тепла, основной материал, присадочный материал, флюсовый материал, конструкцию соединения и взаимодействие между всеми этими факторами. Для проверки качества сварного шва обычно используются методы разрушающего или неразрушающего контроля, чтобы убедиться, что сварные швы не имеют дефектов, имеют приемлемые уровни остаточных напряжений и деформации и имеют приемлемые свойства зоны термического влияния (HAZ).Существуют сварочные нормы и спецификации, чтобы помочь сварщикам выбрать правильную технику сварки и судить о качестве сварных швов.

Зона термического влияния

Влияние сварки на материал, окружающий сварной шов, может быть пагубным — в зависимости от используемых материалов и подводимой теплоты используемого сварочного процесса ЗТВ может иметь различные размеры и прочность. Температуропроводность основного материала играет большую роль — если коэффициент диффузии высокий, скорость охлаждения материала высока, а ЗТВ относительно мала.И наоборот, низкий коэффициент диффузии приводит к более медленному охлаждению и большей HAZ. Количество тепла, выделяемого в процессе сварки, также играет важную роль, поскольку такие процессы, как кислородно-ацетиленовая сварка, имеют неконцентрированное тепловложение и увеличивают размер ЗТВ. Такие процессы, как сварка лазерным лучом, дают высококонцентрированное ограниченное количество тепла, что приводит к небольшой ЗТВ. Дуговая сварка находится между этими двумя крайностями, при этом отдельные процессы несколько различаются по тепловложению. ^{[29] [30]} Для расчета погонной энергии при дуговой сварке можно использовать следующую формулу:

Q = (V × I × 60S × 1000) × Эффективность {\ displaystyle Q = \ left ({\ frac {V \ times I \ times 60} {S \ times 1000}} \ right) \ times {\ mathit {Эффективность}}}

, где Q = подвод тепла (кДж / мм), В = напряжение (В), I = ток (А) и S = скорость сварки (мм / мин. ).Эффективность зависит от используемого процесса сварки: дуговая сварка в защитном металлическом корпусе имеет значение 0,75, газовая дуговая сварка металлическим электродом и сварка под флюсом — 0,9, а дуговая сварка вольфрамовым электродом — 0,8. ^[31]

Деформация и растрескивание

Методы сварки, предусматривающие плавление металла в месте соединения, обязательно склонны к усадке по мере охлаждения нагретого металла. Усадка, в свою очередь, может вызвать остаточные напряжения и как продольную, так и вращательную деформацию.Искажение может стать серьезной проблемой, поскольку конечный продукт не имеет желаемой формы. Чтобы уменьшить вращательную деформацию, детали можно смещать, чтобы в результате сварки получилась деталь правильной формы. ^[32] Другие методы ограничения деформации, такие как зажим заготовок на месте, вызывают накопление остаточных напряжений в зоне термического влияния основного материала. Эти напряжения могут снизить прочность основного материала и могут привести к катастрофическому разрушению из-за холодного растрескивания, как в случае с несколькими кораблями Liberty.Холодное растрескивание ограничивается сталями и связано с образованием мартенсита по мере охлаждения сварного шва. Растрескивание происходит в зоне термического влияния основного материала. Чтобы уменьшить деформацию и остаточные напряжения, количество подводимого тепла должно быть ограничено, а последовательность сварки должна быть не от одного конца непосредственно к другому, а, скорее, сегментами. Другой тип растрескивания, горячее растрескивание или растрескивание при затвердевании, может возникать во всех металлах и происходит в зоне плавления сварного шва.Чтобы уменьшить вероятность этого типа растрескивания, следует избегать чрезмерного удержания материала и использовать соответствующий наполнитель. ^[33]

Свариваемость

Качество сварного шва также зависит от комбинации материалов, используемых для основного материала и присадочного материала. Не все металлы подходят для сварки, и не все присадочные металлы хорошо работают с приемлемыми основными материалами.

Стали

Свариваемость сталей обратно пропорциональна свойству, известному как прокаливаемость стали, которая измеряет легкость образования мартенсита во время термообработки.Закаливаемость стали зависит от ее химического состава, при этом большее количество углерода и других легирующих элементов приводит к более высокой прокаливаемости и, следовательно, к снижению свариваемости. Чтобы иметь возможность судить о сплавах, состоящих из множества различных материалов, используется показатель, известный как эквивалентное содержание углерода, для сравнения относительной свариваемости различных сплавов путем сравнения их свойств с простой углеродистой сталью. Влияние на свариваемость таких элементов, как хром и ванадий, хотя и не такое большое, как углерод, более существенно, чем, например, медь и никель.По мере увеличения эквивалентного содержания углерода свариваемость сплава снижается. ^[34] Недостатком использования углеродистых и низколегированных сталей является их более низкая прочность — существует компромисс между прочностью материала и свариваемостью. Высокопрочные низколегированные стали были разработаны специально для сварки в 1970-х годах, и эти, как правило, легко свариваемые материалы обладают хорошей прочностью, что делает их идеальными для многих сварочных работ. ^[35]

Нержавеющие стали из-за высокого содержания хрома, как правило, ведут себя иначе в отношении свариваемости, чем другие стали.Аустенитные марки нержавеющих сталей, как правило, являются наиболее свариваемыми, но они особенно подвержены деформации из-за высокого коэффициента теплового расширения. Некоторые сплавы этого типа также склонны к растрескиванию и пониженной коррозионной стойкости. Горячее растрескивание возможно, если количество феррита в сварном шве не контролируется — для облегчения проблемы используется электрод, который наносит металл шва, содержащий небольшое количество феррита. Другие типы нержавеющих сталей, такие как ферритные и мартенситные нержавеющие стали, не так легко свариваются, и их часто необходимо предварительно нагревать и сваривать специальными электродами. ^[36]

Алюминий

Свариваемость алюминиевых сплавов значительно различается в зависимости от химического состава используемого сплава. Алюминиевые сплавы подвержены горячему растрескиванию, и для решения этой проблемы сварщики увеличивают скорость сварки, чтобы снизить тепловложение. Предварительный нагрев снижает температурный градиент в зоне сварного шва и, таким образом, помогает уменьшить образование горячих трещин, но он может снизить механические свойства основного материала и не должен использоваться, когда основной материал ограничен.Также можно изменить конструкцию соединения и выбрать более совместимый присадочный сплав, чтобы снизить вероятность горячего растрескивания. Алюминиевые сплавы также следует очистить перед сваркой, чтобы удалить все оксиды, масла и незакрепленные частицы с свариваемой поверхности. Это особенно важно из-за подверженности алюминиевого сварного шва пористости из-за водорода и окалины из-за кислорода. ^[37]

Необычные условия

Хотя многие сварочные работы выполняются в контролируемых средах, таких как фабрики и ремонтные мастерские, некоторые сварочные процессы обычно используются в самых разных условиях, например на открытом воздухе, под водой и в вакууме (например, в космосе).В наружных применениях, таких как строительство и наружный ремонт, дуговая сварка защищенным металлом является наиболее распространенным процессом. Процессы, в которых для защиты сварного шва используются инертные газы, не могут быть легко использованы в таких ситуациях, потому что непредсказуемые атмосферные движения могут привести к повреждению сварного шва. Дуговая сварка защищенным металлом также часто используется при подводной сварке при строительстве и ремонте судов, морских платформ и трубопроводов, но другие методы, такие как дуговая сварка порошковой проволокой и дуговая сварка вольфрамовым электродом, также широко распространены.Возможна и сварка в космосе — впервые она была предпринята в 1969 году российскими космонавтами, когда они провели эксперименты по испытанию дуговой сварки защищенным металлом, плазменно-дуговой сварки и электронно-лучевой сварки в условиях пониженного давления. Дальнейшее тестирование этих методов было проведено в последующие десятилетия, и сегодня исследователи продолжают разрабатывать методы для использования других сварочных процессов в космосе, таких как лазерная сварка, контактная сварка и сварка трением. Достижения в этих областях могут оказаться незаменимыми для таких проектов, как строительство Международной космической станции, которая, вероятно, будет во многом полагаться на сварку для соединения в космосе частей, которые были произведены на Земле. ^[38]

Проблемы безопасности

Сварка без надлежащих мер предосторожности может быть опасной и вредной для здоровья практикой. Однако при использовании новых технологий и надлежащей защиты риск травм и смерти, связанных со сваркой, может быть значительно снижен. Поскольку многие стандартные сварочные процедуры связаны с открытой электрической дугой или пламенем, существует значительный риск ожогов. Чтобы предотвратить их, сварщики надевают средства индивидуальной защиты в виде толстых кожаных перчаток и защитных курток с длинным рукавом, чтобы избежать воздействия сильной жары и огня.Кроме того, яркость области сварного шва приводит к состоянию, называемому дуговым глазом, при котором ультрафиолетовый свет вызывает воспаление роговицы и может обжечь сетчатку глаз. Чтобы предотвратить это воздействие, надевают защитные очки и сварочные шлемы с темными лицевыми пластинами, а в последние годы были произведены новые модели шлемов с лицевой пластиной, которая самозатемняется при воздействии большого количества ультрафиолетового света. Чтобы защитить посторонних, зону сварки часто окружают прозрачные сварочные завесы. Эти занавески, сделанные из полиэтиленовой пленки поливинилхлорида, защищают находящихся поблизости рабочих от воздействия УФ-излучения электрической дуги, но не должны использоваться для замены стеклянного фильтра, используемого в шлемах. ^[39]

Сварщики также часто подвергаются воздействию опасных газов и твердых частиц. Такие процессы, как дуговая сварка порошковой проволокой и дуговая сварка защитным металлом, производят дым, содержащий частицы различных типов оксидов, что в некоторых случаях может привести к таким заболеваниям, как лихорадка от дыма металла. Размер рассматриваемых частиц имеет тенденцию влиять на токсичность паров, при этом более мелкие частицы представляют большую опасность. Кроме того, многие процессы производят пары и различные газы, чаще всего двуокись углерода и озон, которые могут оказаться опасными при недостаточной вентиляции.Кроме того, поскольку использование сжатых газов и пламени во многих сварочных процессах создает опасность взрыва и пожара, некоторые общие меры предосторожности включают ограничение количества кислорода в воздухе и удержание горючих материалов вдали от рабочего места. ^[40]

Стоимость и тенденции

Поскольку это промышленный процесс, стоимость сварки играет решающую роль в принятии производственных решений. На общую стоимость влияет множество различных переменных, включая стоимость оборудования, стоимость рабочей силы, стоимость материалов и стоимость энергии.В зависимости от процесса стоимость оборудования может варьироваться от недорогого для таких методов, как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе и кислородная сварка, до чрезвычайно дорогих для таких методов, как лазерная и электронно-лучевая сварка. Из-за их высокой стоимости они используются только в высокопроизводительных операциях. Точно так же, поскольку автоматизация и роботы увеличивают стоимость оборудования, они применяются только тогда, когда требуется высокая производительность. Затраты на рабочую силу зависят от скорости наплавки (скорости сварки), почасовой оплаты труда и общего времени работы, включая время сварки и транспортировку детали.В стоимость материалов входит стоимость основного и присадочного материала, а также стоимость защитных газов. Наконец, стоимость энергии зависит от времени дуги и потребности в сварочной мощности.

При ручной сварке затраты на рабочую силу обычно составляют большую часть общих затрат. В результате многие меры экономии направлены на минимизацию времени работы. Для этого можно выбрать сварочные процедуры с высокой производительностью наплавки, а параметры сварки можно точно настроить для увеличения скорости сварки.Механизация и автоматизация часто применяются для снижения затрат на рабочую силу, но это часто увеличивает стоимость оборудования и требует дополнительного времени на настройку. Затраты на материалы имеют тенденцию к увеличению, когда необходимы особые свойства, а затраты на энергию обычно не превышают нескольких процентов от общих затрат на сварку. ^[41]

В последние годы, чтобы минимизировать затраты на рабочую силу в высокопроизводительном производстве, промышленная сварка становится все более автоматизированной, особенно с использованием роботов для контактной точечной сварки (особенно в автомобильной промышленности) и дуговая сварка.В роботизированной сварке механизированные устройства удерживают материал и выполняют сварку, ^[42] , и сначала точечная сварка была наиболее распространенным применением. Но популярность роботизированной дуговой сварки растет по мере развития технологий. Другие ключевые области исследований и разработок включают сварку разнородных материалов (например, стали и алюминия) и новые сварочные процессы, такие как трение, магнитный импульс, токопроводящий тепловой шов и гибридная лазерная сварка. Кроме того, желателен прогресс в использовании более специализированных методов, таких как сварка лазерным лучом, для большего числа приложений, например, в аэрокосмической и автомобильной промышленности.Исследователи также надеются лучше понять часто непредсказуемые свойства сварных швов, особенно микроструктуру, остаточные напряжения и склонность сварного шва к растрескиванию или деформации.

См. Также

1. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 4
2. ↑ Lincoln Electric 1994, 1.1-1.
3. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 5–6
4. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 6
5. ↑ Weman 2003, 26.
6. ↑ Lincoln Electric 1994, 1.1-5.
7. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 7
8. ↑ Lincoln Electric 1994, 1.1-6
9. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 9
10. ↑ Lincoln Electric 1994, 1.1-10.
11. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 246–49
12. ↑ Калпакджян и Шмид 2001, 780
13. ↑ Lincoln Electric 1994, 5.4-5.
14. ↑ Weman 2003, 16
15. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 103
16. ↑ Weman 2003, 63
17. ↑ Lincoln Electric 1994, 5.4-3.
18. ↑ Weman 2003, 53
19. ↑ Weman 2003, 31.
20. ↑ Weman 2003, 37–38
21. ↑ Weman 2003, 68
22. ↑ Weman 2003, 26.
23. ↑ Weman 2003, 80–84
24. ↑ Weman 2003, 95–101
25. ↑ Weman 2003, 89–90
26. ↑ Хикс 1999, 52–55
27. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 19, 103, 206
28. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 401–04
29. ↑ Lincoln Electric 1994, 6.1-5–6.1-6
30. ↑ Kalpakjian and Schmid 2001, 821–22.
31. ↑ Weman 2003, 5.
32. ↑ Weman 2003, 7–8
33. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 404–05
34. ↑ Lincoln Electric 1994, 6.1-1.
35. ↑ Lincoln Electric 1994, 6.1-14–6.1-19
36. ↑ Lincoln Electric 1994, 7.1-9–7.1-13
37. ↑ Lincoln Electric 1994, 9.1-1–9.1-6
38. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 677–83
39. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 42, 49–51
40. ↑ Кэри и Хелцер 2005, 52–62
41. ↑ Weman 2003, 184–89
42. ↑ Линкольн Электрик 1994, 4.5-1

Список литературы

• ASM International. 2003. Тенденции исследований в области сварки. Парк материалов, Огайо: ASM International. ISBN 0-87170-780-2
• Блант, Джейн и Найджел С. Балчин. 2002. Здоровье и безопасность при сварке и родственных процессах. Кембридж: Вудхед. ISBN 1-85573-538-5
• Кэри, Ховард Б. и Скотт К. Хелцер. 2005. Современные сварочные технологии. Верхняя Сэдл-Ривер, Нью-Джерси: Pearson Education. ISBN 0-13-113029-3
• Хикс, Джон.1999. Проектирование сварных соединений. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Industrial Press. ISBN 0-8311-3130-6
• Калпакджян, Сероп и Стивен Р. Шмид. 2001. Производство и технология производства. Prentice Hall. ISBN 0-201-36131-0
• Линкольн Электрик. 1994. Методическое руководство по дуговой сварке. Кливленд: Линкольн Электрик. ISBN 99949-25-82-2
• Weman, Klas. 2003. Справочник по сварочным процессам. Нью-Йорк: CRC Press LLC. ISBN 0-8493-1773-8

Внешние ссылки

Все ссылки получены 18 августа 2020 г.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света писателей и редакторов переписали и завершили статью Википедия в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства. Кредит предоставляется в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на участников Энциклопедии Нового Света, участников, так и на самоотверженных добровольцев Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних публикаций википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в Энциклопедия Нового Света :

Примечание. Некоторые ограничения могут применяться к использованию отдельных изображений, на которые распространяется отдельная лицензия.

(PDF) Оценка практических возможностей процесса дуговой сварки в соответствии с требованиями совместного проектирования

Оценка практических возможностей процесса дуговой сварки в соответствии с требованиями совместного проектирования

418

[2] Дж. Бралла, «Руководство по проектированию для обеспечения технологичности», второе Издание, США: McGraw-Hill Companies, 1999.

[3] MI Хан, «Сварка и технология», Нью-Дели: Издательство New Age International (P) Limited,

2007.

[4] Р. Месслер и В. Верлаг., «Принципы сварочных процессов, физика, химия и металлургия»,

Сингапур: WILEY-VCH GmbH & Co. KGaA, 2004.

[5] M.F. Фараг, «Выбор материалов и процессов для инженерного проектирования», второе издание, США: CRC Press

Taylor & Francis Group, LLC, 2008.

[6] J.A. Чарльз, Ф.А.А. Крейн и Дж. А.Г. Фернесс, «Выбор и использование инженерных материалов», третье издание,

ОКСФОРД: Баттерворт-Хайнеманн, 2001.

[7] Л. Джеффус и Л. Бауэр, «Навыки, процессы и методы сварки для сварщиков начального уровня: Книга 1»,

Канада: Delmar, Cengage Learning, 2010.

[8] Г. Спроессер , S. Schenker, A. Pittner, R. Borndörfer, M. Rethmeier, Y. Chang и M. Finkbeiner,

«Выбор устойчивого процесса сварки на основе весовых пространственных перегородок», Elsevier, Science Direct, Procedure

CIRP, pp., 127 — 132, 2016.

[9] К. Аль-Мендви, «Компьютерный выбор материалов с использованием диаграмм Эшби: состояние баланса по безразмерному ранжированию

», 6-я инженерная конференция, том III, Машиностроение и ядерная инженерия,

Багдадский университет, Ирак, Vol.5, вып. 7, pp., 391 — 399, 2009.

[10] К. Аль-Мендви и К. Дус, «Выбор оптимального процесса сварки для изготовления соединений башни фильтра для сырой нефти

путем интеграции процессов принятия решений по нескольким критериям» , Journal of Engineering Research

and Developments (JMERD), Vol. 42, нет. 4, pp., 102-107, 2019.

[11] С. Альрабии и Т. Ал, «Моделирование и оптимизация влияния параметров сварки CO2-MAG на коэффициенты формы сварных швов

», Journal of Engineering , Багдадский университет, Vol.21, нет. 10, pp., 70-89, 2015.

[12] Дж. Мохмед и Н. Махмуд, «Оценка механических свойств сваренных дробеструйной сваркой TIG алюминиевых листов

», Journal of Engineering, Багдадский университет, Vol. 23, нет. 4, стр., 79–87, 2017.

[13] М. Омар и Х. Солтан, «Основы для выбора процесса сварки», SN Applied Sciences, 5, 2020.

[14] М.А. Омар, FA Elerian, HA Солтан, М.С. Гаттас, «Комплексный подход к выбору процесса сварки

», Mansoura Engineering Journal, (MEJ), Vol.43, No. 1, 2018.

[15] Б. Бенхабиб, «Производственный дизайн, производство, автоматизация и интеграция», Торонто: Марсель Деккер,

2003.

[16] С. Калпакджян, S.R. Шмид, С. и К.С. Виджай Секар, «Производство и технология», 7-е издание

, 14, Сингапур: Pearson Education South Asia Pte Ltd, 2014.

[17] M.P. Грувер, «Основы современных производственных материалов, процессов и систем», пятое издание,

США: John Wiley & Sons, 2013.

[18] O.B. Аннет, «Справочник по сварке», том 2, Процессы сварки, часть 1. Девятое издание, American

Welding Society (AWS), Майами, 2004.

[19] C.T. Мгоня, «Влияние опасности дуговой сварки на сварщиков и людей, окружающих зону сварки»,

Международный журнал машиностроения и технологий (IJMET), 8 (3), 2017.

[20] П. Хоулдкрофт, «Который Процесс, введение в сварку и связанные с ней процессы и руководство по выбору

», Англия: Woodhead Publishing Ltd, Ахингтон-Холл.Abington, 1990.

[21] Л. Джеффус, «Принципы и применения сварки», седьмое издание, 12, США: Delmar, Cengage Learning,

2012.

[22] K.G. Свифт и Дж. Д. Букер, «Справочник по выбору производственного процесса», Соединенное Королевство: Butterworth-

Heinemann является отпечатком Elsevier, 2013.

Дуговая сварка в экранированном металле — Википедия, free_gomg_ 新浪

Дуговая сварка защищенным металлом Из Википедии, бесплатной энциклопедии Перейти к: навигация, поиск Сварка SMW в этой области Дуговая сварка в экранированном металле Дуговая сварка в экранированном металле (SMAW), также известная как ручная металлическая дуговая сварка (MMA) или неофициально как сварка штангой, представляет собой процесс ручной дуговой сварки который использует плавящийся электрод, покрытый флюсом, для наложения сварного шва.Электрический ток в форме переменного или постоянного тока от источника сварочного тока используется для образования электрической дуги между электродом и соединяемыми металлами. По мере укладки сварного шва флюсовое покрытие электрода разрушается, выделяя пары, которые служат защитным газом и образуют слой шлака, которые защищают зону сварки от атмосферного загрязнения. Благодаря простоте оборудования и эксплуатации дуговая сварка в экранированном металле является одним из самых популярных сварочных процессов в мире.Он доминирует в других сварочных процессах в сфере технического обслуживания и ремонта, и, хотя популярность дуговой сварки порошковой проволокой становится все более популярной, SMAW по-прежнему широко используется при строительстве стальных конструкций и в промышленном производстве. Этот процесс используется в основном для сварки чугуна и стали (включая нержавеющую сталь), но этим методом также можно сваривать алюминиевые, никелевые и медные сплавы. [1] Содержание1 Разработка2 Эксплуатация2.1 Качество2.2 Безопасность2.3 Применение и материалы3 Оборудование3.1 Источник питания 3.2 Электрод 3.3 Варианты процесса4 Ссылки 5 Примечания6 Внешние ссылки [править] Развитие После открытия электрической дуги в 1800 году Хамфри Дэви, электросварка практически не развивалась, пока Николай Бенардос не разработал сварку угольной дугой, получив патенты в 1880-х годах, показывающие элементарный электрододержатель. В 1888 году Николай Славянов изобрел плавящийся металлический электрод. Позже в 1890 году К. Л. Коффин получил патент США 428 459 на свой метод дуговой сварки с использованием металлического электрода.В процессе, как и при сварке методом SMAW, в сварной шов наносился расплавленный электродный металл в качестве наполнителя. [2] Примерно в 1900 году А. П. Штроменгер и Оскар Кьельберг выпустили первые электроды с покрытием. Строменджер использовал глину и известковое покрытие для стабилизации дуги, а Кьельберг окунул железную проволоку в смесь карбонатов и силикатов, чтобы покрыть электрод. [3] В 1912 году компания Strohmenger выпустила электрод с сильным покрытием, но высокая стоимость и сложные методы производства не позволили этим первым электродам получить популярность. В 1927 году разработка процесса экструзии снизила стоимость нанесения покрытий на электроды, в то же время позволив производителям производить более сложные смеси для покрытий, предназначенные для конкретных применений.В 1950-х годах производители использовали железный порошок во флюсовом покрытии, что позволило увеличить скорость сварки. [4] В 1938 году К. К. Мадсен описал автоматизированный вариант SMAW, теперь известный как гравитационная сварка. Он ненадолго завоевал популярность в 1960-х годах после того, как получил широкую огласку для использования на японских верфях, хотя сегодня его применение ограничено. Другой малоиспользуемый вариант этого процесса, известный как сварка петардом, был разработан примерно в то же время Джорджем Хафергутом в Австрии.[5] [править] Эксплуатация Зона сварки SMMA Для зажигания электрической дуги электрод приводится в контакт с заготовкой очень легким прикосновением электрода к основному металлу, а затем слегка отводится назад. Это инициирует дугу и, следовательно, плавление заготовки и расходуемого электрода, а также вызывает переход капель электрода от электрода к сварочной ванне. По мере плавления электрода покрытие из флюса разрушается, выделяя защитные газы, которые защищают зону сварки от кислорода и других атмосферных газов.Кроме того, флюс образует расплавленный шлак, который покрывает присадочный металл, когда он движется от электрода к сварочной ванне. Попав в сварочную ванну, шлак всплывает на поверхность и защищает сварной шов от загрязнения по мере его затвердевания. После затвердевания его необходимо удалить, чтобы обнажить готовый сварной шов. По мере того, как сварка продолжается и электрод плавится, сварщик должен периодически останавливать сварку, чтобы удалить оставшуюся часть электрода и вставить новый электрод в электрододержатель. Эта деятельность в сочетании с измельчением шлака сокращает время, которое сварщик может тратить на укладку сварного шва, что делает SMAW одним из наименее эффективных сварочных процессов.В общем, фактор оператора или процент времени, затрачиваемого оператором на укладку сварного шва, составляет примерно 25%. [6] Фактическая используемая технология сварки зависит от электрода, состава заготовки и положения свариваемого соединения. Выбор электрода и положения сварки также определяет скорость сварки. Плоские сварные швы требуют минимум навыков оператора и могут выполняться с помощью электродов, которые плавятся быстро, но медленно затвердевают. Это позволяет увеличить скорость сварки. Сварка под наклоном, вертикальная или перевернутая сварка требует большего мастерства оператора и часто требует использования электрода, который быстро затвердевает, чтобы предотвратить вытекание расплавленного металла из сварочной ванны.Однако обычно это означает, что электрод плавится медленнее, что увеличивает время, необходимое для наложения сварного шва. [7] [править] Качество Наиболее распространенные проблемы качества, связанные с SMAW, включают разбрызгивание сварочного шва, пористость, плохое сплавление, неглубокое проплавление и растрескивание. . Сварочные брызги не влияют на целостность сварного шва, но портят его внешний вид и увеличивают затраты на очистку. Это может быть вызвано чрезмерно высоким током, длинной дугой или дугой, состоянием, связанным с постоянным током, когда электрическая дуга отклоняется от сварочной ванны под действием магнитных сил.Выдувание дуги также может вызвать пористость сварного шва, а также загрязнение стыка, высокую скорость сварки и длинную сварочную дугу, особенно при использовании электродов с низким содержанием водорода. Пористость, часто не видимая без использования передовых методов неразрушающего контроля, вызывает серьезную озабоченность, поскольку потенциально может ослабить сварной шов. Еще один дефект, влияющий на прочность сварного шва, - плохой сплав, хотя он часто легко заметен. Это вызвано низким током, загрязнением поверхностей стыков или использованием неподходящего электрода.Неглубокое проплавление, еще одно нарушение прочности сварного шва, можно устранить, уменьшив скорость сварки, увеличив ток или используя электрод меньшего размера. Любой из этих дефектов, связанных с прочностью сварного шва, может сделать сварной шов склонным к растрескиванию, но также могут быть задействованы и другие факторы. Высокое содержание углерода, сплава Swarovski, сплава или серы в основном материале может привести к растрескиванию, особенно если не используются электроды с низким содержанием водорода и предварительный нагрев. Кроме того, детали не следует чрезмерно ограничивать, так как это создает остаточные напряжения в сварном шве и может вызвать растрескивание по мере охлаждения и сжатия сварного шва.[8] [править] Безопасность Сварка SMAW, как и другие методы сварки, может быть опасной и вредной для здоровья, если не приняты надлежащие меры предосторожности. В процессе используется открытая электрическая дуга, которая представляет опасность ожогов, которые предотвращаются с помощью средств индивидуальной защиты в виде тяжелых кожаных перчаток и курток с длинными рукавами. Кроме того, яркость области сварного шва может привести к состоянию, называемому дуговым глазом, при котором ультрафиолетовый свет вызывает воспаление роговицы и может обжечь сетчатку глаз.Сварочные шлемы с темными лицевыми пластинами носят, чтобы предотвратить это воздействие, и в последние годы были произведены новые модели шлемов с лицевой пластиной, которая самозатемняется при воздействии большого количества ультрафиолетового света. Для защиты посторонних, особенно в промышленных условиях, зону сварки часто окружают прозрачные сварочные завесы. Эти занавески, сделанные из полиэтиленовой пленки поливинилхлорида, защищают находящихся поблизости рабочих от воздействия УФ-излучения электрической дуги, но не должны использоваться для замены стеклянного фильтра, используемого в шлемах.[9] Кроме того, испаряющийся металл и флюс подвергают сварщиков воздействию опасных газов и твердых частиц. Образующийся дым содержит частицы различных типов оксидов. Размер рассматриваемых частиц имеет тенденцию влиять на токсичность паров, при этом более мелкие частицы представляют большую опасность. Кроме того, могут образовываться такие газы, как диоксид углерода и озон, что может оказаться опасным при недостаточной вентиляции. Некоторые из последних сварочных масок оснащены вентилятором с электрическим приводом, который помогает рассеивать вредные пары.[10] [править] Применение и материалыДуговая сварка защищенным металлом - один из самых популярных сварочных процессов в мире, на который в некоторых странах приходится более половины всех сварочных работ. Благодаря своей универсальности и простоте, он особенно широко используется в сфере технического обслуживания и ремонта и широко используется при строительстве стальных конструкций и в промышленном производстве. В последние годы его использование сократилось, так как дуговая сварка порошковой проволокой расширилась в строительной отрасли, а дуговая сварка металлическим газом стала более популярной в промышленных условиях.Однако из-за низкой стоимости оборудования и широкой применимости этот процесс, вероятно, останется популярным, особенно среди любителей и малых предприятий, где специализированные сварочные процессы неэкономичны и не нужны. [11] SMAW часто используется для сварки углеродистой стали, низко- и высоколегированной стали. сталь, нержавеющая сталь, чугун и высокопрочный чугун. Хотя он менее популярен для цветных металлов, он может использоваться для никеля, меди и их сплавов, а в редких случаях - для алюминия. Толщина свариваемого материала ограничена по нижнему пределу, прежде всего, квалификацией сварщика, но редко опускается ниже 0.05 дюймов (1,5 мм). Верхней границы не существует: при правильной подготовке шва и использовании нескольких проходов можно соединять материалы практически неограниченной толщины. Кроме того, в зависимости от используемого электрода и навыков сварщика, SMAW можно использовать в любом положении. [12] [править] Оборудование Настройка системы SMAW Оборудование для дуговой сварки в экранированной среде обычно состоит из источника постоянного тока и электрода с электрододержатель, зажим заземления и сварочные кабели (также известные как сварочные провода), соединяющие их.[править] Источник питанияИсточник питания, используемый в SMAW, имеет постоянный выходной ток, гарантируя, что ток (и, следовательно, тепло) остается относительно постоянным, даже если расстояние дуги и напряжение изменяются. Это важно, потому что большинство применений SMAW выполняется вручную, и резак должен держать оператор. Если вместо него используется источник постоянного напряжения, трудно поддерживать достаточно стабильное расстояние дуги, так как это может вызвать резкие колебания температуры и затруднить сварку. Однако, поскольку ток не поддерживается абсолютно постоянным, опытные сварщики, выполняющие сложные сварные швы, могут изменять длину дуги, чтобы вызвать незначительные колебания тока.[13] Высокопроизводительный источник питания для сварочного аппарата с приводом от двигателя SMAW и GTAW, установленный на грузовике для технического обслуживания. Предпочтительная полярность системы SMAW в первую очередь зависит от используемого электрода и желаемых свойств сварного шва. Постоянный ток с отрицательно заряженным электродом (DCEN) вызывает нагревание электрода, увеличивая скорость плавления электрода и уменьшая глубину сварного шва. Изменение полярности таким образом, чтобы электрод заряжался положительно, а деталь - отрицательно, увеличивает проплавление шва.При переменном токе полярность меняется более 100 раз в секунду, создавая равномерное распределение тепла и обеспечивая баланс между скоростью плавления электрода и проплавлением. [14] Как правило, оборудование, используемое для SMAW, состоит из понижающего трансформатора, а для моделей постоянного тока выпрямитель, преобразующий переменный ток в постоянный. Поскольку в сварочный аппарат обычно подается высоковольтный переменный ток, сварочный трансформатор используется для снижения напряжения и увеличения тока.В результате, вместо 220 В при 50 А, например, мощность, подаваемая трансформатором, составляет около 17,45 В при токах до 600 А. Для достижения этого эффекта может использоваться ряд различных типов трансформаторов, в том числе несколько катушечных и инверторных аппаратов, каждый из которых использует свой метод управления сварочным током. Тип с несколькими катушками регулирует ток, либо изменяя количество витков в катушке (в трансформаторах ответвительного типа), либо путем изменения расстояния между первичной и вторичной катушками (в трансформаторах с подвижной катушкой или подвижным сердечником).Инверторы, которые меньше по размеру и, следовательно, более портативны, используют электронные компоненты для изменения токовых характеристик. [15] Электрические генераторы и генераторы переменного тока часто используются в качестве портативных источников питания для сварки, но из-за более низкой эффективности и большей стоимости они реже используются в промышленность. Техническое обслуживание также имеет тенденцию быть более сложным из-за сложностей использования двигателя внутреннего сгорания в качестве источника энергии. Однако в определенном смысле они проще: в использовании отдельного выпрямителя нет необходимости, поскольку они могут обеспечивать переменный или постоянный ток.[16] Однако агрегаты с приводом от двигателя наиболее практичны в полевых работах, где сварка часто должна выполняться на открытом воздухе и в местах, где сварочные аппараты трансформаторного типа не могут использоваться из-за отсутствия источника энергии для преобразования. Генератор переменного тока по существу тот же, что используется в портативных генераторных установках, используемых для питания от сети, модифицированный для получения более высокого тока при более низком напряжении, но все же с частотой сети 50 или 60 Гц. В более качественных устройствах используется генератор с большим количеством полюсов, который подает ток с более высокой частотой, например 400 Гц.Меньшее количество времени, в течение которого высокочастотный сигнал находится около нуля, значительно упрощает зажигание и поддержание стабильной дуги, чем с более дешевыми сетевыми сетевыми наборами или устройствами с сетевым питанием. [Править] Электрод Различные сварочные электроды и электрод Держатель Выбор электрода для SMAW зависит от ряда факторов, включая материал сварного шва, положение сварки и желаемые свойства сварного шва. Электрод покрыт металлической смесью, называемой флюсом, который выделяет газы при разложении, чтобы предотвратить загрязнение сварного шва, вводит раскислители для очистки сварного шва, вызывает образование защитного шлака, улучшает стабильность дуги и содержит легирующие элементы для улучшения качество сварного шва.[17] Электроды можно разделить на три группы: электроды, предназначенные для быстрого плавления, называются электродами с «быстрым заполнением», электроды, предназначенные для быстрого отверждения, называются электродами «быстрого замораживания», а промежуточные электроды называются «электроды с быстрым замораживанием». электроды "или" быстродействующие "электроды. Электроды с быстрым заполнением предназначены для быстрого плавления, что позволяет максимально увеличить скорость сварки, в то время как электроды с быстрым замораживанием поставляют присадочный металл, который быстро затвердевает, что делает возможной сварку в различных положениях за счет предотвращения значительного смещения сварочной ванны перед затвердеванием.[18] Состав сердечника электрода в целом аналогичен, а иногда и идентичен составу основного материала. Но даже несмотря на то, что существует ряд возможных вариантов, небольшая разница в составе сплава может сильно повлиять на свойства полученного сварного шва. Это особенно верно в отношении легированных сталей, таких как стали HSLA. Аналогичным образом, электроды, состав которых аналогичен составу основных материалов, часто используются для сварки цветных металлов, таких как алюминий и медь. [19] Однако иногда желательно использовать электроды с материалами сердечника, значительно отличающимися от материала основы.Например, электроды из нержавеющей стали bijoux tiffany иногда используются для сварки двух деталей из углеродистой стали и часто используются для сварки деталей из нержавеющей стали с деталями из углеродистой стали. [20] Покрытия электродов могут состоять из ряда различных соединений, включая рутил. , фторид кальция, целлюлоза и порошок железа. Электроды с рутиловым покрытием, покрытые 25-45% TiO2, отличаются простотой использования и хорошим внешним видом сварного шва. Однако они создают сварные швы с высоким содержанием водорода, что способствует охрупчиванию и растрескиванию.Электроды, содержащие фторид кальция (CaF2), иногда известные как электроды с основным или низким содержанием водорода, гигроскопичны и должны храниться в сухих условиях. Они дают прочные сварные швы, но с грубой и выпуклой поверхностью стыка. Электроды, покрытые целлюлозой, особенно в сочетании с рутилом, обеспечивают глубокое проплавление сварных швов, но из-за их высокого содержания влаги необходимо использовать специальные процедуры для предотвращения чрезмерного риска растрескивания. Наконец, порошкообразное железо - обычная добавка к покрытию, так как он повышает производительность электрода, иногда даже вдвое.[21] Чтобы идентифицировать разные электроды, Американское общество сварки создало систему, которая присваивает электродам четырех- или пятизначный номер. Покрытые электроды из низкоуглеродистой или низколегированной стали имеют префикс E, за которым следует их номер. Первые две или три цифры числа указывают предел прочности сварочного металла на разрыв в тысячах фунтов на квадратный дюйм (тыс. Фунтов на квадратный дюйм). Предпоследняя цифра обычно определяет допустимые положения сварки с электродом, обычно используя значения 1 (обычно быстро замораживаемые электроды, подразумевающие сварку во всех положениях) и 2 (обычно электроды с быстрой заливкой, подразумевающие только горизонтальную сварку).Сварочный ток и тип покрытия электрода указываются двумя последними цифрами вместе. Когда это применимо, используется суффикс для обозначения легирующего элемента, вносимого электродом. [22] Общие электроды включают E6010, быстрозамораживаемый, универсальный электрод с минимальным пределом прочности на растяжение 60 тыс. Фунтов на квадратный дюйм (410 МПа), который является работает с использованием DCEP. Его двоюродный брат E6011 аналогичен, за исключением того, что он используется с переменным током. E7024 - это быстро заполняющийся электрод, используемый в основном для выполнения плоских или горизонтальных сварных швов с использованием переменного тока, DCEN или DCEP.Примерами наполняющих замораживающих электродов являются E6012, E6013 и E7014, каждый из которых обеспечивает компромисс между высокой скоростью сварки и сваркой во всех положениях. [23] [править] Варианты процесса Хотя SMAW почти исключительно является процессом ручной дуговой сварки, один Существуют заметные вариации процесса, известные как гравитационная сварка или гравитационная дуговая сварка. Он служит автоматизированной версией традиционного процесса дуговой сварки защищенным металлом, в котором используется электрододержатель, прикрепленный к наклонной планке по длине сварного шва.После запуска процесс продолжается до тех пор, пока электрод не израсходуется, что позволяет оператору управлять несколькими системами гравитационной сварки. Используемые электроды (часто E6027 или E7024) покрыты сильным флюсом и обычно имеют длину 28 дюймов (0,8 м) и толщину около 0,25 дюйма (6 мм). Как и в случае ручной SMAW, используется сварочный источник постоянного тока с постоянным или переменным током отрицательной полярности. В связи с ростом использования процессов полуавтоматической сварки, таких как дуговая сварка порошковой проволокой, популярность сварки под действием силы тяжести упала, поскольку ее экономическое преимущество перед такими методами часто минимально.Другие методы, связанные с SMAW, которые используются еще реже, включают сварку петардом, автоматический метод выполнения стыковых и угловых швов и сварку массивными электродами, процесс сварки крупных компонентов или конструкций, которые могут наплавить до 60 фунтов (27 кг) сваривать металл в час. [5] [править] Литература Кэри, Ховард Б. и Скотт К. Хелцер (2005). Современные сварочные технологии. Река Аппер Сэдл, Нью-Джерси: Образование Пирсона. ISBN 0-13-113029-3, Джеффус, Ларри (1999). Сварка: принципы и применение.Lincoln Electric, 6.2-7�6.2-10 [править] Внешние ссылки Рекомендации по SMW (.pdf) Сварка MMA от Института сваркиv? г? e Металлообработка СваркаДуговая сваркаАтомарный водород? Газовый металл (MIG / MAG)? Порошковые? Газовый вольфрам (TIG)? Плазма? Экранированный металл (ММА)? Подводная дуга Другие процессы Электрогаз? Электронный луч ? Электрошлак? Кузница? Трение? Трение перемешать? Шпилька трения? Лазерный луч ? Лазерно-гибридный? Кислородное топливо? Сопротивление ? Место ? Ультразвуковое оборудованиеПитание ? Электрод? Присадочный металл ? Защитный газ? Робот? ШлемСвязанные условияЗона, подверженная перегреву? Свариваемость? Остаточный стресс ? Литье дуги? Изготовление? Формирование? Ювелирные изделия? Обработка? Металлургия? Кузнечное дело? Инструменты и терминология? Сварка Получено с "http: // en.wikipedia.org/wiki/Shielded_metal_arc_welding"Categories: дуговая сварка | Русский inventionsHidden Категория: Рекомендуемый articlesPersonal toolsNew featuresLog в / создать accountNamespacesArticle  DiscussionVariantsViewsR  eadEditView historyActionsSearchNavi  gationMain pageContentsFeatured contentCurrent eventsRandom articleInteractionAbout WikipediaCommunity portalRecent changesContact WikipediaDonate в WikipediaHelpToolboxWhat  ссылки hereRelated changesUpload fileSpecial pagesPermanent linkCite это страницаПечать / экспортСоздать книгуЗагрузить в формате PDFВерсия для печатиЯзыки? eskyEspa? olItalianoPolskiSloven ?? inaSvenskaУкра? нська Последнее изменение этой страницы: 28 мая 2010 в 15:53.Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; могут применяться дополнительные условия. Подробности см. В Условиях использования. Wikipedia® является зарегистрированным товарным знаком некоммерческой организации Wikimedia Foundation, Inc. Свяжитесь с намиПолитика конфиденциальностиО ВикипедииОтказ от ответственности
      

Процесс двусторонней дуговой сварки — ASM International

Двусторонняя дуговая сварка (DSAW) — это новый процесс, изобретенный и разработанный в Университете Кентукки.Уникальность этого процесса заключается в его высокой проникающей способности и симметричных сварных швах в форме песочных часов. Ранние работы по DSAW проводились с использованием вольфрама газо-вольфрамовой дуговой сварочной горелки в качестве второго электрода. Более поздняя работа показала, что металлическая опорная планка может действовать в том же качестве. Применимость и надежность модифицированной системы были проверены путем выполнения сварных швов в различных положениях и с различными установочными зазорами. С добавлением присадочного металла было достигнуто положительное усиление с обеих сторон сварного шва, что сделало возможным выполнение сварных швов на пластинах до 12 штук.Толщина 7 мм (½ дюйма) за один проход без скосов. Кроме того, различные испытания подтвердили, что сварные швы, выполненные с использованием DSAW на стали DH 36, удовлетворяют всем требованиям по механическим свойствам, включая твердость, ударную вязкость (как металла шва, так и HAZ), растяжение, изгиб и т. Д. Исследование: Материалы 7-й Международной конференции 2005 г. (ASM International)

Доступ для загрузки документа

Чтобы получить доступ к приобретенному электронному документу (PDF), документ появится в MyASM My Content.(Вы должны войти на сайт, чтобы получить доступ к приобретенному вами контенту).

Вы также можете получить доступ к приобретенному документу, выполнив поиск и нажав кнопку «Загрузить» на странице сведений о продукте документа.

Примечание : После загрузки вами цифрового контента ASM и оплаты любых применимых сборов ASM International предоставляет вам неисключительное право просматривать, использовать и отображать такой Контент неограниченное количество раз исключительно на вашем персональном компьютере или персональном устройстве. и исключительно для вашего личного некоммерческого использования.Цифровой контент ASM предоставляется вам по лицензии, а не продается.