TIG, WIG, MIG/MAG, GMA, GMAW, GTAW, SAW, SMAW, UP, PAW, PTAW

В настоящее время в среде сварщиков используется большое количество аббревиатур из английского и немецкого языков. Ниже мы попробуем прояснить наиболее часто используемые из них.

Сварка TIG — Tungsten Inert Gas – ручная дуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа. Аналогом аббревиатуры TIG в немецкоязычной литературе будет WIG (Wolfram Inert Gas) ввиду того, что в качестве материала для неплавящихся электродов используется вольфрам. Также сварка TIG может иногда называться GTA (Gas Tungsten Arc).Сварка TIG может производиться с ручной или автоматической подачей присадочной проволоки или без нее. Частично аналогом аббревиатуры TIG является аббревиатура АДС – аргоно-дуговая сварка. Однако это не покрывает все варианты сварки TIG, так как при ней в качестве защитного газа может использоваться не только аргон, но и гелий, азот или различные газовые смеси. При сварке TIG DC сварка осуществляется при помощи постоянного тока, TIG AC/DC – переменным и постоянным током. Добавление букв CW (cold wire) к сварке TIG (TIG‐CW) обозначает использование нейтральной (холодной) присадочной проволоки, HW (hot wire) – сварка TIG с подачей электропроводящей (подогретой) присадочной проволоки.

Сварка MIG/MAG — Metal Inert/Active Gas – представляет собой дуговую сварку плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде инертного/активного защитного газа с автоматической подачей присадочной проволоки. Данный метод сварки с успехом применяется при роботизированной и автоматизированной сварке. Также метод сварки MIG/MAG может обозначаться как GMA — Gas Metal Arc.

В случае если используется роботизированная сварка MIG/MAG, то она может обозначаться аббревиатурой GMAW — Gas Metal Automatic Welding. Автоматизированная (роботизированная) сварка TIG обозначается аббревиатурой GTAW — Gas Tungsten Automatic Welding. Это также автоматическая дуговая сварка неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа. Если производится автоматическая дуговая сварка металлическим электродом (проволокой) под слоем флюса, то используется аббревиатура SMAW (Submerged Metal Automatic Welding). Также при роботизированной сварке может быть использована сварка FCAW (Flux Core Arc Welding) — дуговая сварка плавящейся порошковой проволокой с автоматической подачей присадочной проволоки (проволока самозащитная или для сварки в среде защитного газа).

Сварка под флюсом имеет следующие аббревиатуры: SAW (Submerged Arc Welding) – собственно дуговая сварка под флюсом и SMAW (Submerged Metal Arc Welding) — автоматическая дуговая сварка металлическим электродом (проволокой) под слоем флюса. В немецкоязычной литературе вместо аббревиатуры SAW используется UP — Under Pulver.

Плазменная сварка обозначается следующим образом: PAW (Plasma Arc Welding) – плазменная сварка, PTAW (Plasma Transferred‐Arc Welding) — плазменная сварка дугой прямого действия. Дополнением PAW-CW обозначается сварка с подачей нейтральной (холодной) присадочной проволоки, PAW-HW — с подачей электропроводящей (подогретой) присадочной проволоки, PAW‐DC – плазменная сварка на постоянном токе, PAW‐AC – сварка на переменном токе.

Если перед вами стоит задача роботизированной сварки любым из перечисленных выше способов, приглашаем вас обратиться в нашу компании. Специалисты компании АЛЬФА ИНЖИНИРИНГ проконсультируют вас по всем интересующим вас вопросам, а также разработают и внедрят роботизированную сварочную ячейку на базе промышленного робота FANUC.

Процессы MIG/MAG и FCAW-S

Термины Сварка в защитных газах MIG/MAG-сварка, которую также называют сваркой в защитных/инертных газах (GMAW), предполагает использование проволоки сплошного сечения и защитного газа из внешнего источника (обычно газового баллона). Сварочная проволока обычно изготавливается из низкоуглеродистой стали и имеет тонкое медное покрытие, которое защищает ее от ржавчины, улучшает электропроводимость, увеличивает срок службы контактного наконечника и в целом повышает стабильность дуги. Сварочный аппарат должен быть переведен в режим постоянного тока обратной полярности (DC+). Защитный газ, обычно двуокись углерода или ее смеси с аргоном, защищает расплавленный металл от воздействия окружающего воздуха. Он подается из газового баллона, проходит через газовые кабели и поступает к сварочной ванне через сопло горелки. Расплавленный металл легко вступает в реакцию с кислородом, азотом и водородом из окружающего воздуха. Поэтому на протяжении сварки и в течение некоторого времени после ее завершения к сварочной ванне подается защитный инертный газ. Однако даже легкий порыв ветра может отнести это облако защитного газа в сторону, поэтому такой тип сварки редко используется под открытым небом. Правильно выполненная MIG-сварка обеспечивает высокие сварочно-технологические характеристики и хороший внешний вида шва и поэтому является предпочтительным выбором многих сварщиков. Хорошая техника сварки — это залог отличных результатов. При правильном исполнении MIG-сварка не образует шлака и имеет низкий уровень разбрызгивания. Для улучшения газовой защиты часто используется техника сварки «с опережением электрода». Если поверхность свариваемого металла загрязнена, окрашена или покрыта ржавчиной, ее следует зачистить до блестящего состояния. Сварка в защитных газах пригодна для большинства распространенных металлов, в том числе стали с низким содержанием углерода, низколегированной и нержавеющей стали. При этом она подходит даже для начинающих сварщиков. MIG-сварка алюминия Для сварки алюминия недостаточно просто сменить проволоку. Сначала полностью освойтесь со сваркой стали. Так как алюминий — это очень мягкий металл, для подачи алюминиевой проволоки нужны особые подающие ролики с U-образной выемкой без насечки, иначе проволока окажется повреждена. Крайне важно обеспечить чистоту проволоки и основного металла. Протрите материал пропитанной ацетоном чистой тканью. Зачистите поверхность специально предназначенной для чистки алюминия щеткой из нержавеющей стали. Уменьшите натяжение роликов подающего механизма и длину горелки. Для снижения трения используйте проволокопроводы с покрытием из тефлона или нейлона, а для газовой защиты — 100-процентный аргон. Также рекомендуется использовать специальные контактные наконечники и особую технику сварки с колебаниями горелки. Это сложно, но этому можно научиться. Самозащитная порошковая проволока Сварка порошковой проволокой (FCAW) предполагает использование полой проволоки с особым составом внутри, который при сгорании образует защитные газы и флюс для защиты сварочной ванны без необходимости в подаче газа из внешнего источника. В этом случае качество соединения достигается совершенно другим способом. Здесь газовую защиту обеспечивает сама проволока. При этом она очень надежна и сохраняется даже при сильном ветре. Дуга отличается высоким форсированием и, как следствие, достаточно интенсивным разбрызгиванием. После сварки шов оказывается покрыт шлаком, который обычно приходится удалять. В таком случае для улучшения видимости рекомендуется техника сварки «с отставанием электрода». Для сварки FCAW очень важно правильно настроить сварочный аппарат. Также в этом режиме более заметны последствия неправильной техники сварки. В основном он используется для сварки углеродистой стали под открытым небом. Аппараты мощностью 115В часто используются с проволокой Innershield® NR-211-MP диаметром 0,9 мм (0,035″), а модели 230В — с проволокой Innershield NR-211-MPMP диаметром 1,1 мм (0,045″). По словам одних фермеров, эти продукты помогли им быстро починить сломавшийся трактор посреди поля и спасти посевную.

Сварка FCAW

Сварка FCAW (flux-cored arc welding) – это механизированная или автоматическая дуговая сварка порошковой проволокой (самозащитной проволокой). Процесс сварки может выполняться с использованием защитных газов или без них. В качестве электродной проволоки используется трубчатая проволока с содержанием специального порошка.

 

Метод был разработан в начале 50-х годов для сварки углеродистой, нержавеющей и низколегированной стали как альтернатива ручной дуговой сварки. Преимуществом данного способа стала возможность отказаться от использования покрытых электродов. Это помогло FCAW сварке преодолеть множество ограничений ручной сварки.

Во время процесса электрическая дуга вызывает слипание непрерывного трубчатого электрода из сварочного металла и основного металла, причем сварку такого типа можно выполнять как в защитной газовой среде, так и вне ее. Защитные газы для порошковой электродной проволоки обеспечиваются флюсом, который содержится в трубчатом электроде. Таким образом, благодаря внешней подаче газа, плавкая внутренняя часть электрода защищается от внешних загрязнений. При использовании защитных газов применяется такая же сварочная аппаратура, как и при GMAW-сварке.

 

Способы сварки порошковой проволокой

1) Сварка порошковой самозащитной проволокой без защитного газа возможна благодаря порошкообразному флюсу находящемуся внутри проволоки. Помимо флюса, в проволоке содержатся и другие вещества, которые при плавлении создают защитную газовую среду и шлак. Газо- и шлакообразующие вещества защищают зону сварки от воздействия воздуха. Как и при других видах сварки большое внимание необходимо уделять выбору проволоки, чтобы получить шов необходимого качества и механическими свойствами.

 

Поскольку не требуется использование внешнего источника защитного газа, этот процесс хорошо подходит для сварки под открытым небом. Тем не менее, в отличие от ручной дуговой сварки, сварка самозащитной порошковой проволокой имеет намного более высокую производительность наплавки. Она аналогична, а в некоторых случаях даже превышает производительность сварки газозащитной проволокой. В случае штучных электродов марки E6010 и E6013 производительность наплавки составляет 1-1,5 кг металла в час. Для E7018 этот показатель составляет 2-2,5 кг. Что касается процесса FCAW, то в его случае сварщик может наплавить до 4 кг металла при вертикальной сварке и более 6 кг при сварке в горизонтальном и нижнем положении, в зависимости от используемой проволоки. Кроме того, производительность можно увеличить до более 10 кг металла в час с помощью процедур с увеличенным вылетом электрода.

2) Сварка порошковой проволокой в среде углекислого газа является фактически объединенным способом сварки FCAW и процесса MAG сварки.  Двойная защита зоны сварки позволяет получить швы высокого качества. Используется преимущественно для сварки качественных сталей. Также как и при полуавтоматической сварке существует вероятность нарушения газовой защиты, что приводит к появлению пор в металле шва.

 

Технологические режимы

Для GMAW (MIG) и сварки газозащитной порошковой проволокой (FCAW-G) лучше всего подходит постоянный ток обратной полярности (DC+). Однако для самозащитной проволоки рекомендуемая полярность зависит от состава сердечника (стабилизаторов дуги) конкретной марки проволоки. Большая часть проволок FCAW-S лучше всего себя показывает на постоянном токе прямой полярности (DC-), но некоторые из них больше подходят для работы на токе обратной полярности.

 

Все самозащитные порошковые проволоки очень чувствительны к колебаниям напряжения и поэтому требуют применения источника питания с режимом сварки на жесткой вольтамперной характеристике (CV). В некоторых случаях сварка газозащитной проволокой имеет более широкий диапазон допустимого напряжения. В случае FCAW-S Вы должны точно придерживаться необходимого напряжения.

 

Для обеспечения высокого качества сварки трубчатым электродом можно использовать специальные источники постоянного сварочного тока, чувствительные к изменениям напряжения. При правильном выборе сварочного металла рассматриваемый сварочный процесс подходит для сварки любых элементов.

 

Преимущества сварки порошковой проволокой

• Сварку самозащитной порошковой проволокой можно выполнять во всех пространственных положениях.
• Существуют марки проволоки позволяющие выполнять сварку без газовой защиты, соответственно сварку можно выполнять на ветру, сквозняке и монтажных условиях без угрозы нарушения защитной среды.
• По сравнению с ручной дуговой и полуавтоматической сваркой, рабочему сварщику необходимо меньше навыков.
• Отсутствие «чешуек» на поверхности сварочного шва.
• Способ не требует тщательной очистки сталей перед сваркой.
• Повышение продуктивности процесса, особенно при сварке двухслойной порошковой проволокой.

 

Недостатки сварки FCAW

• Повышенная склонность к подгоранию токоподводящего наконечника.
• Появляются механические проблемы с подачей порошковой проволоки.
• Высокое выделение дыма при сварке. Во время сварки испаряется много вредных паров, плохо влияющих на организм человека.

Газовая дуговая сварка металлом — Gas metal arc welding

Сварочный процесс

Газовая дуговая сварка металла Сварка «МИГ»

Газовая дуговая сварка (

GMAW ), который иногда называют его подтипов металла инертного газа ( MIG ) сварки или металла активного газа ( MAG ) сварки , является сварочный процесс , в котором электрическая дуга формы между расходуемым МИГ проволокой электродом и металлом заготовки (ы), который нагревает металл (ы) заготовки, заставляя их плавиться и соединяться. Вместе с проволочным электродом через сварочную горелку проходит защитный газ , который защищает процесс от атмосферного загрязнения.

Процесс может быть полуавтоматическим или автоматическим. Постоянное напряжение , постоянный ток источника питания обычно используется с GMAW, но постоянные текущие системы, а также переменного тока , могут быть использованы. Существует четыре основных метода переноса металла в GMAW: шаровидный, с коротким замыканием, распыление и импульсное распыление, каждый из которых имеет определенные свойства и соответствующие преимущества и ограничения.

Первоначально разработанный в 1940-х годах для сварки алюминия и других цветных металлов, GMAW вскоре стал применяться для сталей, поскольку он обеспечивал более быстрое время сварки по сравнению с другими сварочными процессами. Стоимость инертного газа ограничивала его использование в сталях до тех пор, пока несколько лет спустя не стали широко использоваться полуинертные газы, такие как диоксид углерода . Дальнейшие разработки в 1950-х и 1960-х годах сделали процесс более универсальным, и в результате он стал широко используемым промышленным процессом. Сегодня GMAW является наиболее распространенным процессом промышленной сварки, предпочтительным из-за его универсальности, скорости и относительной простоты адаптации процесса к роботизированной автоматизации. В отличие от сварочных процессов, в которых не используется защитный газ, например дуговой сварки в среде защитного металла , он редко используется на открытом воздухе или в других областях с движущимся воздухом. Родственный процесс, дуговая сварка порошковой проволокой , часто не использует защитный газ, а вместо этого использует полую электродную проволоку, заполненную флюсом .

Развитие

Принципы дуговой сварки в газе стали понимать в начале 19 века, после того как Хэмфри Дэви открыл короткие импульсные электрические дуги в 1800 году. Василий Петров самостоятельно произвел непрерывную электрическую дугу в 1802 году (за ним последовал Дэви после 1808 года). Только в 1880-х годах технология была разработана с целью промышленного использования. Сначала углеродные электроды использовались при сварке угольной дугой . К 1890 году металлические электроды были изобретены Николаем Славяновым и К.Л. Гробом . В 1920 году П.О. Нобель из General Electric изобрел ранний предшественник GMAW . В нем использовался постоянный ток с оголенным электродом и напряжение дуги для регулирования скорости подачи. В нем не использовался защитный газ для защиты сварного шва, так как разработки в области сварочной атмосферы произошли только позже того десятилетия. В 1926 году был выпущен еще один предшественник GMAW, но он не был пригоден для практического использования.

В 1948 году GMAW был разработан Мемориальным институтом Баттеля . В нем использовался электрод меньшего диаметра и источник питания постоянного напряжения, разработанный HE Kennedy . Он предлагал высокую скорость наплавки, но высокая стоимость инертных газов ограничивала его использование цветными материалами и предотвращала экономию средств. В 1953 году было разработано использование углекислого газа в качестве сварочной атмосферы, которое быстро приобрело популярность в GMAW, поскольку сделало сварку стали более экономичной. В 1958 и 1959 годах был выпущен вариант GMAW с короткой дугой, который повысил универсальность сварки и сделал возможной сварку тонких материалов, полагаясь на электроды меньшего размера и более совершенные источники питания. Он быстро стал самым популярным вариантом GMAW.

Вариант переноса дуги с распылением был разработан в начале 1960-х годов, когда экспериментаторы добавляли небольшое количество кислорода в инертные газы. Совсем недавно был применен импульсный ток, что привело к появлению нового метода, называемого импульсной сварочной дугой.

GMAW — один из самых популярных методов сварки, особенно в промышленных условиях. Он широко используется в листовой и автомобильной промышленности. Там этот метод часто используется для дуговой точечной сварки , заменяя клепку или контактную точечную сварку. Он также популярен для автоматизированной сварки , когда роботы обрабатывают детали и сварочный пистолет для ускорения производства. GMAW может быть трудно проводить на открытом воздухе, поскольку сквозняки могут рассеивать защитный газ и допускать попадание загрязняющих веществ в сварной шов; Дуговая сварка порошковой проволокой лучше подходит для использования вне помещений, например, в строительстве. Точно так же использование защитного газа в GMAW не подходит для подводной сварки , которая чаще всего выполняется с помощью дуговой сварки в защитном металлическом корпусе, дуговой сварки порошковой проволокой или дуговой сварки вольфрамовым электродом .

Оборудование

Для выполнения газовой дуговой сварки основным необходимым оборудованием является сварочная горелка, устройство подачи проволоки, источник сварочного тока , проволока сварочного электрода и источник защитного газа .

Сварочная горелка и устройство подачи проволоки

Изображение в разрезе сопла горелки GMAW. (1) Ручка горелки, (2) Литой фенольный диэлектрик (показан белым) и вставка металлической гайки с резьбой (желтая), (3) Диффузор защитного газа, (4) Контактный наконечник, (5) Выходная поверхность сопла GMAW на нержавеющей стали Сварочная станция MIG

Типичная сварочная горелка GMAW состоит из нескольких ключевых частей — переключателя управления, контактного наконечника, кабеля питания, газового сопла, трубопровода и гильзы для электрода, а также газового шланга. Управляющий переключатель или триггер при нажатии оператором инициирует подачу проволоки, подачу электроэнергии и подачи защитного газа, вызывая зажигание электрической дуги. Контактный наконечник, обычно изготавливаемый из меди и иногда подвергающийся химической обработке для уменьшения разбрызгивания, подключается к источнику сварочного тока через силовой кабель и передает электрическую энергию на электрод, направляя его в зону сварки. Он должен быть надежно закреплен и иметь соответствующий размер, поскольку он должен пропускать электрод, сохраняя при этом электрический контакт. На пути к контактному наконечнику проволока защищена и направляется кабелепроводом и вкладышем электрода, что помогает предотвратить коробление и поддерживать непрерывную подачу проволоки. Газовое сопло равномерно направляет защитный газ в зону сварки. Непостоянный поток не может должным образом защитить зону сварки. Сопла большего размера обеспечивают больший поток защитного газа, что полезно для сильноточных сварочных операций, при которых образуется большая сварочная ванна. Газовый шланг от резервуаров защитного газа подает газ к форсунке. Иногда в сварочную горелку также встроен водяной шланг, охлаждающий пистолет при работе с высокой температурой.

Устройство подачи проволоки подает электрод к изделию, продвигая его по каналу к контактному наконечнику. Большинство моделей обеспечивают постоянную скорость подачи проволоки, но более совершенные машины могут изменять скорость подачи в зависимости от длины дуги и напряжения. Некоторые механизмы подачи проволоки могут достигать скорости подачи до 30 м / мин (1200 дюймов / мин), но скорости подачи для полуавтоматической GMAW обычно находятся в диапазоне от 2 до 10 м / мин (75-400 дюймов / мин).

Стиль инструмента

Наиболее распространенным электрододержателем является полуавтоматический держатель с воздушным охлаждением. По нему циркулирует сжатый воздух для поддержания умеренных температур. Он используется с более низкими уровнями тока для сварки внахлестку или стыковых соединений . Второй наиболее распространенный тип электрододержателя — полуавтоматический с водяным охлаждением, единственное отличие которого состоит в том, что вода заменяет воздух. Он использует более высокие уровни тока для сварки Т или угловых соединений. Третий типичный тип держателя — автоматический электрододержатель с водяным охлаждением, который обычно используется с автоматизированным оборудованием.

Источник питания

В большинстве случаев дуговой сварки в газовой среде используется источник постоянного напряжения. В результате любое изменение длины дуги (которое напрямую связано с напряжением) приводит к значительному изменению подводимого тепла и тока. Более короткая длина дуги вызывает гораздо большее тепловложение, что заставляет проволочный электрод плавиться быстрее и тем самым восстанавливать исходную длину дуги. Это помогает операторам поддерживать постоянную длину дуги даже при ручной сварке с помощью ручных сварочных пистолетов. Для достижения аналогичного эффекта иногда используется источник постоянного тока в сочетании с устройством подачи проволоки, управляемым напряжением дуги. В этом случае изменение длины дуги заставляет регулировать скорость подачи проволоки, чтобы поддерживать относительно постоянную длину дуги. В редких случаях источник питания постоянного тока и устройство постоянной скорости подачи проволоки могут быть объединены, особенно для сварки металлов с высокой теплопроводностью, таких как алюминий. Это дает оператору дополнительный контроль над подводом тепла к сварному шву, но требует значительных навыков для успешной работы.

Переменный ток редко используется с GMAW; вместо этого используется постоянный ток, и электрод обычно заряжается положительно. Поскольку анод имеет тенденцию иметь более высокую концентрацию тепла, это приводит к более быстрому плавлению питающей проволоки, что увеличивает проплавление и скорость сварки. Полярность может быть изменена только при использовании специальных электродных проводов с эмиссионным покрытием, но поскольку они не пользуются популярностью, отрицательно заряженный электрод используется редко.

Электрод

Электрод представляет собой проволоку из металлического сплава , называемую MIG-проволокой, выбор, сплав и размер которой в первую очередь зависят от состава свариваемого металла, используемого варианта процесса, конструкции соединения и состояния поверхности материала. Выбор электрода сильно влияет на механические свойства сварного шва и является ключевым фактором качества сварки. В целом готовый металл сварного шва должен иметь механические свойства, аналогичные свойствам основного материала, без дефектов, таких как неоднородности, захваченные загрязнения или пористость в сварном шве. Для достижения этих целей существует множество электродов. Все имеющиеся в продаже электроды содержат в небольшом количестве раскисляющие металлы, такие как кремний , марганец , титан и алюминий, что помогает предотвратить кислородную пористость. Некоторые содержат денитрирующие металлы, такие как титан и цирконий, чтобы избежать пористости азота. В зависимости от варианта процесса и свариваемого основного материала диаметры электродов, используемых в GMAW, обычно варьируются от 0,7 до 2,4 мм (0,028–0,095 дюйма), но могут достигать 4 мм (0,16 дюйма). Наименьшие электроды, обычно до 1,14 мм (0,045 дюйма), связаны с коротким замыканием в процессе переноса металла, в то время как наиболее распространенные электроды в режиме распылительного переноса обычно имеют диаметр не менее 0,9 мм (0,035 дюйма).

Защитный газ

Принципиальная схема GMAW. (1) Сварочная горелка, (2) Заготовка, (3) Источник питания, (4) Устройство подачи проволоки, (5) Источник электродов, (6) Подача защитного газа.

Защитные газы необходимы при газовой дуговой сварке металлическим электродом для защиты зоны сварки от атмосферных газов, таких как азот и кислород , которые могут вызвать дефекты плавления, пористость и охрупчивание металла шва, если они соприкасаются с электродом, дугой или сваркой. металл. Эта проблема характерна для всех процессов дуговой сварки; Например, в более раннем процессе дуговой сварки экранированного металла (SMAW) электрод покрывается твердым флюсом, который при расплавлении дугой образует защитное облако диоксида углерода. Однако в GMAW электродная проволока не имеет флюсового покрытия, и для защиты сварного шва используется отдельный защитный газ. Это устраняет шлак, твердый остаток флюса, который накапливается после сварки и должен быть удален, чтобы обнажить законченный шов.

Выбор защитного газа зависит от нескольких факторов, в первую очередь от типа свариваемого материала и используемых вариантов процесса. Чистые инертные газы, такие как аргон и гелий , используются только для сварки цветных металлов; со сталью они не обеспечивают достаточного проплавления сварного шва (аргон) или вызывают беспорядочную дугу и способствуют разбрызгиванию (с гелием). С другой стороны, чистый углекислый газ допускает сварку с глубоким проплавлением, но способствует образованию оксидов, что отрицательно сказывается на механических свойствах сварного шва. Его низкая стоимость делает его привлекательным выбором, но из-за реакционной способности дуговой плазмы неизбежно разбрызгивание, а сварка тонких материалов затруднена. В результате аргон и диоксид углерода часто смешивают в смеси от 75% / 25% до 90% / 10%. Как правило, при GMAW короткого замыкания более высокое содержание диоксида углерода увеличивает тепло и энергию сварного шва, когда все другие параметры сварки (вольты, ток, тип и диаметр электрода) остаются неизменными. Поскольку содержание диоксида углерода увеличивается более чем на 20%, перенос распылением GMAW становится все более проблематичным, особенно с меньшими диаметрами электродов.

Аргон также обычно смешивают с другими газами, кислородом, гелием, водородом и азотом. Добавление до 5% кислорода (например, более высокие концентрации диоксида углерода, упомянутые выше) может быть полезно при сварке нержавеющей стали, однако в большинстве случаев предпочтительнее диоксид углерода. Повышенное содержание кислорода заставляет защитный газ окислять электрод, что может привести к пористости осадка, если электрод не содержит достаточного количества раскислителей. Избыточный кислород, особенно при использовании там, где он не предусмотрен, может привести к хрупкости в зоне термического влияния. Смеси аргона и гелия чрезвычайно инертны и могут использоваться для обработки цветных металлов. Концентрация гелия 50–75% повышает необходимое напряжение и увеличивает нагрев дуги из-за более высокой температуры ионизации гелия. Иногда к аргону добавляют водород в небольших концентрациях (примерно до 5%) для сварки никелевых деталей и толстых деталей из нержавеющей стали. В более высоких концентрациях (до 25% водорода) его можно использовать для сварки проводящих материалов, таких как медь. Однако его не следует использовать для стали, алюминия или магния, поскольку он может вызвать пористость и водородное охрупчивание .

Также доступны смеси защитных газов из трех и более газов. Смеси аргона, двуокиси углерода и кислорода продаются для сварки сталей. Другие смеси добавляют небольшое количество гелия к комбинациям аргон-кислород. Утверждается, что эти смеси обеспечивают более высокое напряжение дуги и скорость сварки. Гелий также иногда служит базовым газом с добавлением небольшого количества аргона и диоксида углерода. Однако, поскольку он менее плотен, чем воздух, гелий менее эффективно защищает сварной шов, чем аргон, который плотнее воздуха. Это также может привести к проблемам со стабильностью дуги и проникновению, а также к увеличению разбрызгивания из-за гораздо более энергичной дуговой плазмы. Гелий также значительно дороже других защитных газов. Другие специализированные и часто патентованные газовые смеси требуют еще больших преимуществ для конкретных приложений.

Несмотря на то, что он ядовит, следы оксида азота могут использоваться для предотвращения образования еще более опасного озона в дуге.

Желаемая скорость потока защитного газа зависит в первую очередь от геометрии сварного шва, скорости, силы тока, типа газа и режима переноса металла. Сварка плоских поверхностей требует более высокого расхода, чем сварка материалов с канавками, поскольку газ рассеивается быстрее. Как правило, более высокая скорость сварки означает, что необходимо подавать больше газа для обеспечения надлежащего покрытия. Кроме того, более высокий ток требует большего потока, и, как правило, для обеспечения адекватного покрытия требуется больше гелия, чем при использовании аргона. Возможно, наиболее важно то, что четыре основных варианта GMAW имеют разные требования к потоку защитного газа — для небольших сварочных ванн в режимах короткого замыкания и импульсного распыления обычно подходит около 10  л / мин (20 фут ³ / ч ), тогда как для шаровидных передача, предпочтительно около 15 л / мин (30 футов ³ / ч). Вариант струйного переноса обычно требует большего потока защитного газа из-за его более высокого тепловложения и, следовательно, большей сварочной ванны. Обычно расход газа составляет приблизительно 20–25 л / мин (40–50 фут ³ / ч).

Трехмерная печать на основе GMAW

GMAW также использовался как недорогой метод для трехмерной печати металлических объектов. Для использования GMAW были разработаны различные 3D-принтеры с открытым исходным кодом . Такие компоненты, изготовленные из алюминия, конкурируют с более традиционно производимыми компонентами по механической прочности. Создав плохой сварной шов на первом слое, детали, напечатанные GMAW 3-D, можно удалить с подложки с помощью молотка.

Операция

Площадь сварного шва GMAW. (1) Направление движения, (2) Контактная трубка, (3) Электрод, (4) Защитный газ, (5) Расплавленный металл шва, (6) Затвердевший металл шва, (7) Заготовка.

Для большинства областей применения газовая дуговая сварка металлическим электродом — это довольно простой процесс сварки, который требует не более недели или двух для освоения базовой техники сварки. Даже когда сварка выполняется хорошо обученными операторами, качество сварки может колебаться, так как оно зависит от ряда внешних факторов. Все методы сварки GMAW опасны, хотя, возможно, и в меньшей степени, чем некоторые другие методы сварки, такие как дуговая сварка в среде защитного металла .

Техника

Базовая техника GMAW несложна, и большинство людей могут достичь разумного мастерства за несколько недель при условии надлежащей подготовки и достаточной практики. Поскольку большая часть процесса автоматизирована, GMAW освобождает сварщика (оператора) от бремени поддержания точной длины дуги, а также подачи присадочного металла в сварочную ванну, скоординированных операций, которые требуются в других процессах ручной сварки, таких как экранирование металлическая дуга. GMAW требует только, чтобы сварщик направлял пистолет в правильном положении и ориентации вдоль свариваемой области, а также периодически очищал газовое сопло пистолета для удаления скопившихся брызг. Дополнительные навыки включают знание того, как настроить сварочный аппарат так, чтобы напряжение, скорость подачи проволоки и скорость потока газа соответствовали свариваемым материалам и используемому размеру проволоки.

Важно поддерживать относительно постоянное контактное расстояние до рабочей поверхности (расстояние вылета ). Чрезмерный вылет может привести к преждевременному расплавлению проволочного электрода, вызывая разбрызгивание дуги, а также может вызвать быстрое рассеивание защитного газа, что ухудшит качество сварного шва. Напротив, недостаточный вылет может увеличить скорость накопления брызг внутри сопла пистолета и, в крайних случаях, может вызвать повреждение контактного наконечника пистолета. Расстояние вылета различается в зависимости от процесса сварки GMAW и применения.

Ориентация пистолета относительно сварной детали также важна. Его следует держать так, чтобы угол между заготовками делился пополам; то есть под углом 45 градусов для углового шва и 90 градусов для сварки плоской поверхности. Угол движения или угол упора — это угол пистолета по отношению к направлению движения, и он обычно должен оставаться приблизительно вертикальным. Однако желаемый угол несколько изменяется в зависимости от типа используемого защитного газа — с чистыми инертными газами нижняя часть горелки часто находится немного впереди верхней секции, тогда как противоположное верно, когда сварочная атмосфера представляет собой двуокись углерода.

Позиционная сварка, то есть сварка вертикальных или потолочных стыков, может потребовать использования ткацкой техники для обеспечения надлежащего наплавки и проплавления. При позиционной сварке под действием силы тяжести расплавленный металл выходит из ванны, что приводит к образованию кратеров и подрезов — двух условий, которые приводят к слабому сварному шву. Плетение постоянно перемещает зону плавления, чтобы ограничить количество наплавленного металла в любой точке. Поверхностное натяжение затем помогает удерживать расплавленный металл в луже до тех пор, пока он не затвердеет. Для развития навыков позиционной сварки требуется некоторый опыт, но обычно он быстро осваивается.

Качественный

Двумя наиболее распространенными проблемами качества при GMAW являются окалина и пористость . Если их не контролировать, они могут привести к более слабым и менее пластичным сварным швам. Окалина — особенно распространенная проблема при сварке алюминия GMAW, обычно возникающая из-за частиц оксида алюминия или нитрида алюминия, присутствующих в материалах электрода или основных материалов. Электроды и детали необходимо очистить металлической щеткой или обработать химическим веществом для удаления оксидов с поверхности. Любой кислород, контактирующий со сварочной ванной, будь то из атмосферы или защитного газа, также вызывает образование окалины. В результате необходим достаточный поток инертных защитных газов и следует избегать сварки в движущемся воздухе.

В GMAW основной причиной пористости является захват газа в сварочной ванне, который возникает, когда металл затвердевает до выхода газа. Газ может поступать из-за примесей в защитном газе или на заготовке, а также из-за слишком длинной или сильной дуги. Как правило, количество захваченного газа напрямую связано со скоростью охлаждения сварочной ванны. Из-за более высокой теплопроводности алюминиевые сварные швы особенно чувствительны к более высокой скорости охлаждения и, следовательно, к дополнительной пористости. Чтобы уменьшить его, заготовка и электрод должны быть чистыми, скорость сварки уменьшена, а ток должен быть достаточно высоким, чтобы обеспечить достаточный подвод тепла и стабильный перенос металла, но достаточно низким, чтобы дуга оставалась устойчивой. Предварительный нагрев также может помочь в некоторых случаях снизить скорость охлаждения за счет уменьшения температурного градиента между областью сварного шва и основным металлом.

Безопасность

Дуговая сварка в любой форме может быть опасной, если не будут приняты соответствующие меры. Поскольку в GMAW используется электрическая дуга, сварщики должны носить подходящую защитную одежду, включая толстые перчатки и защитные куртки с длинными рукавами, чтобы свести к минимуму воздействие самой дуги, а также сильного тепла, искр и горячего металла. Интенсивное ультрафиолетовое излучение дуги может вызвать солнечные ожоги незащищенной кожи, а также состояние, известное как дуга глаза , воспаление роговицы или, в случае длительного воздействия, необратимое повреждение сетчатки глаза . Обычные сварочные маски содержат темные лицевые пластины для предотвращения этого воздействия. В новых конструкциях шлема используется лицевая панель типа жидких кристаллов, которая самозатемняется при воздействии дуги. Прозрачные сварочные завесы из поливинилхлоридной пластиковой пленки часто используются для защиты находящихся поблизости рабочих и посторонних от воздействия дуги.

Сварщики часто подвергаются воздействию опасных газов и взвешенных в воздухе твердых частиц. GMAW производит дым, содержащий частицы различных типов оксидов , и размер частиц имеет тенденцию влиять на токсичность дыма. Более мелкие частицы представляют большую опасность. Концентрации углекислого газа и озона могут оказаться опасными при недостаточной вентиляции. Другие меры предосторожности включают хранение горючих материалов вдали от рабочего места и наличие поблизости работающего огнетушителя .

Режимы переноса металла

Три режима переноса в GMAW: шаровое, короткое замыкание и распыление. Существует несколько признанных разновидностей этих трех режимов переноса, включая модифицированное короткое замыкание и импульсное распыление.

Шаровидный

GMAW с глобулярным переносом металла считается наименее желательным из трех основных вариантов GMAW из-за его тенденции к высокому нагреву, плохой поверхности сварного шва и разбрызгиванию. Изначально этот метод был разработан как экономичный способ сварки стали с использованием GMAW, поскольку в этом варианте используется диоксид углерода, менее дорогой защитный газ, чем аргон. К его экономическим преимуществам добавлялась высокая скорость наплавки, обеспечивающая скорость сварки до 110 мм / с (250 дюймов / мин). По мере того, как сварочный шов выполняется, шарик расплавленного металла от электрода имеет тенденцию нарастать на конце электрода, часто неправильной формы с большим диаметром, чем сам электрод. Когда капля окончательно отделяется под действием силы тяжести или короткого замыкания, она падает на заготовку, оставляя неровную поверхность и часто вызывая разбрызгивание. Из-за наличия большой капли расплава процесс обычно ограничивается плоскими и горизонтальными положениями сварки, требует более толстых заготовок и приводит к большей сварочной ванне.

Короткое замыкание

Дальнейшие разработки в области сварки стали с помощью GMAW привели к варианту, известному как перенос короткого замыкания (SCT) или GMAW с короткой дугой, при котором ток ниже, чем при шаровом методе. В результате более низкого тока значительно снижается тепловложение для вариации короткой дуги, что позволяет сваривать более тонкие материалы, уменьшая при этом величину деформации и остаточного напряжения в зоне сварного шва. Как и при шаровидной сварке, расплавленные капли образуются на кончике электрода, но вместо того, чтобы падать в сварочную ванну, они перекрывают зазор между электродом и сварочной ванной в результате более низкой скорости подачи проволоки. Это вызывает короткое замыкание и гаснет дугу, но она быстро зажигается снова после того, как поверхностное натяжение сварочной ванны отрывает валик расплавленного металла от наконечника электрода. Этот процесс повторяется примерно 100 раз в секунду, благодаря чему дуга кажется постоянной для человеческого глаза. Этот тип переноса металла обеспечивает лучшее качество сварки и меньшее разбрызгивание, чем шаровое изменение, и позволяет выполнять сварку во всех положениях, хотя и с более медленным нанесением сварочного материала. Установка параметров процесса сварки (вольт, ампер и скорость подачи проволоки) в относительно узком диапазоне имеет решающее значение для поддержания стабильной дуги: обычно от 100 до 200 ампер при 17-22 вольт для большинства применений. Кроме того, использование переноса короткой дуги может привести к отсутствию плавления и недостаточному проплавлению при сварке более толстых материалов из-за более низкой энергии дуги и быстрого замерзания сварочной ванны. Как и шаровидный вариант, его можно использовать только на черных металлах.

Перенос холодного металла

Для тонких материалов используется технология Cold Metal Transfer (CMT), уменьшающая ток при регистрации короткого замыкания, производя много капель в секунду. CMT можно использовать для алюминия.

Спрей

Перенос распылением GMAW был первым методом переноса металла, использованным в GMAW, и хорошо подходил для сварки алюминия и нержавеющей стали с использованием инертного защитного газа. В этом процессе GMAW металл сварочного электрода быстро проходит по стабильной электрической дуге от электрода к заготовке, что по существу устраняет разбрызгивание и приводит к высококачественной отделке шва. Когда ток и напряжение увеличиваются за пределами диапазона передачи короткого замыкания, перенос металла сварочного электрода переходит от больших глобул через маленькие капли к испаренному потоку при самых высоких энергиях. Поскольку этот вариант переноса парообразным распылением в процессе сварки GMAW требует более высокого напряжения и тока, чем перенос короткого замыкания, и в результате более высокого тепловложения и большей площади сварочной ванны (для данного диаметра сварочного электрода) он обычно используется только на заготовки толщиной более 6,4 мм (0,25 дюйма).

Кроме того, из-за большой сварочной ванны она часто ограничивается плоскими и горизонтальными положениями сварки, а иногда также используется для сварки вертикальных швов вниз. Обычно это нецелесообразно для корневых швов. Когда электрод меньшего размера используется в сочетании с меньшим тепловложением, его универсальность увеличивается. Максимальная скорость наплавки для сварочной дуги GMAW относительно высока — около 600 мм / с (1500 дюймов / мин).

Импульсный спрей

Вариант режима переноса распылением, импульсное распыление основано на принципах переноса распылением, но использует пульсирующий ток для плавления присадочной проволоки и позволяет одной маленькой капле расплава падать с каждым импульсом. Импульсы позволяют снизить средний ток, уменьшая общее тепловложение и, таким образом, уменьшая размер сварочной ванны и зоны термического влияния, позволяя сваривать тонкие детали. Импульс обеспечивает стабильную дугу и отсутствие брызг, так как короткое замыкание отсутствует. Это также делает процесс пригодным почти для всех металлов, а также можно использовать более толстую электродную проволоку. Меньшая сварочная ванна обеспечивает большую гибкость вариации, позволяя выполнять сварку во всех положениях. По сравнению с GMAW с короткой дугой этот метод имеет несколько более низкую максимальную скорость (85 мм / с или 200 дюймов / мин), и для этого процесса также требуется, чтобы в качестве защитного газа использовался в основном аргон с низкой концентрацией диоксида углерода. Кроме того, требуется специальный источник питания, способный выдавать импульсы тока с частотой от 30 до 400 импульсов в секунду. Однако этот метод приобрел популярность, поскольку требует меньшего тепловложения и может использоваться для сварки тонких деталей, а также цветных металлов.

Сравнение с дуговой сваркой порошковой проволокой

Порошковый , самозащита или безгазовый провод вскармливании сварка была разработана для простоты и переносимости. Это позволяет избежать использования газовой системы обычного GMAW и использовать порошковую проволоку, содержащую твердый флюс. Этот флюс испаряется во время сварки и образует шлейф защитного газа. Хотя это соединение описывается как «флюс», оно малоактивно и действует в основном как инертный экран. Проволока имеет немного больший диаметр, чем для сопоставимого сварного шва в среде защитного газа, чтобы оставить место для флюса. Наименьший из доступных — 0,8 мм в диаметре по сравнению с 0,6 мм для сплошной проволоки. Защитный пар немного активен, а не инертен, поэтому всегда используется MAGS, но не MIG (защита от инертного газа). Это ограничивает процесс сталью, а не алюминием.

Эти безгазовые машины работают как DCEN, а не как DCEP, обычно используемый для сплошной проволоки GMAW. DCEP или DC Electrode Positive превращает сварочную проволоку в положительно заряженный анод , который является более горячей стороной дуги. При условии, что он переключается с DCEN на DCEP, для порошковой проволоки можно также использовать газозащитный механизм подачи проволоки.

Считается, что порошковая проволока имеет некоторые преимущества при сварке на открытом воздухе на объекте, поскольку шлейф защитного газа с меньшей вероятностью унесет ветром, чем защитный газ из обычного сопла. Небольшой недостаток заключается в том, что, как при сварке SMAW (электродной сваркой), на сварной валик может осаждаться некоторый флюс, что требует более тщательной очистки между проходами.

Сварочные аппараты с флюсовой сердцевиной наиболее популярны на уровне любителей, поскольку они немного проще, но в основном потому, что они позволяют избежать затрат на подачу защитного газа либо через арендованный баллон, либо из-за высокой стоимости одноразовых баллонов.

Смотрите также

Ссылки

Библиография

дальнейшее чтение

• Блант, Джейн; Балчин, Найджел С. (2002). Здоровье и безопасность при сварке и родственных процессах . Кембридж, Великобритания: Вудхед. ISBN 978-1-85573-538-5.
• Хикс, Джон (1999). Сварные соединения конструкции . Промышленная пресса. ISBN 978-0-8311-3130-2.
• Минник, Уильям Х. (2007). Справочник по газовой дуговой сварке металлов . Тинли Парк: Гудхарт – Уиллкокс . ISBN 978-1-59070-866-8.
• Тенденции исследований в области сварки . Парк материалов, Огайо: ASM International. 2003. ISBN 978-0-87170-780-2.

внешние ссылки

WPS, pWPS, WPQR, PQR, WPQ, WOPQ

WPS, pWPS, WPQR (PQR), WPQ, WOPQ по сварке это документы, которые гарантируют повторяемость получение качественного сварного соединения за счет стандартизации процесса. В данной статье мы подробно рассмотрим какой тайный смысл скрывается за всеми этими буквами, что в дальнейшем поможет добиться качественных сварных швов руководителям, инженерам и сварщикам.

Главной целью любой компании является создание высококачественной продукции с длительным сроком эксплуатации. Независимо от того насколько опытен сварщик, который непосредственно производит сварку изделия, не стоит полагаться только на его умения и навыки при выборе способа и режимов, сварочных материалов, формы разделки кромок и других параметров.

Для начала давайте произведем расшифровку всех этих сокращений:

Аббревиатура	Название на английском	Перевод
WPS	Welding Procedure Specification	спецификация процесса сварки
pWPS	Preliminary Welding Procedure Specification	предварительная спецификация процесса сварки
WPQR	Welding Procedure Qualification Record	протокол аттестации процедуры сварки
PQR
WPQ	Welders Performance Qualifications	квалификационное испытание сварщика
WOPQ	Welding Operator Performance Qualifications	квалификационное испытание оператора сварочной установки

Все вышеуказанные документы аттестации сварщиков и аттестации технологии сварки являются обязательными согласно множества международных нормативных документов, например:

• ISO 15612 Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Qualification by adoption of a standard welding procedure specification
• ГОСТ ISO 15609-1 Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Дуговая сварка
• ГОСТ ISO 15609-2 Технические требования и аттестация процедур сварки металлических материалов. Газовая сварка
• ISO 15609-3 Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure specification — Part 3: Electron beam welding
• ISO 15609-4 Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure specification — Part 4: Laser beam welding
• ISO 15609-5 Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure specification — Part 5: Resistance welding
• ISO 15609-6 Specification and qualification of welding procedures for metallic materials — Welding procedure specification — Part 6: Laser-arc hybrid welding
• ASME Section IX Welding, Brazing, and Fusing Qualifications
• EN 14730-1 Railway applications – Track – Aluminothermic welding of rails – part 1: Approval of welding processes
• AWS D1.1 Structural Welding Code – Steel
• AWS D1.2 Structural Welding Code — Aluminium
• AWS D1.6 Structural Welding Code – Stainless Steel
• DS/EN 13134 Brazing/hard soldering – procedure approval

Спецификация процесса сварки WPS

официальный письменный документ, описывающий процедуру сварки, который является руководством для сварщика или оператора при изготовлении надежных и качественных сварных швов в соответствии с требованиями нормативных документов.

На каждый сварочный процесс должна быть оформлена и утверждена WPS, сварка изделий допускается только при ее наличии

Подтверждение протокола сварки pWPS осуществляется путем изготовления пробного образца и оформлением протокола аттестации процедуры сварки WPQR.

WPQR или просто PQR — это гарантия того, что при соблюдении всех параметров, которые указаны в спецификации процесса сварки, будет получено качественное сварное соединение. При этом, к работе допускаются только сварщики, которые сдали квалификационные тесты и получили протокол квалификационных испытаний WPQ или операторы сварочных установок WOPQ.

WPQ, WOPQ – показывает, что сварщик понял и продемонстрировал навыки и умения при работе с данной WPS.

Последовательность данного процесса процесс можно отобразить следующей схемой

Перед запуском изделий в производство разрабатывается pWPS, сварка изделий осуществляется сварщиком, который имеет WPQ или WOPQ после подтверждения качества шва оформляется WPQR и утверждается WPS.

В зависимости от требований стандартов, при отсутствии аттестованных сварщиков допускается сначала проведение процедуры утверждения WPS с последующей аттестацией сварщиков по данной процедуре.

Что такое WPS?

Технические требования к процедуре сварки WPS

окумент, который был аттестован в установленном порядке и содержит значения параметров процедуры сварки, обеспечивающие повторяемость ее выполнении в производстве.

Большинство терминов и определений в данной статье взято из ГОСТ Р ISO 15607.

Другими словами, WPS это предварительная спецификация процесса сварки (pWPS), которая прошла апробацию и подтверждена в результате чего оформлено WPQR

Подобно рецепту, процедура сварки дает сварщику четкие указания, при соблюдении которых гарантированно будет получено изделие, соответствующее всем требованиям отраслевых стандартов. WPS включает в себя подробную информацию, необходимую для получения качественного сварного соединения с гарантированными механическими свойствами.

Главной целью WPS является обеспечение повторяемости процесса и гарантированное получение качественного сварного соединения за счет соблюдения сварщиком всех параметров и режимов сварки.

Помимо всего прочего WPS включает информацию о необходимых материалах, требуемом оборудовании и инструменте, используемых приемах.

Как составлять WPS?

При составлении WPS необходимо понимать, что должен знать сварщик для выполнения данного сварного шва. Поэтому при написании WPS в первую очередь указывают:

• Способ сварки
• Материал, который будет свариваться
• Сварочные материалы (электроды, прутки, проволока).
• Тип сварного соединения и шва
• Толщина свариваемых деталей
• Конструкция соединения и последовательность сварки
• Положение при сварке
• Режимы
• Необходимость предварительного и сопутствующего нагрева
• Необходимость термической обработки

А потом уже шаг за шагом дополнять ее путем указания дополнительных параметров: величину поперечных колебаний, скорости нагрева и охлаждения, метод подготовки и очистки кромок и т.п.

После указания всех данных необходимо скрупулёзно пункт за пунктом их проанализировать, чтобы быть уверенным, что сварщик, который имеет соответствующую квалификацию, сможет сделать качественный шов руководствуясь данной WPS.

Что такое pWPS?

Предварительные технические требования к процедуре сварки pWPS

документ, содержащий значения параметров процедуры сварки, которая должна быть аттестована.

WPS должна классифицироваться как pWPS до момента ее подтверждения и оформления PQR. Поскольку она не имеет отличий в форме и правилах оформления от WPS, мы не будем останавливаться на ней подробно.

Что такое WPQR или PQR?

Протокол аттестации процедуры сварки WPQR (PQR)

протокол, содержащий все необходимые данные для аттестации предварительных технических требований (pWPS) к процедуре сварки.

Для того, чтобы подтвердить корректность данных указанных в pWPS проводят сварку образца и все необходимые испытания согласно требованиям стандарта. В PQR записываются только фактические значения размеров образца, параметров и режимов сварки, и остальных значения, которые являются важными для обеспечения качества изделия.

PQR сочетает в себе всю информацию, которая указана в pWPS и результаты разрушающего и неразрушающего контроля образца.

Каждая WPS должна быть подтверждена PQR, но стандарты на сварку имеют области распространения, которые позволяют не проводить сварку тестового образца для каждой WPS.

Чаще всего, благодаря области распространения значений, стандарты на сварку допускают обойтись сваркой и испытаниями, и оформлением одного протокола аттестации процедуры сварки PQR, который применим для множества WPS. На практике это выглядит следующим образом:

1. Конструкция изготавливается из одной марки стали, но имеет сложную конфигурацию, сочетающую в себе сварку деталей разных толщин 3, 5, 7, 8, 10, 11 мм.
2. Необходимо разработать pWPS для каждой толщины.
3. В стандарте на сварку указано, что для данной марки стали область распространения толщины стенки от 3 до 30 мм.
4. Благодаря области распространения нет необходимости сваривать образцы каждой толщины, а обойтись всего сваркой одного образца и оформлением PQR.
5. Шесть WPS подтверждаются одним PQR.

Что такое WPQ?

Квалификационные испытания сварщика (WPQ)

сертификат испытаний, который предоставляет информацию о том обладает ли сварщик необходимым опытом, умениями и знаниями для выполнения всех требований данного процесса сварки.

Для определения способен ли сварщик обеспечить качество сварного шва выполняя указания в процедуре сварке (WPS) проводят неразрушающий и разрушающий контроль сварного образца, который он изготовил. Методы и объемы контроля зависят от требований стандартов.

После прохождения всех испытаний сварщику выдается сертификат, подтверждающий его навыки.

Что такое WOPQ?

Прежде чем приступить к пояснению, что такое WOPQ необходимо уяснить что, согласно нормативным документам, имеются кардинальное отличие, которое отсутствует в системе аттестации сварочного производства НАКС, между сварщиком и оператором.

Сварщик

лицо, выполняющее ручную или полуавтоматическую сварку.

Под термином «ручная сварка» необходимо понимать все способы, в которых процесс осуществляется непосредственно сварщиком вручную: покрытыми электродами, неплавящимся электродом, газовая, плазменная, лазерная и т.д.

Оператор сварки

лицо управляющее сварочной установкой или автоматическим сварочным оборудованием (сварочный автомат, робот для сварки, орбитальная сварка и т.д.).

Квалификационное испытание оператора сварочной установки (WOPQ)

сертификат испытаний, который предоставляет информацию о том обладает ли оператор сварочной установки необходимым опытом, умениями и знаниями для выполнения всех требований данного процесса сварки

Для определения способен ли оператор правильно настраивать и управлять сварочной установкой производится изготовление образца и его последующие испытания. По результатам контроля оператору сварочной установки выдается сертификат свидетельствующее о его мастерстве.

Бланки WPS, WPQR, WPQ, WOPQ

Согласно требованиям большинства нормативных документов внешнее оформление и расположение элементов в бланке спецификации процесса сварки носит рекомендательный характер, и изготовитель сам вправе решать какое оформление они должны иметь. Самое главное – чтобы в документе были указаны все обязательные параметры, которые требуются в соответствии со стандартом.

Бланки документов, разработанные на основании требований ASME Section IX можно скачать по ссылкам ниже:

Подводя итог, необходимо сказать, что если впервые столкнуться со всеми этими понятиям, то наступает небольшой ступор. Но на самом деле все не так страшно, главное понимать, что согласно требованиям стандартов необходим аттестованный сварщики и технология. В отличии от НАКС, здесь не требуется обязательной аттестации руководителей сварочных работ и сварочного оборудования.

Лазерно-гибридная сварка (HLAW) (HLAW) – Информация о процессе

Что нового в технологии Hybrio™?

Технология гибридной лазерной сварки ESAB Hybrio™ объединяет в себе глубокое проплавление сварного шва и низкое тепловложение, связанное с лазерной сваркой, с отличными характеристиками сварного шва и уменьшенными объемами разделок в дуговой сварке металлическим электродом в защитном газе (GMAW). Эта принципиально новая сварочная технология производит невероятно узкие сварные швы с глубоким проплавлением на высоких скоростях сварки. За один проход процесс Hybrio™ может достичь таких результатов, которые достигаются многопроходной традиционной сваркой оплавлением. Подвод тепла к детали снижен, как и связанные с этим усадка и деформация, которые делают послесварочную форму непредсказуемой и дорогостоящей в ремонте.

Применяя GMAW процесс в сочетании с лазерной сваркой, процесс Hybrio™ не ограничивается рамками только лазерной сварки, учитывая возможность производить приемлемые сварные соединения с почти идеальной фиксацией деталей. Это позволяет в три раза расширить возможности по сравнению с традиционными процессами лазерной сварки. Процесс GMAW позволяет использовать присадочный металл для регулировки металлургических характеристик сварного шва и производить угловые швы, в то время как медленная скорость охлаждения снижает прочность. Эти свойства особенно полезны при стыковке высококачественной углеродистой и нержавеющей стали.

Характеристики сварного шва, полученного в процессе лазерно-гибридной сварки (HLAW)

Десять лет разработок и тестирования процесса гибридной лазерной сварки, проведенных ESAB и нашими партнерами, убедительно доказали, что гибридная сварка может быть как минимум столь же прочной, жесткой и пластичной, как и традиционная сварка. В некоторой мере гибридная сварка может даже превосходить традиционную. Очень мелкозернистая структура и гладкие, ровные сварные швы, получающиеся в результате низкого тепловложения, делают гибридную сварку отличным выбором для сварки высококачественных сплавов. Очень гладкие и однородные сварные швы, полученные в процессе гибридной лазерной сварки, продемонстрировали 300% увеличение предела усталости угловых соединений по сравнению с традиционными сварными соединениями аналогичного размера.

Газовая дуговая сварка металла: Сварка GMAW и MIG

Сварка GMAW, что означает «сварка металлической дугой в газовой среде» и также известная как сварка проволокой, является одним из наиболее распространенных процессов сварки. При сварке GMAW между металлом и проволочным электродом образуется электрическая дуга, нагревая металлические детали. Это действие плавит и сплавляет детали вместе, образуя прочную связь.

Как мы уже говорили в истории сварки, процесс сварки GMAW появился в конце 1940-х годов, когда непрерывная поданная электродная проволока заменила вольфрамовый электрод в процессе газовой вольфрамовой дуговой сварки (GTAW).Это быстро стал популярным, потому что он был более рентабельным, чем GTAW. Сегодня сварка GMAW используется в самых разных отраслях: от строительства и производства до автогонок и производства автомобилей.

Одним из видов сварки GMAW является сварка MIG. MIG означает «металлический инертный газ». При сварке MIG и GMAW сплошной проволочный электрод проходит через сварочную горелку вместе с защитным газом, чтобы защитить процесс от загрязнений в сварочной горелке. воздух и в сварочную ванну. Этот процесс сварки можно использовать как для толстых, так и для тонких листов металла, а также алюминия и других цветных металлов.

Сварка GMAW используется внутри помещений и не подходит для проектов на открытом воздухе. Наружные элементы, такие как ветер, могут сдувать защитный газ из сварочной ванны и вызывать дефектные соединения. В помещении, вдали от элементов, сварка GMAW — одна из самых продуктивных, недорогие сварочные процессы. Минимальная очистка и минимальные отходы, и процесс не склонен к сколам.

Зачем нужна сварка GMAW?

Сварка GMAW находит широкое применение в крупнейших отраслях промышленности мира.Сварка GMAW может использоваться для:

• Производство
• Техническое обслуживание и производство автомобилей
• Строительство
• Aerospace
• Сварка труб / стыки труб
• Судостроение
• Изготовление на заказ
• Ремонт и строительство железнодорожных путей
• Подводная сварка

Существует несколько способов выполнения сварки GMAW: ручной, полуавтоматический или автоматический. От используемой вами техники будут зависеть необходимые вам инструменты, в том числе ручной, роботизированный или управляемый машиной сварочный пистолет.Полуавтоматический процесс GMAW потребует источник питания, сварочная горелка, механизмы подачи проволоки, обеспечивающие постоянное напряжение и скорость, подачу электродной проволоки и баллон защитного газа.

Одним из преимуществ сварки GMAW является то, что ее можно выполнять в любом положении. Благодаря использованию электрода с непрерывной подачей уменьшается количество дефектов при остановках и пусках. Поскольку большая часть процесса GMAW автоматизирована, это простой процесс для сварщику, так как сварщик не должен беспокоиться о поддержании точной длины дуги.

Чтобы добиться успеха, сварщики GMAW должны научиться правильно направлять и очищать пистолет, а также оптимизировать напряжение, скорость потока и скорость подачи проволоки. Скорость движения сварщика влияет на качество и форму сварного шва. Сварщикам GMAW нужно судить, как размер сварочной ванны зависит от толщины шва, чтобы определить правильную скорость движения.

И, как и при любых сварочных работах, для обеспечения безопасности сварщика необходимо носить соответствующую защитную одежду и защитные материалы.

Каким методам сварки GMAW преподает UTI?

По программе сварки Универсального технического института (UTI) студенты учатся осваивать методы сварки GMAW, оборудования и приложений, в таких курсах, как газовая дуговая сварка металлов I и II и сварочные работы.Студенты изучают такие навыки, как:

• Как настроить и использовать оборудование GMAW и необходимые сварочные принадлежности
• Режимы переноса металла
• Различные газы, доступные для защиты сварного шва
• Как выполнять соединения типа канавки и стальные угловые швы в горизонтальной плоскости и плоских плоскостей
• Базовое обслуживание сварочного аппарата GMAW, включая подключение газа и замену катушки с проволокой
• Как выполнять потолочные и вертикальные сварные швы
• Как менять хлысты / пистолеты, правильно обслуживать сварочный аппарат GMAW, настраивать другой защитный газ и замена роликов.
• Как создавать конкретные проекты и выполнять различные типы сварных швов во всех положениях.

Студенты UTI также обучаются технике безопасности при сварке, основам чертежей и математике, используемым при производстве.Брайан Масумото, инструктор по сварке в UTI Rancho Cucamonga, говорит, что основным преимуществом программы UTI является обширный опыт преподавания.

«Наши инструкторы имеют более 70 лет опыта в сварке и производстве», — говорит Масумото. «Как инструкторы, мы выясняем, какой тип сварочной карьеры хотят получить студенты, и применяем то, что указано в учебной программе, к этой конкретной работе».

Узнайте больше о программах сварки, предлагаемых UTI, и получите информацию об обучении сварке в Интернете.

.

Типы сварки GMAW, SMAW, FCAW, GTAW

Газовая дуговая сварка металла: GMAW

При газовой дуговой сварке металлическим электродом, также известной как сварка в среде инертного газа (MIG), используется сплошной проволочный электрод, проходящий через сварочную горелку, который сопровождается защитным газом для защиты от загрязнений.

GMAW — один из наиболее распространенных сварочных процессов, который может использоваться внутри помещений для сварки материалов в таких отраслях, как строительство, автомобилестроение, производство и авиакосмическая промышленность.Не рекомендуется использовать GMAW на открытом воздухе, так как ветер может сдувать газ и повредить процесс.

Сварка

GMAW обеспечивает минимальное количество отходов, требующих очистки, и не склонна к сколам. Поскольку процесс является полу- или полностью автоматическим, это упрощает его для сварщиков, которым не нужно беспокоиться о дефектах при остановках и пусках.

Экранированная дуговая сварка: SMAW

Дуговая сварка защищенным металлом, или SMAW, — это метод сварки, который можно использовать для всех черных металлов во всех положениях сварки.Другое название SMAW — это сварка штучной сваркой. Электрод с флюсовым покрытием (который представляет собой металлическую палочку, удерживаемую в держателе электрода) подключается к источнику питания и касается основного металла, чтобы произвести сварку. Флюс защищает электрическую дугу для предотвращения загрязнения.

SMAW может использоваться для сварки низко- и высоколегированных сталей, углеродистой стали, чугуна и никелевых сплавов в таких отраслях, как строительство, судостроение и производство. Это можно делать в помещении и на улице.

SMAW образует «шлак», который представляет собой слой побочного продукта, который сварщики снимают после сварки для придания чистоты.

Дуговая сварка порошковой проволокой: FCAW

При дуговой сварке порошковой проволокой (FCAW) используется непрерывный полый проволочный электрод с флюсовой смесью, которая защищает сварочную ванну за счет образования газа. FCAW идеально подходит для сварки на открытом воздухе, а также для сварки грязных или загрязненных поверхностей. материалы, так как не требует внешнего защитного газа для защиты сварного шва от атмосферных воздействий. Подобно процессу SMAW, FCAW также производит «шлак», который отслаивается после сварки, чтобы придать ему чистый вид.

FCAW — это технология сварки, применяемая для толстых материалов, поскольку проволока с флюсовым сердечником может проникать в толстые сварные швы.FCAW не подходит для материалов, толщина которых меньше 20.

FCAW можно использовать для обработки чугуна, нержавеющей стали, углеродистой стали, сплавов с высоким содержанием никеля и низколегированных сталей. Этот способ сварки используется в таких отраслях, как строительство и судостроение.

Газовая дуговая сварка вольфрамом: GTAW

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW) также известна как сварка TIG, что означает вольфрам в инертном газе. Как и при сварке GMAW, используется инертный защитный газ. Но в отличие от GMAW, который использует проволока, которая также действует как присадочный материал, при GTAW-сварке нагревает объекты за счет использования вольфрамового электрода, который подводит ток к сварочной дуге.Эта сварочная дуга плавит металл и образует лужу жидкости. При необходимости можно добавить присадочный стержень. для повышения прочности сварного шва.

Сварка

GTAW требует высокой точности, поскольку вольфрам не должен касаться заготовки, а материалы нельзя перегревать, иначе могут возникнуть трещины и другие проблемы. Преимущества сварки GTAW заключаются в лучшем контроле сварного шва и улучшенном прочность и качество сварных швов.

Сварка

GTAW также обеспечивает чистый вид сварных швов без сколов.Чаще всего он используется для сварки тонких материалов и может использоваться для черных и цветных металлов, таких как нержавеющая сталь, алюминий, медь, магний и титан.

Узнайте все о сварке на UTI

В UTI студенты начинают работать с высококачественными сварочными инструментами, которые они использовали бы в профессиональном мире. Сильные инструкторы всегда готовы помочь, ответить на вопросы и дать рекомендации. Студенты могут закончить программу всего за 36 недель.

Узнайте больше о программе сварки UTI.Свяжитесь с нами для получения информации.

.

Выберите лучший процесс для своего небольшого предприятия

Когда вы собираетесь купить свой первый сварочный аппарат с подачей проволоки, вы не хотите тратить деньги на игрушку, которая вылетит вместе с мусором через несколько недель. Вы, вероятно, захотите использовать вход 115 В для портативности, но, возможно, захотите перейти на машину с входом 230 В для сварки более толстого материала.

После того, как вы примете это решение, останется еще один вопрос: какой процесс сварки я буду использовать — газовую дугу (GMAW) или сварку порошковой проволокой (FCAW)?

Если вы похожи на многих начинающих сварщиков, вы можете не знать, какой процесс выбрать.Выбор зависит от трех переменных:

1. Что свариваете
2. Место сварки
3. Требования к чистоте поверхности свариваемой детали

Определение GMAW

GMAW использует сплошной проволочный электрод для присадочного металла и газ, подаваемый извне, обычно из баллона высокого давления, для защиты.

Проволока обычно представляет собой низкоуглеродистую сталь, которая обычно окрашена в медный цвет, поскольку на нее нанесен гальванический тонкий слой меди для защиты от ржавления, улучшения электропроводности, увеличения срока службы контактного наконечника и улучшения характеристик дуги.

Защитный газ, обычно двуокись углерода или смесь двуокиси углерода и аргона, защищает расплавленный металл от реакции с атмосферой. Защитный газ проходит через горелку и кабельную сборку и выходит из сопла пистолета вместе со сварочной проволокой для защиты и защиты расплавленной сварочной ванны.

При воздействии на него расплавленный металл вступает в реакцию с кислородом, азотом и водородом в атмосфере. Инертный газ обычно продолжает течь в течение некоторого времени после сварки, чтобы защитить металл при его охлаждении.Легкий ветерок может сдуть экран и вызвать пористость сварного шва, поэтому вам следует избегать сварки на открытом воздухе, если вы не устанавливаете специальные ветровые стекла.

Если все сделано правильно, GMAW может дать отличные результаты. Готовый сварной шов практически не имеет шлака и брызг. Если свариваемый материал грязный, ржавый или окрашенный, вы должны очистить его шлифованием, пока не увидите блестящий голый металл. Новичок может успешно использовать GMAW с обычными коммерческими металлами — низкоуглеродистой сталью, низколегированной сталью, нержавеющей сталью и алюминием.

Определение FCAW

FCAW использует проволоку, содержащую в своей сердцевине материалы, которые при сгорании под действием тепла дуги выделяют защитные газы и флюс, помогая обеспечить качественную сварку без необходимости во внешнем защитном газе. Защита может выдерживать сильный ветер. Дуга сильная, но создает брызги. По окончании сварной шов покрывается шлаком, который обычно необходимо удалить.

Настройки механизма подачи проволоки и источника питания более важны для этого процесса.Неправильная техника может увеличить плохие результаты. Вы можете использовать этот тип сварки в первую очередь для мягкой стали на открытом воздухе.

Общие правила использования

GMAW. Эксперты рекомендуют использовать компактный механизм подачи проволоки GMAW с входом 115 или 230 В и сварочный аппарат в помещении на новой, чистой стали от 24 до 12 ga. Материал двенадцатого калибра имеет толщину чуть менее 1/8 дюйма, а толщина 24 мм. толщиной менее 1/16 дюйма. Самая маленькая проволока (0,025 дюйма) может упростить сварку более тонкого материала.

Если вам нужно сварить материал толщиной от 1/8 до 1/4 дюйма с помощью GMAW, вам понадобится более мощная и компактная машина, для которой требуется входное напряжение 230 В. Этот аппарат с более высоким диапазоном силы тока может удовлетворить ваши потребности в сварке за один проход, поэтому вам, возможно, не придется тратить время на второй или третий проходы. Машина на 230 В также может работать с диаметром 0,035 дюйма. провод.

Чтобы сваривать материал толщиной более 1/4 дюйма, вам понадобится промышленный аппарат большей мощности. Если вы выполняете большую часть сварки в помещении на чистом материале толщиной 1/8 дюйма.Толщиной или меньше, машина GMAW, работающая от 115 В, вероятно, более экономична, чем машина с входным напряжением 230 В.

FCAW. Эксперты рекомендуют использовать FCAW только для материалов не тоньше 20-го, немного толще 24-го. для GMAW. В общем, этот процесс лучше всего подходит для сварки более толстых материалов за один проход, особенно при сварке на открытом воздухе. С подходящим электродом и подходящим аппаратом вы можете сваривать сталь толщиной до 1/2 дюйма.

Выбор проволоки

Одна из проблем FCAW — это выбрать лучший провод.Правильный диаметр электрода зависит от толщины металлической пластины и используемого сварочного аппарата. Проволока меньшего размера облегчает сварку более тонкого металла.

Маленькие машины не могут все. Электроды для производственной сварки, наплавка для защиты от износа и большинство специальных электродов превосходят возможности этих машин. Вы должны быть осторожны, чтобы согласовать выходное напряжение вашего станка с напряжением электрода и соответствующим диаметром проволоки и скоростью подачи проволоки, чтобы убедиться, что у вас есть совместимая система.

Советы для обоих процессов

Для обоих процессов сварщики должны следовать определенным советам. Например, вы должны тщательно очистить или отшлифовать поверхность металла перед тем, как плотно прикрепить рабочий зажим, чтобы получить надежное соединение с поверхностью.

Некоторые другие советы, которые следует учитывать, включают следующее:

1. Установите сварочный аппарат на отдельный автоматический выключатель с надлежащим предохранителем, как указано в руководстве по эксплуатации. Вы не сможете расплавить сталь при температуре около 5000 градусов по Фаренгейту без соответствующей подводимой мощности.
2. Стремитесь к хорошей подгонке. По возможности избегайте зазоров, чтобы минимизировать прогорание. Это очень важно, особенно для тонкого листового металла.
3. Держите кабель горелки как можно прямее для плавной подачи проволоки. Не сгибайте его резко.
4. Убедитесь, что контактный наконечник не удлинен и не оплавлен, а надежно закреплен.
5. Обрежьте провод под углом, чтобы получилась точка для лучшего запуска.
6. Используйте и поддерживайте правильный вылет электрода и надлежащие процедуры сварки.
7. Убедитесь, что ведущие ролики подаются плавно и с надлежащим натяжением.
8. Старайтесь держать пистолет устойчиво и плавно.
9. Соблюдайте и соблюдайте все меры предосторожности при сварке, указанные в руководстве оператора. Обратите особое внимание на возможность поражения электрическим током, дуговых лучей, которые могут вызвать ожог кожи и глаз, возгорания и взрыва, а также на наличие надлежащей вентиляции. Для получения более подробной информации обратитесь к ANSI Z 49.1.

.

A направляющая для защитного газа для GMAW

Выбор газа, который лучше всего подходит для основного материала, режима переноса и параметров сварки, может помочь вам получить максимальную отдачу от вложенных средств.

Использование неправильного защитного газа или потока газа может значительно повлиять на качество сварки, затраты и производительность. Защитный газ защищает расплавленную сварочную ванну от внешнего загрязнения, поэтому очень важно правильно выбрать газ для работы.

Для получения наилучших результатов важно знать, какие газы и газовые смеси лучше всего подходят для определенных материалов.Вы также должны знать несколько советов, которые помогут вам оптимизировать характеристики газа при сварке и сэкономить деньги.

Несколько вариантов защитного газа для газовой дуговой сварки (GMAW) могут выполнить свою работу. Выбор газа, который лучше всего подходит для основного материала, режима переноса и параметров сварки, может помочь вам получить максимальную отдачу от инвестиций.

Плохие характеристики защитного газа

Правильный поток газа и покрытие важны с момента зажигания сварочной дуги.Обычно проблемы с подачей газа заметны сразу. У вас могут возникнуть проблемы с установкой или поддержанием дуги, или вам будет сложно выполнить качественные сварные швы.

Помимо проблем с качеством, плохие характеристики защитного газа также могут привести к увеличению производственных затрат. Например, слишком высокая скорость потока означает, что вы тратите впустую газ и тратите больше денег на защитный газ, чем вам нужно.

Слишком высокая или слишком низкая скорость потока может вызвать пористость, что требует времени на устранение неполадок и доработку.Слишком низкая скорость потока может вызвать дефекты сварного шва, поскольку сварочная ванна не имеет надлежащей защиты.

Количество брызг, образующихся во время сварки, также зависит от используемого защитного газа. Больше брызг означает больше времени и денег, затрачиваемых на послеварочное шлифование.

Как выбрать защитный газ

Выбор защитного газа для процесса GMAW определяется несколькими факторами, включая тип материала, присадочный металл и режим переноса сварного шва.

Тип материала. Это может быть самым важным фактором, который следует учитывать при выборе приложения. Например, углеродистая сталь и алюминий имеют очень разные характеристики и поэтому требуют разных защитных газов для достижения наилучших результатов. При выборе защитного газа также необходимо учитывать толщину материала.

Тип присадочного металла. Наплавочный металл соответствует основному материалу, поэтому понимание материала должно дать вам хорошее представление о том, какой газ лучше всего подходит для присадочного металла.Многие спецификации процедур сварки содержат подробные сведения о том, какие газовые смеси можно использовать с определенными присадочными металлами.

Правильный поток защитного газа и покрытие важны с момента зажигания сварочной дуги. На этой диаграмме слева показан плавный поток, который покрывает сварочную ванну, и турбулентный поток справа.

Режим передачи сварки. Это может быть короткое замыкание, дуговая струя, импульсная дуга или глобулярный перенос. Каждый режим лучше сочетается с определенными защитными газами.Например, никогда не следует использовать 100-процентный аргон в режиме распыления. Вместо этого используйте смесь, такую ​​как 90 процентов аргона и 10 процентов диоксида углерода. Уровень CO ₂ в газовой смеси никогда не должен превышать 25 процентов.

Дополнительные факторы, которые следует учитывать, включают скорость перемещения, тип провара, необходимый для соединения, и подгонку детали. Сварной шов смещен? Если это так, это также повлияет на выбор защитного газа.

Варианты защитного газа для GMAW

Аргон, гелий, CO ₂ и кислород являются наиболее распространенными защитными газами, используемыми при GMAW.У каждого газа есть свои преимущества и недостатки в любом конкретном применении. Некоторые газы лучше других подходят для наиболее часто используемых основных материалов, будь то алюминий, низкоуглеродистая сталь, углеродистая сталь, низколегированная сталь или нержавеющая сталь.

CO ₂ и кислород являются химически активными газами, то есть они влияют на то, что происходит в сварочной ванне. Электроны этих газов вступают в реакцию со сварочной ванной, приобретая различные характеристики. Аргон и гелий — инертные газы, поэтому они не вступают в реакцию с основным материалом или сварочной ванной.

Например, чистый CO ₂ обеспечивает очень глубокое проплавление шва, что полезно для сварки толстых материалов. Но в чистом виде он дает менее стабильную дугу и больше брызг по сравнению с тем, когда он смешивается с другими газами. Если качество и внешний вид шва важны, смесь аргона / CO ₂ может обеспечить стабильность дуги, контроль сварочной ванны и уменьшение разбрызгивания.

Итак, какие газы лучше всего сочетаются с разными основными материалами?

A алюминий. Для алюминия следует использовать 100% аргон.Смесь аргона и гелия хорошо работает, если вам требуется более глубокое проникновение или более высокая скорость движения. Воздержитесь от использования кислородного защитного газа с алюминием, потому что кислород имеет тенденцию к нагреванию и добавляет слой окисления.

Мягкая сталь. Вы можете сочетать этот материал с различными вариантами защитного газа, включая 100% CO ₂ или смесь CO ₂ / аргон. По мере того, как материал становится толще, добавление кислорода в газообразный аргон может помочь в проникновении.

Углеродистая сталь. Этот материал хорошо сочетается со 100-процентным CO ₂ или смесью CO ₂ / аргон.

Сталь низколегированная. Для этого материала хорошо подходит смесь 98% аргона и 2% кислорода.

Использование неправильного защитного газа или потока газа может значительно повлиять на качество сварки, затраты и производительность в ваших приложениях GMAW.

Нержавеющая сталь. Аргон, смешанный с 2–5% CO. ₂ — это норма.Если вам требуется сверхнизкое содержание углерода в сварном шве, используйте аргон с 1-2% кислорода.

Практические советы по оптимизации работы защитного газа

Выбор правильного защитного газа — это первый шаг к успеху. Оптимизация производительности — экономия времени и денег — требует, чтобы вы знали о некоторых передовых методах, которые могут помочь сэкономить защитный газ и обеспечить надлежащее покрытие сварочной ванны.

Расход. Правильный расход зависит от многих факторов, включая скорость движения и количество прокатной окалины на основном материале.Турбулентный поток газа во время сварки обычно означает, что скорость потока, измеряемая в кубических футах в час (CFH), слишком высока, и это может вызвать такие проблемы, как пористость. Изменение каких-либо параметров сварки может повлиять на расход газа.

Например, увеличение скорости подачи проволоки также увеличивает либо размер профиля сварного шва, либо скорость перемещения, что означает, что вам может потребоваться более высокий расход газа для обеспечения надлежащего покрытия.

Расходные материалы. Расходные детали пистолета GMAW, состоящие из диффузора, контактного наконечника и сопла, играют решающую роль в обеспечении надлежащей защиты сварочной ванны от атмосферы.Если сопло слишком узкое для данной области применения или диффузор забивается брызгами, в сварочную ванну может попасть слишком мало защитного газа. Выбирайте расходные детали, устойчивые к разбрызгиванию и обеспечивающие достаточно широкое отверстие сопла для обеспечения достаточного газового покрытия. Также убедитесь, что выемка для контактного наконечника правильная.

Предварительная подача газа. Подача защитного газа на несколько секунд перед зажиганием дуги может помочь обеспечить достаточное покрытие. Использование предварительной подачи газа может быть особенно полезно при сварке глубоких канавок или скосов, для которых требуется более длинный вылет проволоки.Предварительный поток, который заполняет стык газом перед запуском, может позволить вам снизить скорость потока газа, тем самым сэкономив газ и снизив затраты.

Обслуживание системы. При использовании системы объемного газа проводите надлежащее обслуживание, чтобы помочь оптимизировать производительность. Каждая точка подключения в системе является возможным источником утечки газа, поэтому следите за всеми подключениями, чтобы убедиться, что они герметичны. В противном случае вы можете потерять часть защитного газа, который, по вашему мнению, попадает на сварной шов.

Регулятор газа.Убедитесь, что вы используете правильный регулятор в зависимости от используемой газовой смеси. Точное перемешивание важно для защиты сварных швов. Использование неподходящего регулятора газовой смеси или неправильного типа разъемов также может привести к проблемам с безопасностью. Часто проверяйте регуляторы, чтобы убедиться, что они работают должным образом.

Обновления оружия. Если вы используете устаревший пистолет, обратите внимание на обновленные модели, которые предлагают преимущества, такие как меньший внутренний диаметр и изолированный газовый шланг, что позволяет использовать более низкий расход газа.Это помогает предотвратить турбулентность в сварочной ванне, а также сэкономить газ.

Джером Паркер — менеджер по продукции, а Сет Перрин — специалист по технической поддержке на местах в Bernard, 449 W. Corning Road, Beecher, IL 60401, 708-946-2281, www.bernardwelds.com.

.