Сварка дуга: Электрическая дуга | Сварка и сварщик — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

Сварочная дуга и ее характеристики

Сварочная дуга по своей сути представляет электрический разряд в среде различных газов. Газ не является проводником электричества, однако при большой разнице потенциалов в нем образуется множество заряженных частиц: с отрицательным зарядом – свободные электроны, с положительным – ионы газа.

Сварочная дуга, состоящая из электронов, нейтральных атомов и ионов, имеет различную температуру по своей протяженности. Условно сварочную дугу можно поделить на несколько областей. Область около сварочного электрода называется катодной. Температура дуги в ней приблизительно равна 2400⁰С. В середине столба дуги – 5500 ⁰С и выше. В анодной области, находящейся вблизи свариваемой поверхности, достигает 2600 ⁰С. В результате влияния массопереноса металла электрода и теплоты дуги, температура сварочной ванны достигает 2000 ⁰С.

Влияние различных параметров на стабильность сварочной дуги

Сварочная дуга считается стабильной в том случае, когда происходит непрерывный процесс её образования между электродом и свариваемой поверхностью деталей.

Критерии, определяющие устойчивость горения дуги.

Величина сварочного тока.
Полярность.
Вид тока (постоянный, переменный).
Частота тока.
Материал электрода, включая материал обмазки.
Наличие защитной среды.

Совокупность этих факторов является определяющей для стабильности сварочной дуги. Также непременным условием считается оптимальное расстояние между сварочным электродом и свариваемой поверхностью. Для ручной дуговой сварки расстояние, обеспечивающее стабильное горение дуги, принимается равным от 0,5 до 1,1 диаметра электрода.

В настоящее время применение новых инверторных источников сварочного тока дает возможность нивелировать отклонение от оптимального расстояния, благодаря механизму обратной связи. В результате этого достигаются оптимальные динамические вольтамперные характеристики, позволяющие изменять напряжение и силу тока в соответствии с длиной дуги в докритических пределах.

Зависимость качества сварного шва от длины дуги

Оптимальной для процесса сварки считается короткая дуга. При этом высока ее стабильность, меньше контакт металла с воздухом в процессе массопереноса от электрода к поверхности деталей. К тому же время прохождения через высокотемпературную область дуги невысоко и в результате этого в сварочной ванне уменьшается пористость.

При длинной дуге переносимый расплавленный металл электрода намного более подвержен отрицательному влиянию окружающей среды, происходит азотирование металла и связывание его отдельных частиц с ионами кислорода, то есть, окисление. Также нужно отметить, что длинная дуга характеризуется нестабильностью. То есть, в процессе сварки происходит кратковременное прерывание процесса образования дуги. Это отрицательно влияет на качество сварного соединения.

Эффект магнитного дутья

Данный процесс возникает при большой величине сварочного тока, как правило, превышающей 150А. Так как при дуговой сварке образуется электромагнитное поле, то при его неравномерности образуется отклонение столба дуги. Такое отклонение называется магнитным дутьем. Оно отрицательно влияет на качество сварного соединения.

На равномерность магнитного поля влияет форма и расположение свариваемых поверхностей, место подключения контакта к деталям, наличие больших масс ферромагнетиков вблизи зоны сварки.

Снижение влияния магнитного поля на форму дуги может производиться путем переноса места контакта, компенсации несимметричности масс размещением дополнительных металлических плит. Также с этим явлением можно бороться наклоном электрода в сторону, противоположную отклонению дуги. При этом обеспечивается соосность электрода и сварочной дуги.

Электрическая дуга, способы сварки и сварные соединения

Природа сварочной дуги

Электрическая дуга представляет собой один из видов электрических разрядов в газах, при котором наблюдается прохождение электрического тока через газовый промежуток под воздействием электрического поля. Электрическую дугу, используемую для сварки металлов, называют сварочной дугой. Дуга является частью электрической сварочной цепи, и на ней происходит падение напряжения. При сварке на постоянном токе электрод, подсоединенный к положительному полюсу источника питания дуги, называют анодом, а к отрицательному — катодом. Если сварка ведется на переменном токе, каждый из электродов является попеременно то анодом, то катодом.

Промежуток между электродами называют областью дугового разряда или дуговым промежутком. Длину дугового промежутка называют длиной дуги. В обычных условиях при низких температурах газы состоят из нейтральных атомов и молекул и не обладают электрической проводимостью. Прохождение электрического тока через газ возможно только при наличии в нем заряженных частиц — электронов и ионов. Процесс образования заряженных частиц газа называют ионизацией, а сам газ — ионизованным. Возникновение заряженных частиц в дуговом промежутке обусловливается эмиссией (испусканием) электронов с поверхности отрицательного электрода (катода) и ионизацией находящихся в промежутке газов и паров.

Дуга, горящая между электродом и объектом сварки, является дугой прямого действия. Такую дугу принято называть свободной дугой в отличие от сжатой, поперечное сечение которой принудительно уменьшено за счет сопла горелки, потока газа, электромагнитного поля. Возбуждение дуги происходит следующим образом. При коротком замыкании электрода и детали в местах касания их поверхности разогреваются. При размыкании электродов с нагретой поверхности катода происходит испускание электронов — электронная эмиссия. Выход электронов в первую очередь связывают с термическим эффектом (термоэлектронная эмиссия) и наличием у катода электрического поля высокой напряженности (автоэлектронная эмиссия). Наличие электронной эмиссии с поверхности катода является непременным условием существования дугового разряда.

По длине дугового промежутка дуга разделяется на три области (рис. 1): катодную, анодную и находящийся между ними столб дуги. Катодная область включает в себя нагретую поверхность катода, называемую катодным пятном, и часть дугового промежутка, примыкающую к ней.

Протяженность катодной области мала, но она характеризуется повышенной напряженностью и протекающими в ней процессами получения электронов, являющимися необходимым условием для существования дугового разряда. Температура катодного пятна для стальных электродов достигает 2400 — 2700°С. На нем выделяется до 38% общей теплоты дуги. Основным физическим процессом в этой области является электронная эмиссия и разгон электронов. Падение напряжения в катодной области UK составляет порядка 12 — 17 В.

Анодная область состоит из анодного пятна на поверхности анода и части дугового промежутка, примыкающего к нему. Ток в анодной области определяется потоком электронов, идущих из столба дуги. Анодное пятно является местом входа и нейтрализации свободных электронов в материале анода. Оно имеет примерно такую же температуру, как и катодное пятно, но в результате бомбардировки электронами на нем выделяется больше теплоты, чем на катоде. Анодная область также характеризуется повышенной напряженностью.

Падение напряжения в ней Uк составляет порядка 2 — 11 В. Протяженность этой области также мала.

Столб дуги занимает наибольшую протяженность дугового промежутка, расположенную между катодной и анодной областями. Основным процессом образования заряженных частиц здесь является ионизация газа. Этот процесс происходит в результате соударения заряженных (в первую очередь электронов) и нейтральных частиц газа. При достаточной энергии соударения из частиц газа происходит выбивание электронов и образование положительных ионов. Такую ионизацию называют ионизацией соударением. Соударение может произойти и без ионизации, тогда энергия соударения выделяется в виде теплоты и идет на повышение температуры дугового столба. Образующиеся в столбе дуги заряженные частицы движутся к электродам: электроны — к аноду, ионы — к катоду. Часть положительных ионов достигает катодного пятна, другая же часть не достигает и, присоединяя к себе отрицательно заряженные электроны, становятся нейтральными атомами.

Такой процесс нейтрализации частиц называют рекомбинацией. В столбе дуги при всех условиях горения ее наблюдается устойчивое равновесие между процессами ионизации и рекомбинации. В целом столб дуги не имеет заряда. Он нейтрален, так как в каждом сечении его одновременно находятся равные количества противоположно заряженных частиц. Температура столба дуги достигает 6000 — 8000°С и более. Падение напряжения в нем Uc изменяется практически линейно по длине, увеличиваясь с увеличением длины столба. Падение напряжения зависит от состава газовой среды и уменьшается с введением в нее легко ионизующихся компонентов. Такими компонентами являются щелочные и щелочно-земельные элементы (Са, Na, К и др.). Общее падение напряжения в дуге Uд = Uк + Uа + Uс. Принимая падение напряжения в столбе дуги в виде линейной зависимости, его можно представить формулой Uс = Еlс, где Е — напряженность по длине, lс — длина столба. Значения Uк, Uа, Е практически зависят лишь от материала электродов и состава среды дугового промежутка и при их неизменности остаются постоянными при разных условиях сварки.

В связи с малой протяженностью катодной и анодной областей можно считать практически lс = lд. Тогда получается выражение Uд = a + blд показывающее, что напряжение дуги прямым образом зависит от ее длины, где а = Uк + Uа; b = Е.

Непременным условием получения качественного сварного соединения является устойчивое горение дуги (ее стабильность). Под этим понимают такой режим ее существования, при котором дуга длительное время горит при заданных значениях силы тока и напряжения, не прерываясь и не переходя в другие виды разрядов. При устойчивом горении сварочной дуги основные ее параметры- сила тока и напряжение- находятся в определенной взаимозависимости. Поэтому одной из основных характеристик дугового разряда является зависимость ее напряжения от силы тока при постоянной длине дуги. Графическое изображение этой зависимости при работе в статическом режиме (в состоянии устойчивого горения дуги)называют статической вольтамперной характеристики дуги (рис. 2).

С увеличением длины дуги ее напряжение возрастает и кривая статической вольтамперной характеристики поднимается выше, с уменьшением длины дуги опускается ниже, качественно сохраняя при этом свою форму. Кривую статической характеристики можно разделить на три области: падающую, жесткую и возрастающую. В первой области увеличение тока приводит к резкому падению напряжения дуги.

Это обусловлено тем, что с увеличением силы тока увеличиваются площадь сечения столба дуги и его электропроводность. Горение дуги на режимах в этой области отличается малой устойчивостью. Во второй области увеличение силы тока не связано с изменением напряжения дуга. Это объясняется тем, что площадь сечения столба дуги и активных пятен изменяется пропорционально силе тока, в связи с чем плотность тока и падение напряжения в дуге сохраняются постоянными.

Сварка дугой с жесткой статической характеристикой находит широкое применение в сварочной технологии, особенно при ручной сварке. В третьей области с увеличением силы тока напряжение возрастает. Это связано с тем, что диаметр катодного пятна становится равным диаметру электрода и увеличиваться далее не может, при этом в дуге возрастает плотность тока и падает напряжение. Дуга с возрастающей статической характеристикой широко используется при автоматической и механизированной сварке под флюсом и в защитных газах с применением тонкой сварочной проволоки. При механизированной сварке плавящимся электродом иногда применяют статическую вольтамперную характеристику дуги, снятую не при постоянной ее длине, а при постоянной скорости подачи электродной проволоки (рис. 3).

Как видно из рисунка, каждой скорости подачи электродной проволоки соответствует узкий диапазон токов с устойчивым горением дуга. Слишком малый сварочный ток может привести к короткому замыканию электрода с изделием, а слишком большой- к резкому возрастанию напряжения и ее обрыву.

Особенности дуги на переменном токе

При сварке на постоянном токе в установившемся режиме все процессы в дуге протекают с определенной скоростью и горение дуги отличается высокой стабильностью.

При питании дуга переменным током полярность электрода и изделия, а также условия существования дугового разряда периодически изменяются. Так, дуга переменного тока промышленной частоты 50 Гц погасает и вновь возбуждается 100 раз в секунду, или дважды за каждый период. Поэтому особо возникает вопрос об устойчивости горения дуги переменного тока. В первую очередь устойчивость горения такой дуги зависит от того, насколько легко происходит повторное возбуждение дуги в каждом полупериоде. Это определяется ходом физических и электрических процессов в дуговом промежутке и на электродах в отрезки времени между каждым погасанием и новым зажиганием дуги. Снижение тока сопровождается соответствующим уменьшением температуры в столбе дуги и степени ионизации дугового промежутка. При переходе тока через нуль и перемене полярности в начале и конце каждого полупериода дуга гаснет. Одновременно падает и температура активных пятен на аноде и катоде. Падение температуры несколько отстает по фазе при переходе тока через нуль, что связано с тепловой инерционностью процесса. Особенно интенсивно падает температура активного пятна, расположенного на поверхности сварочной ванны, в связи с интенсивным отводом теплоты в массу детали. В следующий за погасанием дуги момент меняется полярность напряжения на дуговом промежутке (рис. 4).

Одновременно изменяется и направление движения заряженных частиц в дуговом промежутке. В условиях пониженной температуры активных пятен и степени ионизации в дуговом промежутке повторное зажигание дуги в начале каждого полупериода происходит только при повышенном напряжении между электродами, именуемым пиком зажигания или напряжением повторного зажигания дуги. Пик зажигания всегда выше напряжения дуги, соответствующего стабильному режиму ее горения. При этом величина пика зажигания несколько выше в тех случаях, когда катодное пятно находится на основном металле. Величина пика зажигания существенно влияет на устойчивость горения дуги переменного тока. Деионизация и охлаждение дугового промежутка возрастают с увеличением длины дуги, что приводит к необходимости дополнительного повышения пика зажигания и влечет снижение устойчивости дуги. Поэтому затухание и обрыв дуги переменного тока при прочих равных условиях всегда происходят при меньшей ее длине, чем для постоянного тока. При наличии в дуговом промежутке паров легко-ионизующихся элементов пик зажигания уменьшается и устойчивость горения дуга переменного тока повышается.

С увеличением силы тока физические условия горения дуги улучшаются, что также приводит к снижению пика зажигания и повышению устойчивости дугового разряда. Таким образом, величина пика зажигания является важной характеристикой -дуги переменного тока и оказывает существенное влияние на ее устойчивость. Чем хуже условия для повторного возбуждения дуги, тем больше разница между пиком зажигания и напряжением дуги. Чем выше пик зажигания, тем выше должно быть напряжение холостого хода источника питания дуги током. При сварке на переменном токе неплавящимся электродом, когда материал его и изделия резко различаются по своим теплофизическим свойствам, проявляется выпрямляющее действие дуги. Это характеризуется протеканием в цепи переменного тока некоторой составляющей постоянного тока, сдвигающей в определенном направлении кривые напряжения и тока от горизонтальной оси (рис. 5). Наличие в сварочной цепи составляющей постоянного тока отрицательно сказывается на качестве сварного соединения и условиях процесса: уменьшается глубина проплавления, увеличивается напряжение дуги, значительно повышается температура электрода и увеличивается его расход. Поэтому приходится применять специальные меры для подавления действия постоянной составляющей.

При сварке плавящимся электродом, близким по составу к основному металлу, на режимах, обеспечивающих устойчивое горение дуги, выпрямляющее действие дуги незначительно и кривые тока и напряжения располагаются практически симметрично относительно оси абсцисс.

Технологические свойства дуги

Под технологическими свойствами сварочной дуги понимают совокупность ее теплового, механического и физико-химического воздействия на электроды, определяющие интенсивность плавления электрода, характер его переноса, проплавление основного металла, формирование и качество шва. К технологическим свойствам дуги относятся также ее пространственная устойчивость и эластичность. Технологические свойства дуги взаимосвязаны и определяются параметрами режима сварки.

Важными технологическими характеристиками дуги являются зажигание и стабильность горения дуги. Условия зажигания и горения дуги зависят от рода тока, полярности, химического состава электродов, межэлектродного промежутка и его длины. Для надежного обеспечения процесса зажигания дуй? необходимо подведение к электродам достаточного напряжения холостого хода источника питания дуги, но в то же время безопасного для работающего. Для сварочных источников напряжение холостого хода не превышает 80 В на переменном токе и 90 В на постоянном. Обычно напряжение зажигания дуги больше напряжения горения дуги на переменном токе в 1,2 — 2,5 раза, а на постоянном токе — в 1,2 — 1,4 раза. Дуга зажигается от нагрева электродов; возникающего при их соприкосновении. В момент отрыва электрода от изделия с нагретого катода происходит электронная эмиссия. Электронный ток ионизует газы и пары металла межэлектродного промежутка, и с этого момента в дуге появляются электронный и ионный токи. Время установления дугового разряда составляет 10-5 – 10-4 с. Поддержание непрерывного горения дуги будет осуществляться, если приток энергии в дугу компенсирует ее потери. Таким образом, условием для зажигания и устойчивого горения дуги является наличие специального источника питания электрическим током.

Вторым условием является наличие ионизации в дуговом промежутке. Степень протекания этого процесса зависит от химического состава электродов и газовой среды в дуговом промежутке. Степень ионизации выше при наличии в дуговом промежутке легкоионизующихся элементов. Горящая дуга может быть растянута до определенной длины, после чего она гаснет. Чем выше степень ионизации в дуговом промежутке, тем длиннее может быть дуга. Максимальная длина горящей без обрыва дуги характеризует важнейшее технологическое свойство ее — стабильность. Стабильность дуги зависит от целого ряда факторов: температуры катода, его эмиссионной способности, степени ионизации среды, длины дуги и др.

К технологическим характеристикам дуги относятся также пространственная устойчивость и эластичность. Под этим понимают способность сохранения дугой неизменности пространственного положения относительно электродов в режиме устойчивого горения и возможность отклонения и перемещения без затухания под воздействием внешних факторов. Такими факторами могут быть магнитные поля и ферромагнитные массы, с которыми дуга может взаимодействовать. При этом взаимодействии наблюдается отклонение дуги от естественного положения в пространстве. Отклонение столба дуги под действием магнитного поля, наблюдаемое в основном при сварке постоянным током, называют магнитным дутьем (рис. 6).

Возникновение его объясняется тем, что в местах изменения направления тока создаются напряженности магнитного поля. Дуга является своеобразной газовой вставкой между электродами и как любой проводник взаимодействует с магнитными полями. При этом столб сварочной дуги можно рассматривать в качестве гибкого проводника, который под воздействием магнитного поля может перемещаться, как любой проводник, деформироваться и удлиняться. Это приводит к отклонению дуги в сторону, противоположную большей напряженности. При сварке переменным током в связи с тем, что полярность меняется с частотой тока, это явление проявляется значительно слабее. Отклонение дуги также имеет место при сварке вблизи ферромагнитных масс (железо, сталь). Это объясняется тем, что магнитные силовые линии проходят через ферромагнитные массы, обладающие хорошей магнитной проницаемостью, значительно легче, чем через воздух. Дуга в этом случае отклонится в сторону таких масс.

Возникновение магнитного дутья вызывает непровары и ухудшение формирования швов. Устранить его можно за счет изменения места токоподвода к изделию или угла наклона электрода, временным размещением балластных ферромагнитных масс у сварного соединения, позволяющих выравнивать несимметричность магнитных полей, а также заменой постоянного тока переменным.

Понятие о сварке и ее сущность

Сложные конструкции, как правило, получают в результате объединения между собой отдельных элементов (деталей, агрегатов, узлов). Такие объединения могут выполняться с помощью разъемных или неразъемных соединений.

В соответствии с ГОСТ 2601-74 сварка определяется как процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании или совместным действием того и другого.

Неразъемные соединения, выполненные с помощью сварки, называют сварными соединениями. Чаще всего с помощью сварки соединяют детали из металлов. Однако сварные соединения применяют и для деталей из неметаллов — пластмасс, керамик или их сочетаний.

Для получения сварных соединений не требуется применения каких-либо специальных соединительных элементов (заклепок, накладок и т. п.). Образование неразъемного соединения в них обеспечивается за счет проявления действия внутренних сил системы. При этом происходит образование связей между атомами металла соединяемых деталей. Для сварных соединений характерно возникновение металлической связи, обусловленной взаимодействием ионов и обобществленных электронов.

Для получения сварного соединения совершенно недостаточно простого соприкосновения поверхностей соединяемых деталей. Межатомные связи могут установиться только тогда, когда соединяемые атомы получат некоторую дополнительную энергию, необходимую для преодоления существующего между ними определенного энергетического барьера. При этом атомы достигают состояния равновесия в. действии сил напряжения и отталкивания. Эту энергию называют энергией активации. При сварке ее вводят извне путем нагрева (термическая активация) или пластического деформирования (механическая активация).

Сближение свариваемых частей и приложение энергии активации — необходимые условия для образования неразъемных сварных соединений.

В зависимости от вида активации при выполнении соединений различают два вида сварки: плавлением и давлением. При сварке плавлением детали по соединяемым кромкам оплавляют под действием источника нагрева. Оплавленные поверхности кромок покрываются расплавленным металлом, который, сливаясь в общий объем, образует жидкую сварочную ванну. При охлаждении сварочной ванны жидкий металл затвердевает и образует сварной шов. Шов может быть образован или только за счет расплавления металла свариваемых кромок, или за счет их и дополнительного введения в сварочную ванну расплавляемой присадки.

Сущность сварки давлением состоит в непрерывном или прерывистом совместном пластическом деформировании материала по кромкам свариваемых деталей. Благодаря пластической деформации и течению металла облегчается установление межатомных связей соединяемых частей. Для ускорения процесса применяют сварку давлением с нагревом. В некоторых способах сварки давлением нагрев может производиться до оплавления металла свариваемых поверхностей.

Классификация видов сварки

В настоящее время различают более 150 видов сварочных процессов. ГОСТ 19521-74 устанавливает классификацию сварочных процессов по основным физическим, техническим и технологическим признакам.

Основой физических признаков классификации является форма энергии, используемой для получения сварного соединения. По физическим признакам все виды сварки относят к одному из трех классов: термическому, термомеханическому и механическому.

К термическому классу относят все виды сварки плавлением, осуществляемые с использованием тепловой энергии, — газовую, дуговую, электрошлаковую, электронно-лучевую, лазерную и др.

К термомеханическому классу относят все виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления,— контактную, диффузионную, газо- и дугопрессовую, кузнечную и др.

К механическому классу относят все виды сварки давлением, осуществляемые с использованием механической энергии, — холодная, трением, ультразвуковая, взрывом и др.

К техническим признакам классификации сварочных процессов относят способы защиты металла в зоне сварки, непрерывность процесса и степень его механизации (рис. 7).

Технологические признаки классификации устанавливаются для каждого вида сварки отдельно. Например, вид дуговой сварки может быть классифицирован по следующим признакам: виду электрода, характеру защиты, уровню автоматизации и т. п.

Основные разновидности дуговой сварки

Источником нагрева при дуговых способах сварки является сварочная дуга, представляющая собой устойчивый электрический разряд, происходящий в газовой среде между двумя электродами или электродом и деталью. Для поддержания такого разряда нужной продолжительности необходимо применение специальных источников питания дуги (ИПД). Для питания дуги переменным током применяют сварочные трансформаторы, при постоянном токе- сварочные генераторы или сварочные выпрямители. На рис. 8 показана схема электрической цепи дуговой сварки.

Разработка дуговой сварки обусловлена открытием электрической дуги в 1802 г. русским физиком В.В. Петровым. Впервые для соединения металлических частей с помощью электрической дуги, горящей между неплавящимся угольным электродом и свариваемым изделием, было осуществлено Н.Н. Бенардосом в 1882 г. При необходимости в сварочную ванну дополнительно подавался присадочный материал. В 1888 г. русский инженер Н.Г. Славянов усовершенствовал процесс, заменив неплавящийся угольный электрод на плавящийся металлический. Тем самым было достигнуто объединение функций электрода для существования дугового разряда и присадочного металла для образования ванны. Предложенные Н.Н. Бенардосом и Н.Г. Славяновым способы дуговой сварки неплавящимся и плавящимся электродами легли в основу разработки наиболее распространенных современных способов дуговой сварки.

Дальнейшее совершенствование дуговой сварки шло по двум направлениям: 1) изыскание средств защиты и обработки расплавленного металла сварочной ванны; 2) автоматизация процесса. По характеру защиты свариваемого металла и сварочной ванны от окружающей среды могут быть выделены способы дуговой сварки с шлаковой, газошлаковой и газовой защитой. По степени автоматизации процесса способы разделяют на ручную, механизированную и автоматическую сварку. Ниже приводятся характеристики и описание основных разновидностей дуговой сварки.

Дуговая сварка покрытыми электродами (рис. 9). При этом способе процесс выполняется вручную. Сварочные электроды могут быть плавящиеся — стальные, медные, алюминиевые и др. — и неплавящиеся — угольные, графитовые, вольфрамовые.

Наиболее широко применяют сварку стальными электродами, имеющими на поверхности электродное покрытие. Покрытие электродов готовится из порошкообразной смеси различных компонентов и наносится на поверхность стального стержня в виде затвердевающей пасты. Его назначение — повысить устойчивость горения дуги, провести металлургическую обработку сварочной ванны, и улучшить качество сварки. Сварной шов образуют за счет расплавления металла свариваемых кромок и плавления стержня сварочного электрода. При этом сварщик вручную осуществляет два основных технологических движения: подачу покрытого электрода в зону сварки по мере его расплавления и перемещение дуги вдоль свариваемого шва. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами — один из наиболее распространенных способов, используемых при изготовлении сварных конструкций. Она отличается простотой и универсальностью, возможностью выполнения соединений в различных пространственных положениях и труднодоступных местах. Существенный недостаток ее — малая производительность процесса и зависимость качества сварки от квалификации сварщика.

Дуговая сварка под флюсом (рис. 10). Электрическая дуга горит между плавящимся электродом и деталью под слоем сварочного флюса, полностью закрывающего дугу и сварочную ванну от взаимодействия с воздухом. Сварочный электрод выполнен в виде проволоки, свернутой в кассету и автоматически подаваемой в зону сварки. Перемещение дуги вдоль свариваемых кромок может выполняться или вручную, или с помощью специального привода. В первом случае процесс ведется с помощью сварочных полуавтоматов, во втором — сварочных автоматов. Дуговая сварка под флюсом отличается высокой производительностью и качеством получаемых соединений. К недостаткам процесса следует отнести трудность сварки деталей небольших толщин, коротких швов и выполнение швов в основных положениях, отличных от нижних. Подробную информацию о дуговой сварке под флюсом читайте в

Дуговая сварка в защитных газах (рис. 11). Электрическая дуга горит в среде специально подаваемых в зону сварки защитных газов. При этом можно использовать как неплавящийся, так и плавящийся электроды, а выполнять процесс ручным, механизированным или автоматическим способом. При сварке неплавящимся электродом применяют присадочную проволоку, при плавящемся электроде присадки не требуется. Сварка в защитных газах отличается широким разнообразием и применяется для широкого круга металлов и сплавов.

Электрошлаковая сварка (рис. 12). Процесс сварки является бездуговым. В отличие от дуговой сварки для расплавления основного и присадочного металлов используется теплота, выделяющаяся при прохождении сварочного тока через расплавленный электропроводный шлак (флюс). После затвердевания расплава образуется сварной шов. Сварку выполняют чаще всего при вертикальном положении свариваемых деталей с зазором между ними. Для формирования шва по обе стороны зазора устанавливают медные ползуны-кристаллизаторы, охлаждаемые водой. Электрошлаковую сварку применяют для соединения деталей больших толщин (от 20 до 1000 мм и более).

Сварные соединения и швы

Согласно ГОСТ 2601-84 устанавливается ряд терминов и определений связанных со сварными соединениями и швами.

Сварное соединение — это неразъемное соединение нескольких деталей, выполненное сваркой. Конструктивный тип сварного соединения определяется взаиморасположением свариваемых частей. При сварке плавлением различают следующие типы сварных соединений: стыковое, угловое, тавровое, нахлесточное и торцовое. Применяется также соединение нахлесточное с точечным сварным швом, выполненное дуговой сваркой.

Металлическую конструкцию, изготовленную сваркой из отдельных деталей, называют сварной конструкцией. Часть такой конструкции называют сварным узлом.

Стыковое соединение представляет собой сварное соединение двух деталей, расположенных в одной плоскости и примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями (рис. 13, а). Оно наиболее распространено в сварных конструкциях, поскольку имеет ряд преимуществ перед другими видами соединений. Условные обозначения стыковых соединений: С1 — С48.

Угловое соединение представляет собой сварное соединение двух элементов, расположенных под углом друг к другу и сваренных в месте приложения их кромок (рис.13, б). Условные обозначения угловых соединений: У1 — У10.

Тавровое соединение — это соединение, в котором к боковой поверхности одного элемента примыкает под углом и приварен торцом другой элемент. Как правило, угол между элементами прямой (рис. 13, в). Условные обозначения тавровых соединений: Т1 — Т8.

Нахлесточное соединение представляет собой сварное соединение, в котором соединяемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга (рис. 13, г). Условные обозначения: h2 — Н9.

Торцовое соединение — это соединение, в котором боковые поверхности элементов примыкают друг к другу (рис. 13, д). Условных обозначений в стандарте пока нет.

Сварной шов представляет собой участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны.

Сварочная ванна — это часть металла сварного шва, находящаяся в момент сварки в расплавленном состоянии. Углубление, образующееся в сварочной ванне под действием дуги, называют кратером. Металл соединяемых частей, подвергающихся сварке, называют основным металлом. Металл, предназначенный для введения в сварочную ванну в дополнение к расплавленному основному, называют присадочным металлом. Переплавленный присадочный металл, введенный в сварочную ванну или наплавленный на основной металл, называют наплавленным металлом. Сплав, образованный переплавленным основным или переплавленным основным и наплавленным металлами, называют металлом шва. В зависимости от параметров и формы подготовки свариваемых кромок деталей доли участия основного и наплавленного металлов в формировании шва могут существенно изменяться (рис. 14):

В зависимости от доли участия основного и присадочного металлов в формировании шва его состав может изменяться. Торцовые поверхности деталей, подлежащие нагреву и расплавлению при сварке, называют свариваемыми кромками. Для обеспечения равномерного проплавления свариваемых кромок в зависимости от толщины основного металла и способа сварки им придают наиболее оптимальную форму, выполняя предварительно подготовку кромок. На рис. 15 приведены применяемые формы подготовки кромок для различных типов сварных соединений. Основными параметрами формы подготовленных кромок и собранных под сварку соединений являются е, R, b, a, с — высота отбортовки, радиус закруглений, зазор, угол скоса, притупление кромок.

Отбортовку кромок применяют при сварке тонкостенных деталей. Для толстостенных деталей применяют разделку кромок за счет их скоса, т.е. выполнение прямолинейного или криволинейного наклонного скоса кромки, подлежащей сварке. Нескошенная часть кромки с носит название притупления кромки, а расстояние b между кромками при сборке — зазором. Острый угол b между плоскостью скоса кромки и плоскостью торца называют углом скоса кромки, угол a между скошенными кромками — углом разделки кромок.

Значения параметров формы подготовки кромок и их сборки регламентируются ГОСТ 5264-80. В зависимости от типов сварных соединений различают стыковые и угловые сварные швы. Первый вид швов используется при получении стыковых сварных соединений. Второй вид швов используется в угловых, тавровых и нахлесточных соединениях.

Отклонение сварочной дуги

Отклонение дуги во время сварки может вызывать множество проблем, в том числе чрезмерное разбрызгивание, недостаточную глубину проплавления, пористость и низкое качество сварных швов. Что это такое и как его можно избежать? В этой статье мы рассмотрим явление отклонения сварочной дуги и несколько способов его устранения для повышения качества сварки.

Отклонение дуги возникает при сварке на постоянном токе, когда дуга следует не кратчайшему пути от электрода к рабочему изделию, а отклоняется вперед, назад или, реже, в сторону по отношению к направлению сварки.

Сначала давайте дадим определения некоторым понятиям, связанным с отклонением дуги. Обратное отклонение происходит при сварке по направлению к рабочему соединению, в конце шва или при угловой сварке. Переднее отклонение происходит при сварке по направлению от рабочего соединения или в начале шва. Переднее отклонение может вызвать особенно много проблем при сварке защищенной дугой металлопрошковыми или другими типами электродов с обильным образованием шлака, когда тяжелый шлак или кратер приходится перемещать вперед под дугу.

Магнитное отклонение дуги
Магнитное отклонение происходит из-за искажений магнитного поля вокруг сварочной дуги. Эти искажения возникают из-за того, что в большинстве случаев дуга оказывается на большем расстоянии от одного конца соединения, чем от другого, и непостоянного расстояния от рабочей клеммы. Дисбаланс также может быть вызван постоянными изменениями направления тока в цепи между электродом, дугой и рабочим изделием.

Визуализация магнитного поля
Чтобы понять, почему происходит отклонение дуги, нужно представить себе магнитное поле. На Рисунке 3-37 показан проводник (который может представлять собой электрод или поток плазмы между электродом и сварным соединением), через который проходит постоянный ток. Проводник при этом окружает магнитное поле, которое можно изобразить в виде концентрических силовых линий на плоскости под прямым углом к направлению тока. Интенсивность магнитного поля уменьшается по мере удаления от проводника.

Концентрические линии магнитного поля будут сохранять форму круга только в том случае, если среда вокруг них достаточно велика для того, чтобы вместить все эти линии, пока их интенсивность не станет равна практически нулю. Но если эта среда неоднородна, например, если линии переходят из стальной пластины в воздух, они исказятся и окажутся более сконцентрированы в металле, где им приходится преодолевать меньшее сопротивление. На границе между стальной пластиной и воздухом магнитные силовые линии сужаются и теряют свою круглую форму. Такое сужение приводит к повышению интенсивности магнитного поля позади или перед сварочной дугой. Из-за этого дуга смещается в направлении, которое уменьшило бы концентрацию и восстановило баланс магнитного поля. Другими словами, дуга смещается в сторону, противоположную зоне повышенной концентрации магнитного поля. Это смещение и называется отклонением дуги.

На Рисунке 3-38 изображено вытягивание и искажение магнитного поля в начале и конце сварного соединения. В начале сварки силовые линии магнитного поля оказываются сконцентрированы позади электрода. Дуга пытается скомпенсировать этот дисбаланс и смещается вперед. По мере приближения электрода к концу шва повышенная концентрация перемещается в пространство перед дугой, из-за чего дуга смещается назад. В середине шва, на одинаковом расстоянии от концов соединения, магнитное поле симметрично и переднего или обратного смещения дуги обычно не возникает. Однако, если материал с одной стороны соединения шире, а с другой – уже, даже в середине шва возникнет боковое смещение.

Влияние тока в рабочем изделии
«»Вытягивание» » также может возникать из-за электрического тока внутри рабочего изделия. Как показано на Рисунке 3-39, этот ток, который проходит через все изделие к клемме, также образует магнитное поле. Жирная линия означает путь сварочного тока, тонкая – созданное этим током магнитное поле. Так как ток меняет направление, то есть делает поворот в точке между дугой и рабочим изделием, в точке X возникает повышенная концентрация магнитного поля, которая вызывает смещение сварочной дуги в сторону от рабочего изделия, как это показано на рисунке.

Смещение дуги из-за этого эффекта накладывается на смещение, вызванное вышеописанным воздействием сконцентрированного магнитного поля. Таким образом влияние тока в изделии может снизить или еще больше увеличить смещение дуги из-за магнитного поля. Но если обратный ток научиться контролировать, его можно использовать как способ регулировать смещение дуги, который особенно хорошо подходит для автоматических процессов сварки.

На Рисунке 3-40(a), рабочий кабель подключен к начальной точке шва, а магнитное поле, вызванное током внутри изделия, направлено назад от дуги. При этом возникает переднее смещение дуги. Однако у конца шва общее смещение будет минимальным, так как это переднее смещение компенсирует обратное смещение, вызванное высокой концентрацией магнитного поля при приближении дуги к краю рабочего изделия – см. Рисунок 3-41(a). На Рисунке 3-40(b), рабочий кабель подключен к конечной точке шва, что приводит к обратному смещению. В таком случае в конце сварного шва это приводит к еще большему обратному смещению из-за магнитного поля дуги.

Подобное «»наложение»» магнитных полей показано на Рисунке 3-41(b). Однако рабочее соединение со стороны конца шва может помочь снизить переднее смещение дуги в начале сварки.

Так как воздействие тока в рабочем изделии менее заметно, чем сконцентрированного магнитного поля вокруг дуги, расположение рабочего соединения позволяет регулировать смещение дуги лишь в какой-то степени. Для полного устранения смещения дуги во время сварки также нужно использовать и другие способы.

Другие проблемные зоны

Угловые и стыковые соединения с глубоким V-образным зазором
В каких еще случаях может происходить смещение дуги? Оно часто наблюдается при угловой сварке и в сварных соединениях, для которых требуется глубокий сварной шов. Причина этому точно такая же, как и в предыдущем случае – высокая концентрация силовых линий магнитного поля и смещение дуги для снижения этой концентрации. На Рисунках 3-42 и 3-43 показаны ситуации, в которых при использовании постоянного тока высока вероятность отклонения дуги.

Высокая сила тока
При низкой силе тока отклонение дуги ниже, чем при высокой. Почему? Потому что интенсивность магнитного поля на заданном расстоянии от проводника электрического тока пропорциональна квадрату силы сварочного тока. При ручной сварке на постоянном токе серьезные проблемы с отклонением дуги обычно возникают только при силе тока выше 250 ампер (это не точная цифра, так как на отклонение дуги также сильно влияют тип и геометрия соединения).
Постоянный ток
Переход на переменный ток часто приводит к значительному снижению отклонения дуги. Из-за постоянных смен полярности ток в металле основы начинает двигаться в форме вихрей. Для таких вихревых потоков характерно довольно слабое магнитное поле, которое не оказывает на дугу значительного влияния.
Чувствительные к магнитному воздействию материалы
Некоторые материалы, например, 9-процентные никелевые сплавы, очень чувствительны к магнитному воздействию и очень легко намагничиваются внешними магнитными полями, например, от кабелей питания и т. п. При сварке таких материалов могут возникнуть большие сложности в связи с отклонением дуги из-за намагниченного материала. Такие поля можно легко выявить и измерить недорогими ручными измерителями магнитной индукции. Интенсивности поля более 20 Гс обычно достаточно для того, чтобы оно могло вызвать сложности со сваркой.

Термическое отклонение дуги
Мы уже рассмотрели самый распространенный тип отклонения сварочной дуги – магнитный, но с чем еще может столкнуться сварщик? Второй тип – это термическое отклонение дуги. По законам физики ток между электродом и рабочей пластиной проходит между самыми горячими точками на их поверхности. Во время перемещения электрода дуга обычно от него несколько отстает. Это отставание вызвано «нежеланием» дуги сдвигаться на более холодное место. Пространство между кончиком электрода и горячей поверхностью расплавленного металла ионизируется и поэтому имеет более высокую электропроводимость, чем возле более холодных участков пластины. При ручной сварке небольшое термическое обратное отклонение из-за отставания дуги не принесет большого вреда, но оно может стать серьезной проблемой при высокоскоростной автоматической сварке или если термическое обратное отклонение накладывается на магнитное обратное отклонение.»»
Отклонение при многодуговой сварке
В новейших системах сварки для повышения производительности применяется метод многодуговой сварки. Такой процесс тоже может приводить к отклонению дуг. В частности, когда две дуги работают в непосредственной близости друг от друга, их магнитные поля начинают взаимодействовать, что приводит к отклонению обеих дуг.
Если рядом находятся две дуги разной полярности, как показано на Рисунке 3-44(a), магнитные поля между дугами заставят их отклониться друг от друга. Если дуги имеют одну полярность, как показано на Рисунке 3-44(b), магнитные поля будут ослаблять друг друга, из-за чего дуги станут притягиваться.
Обычно при использовании двух дуг для одной дуги рекомендуется использовать постоянный ток, а другой – переменный, как это показано на Рисунке 3-44(c). В таком случае магнитное поле дуги с переменным током каждый цикл будет меняться на противоположное и благодаря этому оказывать минимальное воздействие на поле постоянного тока. В результате взаимодействие дуг станет пренебрежимо малым.
Также часто используется конфигурация с двумя дугами на переменном токе. В таком случае помехи между дугами большей частью минимизируются сдвигом фазы тока в одной из дуг на 80-90 градусов по отношению к другой. Для этого используется так называемое автоматическое соединение «»Scott»». Благодаря сдвигу фазы ток и магнитное поле одной дуги достигают максимума в тот момент, когда ток и магнитное поле другой дуги находятся практически в минимуме. Это позволяет свести отклонение к минимуму.

Способы снижения отклонения дуги
Отклонение дуги – не всегда неблагоприятное явление. Более того, в разумных пределах оно помогает создавать швы правильной формы, лучше контролировать расплавленный шлак и глубину проплавления. Но если отклонение дуги вызывает или усиливает такие дефекты, как подрезание, непостоянную глубину проплавления, неровность швов, неравномерную глубину швов, пористость, волнистые швы и избыточное разбрызгивание, с ним нужно бороться.

Возможные способы решения:
Если для сварки в защитных газах используется постоянный ток – особенно силой более 250 ампер – возможно, проблемы можно устранить переходом на переменный ток
Сохраняйте минимальную длину дуги, чтобы ее давление компенсировало отклонение
Уменьшите силу сварочного тока – что может потребовать снижения скорости сварки
Наклоняйте электрод в противоположном направлении от отклонения дуги, как это показано на Рисунке 3-45
С обоих концов шва сделайте широкие прихваточные швы и создавайте прихваточные швы вдоль всей длины шва – особенно при некачественной подготовке соединения
Ведите сварку по направлению к широкому прихваточному шву или уже завершенному сварному шву
Используйте обратно-ступенчатую технику сварки, как показано на Рисунке 3-46
Для снижения обратного отклонения ведите сварку по направлению от рабочего соединения, для снижения переднего отклонения – по направлению к рабочему соединению
В случае процессов с обильным образованием шлака может понадобиться умеренное обратное отклонение дуги. Для этого сварку нужно вести по направлению к рабочему соединению
Оберните рабочий кабель вокруг рабочего изделия, чтобы магнитное поле тока, поступающего обратно в источник питания,
компенсировало магнитное поле, вызывающее отклонение дуги



Отклонение дуги хорошо заметно при сварке открытой дугой, но в случае сварки под флюсом его выявление может оказаться достаточно сложным. В таком случае оно диагностируется по дефектам сварки.

Для обратного отклонения характерны:
Сильное разбрызгивание
Подрезание, будь то постоянное или перемежающееся
Узкие, высокие сварные швы, часто с подрезанием
Большая глубина проплавления
Пористость поверхности в конце сварного шва на листовом металле
Для переднего отклонения характерны:
Широкий сварной шов с неравномерной шириной
Волнообразная форма шва
Подрезание, обычно перемежающееся
Меньшая глубина проплавления

Влияние креплений на отклонение дуги
В случае отклонения дуги оператор должен помнить о еще одном факторе – влиянии систем фиксации. Стальные крепления для рабочих изделий могут оказывать определенное воздействие на магнитное поле вокруг дуги и, соответственно, ее отклонение. Кроме того, со временем они могут намагнититься. Обычно крепления не вызывают никаких проблем при ручной сварке с силой тока меньше 250 ампер. Крепления для применения при более высокой силе тока должны иметь такую конструкцию, которая не способствовала бы отклонению дуги. Для каждой системы фиксации может потребоваться специальное исследование, которое выявило бы лучший способ устранить помехи для дуги.

При этом нужно учесть следующее:
Конструкция креплений для сварки продольных швов цилиндров (см. Рисунок 3-47) должна предполагать расстояние между опорной балкой и рабочим изделием как минимум 2,5 см.
Зажимы, которые удерживают рабочее изделие, должны быть немагнитными. Рабочий кабель нельзя подключать к медной подкладке –
по возможности соединение должно быть расположено на рабочем изделии.

Крепление должно быть изготовлено из низкоуглеродистой стали. Это позволит избежать накапливания постоянных магнитных свойств.
Сварка по направлению к закрытому концу «»рогообразных»» креплений также помогает снизить обратное отклонение дуги.
Крепление должно быть достаточно длинным для того, чтобы при необходимости можно было использовать конечные опоры.
Не используйте в качестве подкладки медные полосы на стальных балках, как показано на Рисунке 3-48. Стальная часть подкладки лишь усилит отклонение дуги.
Расстояние между зажимами должно быть минимальным. Большие промежутки могут привести к
образованию зазоров и отклонению дуги.
Не используйте системы фиксации с крупными стальными деталями только с одной стороны шва. Сбалансируйте их аналогичной конструкцией с другой стороны.


Понимание причин отклонения дуги и способов его диагностики позволит операторам полностью его контролировать и создавать сварные швы без связанных с ним дефектов.
Принципы дуговой сварки
Дуговая сварка – это один из нескольких способов соединения металлов методом сплавления. Для этого в зоне соединения значительно повышают температуру, из-за чего края двух деталей плавятся и перемешиваются друг с другом или с расплавленным буферным металлом. После охлаждения и застывания между ними образуется металлургическая связь. Так как соединение представляет собой смесь металлов, чаще всего оно обладает такими же прочностными характеристиками, что и металл соединяемых деталей. Это большое преимущество над методами соединения без расплавления металлов (пайки и т. д.), которые не позволяют продублировать физические и механические характеристики основных металлов.

Рис. 1. Схема контура дуговой сварки

При дуговой сварке необходимое для плавления металла тепло выделяется электрической дугой. Эта дуга образуется между рабочим изделием и электродом (в виде стержня или сварочной проволоки), которую вручную или механически направляют в сварочную ванну. Электрод может быть неплавким и служить исключительно для замыкания контура между рабочим изделием и наконечником. Также помимо переноса тока он может быть предназначен для добавления в сварочную ванну присадочного металла. В производстве металлоизделий чаще используется второй тип электродов.

Сварочный контур
Упрощенная схема сварочного контура показана на Рис. 1. Он состоит из источника постоянного или переменного тока, который подключается кабелями к свариваемой детали и электрододержателю.
Дуга возникает в момент, когда кончиком электрода прикасаются к рабочему изделию и сразу же приподнимают его от поверхности.
Температура дуги составляет около 3600ºC. Этого достаточно, чтобы расплавить основной металл и материал электрода, образуя при этом сварочную ванну, которую иногда называют «кратером». После того, как электрод переместится дальше, кратер застынет и образует сварочное соединение.

Газовая защита
Однако для соединения металлов простого перемещения электрода недостаточно. При высокой температуре металлы склонны вступать в реакцию с содержащимися в воздухе химическими элементами – кислородом и азотом. Когда расплавленный металл в сварочной ванне вступает в контакт с воздухом, в нем начинают образовываться оксиды и нитриды, из-за которых намного падают прочностные характеристики металла. Поэтому многие процессы дуговой сварки предполагают какой-либо способ изолировать дугу и сварочную ванну с помощью защитного газа, пара или шлака. Это называют защитой дуги. Такая защита предотвращает или минимизирует контакт расплавленного металла с воздухом. Кроме того, защита может улучшить сварочно-технологические характеристики. В качестве примера можно назвать гранульный флюс, который, помимо прочего, содержит деоксиданты.

Рис. 2. Защита сварочной ванны с помощью покрытия электрода и слоя флюса на наплавлении.

На Рисунке 2 показана типичная схема газовой защиты дуги и сварочной ванны. Выступающее за границы электрода покрытие плавится в точке контакта с дугой и образует облако защитного газа, а слой флюса защищает еще не застывший металл наплавления позади дуги.
Электрическая дуга представляет сбой достаточно сложное явление. Хорошее понимание физики дуги поможет сварщику лучше контролировать свою работу.

Природа дуги
Электрическая дуга представляет собой ток через дорожку ионизированного газа между двумя электродами. При этом возникающая между отрицательно заряженным катодом и положительно заряженным анодом дуга выделяет много тепла, так как в ней постоянно сталкиваются положительные и отрицательные ионы.
В некоторых условиях сварочная дуга не только вырабатывает необходимое для плавления электрода и основного металла тепло, но и переносит расплавленный металл с кончика электрода на рабочее изделие. Существует несколько технологий переноса металла. Например, среди них можно отметить:
Перенос силами поверхностного натяжения (Surface Tension Transfer®), когда капля расплавленного металла касается сварочной ванны и втягивается в нее силами поверхностного натяжения;
Струйный перенос металла – когда электрический разряд выталкивает каплю из расплавленного металла на кончике электрода в сварочную ванну. Такой процесс хорошо подходит для потолочной сварки.
При использовании плавкого электрода жар от дуги расплавляет кончик электрода. От него отделяются капли металла, которые пермещаются через дугу к рабочему изделию. При использовании плавкого электрода жар от дуги расплавляет кончик электрода. От него отделяются капли металла, которые направляются через дугу к рабочему изделию. При использовании угольного или вольфрамового (TIG) электрода этого не происходит. В таком случае металл наплавления поступает в соединение из второго электрода или проволоки.
Большая часть тепла дуги поступает в сварочную ванну через расходуемые электроды. Это позволяет обеспечить более высокую термическую эффективность и сконцентрировать зону термического воздействия.
Так как для замыкания электрического контура нужна ионизированная дорожка между электродом и рабочей поверхностью, простого включения тока будет недостаточно. Необходимо «поджечь» дугу. Этого можно добиться кратковременным повышением напряжения или прикосновением электрода к контактной поверхности до тех пор, пока она не нагреется.
Для сварки может использоваться как постоянный ток (DC) прямой или обратной полярности, так и переменный (AC). Выбор рода и полярности тока зависит от конкретного процесса сварки, типа электрода, газовой среды в зоне дуги и свариваемого металла.
Как возникает дуга?

Неотъемлемой частью электродуговой сварки является сварочная дуга. Именно она необходима для нагрева изделий и присадочных материалов, их расплавления и последующего сваривания. Сварочная дуга – разряд электрического тока между сварочным электродом и свариваемым изделием. Дуга разогревается до высоких температур порядка 7000^oC, что позволяет легко плавить все существующие виды металлов и другие материалы.
Для появления дуги может использоваться ток любого рода: переменный или постоянный прямой или обратной полярности. Различные рода тока используются для различных видов работ.
Различают дугу прямого и косвенного действия. Прямая, или зависимая, дуга зажигается между электродом и свариваемым изделием. Косвенная, или независимая, дуга горит между двумя электродами, минуя само изделие.
Электрический ток подается от источника питания на электрод. Ток подается непрерывно, поэтому изделие перед работой необходимо заземлить. Для этого в сварочной машине предусмотрен специальный заземляющий кабель. В результате подачи тока между электродом и изделием образуется электрический разряд. В момент соприкосновения электрода и изделия происходит короткое замыкание. После этого электрод медленно приподнимается над изделием, и образуется дуга, используемая для электросварки.
При ручной дуговой сварке зажигание дуги может быть происходить в результате касания или чирканья электродом по изделию. Современное сварочное оборудование позволяет получить дугу бесконтактным способом с помощью генератора высокочастотных колебаний.
В сварке MMA используется стандартный сварочный электрод. В сварке методом TIG для образования дуги применяется неплавящийся вольфрамовый электрод, а также дополнительно используется присадочная проволока, подаваемая вручную. В сварка методом MIG/MAG электродом для подачи тока служит сама сварочная проволока, подаваемая из специального пистолета. В этом случае проволока выполняет две функции: функцию электрода и функцию присадочного материала.
Для качественного выполнения шва дуга должна быть стабильной. Поэтому большое внимание должно уделяться бесперебойной подаче напряжения. Тип проволоки и скорость ее подачи должны соответствовать свариваемым изделиям. Это также влияет на стабильность электродуги.
Качество горения дуги зависит и от квалификации сварщика. Грамотный сварщик должен уметь поддерживать оптимальное расстояние от электрода до свариваемых кромок и выдерживать постоянную скорость перемещения горелки. Использование современных аппаратов, в том числе для автоматической сварки, позволяет облегчить работу сварщика и снизить влияние человеческого фактора на стабильность дуги и качество получаемого шва.

Излучение сварочной дуги
Известно, что от дуги идет сильное излучение. Одной вспышки достаточно, что бы в глазах появилось ощущения шершавого песка. Однако не многие знают, что реальное излучение многократно выше, чем мы можем видеть. Дело в том, что около 70% лучевой энергии выделяется в виде ультрафиолета. 15% в виде инфракрасного излучения, это все не видимые для человеческого глаза лучи и только 15% в виде видимого света. Спектр излучения дуги Вы можете найти в графике ниже.

Рассмотрим сварочный ультрафиолет. Его спектр имеет 3 составляющих. Короткий средневолновый и длинный ультрафиолет. С длинным ультрафиолетом живые организмы на земле научились сосуществовать. По-другому дело обстоит со средним и коротковолновым излучением. От этого крайне опасного космического излучения нас спасает озоновый слой. При сварке от средне и коротковолнового ультрафиолета может спасти только правильно подобранные средства защиты. Это крайне опасное излучение для кожи и глаз. К сожалению не все средства защиты выдерживают это испытание. Данный ультрафиолет имеет глубокую проникающую способность и способен проникать сквозь индивидуальные средства защиты. Опытные сварщики знают, что после долгой работы в паранитовой маске лицо краснеет. Это значит, что этот корпус маски не защищает лицо сварщика от коротковолнового ультрафиолета. У производителей масок имеется понятие, тон пропускания ультрафиолета корпуса маски. Это тон для высококачественных масок варьируется в пределах 13-16 DIN. К сожалению эти характеристики не принято показывать. Сварочное стекло и самозатемняющийся картридж, тоже должен иметь защиту от ультрафиолета.
Самозатемняющиеся картриджи даже в открытом состоянии должны иметь степень затемнения по отношению к ультрафиолету не менее 13 DIN. Эта характеристика указывается производителями и должна быть в пределах от 13 DIN и больше. Маска сварщика Tecmen имеет постоянную защиту DIN 16 от ИК и УФ типов излучения, что подтверждено сертификатом соответствия Таможенного Союза.
Инфракрасное излучение не столь опасно как ультрафиолетовое, но оно может привести к головной боли и преждевременному переутомлению. Как результат к большей вероятности брака и производственного травматизма.
Сварка ММА — EWM AG

Общая информация
Cварка MMA (номер процесса 111) относится к методам сварки плавлением, а именно к методам дуговой сварки металлическим электродом. В ISO 857-1 (издание 1998 г.) сварочные процессы этой группы в переводе с английского определяются следующим образом:
Дуговая сварка металлическим электродом: процесс дуговой сварки с использованием расходуемого электрода. Дуговая сварка металлическим электродом без защитного газа: процесс дуговой сварки металлическим электродом без внешний подачи защитного газа. Ручная дуговая сварка металлическим электродом: выполняемая вручную дуговая сварка металлическим электродом с покрытием.
В Германии последний метод называется ручной дуговой сваркой (в разговорном варианте – сваркой стержневым электродом). В англоязычном пространстве эта технология называется MMA или MMAW (Manual Metal Arc Welding – ручная дуговая сварка металлическим электродом). Она характеризуется тем, что электрическая дуга горит между плавящимся электродом и сварочной ванной. Внешняя защита отсутствует, всю защиту от атмосферы обеспечивает электрод. При этом он является источником дуги и сварочной присадкой. Покрытие образует шлак и (или) защитный газ, которые, кроме прочего, защищают переходящую каплю и сварочную ванную от проникновения содержащихся в атмосфере кислорода, азота и водорода.

Род тока
Для ручной дуговой сварки (стержневым электродом) можно использовать как постоянный, так и переменный ток, однако не все типы покрытий стержневых электродов подходят для сварки переменным током синусоидальной формы, например, чисто основные электроды. При сварке постоянным током у электродов большинства типов отрицательный полюс подключается к электроду, а положительный – к заготовке. Исключением являются основные электроды. Они лучше свариваются при подключении к положительному полюсу. То же относится к определенным электродам с целлюлозным покрытием. Дополнительные сведения можно найти в разделе «Типы электродов». Электрод – главный инструмент сварщика. Он ведет дугу, горящую на конце электрода, по сварочному шву, расплавляя кромки стыка (см. рис. 2). В зависимости от вида шва и толщины основного материала требуется разная сила тока. Поскольку токонагрузочная способность электродов ограничена в зависимости от их диаметра и длины, стержневые электроды поставляются в исполнениях различных размеров. В таблице 1 приведены стандартные размеры по EN 759. Чем больше диаметр стержня, тем большую силу тока можно использовать.

Типы электродов
Существуют стержневые электроды с покрытиями очень разных составов. От структуры покрытия зависят характеристики плавления электрода, его сварочные свойства и качество сваренного материала (более подробные сведения приведены в разделе «Какой электрод для какой цели». В соответствии с EN 499 у стержневых электродов для сварки нелегированных сталей существуют различные типы покрытий. При этом следует различать базовые и смешанные типы. Буквы, используемые в обозначениях, указывают на английские термины. Здесь C означает «целлюлоза» (cellulose), A – «кислый» (acid), R – «рутиловый» (rutile), а B – «основной» (basic). В Германии в основном используется рутиловый тип. Покрытие стержневых электродов может быть тонким, средним или толстым. Поэтому для уточнения рутиловые электроды с толстым покрытием (а в принципе электроды этого типа предлагаются со всеми тремя вариантами покрытий) обозначаются буквами RR. У легированных и высоколегированных стержневых электродов такого разнообразия покрытий нет. У стержневых электродов для сварки нержавеющих сталей, нормированных по EN 1600, различаются, к примеру, только рутиловые и основные электроды, как и у стержневых электродов для сварки жаропрочных сталей (EN 1599), причем в этом случае существуют смешанные рутилово-основные типы без особых указаний. Это, например, электроды с улучшенными характеристиками для сварки в сложных положениях. Стержневые электроды для сварки высокопрочных сталей (EN 757) бывают только с основными покрытиями.

Свойства типов покрытий
Сварочные характеристики в особой степени зависят от состава и толщины покрытия. Это относится как к стабильной сварочной дуге, так и к переходу металла при сварке и вязкости шлака и сварочной ванны. Особое значение при этом имеет размер капель, переходящих в дуге.
На этом рисунке схематично изображен капельный переход при использовании четырех базовых типов покрытий: целлюлозные (a), рутиловые (b), кислые (c), основные (d).
Покрытие состоит в основном из органических компонентов, которые сгорают в сварочной дуге, образуя газ для защиты места сварки. Поскольку кроме целлюлозы и других органических веществ покрытие содержит лишь небольшое количество веществ, стабилизирующих сварочную дугу, шлак почти не образуется. Целлюлозные типы особенно хорошо подходят для сварки вертикальных швов, так как при их использовании не следует опасаться затекания шлака вперед.
Кислый тип (A), покрытие которого большей частью состоит из железных и марганцевых руд, отдает в атмосферу дуги большее количество кислорода. Он проникает и в свариваемый материал, уменьшая его поверхностное натяжение. Это обеспечивает струйный переход металла очень мелкими каплями и низкую вязкость свариваемого материала. Поэтому электроды этого типа не подходят для сварки в неудобных положениях. Температура сварочной дуги очень высока, что обеспечивает высокую скорость сварки, однако при этом возможно образование подрезов. Эти недостатки привели к тому, что в Германии больше почти не используются стержневые электроды чисто кислого типа.
Их место заняли электроды рутилово-кислого типа (RA), то есть сочетание кислого и рутилового электрода. Этот электрод обладает соответствующими сварочными характеристиками. Покрытие рутилового типа (R/RR) большей частью состоит из оксида титана в форме минералов рутила (TiO2) или ильменита (TiO2 . FeO) или из искусственного оксида титана. Электроды этого типа отличаются переходом металла мелкими или средними каплями, спокойным плавлением с малым количеством брызг, очень точным рисунком шва, хорошей удаляемостью шлака и хорошими характеристиками повторного зажигания. Последним отличаются только рутиловые электроды с высоким содержанием TiO2 в покрытии. Это значит, что уже начавший плавиться электрод можно повторно зажечь, не удаляя кратер покрытия. Пленка шлака, образовавшаяся в кратере, при достаточно большом содержании TiO2 обладает практически той же проводимостью, что и полупроводник, так что при установке кромки кратера на заготовку протекает достаточно тока для зажигания дуги без касания стержнем заготовки. Такое спонтанное повторное зажигание важно в тех случаях, когда процесс сварки часто прерывается, например, при сваривании коротких швов.
Помимо чисто рутиловых электродов в этой группе есть еще и несколько смешанных типов. Следует упомянуть рутилово-целлюлозный тип (RC), у которого часть рутила заменена целлюлозой. Поскольку целлюлоза сгорает во время сварки, образуется меньше шлака. Поэтому такие электроды можно использовать и для сварки вертикальных швов (поз. PG). Однако этот тип обладает хорошими характеристиками и при сварке в большинстве других положений.
Еще одним смешанным типом является рутилово-основной (RB). Его покрытие несколько тоньше, чем у типа RR. Благодаря этому и особой шлаковой характеристике этот тип особенно хорошо подходит для сварки в вертикальном положении снизу вверх (PF). Остается еще основной тип (B). У этого типа покрытие большей частью состоит из основных оксидов кальция (CaO) и магния (MgO), к которым добавляется плавиковый шпат (CaF2) для разжижения шлака. При высоком содержании плавикового шпата ухудшается свариваемость переменным током. По этой причине чисто основные электроды не следует использовать с переменным током синусоидальной формы, однако существуют смешанные типы с меньшим количеством плавикового шпата в покрытии, которые можно использовать с этим видом тока. Переход металла основных электродов осуществляется средними и крупными каплями, а сварочная ванна является вязкотекучей. Этот электрод можно успешно использовать во всех позициях. Однако возникающие валики слишком сильно изогнуты и более грубы из-за большей вязкости свариваемого материала. Свариваемый материал отличается очень хорошими характеристиками вязкости.
Основные покрытия гигроскопичны. Поэтому такие электроды следует хранить с особой аккуратностью в сухом месте. Влажные электроды нужно просушить. Однако, если сварка ведется сухими электродами, в свариваемом материале содержится очень мало водорода. Помимо стержневых электродов с обычным выходом (< 105 %) существуют и такие, которые благодаря порошку железа, добавляемому поверх покрытия, имеют больший выход, в большинстве случаев > 160 %. Такие типы называются электродами с железным порошком или высокомощными электродами. Благодаря высокой мощности расплавления их во многих случаях можно использовать с большей экономичностью, чем обычные электроды, однако, как правило, их можно применять только в ровной (PA) и горизонтальной позиции (PB).

Правильная сварка MMA
Сварщику требуется хорошее образование, причем не только с ремесленной точки зрения. Для предотвращения ошибок ему необходимы и соответствующие специальные знания. Директивы в сфере образования, разработанные Немецким союзом сварочных и аналогичных технологий, признаны во всем мире и уже приняты Международным институтом сварки. Как правило, перед началом сварки заготовки прихватываются. Места прихвата должны быть настолько длинными и толстыми, чтобы во время сварки заготовки не могли недопустимо стянуться, что привело бы к разрыву мест прихвата.

Заготовка

Сварочный шов

Шлак

Сварочная дуга

Электрод с покрытием

Электрододержатель

Источник сварочного тока

Зажигание сварочной дуги
При ручной сварке стержневыми электродами процесс начинается с контактного зажигания. Для замыкания цепи тока между электродом и заготовкой сначала должно произойти короткое замыкание, после чего электрод нужно сразу слегка приподнять – зажжется электрическая дуга. Зажигать дугу за пределами шва нельзя. Ее следует зажигать только в тех местах, которые после этого сразу будут расплавлены. В тех местах зажигания, где это не происходит, из-за резкого нагрева, особенно в чувствительных материалах, могут возникать трещины. У основных электродов, склонных к начальной пористости, зажигание должно производится значительно раньше непосредственного начала сварки. После этого дуга возвращается к начальной точке шва, и во время сварки первые капли, которые в большинстве своем пористы, снова расплавляются.

Направление электрода
Электрод подводится к поверхности стального листа вертикально или под небольшим уклоном. Он слегка наклоняется в направлении сварки. Видимая длина сварочной дуги, то есть расстояние между кромкой кратера и поверхностью заготовки, должна примерно равняться диаметру стержня. Базовые электроды следует использовать с очень короткой дугой (расстояние = 0,5 x диаметра стержня). Для этого их следует вести в более вертикальном положении, чем рутиловые электроды. В большинстве позиций свариваются ниточные наплавленные валики, либо электрод слегка покачивается вверх при увеличении ширины шва. Только в позиции PF валики с поперечными колебаниями электрода проводятся по всей ширине шва. Как правило, электрод при сварке располагается под острым углом, только в позиции PF – под прямым углом.
Разделка кромок

Стержневой электрод

Жидкий свариваемый материал

Жидкий шлак

Застывший шлак

Магнитное дутье
Под магнитным дутьем понимают явление, при котором сварочная дуга при отклонении от центральной оси удлиняется, издавая шипящий звук. Из-за этого отклонения могут возникать непровары. Провар может оказаться дефектным, а при сварочных процессах с направлением шлака из-за затекания шлака вперед в шве могут возникать включения шлака. Отклонение дуги вызывается силами, связанными с окружающим магнитным полем. Как и любой проводник, по которому течет ток, электрод и сварочная дуга окружены кольцеобразным магнитным полем, которое изменяет направление в области дуги при переходе в основной материал. В результате магнитные линии уплотняются на внутренней стороне и расширяются на внешней. Дуга отклоняется в область меньшей плотности линий тока. При этом она удлиняется и издает шипящий звук из-за повышенного напряжения дуги. Таким образом, противоположный полюс оказывает на сварочную дугу отталкивающее действие. Другая магнитная сила приводит к тому, что магнитное поле лучше распространяется в ферромагнитном материале, чем в воздухе. Поэтому сварочная дуга притягивается большими массами железа. Это проявляется, например, тем, что при сварке намагничиваемого материала в концах листах дуга отклоняется наружу. Предотвратить отклонение дуги можно путем соответствующего наклона электрода. Так как при сварке постоянным током магнитное дутье проявляется особенно сильно, этого можно избежать путем сварки переменным током или, по крайней мере, значительно уменьшить. Особенно сильно магнитное дутье может проявляться при сварке корневых слоев из-за большой массы железа. Здесь можно улучшить магнитный поток с помощью расположенных тесно друг к другу, не слишком коротких мест прихвата.

Параметры сварки
При ручной сварке стержневыми электродами регулируется только сила тока, напряжение сварочной дуги зависит от ее длины, которую поддерживает сварщик. При настройке силы тока следует учесть токонагрузочную способность электродов соответствующего диаметра. При этом действует правило, согласно которому нижние предельные значения относятся к сварке корневых слоев и позиции PF, верхние, напротив, к остальным позициям, а также к заполняющим и верхним слоям. С увеличением силы тока растет мощность расплавления и, следовательно, скорость сварки. Провар также увеличивается с увеличением силы тока. Указанные значения силы тока относятся только к нелегированным и низколегированным сталям. У высоколегированных сталей и материалов на основе никеля из-за большего электрического сопротивления стержня требуются более низкие значения.

Сила тока в зависимости от диаметра электрода

Необходимо принять во внимание следующие основные правила расчета отдельных значений силы тока в амперах:
20-40 x Ø
При диаметре 2,0 мм сила тока должна составлять 40-80 A

При диаметре 2,5 мм сила тока должна составлять 50-100 A

30-50 x Ø
При диаметре 3,2 мм сила тока должна составлять 90-150 A

При диаметре 4,0 мм сила тока должна составлять 120-200 A

При диаметре 5,0 мм сила тока должна составлять 180-270 A

35-60 x Ø
При диаметре 6,0 мм сила тока должна составлять 220-360 A

Для успешной ручной сварки стержневыми электродами вам потребуется следующее оборудование:
Что такое дуговая сварка? — Определение и типы процессов
Дуговая сварка — это тип процесса сварки, в котором используется электрическая дуга для создания тепла для плавления и соединения металлов. Источник питания создает электрическую дугу между расходуемым или неплавящимся электродом и основным материалом, используя либо постоянный (DC), либо переменный (AC) ток.
Эта статья входит в серию часто задаваемых вопросов TWI.
Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить консультацию специалиста:
contactus @ twi.co.uk
Щелкните здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .
Как это работает?
Дуговая сварка — это процесс сварки плавлением, используемый для соединения металлов. Электрическая дуга от источника переменного или постоянного тока создает интенсивное тепло около 6500 ° F, которое плавит металл в месте соединения двух заготовок.
Дуга может управляться вручную или механически вдоль линии соединения, в то время как электрод либо просто проводит ток, либо проводит ток и одновременно плавится в сварочной ванне, подавая присадочный металл в соединение.
Поскольку металлы химически реагируют с кислородом и азотом в воздухе при нагреве дугой до высоких температур, для сведения к минимуму контакта расплавленного металла с воздухом используется защитный газ или шлак. После охлаждения расплавленные металлы затвердевают, образуя металлургическую связь.
Какие бывают типы дуговой сварки?
Этот процесс можно разделить на два разных типа; методы плавления и неплавящегося электрода.
Методы расходных электродов
Сварка металлов в инертном газе (MIG) и сварка металлов в активном газе (MAG)
Также известная как Газовая дуговая сварка металла (GMAW) , использует защитный газ для защиты основных металлов от загрязнения.
Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)
Также известна как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA или MMAW) , дуговая сварка под защитным флюсом или дуговая сварка — это процесс, при котором дуга зажигается между металлическим стержнем (электрод с покрытием из флюса) и заготовкой поверхность стержня и заготовки плавится, образуя сварочную ванну. Одновременное плавление флюсового покрытия на стержне приведет к образованию газа и шлака, защищающего сварочную ванну от окружающей атмосферы.Это универсальный процесс, идеально подходящий для соединения черных и цветных металлов различной толщины во всех положениях.
Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)
Созданный как альтернатива SMAW, FCAW использует непрерывно запитанный расходный порошковый электрод и источник постоянного напряжения, что обеспечивает постоянную длину дуги. В этом процессе используется либо защитный газ, либо только газ, создаваемый флюсом, чтобы обеспечить защиту от загрязнения.
Дуговая сварка под флюсом (SAW)
Часто используемый процесс с непрерывной подачей расходуемого электрода и защитным слоем из плавкого флюса, который становится проводящим при расплавлении, обеспечивая прохождение тока между деталью и электродом.Флюс также помогает предотвратить разбрызгивание и искры, подавляя пары и ультрафиолетовое излучение.
Электрошлаковая сварка (ESW)
Вертикальный процесс, используемый для сварки толстых листов (более 25 мм) за один проход. ESW основывается на зажигании электрической дуги до того, как добавка флюса погасит дугу. Флюс плавится, когда расходный материал проволоки подается в ванну расплава, что создает расплавленный шлак на поверхности ванны. Тепло для плавления проволоки и краев пластины генерируется за счет сопротивления расплавленного шлака прохождению электрического тока.Две медные башмаки с водяным охлаждением следят за ходом процесса и предотвращают стекание расплавленного шлака.
Дуговая сварка шпилек (SW)
Подобно сварке оплавлением, SW соединяет гайку или крепеж, обычно с фланцем с выступами, которые плавятся для создания соединения, с другой металлической деталью.
Методы использования нерасходуемых электродов
Сварка вольфрамом в среде инертного газа (TIG)
Также известная как Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) , использует неплавящийся вольфрамовый электрод для создания дуги и инертный защитный газ для защиты сварного шва и ванны расплава от атмосферного загрязнения.
Плазменно-дуговая сварка (PAW)
Подобно TIG, PAW использует электрическую дугу между неплавящимся электродом и анодом, которые расположены внутри корпуса резака. Электрическая дуга используется для ионизации газа в горелке и создания плазмы, которая затем проталкивается через тонкое отверстие в аноде, чтобы достичь опорной пластины. Таким образом плазма отделяется от защитного газа.
Что такое дуга и как работает дуговая сварка?
Яркий голубоватый свет.Все шипит и трещит. Вы можете почувствовать напряжение в воздухе. Это то, что приходит в голову большинству людей, когда они слышат слово «дуга». Молния — это дуга, которую вы можете увидеть во время грозы. На железной дороге между цепной линией и пантографом иногда ненадолго образуется дуга. Сварщики целенаправленно используют дугу для соединения металлов. Но что именно происходит?
Что такое дуга и как она создается?
Между двумя точками должна существовать разность электрических потенциалов, чтобы образовалась дуга: на одном конце имеется избыток электронов (отрицательно заряженные элементарные частицы внутри атомной оболочки) и, следовательно, отрицательный заряд.С другой стороны, недостаток электронов приводит к положительному электрическому заряду. Эта разница генерирует напряжение.
При определенных условиях происходит явление, известное как пробой диэлектрика. Это происходит, когда физические силы пытаются уравновесить разницу между зарядами. Создается канал, в котором тепло и высокое напряжение ионизируют газ между полюсами, образуя электропроводящую плазму. По этому плазменному каналу может течь только ток. В зависимости от типа источника питания пробой может происходить в виде искры или вспышки и гаснет так же быстро, как только выравнивается разница в заряде.Как вариант, он может продолжать гореть как дуга.
Отступление: плазма
Когда на газ попадает высокий уровень энергии (например, ток в нашей атмосфере), выделяемое тепло вызывает ионизацию частиц газа. Во время этого процесса электроны удаляются из нейтральных атомов, оставляя после себя отдельные количества положительно заряженных ионов и отрицательно заряженных электронов. Эта смесь заряженных и нейтральных частиц называется плазмой.
В отличие от газов, плазма электропроводна, так как свободные носители заряда (т.е., ионы и электроны) могут проводить ток.
Когда свободные электроны сталкиваются и соединяются с ионами, энергия, которую они поглотили во время своего более раннего разделения, снова высвобождается в виде света. То, что мы воспринимаем как молнию, электрическую искру или дугу, — это плазменный столб, через который протекает ток. Сам ток остается невидимым.
Что такое дуговая сварка?
Температура плазменного столба дуги составляет от 3500 до 15500 градусов по Цельсию; достаточно высокий, чтобы расплавиться и соединиться с металлом.Между основным материалом и электродом, имеющим противоположную полярность, горит дуга.
В случае газовой дуговой сварки (GMAW) полярность проволочного электрода положительная, а полярность основного материала — отрицательная.
В процессе TIG ток протекает между вольфрамовым электродом с отрицательной полярностью и деталью с положительной полярностью.
Различают различные процессы дуговой сварки:
Дуговая Сварка плавящимся электродом
Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) использует газ, который предотвращает реакцию расплавленного металла с атмосферой.Название, данное процессу сварки, зависит от типа используемого газа, который может быть инертным, например, гелий, аргон или их смесь, или активным, например CO ₂. Соответствующие сварочные процессы известны как сварка в среде инертного газа (MIG) или в среде активного газа (MAG). Бесконечный проволочный электрод (сварочная проволока) во время процесса плавится и действует как присадочный металл.
Особый вид сварки GMAW: тандемный процесс с двумя сварочными проволоками и двумя дугами.
Ручная дуговая сварка металлическим электродом : При сварке стержневым электродом, также известной как электродная сварка или ручная дуговая сварка металлическим электродом, используется плавящийся стержневой электрод.Покрытие электрода плавится во время сварки, создавая среду защитного газа и защитный слой шлака. Дополнительная подача газа не требуется.
1: Стержень
2: Покрытие
3: Капли металла
4: Среда защитного газа
5: Жидкий металл шва
6: Сплошной металл шва
7: Заготовка
8: Жидкий шлак
9: Твердый шлак
10: Дуга
Сварка порошковой проволокой сочетает в себе принцип стержневого электрода с операцией сварки MIG / MAG: электрод с бесконечной проволокой состоит из металлического покрытия (присадочного металла), заполненного порошком, который образует шлак.Обычно используется защитный газ; однако самозащитный проволочный сердечник не требует дополнительного защитного газа.
При дуговой сварке под флюсом слой порошкового флюса выполняет ту же функцию, что и покрытие электрода при ручной дуговой сварке металлическим электродом: непрерывно подаваемый проволочный электрод плавится под покрытием из защитного порошка.
Дуговая Сварка неплавящимся электродом
При сварке вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) используется неплавящийся вольфрамовый электрод и инертный защитный газ.Сварка может выполняться как с присадочным металлом, так и без него.
Как и сварка TIG, для плазменной сварки требуется неплавящийся электрод. Он расположен в корпусе горелки, где нагревает газ для создания плазмы. Плазма подается через охлаждаемое узкое газовое сопло к заготовке, что объясняет, почему дугу также называют сжатой дугой. Достигается чрезвычайно высокая плотность энергии. Кроме того, плазма окружена инертным защитным газом, чтобы предотвратить реакцию сварочной ванны с кислородом в атмосфере.
Следующий блог содержит несколько советов о том, когда использовать какой процесс дуговой сварки:
TIG, MIG / MAG или электродная сварка: когда какой процесс сварки использовать?
Что такое дуговая сварка? Определения и процессы дуговой сварки
Определение и типы процессов дуговой сварки
Дуговая сварка — это один из многих процессов сварки плавлением, используемых для соединения металлов. Он использует электрическую дугу для создания сильного тепла для плавления и соединения металлов. Источник питания генерирует электрическую дугу между расходуемым или неплавящимся электродом и основным металлом.Сварщики могут использовать как постоянный ток (DC), так и переменный ток (AC).
Как это работает?
Дуговая сварка работает с использованием электрической дуги от источника переменного или постоянного тока для генерирования ошеломляющего тепла около 6500 градусов по Фаренгейту на конце, для плавления основных металлов и для создания лужи расплавленного металла и соединения двух частей.
Дуга образуется между заготовкой и электродом, который перемещается вдоль линии соединения механически или вручную.Электродом может быть стержень, по которому ток проходит между наконечником и обрабатываемой деталью, или стержень или проволока, которые проводят ток, а также плавятся и подают присадочный металл в соединение.
Металл имеет тенденцию вступать в химическую реакцию с элементами воздуха, такими как кислород и азот, когда нагревается дугой до экстремальных температур. Это приводит к образованию оксидов и нитридов, которые снижают прочность сварного шва. Следовательно, необходимо использовать защитный газ, шлак или пар, чтобы уменьшить контакт расплавленного металла с воздухом.После охлаждения детали расплавленный металл может затвердеть, образуя металлургическую связь.
Какие бывают типы дуговой сварки?
Дуговую сварку можно разделить на две разные формы:
Методы расходных электродов
Газовая сварка с металлическими вставками (MIG) и сварка металлов в активном газе (MAG)
Этот вид дуговой сварки также известен как газовая дуговая сварка (GMAW). MIG использует защитный газ, такой как аргон, диоксид углерода или гелий, для защиты основных металлов от разрушения в результате загрязнения.
Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)
Этот вид сварки также известен как сварка штучной сваркой или ручная дуговая сварка металлическим электродом. В этом процессе дуга помещается между металлическим стержнем, покрытым электродным флюсом, и рабочим сегментом, чтобы расплавить его и сформировать сварочную ванну. Флюсовое покрытие электрода на металлическом стержне расплавляется с образованием газа, который защищает сварочную ванну от воздуха. В этом процессе не используется давление, а присадочный металл формируется электродом. Этот процесс лучше всего подходит для черных металлов, потому что их можно сваривать в любом положении.Черные металлы — это сплавы, состоящие в основном из железа и углерода.
Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)
Этот вид сварки может использоваться вместо SMAW. FCAW использует газ, образованный флюсом, для защиты заготовки от загрязнения. Это позволяет оператору выполнять сварку на открытом воздухе даже в ветреную погоду. Он работает за счет использования постоянно подаваемого расходуемого порошкового электрода и источника постоянного напряжения для создания постоянной длины дуги. Этот вид сварки отлично подходит для общего ремонта и судостроения, поскольку хорошо работает с более толстыми швами.
Дуговая сварка под флюсом (SAW)
SAW включает образование дуги между постоянно подаваемым расходуемым электродом или проволокой и заготовкой. Этот процесс создает покрытие из плавкого флюса, который создает защитный газ для защиты рабочей зоны. Процесс становится проводящим при литье и создает путь тока между электродом и заготовкой. Флюс велик, поскольку он предотвращает разбрызгивание и искры, одновременно подавляя пары и ультрафиолетовое излучение.
Электрошлаковая сварка (ESW)
ESW — это процесс сварки, в котором используется тепло, выделяемое электрическим током, протекающим между плавящимся электродом и заготовкой. При этом образуется расплавленный шлак, который покрывает поверхность сварного шва. Сопротивление расплавленного шлака прохождению электрического тока создает тепло для плавления проволоки и краев пластины. Металл затвердевает при попадании на него воды. Это вертикальный процесс, который используется для сварки толстых листов толщиной более 25 мм за один проход.
Дуговая сварка шпилек (SW)
SW соединяет металлическую шпильку, такую как гайка или крепеж, с металлической заготовкой, нагревая обе части электрической дугой.
Методы использования неплавящихся электродов
Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)
Этот процесс также называется дуговой сваркой вольфрамовым электродом (GTAW). TIG использует неплавящийся вольфрамовый электрод для генерации электрической дуги. Дуга также действует как газовая защита для защиты сварного шва от воздуха, который может вызвать окисление.Это излюбленный метод сварки алюминия.
Плазменно-дуговая сварка (PAW)
В этом методе используется электрическая дуга между неплавящимся электродом и основным металлом. Электрод помещается в горелку, и плазмообразующий газ отделяется от защитного газа, в результате чего получаются узкие и глубокие сварные швы.
Где это используется?
Дуговая сварка широко применяется для соединения материалов во многих отраслях промышленности.
В аэрокосмической промышленности дуговая сварка используется для изготовления и ремонта самолетов, стыковки листов и для точных работ.В автомобильной промышленности дуговая сварка используется для соединения выхлопных систем и гидравлических линий. Дуговая сварка может обеспечить чрезвычайно прочное соединение даже между тонкими металлами.
В строительной отрасли дуговая сварка используется для обеспечения прочных и устойчивых соединений в зданиях, мостах и других объектах инфраструктуры. Другими отраслями промышленности, в которых используется дуговая сварка, являются нефтегазовая промышленность и электроэнергетика.
Типы стержней
В дуговой сварке используется широкий спектр стержней, которые имеют различные сильные и слабые стороны и возможности использования.Все эти факторы влияют на качество сварного шва. Стержень прикреплен к сварочному аппарату, и через него проходит ток для соединения деталей. Стержень может либо расплавиться, чтобы стать частью сварного шва, известного как расходуемые электроды, либо не расплавиться, так называемые неплавящиеся электроды.
Обычно используются стержни с покрытием. Реже можно использовать стержни без покрытия, но они создают больше брызг и затрудняют управление дугой. Стержни с покрытием лучше уменьшают загрязнение оксидов и серы из-за выделяемых ими химикатов.Покрытие стержня может быть целлюлозным, минеральным или их смесью. Не имеет значения, покрыт ли стержень или нет, пользователь должен выбрать правильный стержень для своей заготовки, чтобы создать прочные, незагрязненные сварные швы.
Преимущества дуговой сварки
Дуговая сварка имеет множество преимуществ по сравнению с другими видами сварки. Эти преимущества включают в себя:
Низкая стоимость. Это доступная техника, поскольку стоимость оборудования невысока. Также требуется меньше оборудования из-за отсутствия газа.
Переносимость. Материалы в этой технике легко транспортировать.
Используется для обработки нечистых металлов . Дуговая сварка может выполняться на загрязненных металлах.
Работа в любых условиях. Во многих дуговых процессах используется защитный газ, поэтому работу можно выполнять только в одном месте. При дуговой сварке нет необходимости в защитном газе, поэтому работа может выполняться независимо от погодных условий.
Недостатки дуговой сварки
Хотя дуговая сварка имеет много преимуществ, у нее есть и недостатки.К этим недостаткам можно отнести:
Стоимость. Хотя стоимость считается преимуществом, это также является недостатком, поскольку при этом образуется больше металлических отходов , чем при использовании других методов, что приводит к более высокой стоимости проекта.
Требуется высокий уровень навыков и подготовки. Не все операторы имеют высокий уровень подготовки и навыков.
Тонкий металл. Дуговая сварка не подходит для некоторых тонких металлов.
Преимущества и недостатки дуговой сварки
Компания Wasatch Steel часто покупает изделия для сварки стали.Мы предлагаем инструменты и продукты для всех видов сварочных работ, а также знания и ноу-хау, которые помогут вам приступить к реализации вашего последнего сварочного проекта.
Один из этих форматов, который обычно используется в мире сварки, — это дуговая сварка. Что такое дуговая сварка, и каковы ее преимущества и недостатки? Давайте посмотрим.
Что такое дуговая сварка?
Дуговая сварка — это процесс соединения металла, в данном случае стали, с помощью электричества. В отличие от большинства других форматов, в которых обычно используется газ, в этом процессе используется электричество, чтобы создать достаточно тепла, чтобы расплавить металл и сплавить его во время охлаждения.
Для дуговой сварки можно использовать как постоянный, так и переменный ток, а также использовать плавящиеся или неплавящиеся электроды, покрытые флюсом. Температура при дуговой сварке достигает 6500 градусов по Фаренгейту. Некоторые из наиболее распространенных применений дуговой сварки включают монтаж стали, ремонт тяжелого оборудования, сварку трубопроводов и многие крупные строительные проекты.
Преимущества
Использование дуговой сварки имеет ряд преимуществ по сравнению со многими другими форматами:
Стоимость — оборудование для дуговой сварки стоит по хорошей цене и доступно, и для этого процесса часто требуется меньше оборудования в первую очередь из-за отсутствия газа
Портативность — эти материалы очень легко транспортировать
Работы по грязному металлу
В защитном газе нет необходимости — процессы можно завершить во время ветра или дождя, и разбрызгивание не является серьезной проблемой
Недостатки
Есть несколько причин, по которым некоторые люди ищут другие варианты помимо дуговой сварки для определенных типов проектов.Эти недостатки могут включать:
Более низкая эффективность — при дуговой сварке обычно образуется больше отходов, чем при сварке многих других типов, что в некоторых случаях может увеличить стоимость проекта
Высокий уровень квалификации — операторы проектов по дуговой сварке нуждаются в высоком уровне квалификации и обучении, и не все профессионалы имеют это
Тонкие материалы — использование дуговой сварки некоторых тонких металлов может быть затруднительно
Готовы узнать больше об этой или любой другой нашей металлургической компании? Наши профессионалы в Wasatch Steel всегда рядом.
В чем разница? — Welding Mastermind
Независимо от того, являетесь ли вы опытным сварщиком или было возбуждено любопытство, важно понимать различные типы сварка, которые вам доступны. Каждая техника эксклюзивна, узнайте, какая один подходит вам и вашему следующему проекту!
В чем разница между TIG, MIG и Дуговая сварка? Разница между Эти три метода сварки — использование дуги. TIG означает инертный газ вольфрама , а MIG означает металлический инертный газ , а arc описывает особый процесс, который сварщики используют для соединения металлов вместе.
В настоящее время существует более 30 различных видов методов сварки, и некоторые из них намного проще, чем другие. Определенные процессы более удобны для новичков, особенно упомянутые ниже. Ты не знаете, с чего начать? Вы выбрали правильную статью.
В чем разница между TIG а сварка МИГ?
Разница между сваркой TIG и MIG — это дуга. Сварка TIG включает в себя длинный стержень, который сплавляет металлы, в то время как сварка MIG использует подающую проволоку, которая создает много искр, которые затем плавятся, чтобы создать сварную поверхность.
Сварка MIG более популярна, чем сварка TIG, из-за ее разнообразных возможностей и простоты. С MIG вы можете сваривать различные типы металлов, включая сталь и алюминий. MIG полезен для тяжелых работ и при работе с толстыми металлами.
Сварку TIG можно использовать для сплавления множества различных металлов, но эффективность этого метода ограничена, так как на него нельзя полностью положиться при работе с более толстыми металлами.
Самое большое преимущество MIG — это подача проволоки.Подача проволоки не только выполняет функцию наполнителя, но и способствует как электрод. Это позволяет плавить вместе более толстые металлы без должны быть нагреты до сердцевины. Поскольку при сварке MIG используется присадка, вы не придется менять провод так часто.
Что такое дуговая сварка?
Дуга Сварка — это метод, при котором для плавления металлов используется электрическая дуга. все вместе. Этот процесс требует интенсивного нагрева и может быть выполняется механически или вручную. Это также метод, который не для новичков.
Дуговая сварка имеет свои преимущества, потому что предлагает высокую эффективность, а также скорость. Вы всегда можете ожидать почти идеального качественный проход при дуговой сварке. Сварка создает прочную связь между металлами, дуга на сегодняшний день одна из самых сильных.
Arc — один из самых быстрых методов, но это довольно сложный навык для освоения. Операторы должны иметь высокий уровень знания и уметь работать на продвинутом, профессиональном уровне.
Как и большинство совершенных вещей, дуговая сварка потребуйте практики, а также искренних усилий и терпения.Чтобы не усложнять, здесь четыре шага, чтобы понять основы Дуговая сварка:
Создайте электрическую дугу, также известную как зажигание дуги, между куском металла, с которым вы работаете, и электродом.
Создайте бусину. Чтобы создать бусину, переместите дугу. Бусина получается из плавящегося металла. Электрод связывается и течет с металлом, плавящимся от экстремальных температур.
Придайте сварному шву текстуру и форму. Для этого переместите дугу в виде восьмерки или проявите творческий подход, используя зигзагообразный узор! Движения, которые вы создаете с помощью дуги, помогут распределить металл до желаемой ширины.
Очистите эти края! Вам не нужны остатки «шлака», которые иначе считались бы расплавленным металлом. Каждый раз, когда вы выполняете проход, обязательно чистите сварной шов щеткой. Отколите все неровные края, чтобы удалить излишки расплавленного материала. Наблюдайте за каждым проходом, чтобы остался только чистый металл.
Хотя процесс дуговой сварки может читаться просто дуга — это область, требующая мастерства. Не волнуйтесь; Есть и другие методы, которые больше подойдут как новичкам, так и начинающим сварщикам! Если ты серьезно относиться к сварке, лучше всего начать с методов, которые помогут вам в продвигаясь до уровня мастерства.Например, сварка TIG и MIG.
Какая сварочная техника Быстрее: TIG или MIG?
МИГ сварка происходит быстрее, чем сварка TIG. Пока еще важно не торопиться при использовании сварочных инструментов, вы можете ожидать завершения ваш проект за меньшее время с MIG. Сварочные горелки MIG могут работать непрерывно в течение увеличенное количество времени, что обеспечивает более высокий процент эффективности.
Если вы работаете на большом, В рамках промышленного проекта MIG значительно упростит этот процесс.Его аналог, TIG, все еще может вам сильно помочь, но это действительно замедлит работу вниз, поскольку TIG, как правило, больше ориентирован на мелкие детали, а не на скорость.
Что такое Базовый пошаговый процесс сварки MIG «в домашних условиях» нравится?
Использование простая и механизированная техника, она выглядит примерно так:
Начните с размещения вытяжного устройства над местом, где вы будете проводить сварку. Если у вас есть один из них, обязательно держите его рядом с рабочим местом.Он будет работать автоматически при выходе паров. В противном случае убедитесь, что ваше пространство открытое и дышащее.
Подготовьте рабочее место и материалы. Убедитесь, что ваши металлы зажаты вместе, чтобы они не смещались, соблюдайте настройки сварки, подготовьте сварщика, включив его и отрегулировав соответствующим образом.
Установите желаемую скорость подачи проволоки сварочного аппарата. Это полностью зависит от типа металла, с которым вы работаете. Если у вас слишком низкая настройка проволоки, вы не сможете проникнуть в металл так чисто, как вам хотелось бы.
Вы готовы к сварке. Прикоснитесь сварочной проволокой к желаемым металлическим листам и начните их плавить медленной, устойчивой рукой. Если ваша сварочная рука движется слишком быстро, вы рискуете пропустить секции сварки, что может привести к потере стабильности и плавности вашего проекта.
Наблюдайте за своей работой. Когда вы будете готовы посмотреть на свою работу, обязательно выключите сварочный аппарат, чтобы избежать травм или несчастных случаев.
Очистите свое рабочее место.Снимите со своего сварочного стола и аккуратно упакуйте сварочную проволоку MIG. Молодец, вы что-то сварили!
Практикуйтесь не менее 30 минут в день. В то время как практика в течение нескольких часов подряд обычно описывается как учебными программами, так и требованиями, последовательная практика, даже в течение более короткого времени, будет чрезвычайно полезна для вас и вашей техники.
Так как сварка MIG является наиболее простой техникой которые вы можете использовать, этот процесс легко начать, просто подготовив свой материалы и включите сварочный аппарат MIG.Это не будет сложно или сбивает с толку, потому что вам просто нужно будет выполнить очень простые шаги, которые не требуют много размышлений или мастерства.
Не расстраивайтесь, если ваш проект не работает в первозданном виде. Сварка MIG — это только начало вашего Сварочная карьера и практика доводят до совершенства! Если вы постоянно экспериментируете с разными температурами и подачей проволоки с помощью сварочного аппарата MIG вы будете больше осознавать возможные ошибки и неудачи, которые могут произойти.
Если ваши сварные швы плавятся во время первого пройти, полученный опыт будет действовать только как усвоенный урок.Возможно ваш Проблема была в настройке скорости или напряжение было не совсем подходящим! С участием последовательная практика, понимание того, как отрегулировать эти вещи, чтобы они правильно собраться вместе поможет вам в улучшении ваших общих навыков.
Не забывайте соблюдать правила техники безопасности при сварке. Всем, кто хочет стать профессионалом и продвинуться в TIG, и в конечном итоге Дуговая сварка никогда не забудет быть надежным сварщиком!
Между TIG и MIG, что обеспечит лучшее качество?
TIG сварка предлагает лучшее качество. Сварка TIG позволяет можно рассчитывать на прекрасную чистую отделку. Сварка TIG — это художественная сторона дела, так как она учитывает мастерство и детализацию.
TIG чаще используется для сложных такие проекты, как украшения, мелкий ремонт и ящики для инструментов. Сварка TIG — это все еще очень распространен и популярен на крупных промышленных предприятиях. Он используется для правильные точные детали и для конкретных частей оборудования в самолетах, в целом транспорт и, в некоторых случаях, материалы военного назначения.
Благодаря высокой точности это метод выбора для опытных сварщиков.TIG является более строгим из-за контроль качества. Вольфрамовый электрод не расходуется; вот как дуга сформирован. Для сварки TIG необходим опыт, так как присадочный металл подается в отдельности и постепенно. Это делает работу более индивидуальной. В Сварщик может контролировать как глубину, так и скорость.
Какая техника сварки проще? Работать с?
МИГ Сварка легче справляется новичкам. Только с несколько коротких недель обширного обучения сварке, любой новичок сможет получить зависание сварки MIG.Многие опытные сварщики будут называть сварку MIG как техника «горячего клея». Это упрощает понимание концепции.
Начиная с сварки MIG, применяя это как техника «горячего клея» придает процессу визуальное представление. По сути, вы просто нажимаете на спусковой крючок, чтобы начать, и отпускаете, чтобы остановиться. Ты может работать с инструментом MIG одной рукой, поэтому это лучший выбор для начинающих.
Сварка TIG немного сложнее по своему операция. В то время как новички еще могут научиться управлять своими сварочными инструментами. с этой техникой требуются специальные жесты, включающие оба ваших руками и даже ногой! У вас должна быть отличная координация, чтобы используйте сварку TIG, потому что каждая рука и ваша нога будут выполнять отдельные вещи.
Что подходит для начинающих Сварщики MIG?
Для начинающих и Сварщики-любители, эти домашние сварочные аппараты MIG — ваш лучший выбор:
Сварщик Miller Electric MIG: Miller Electric — популярное имя в сварочной отрасли, поэтому этот аппарат гарантированно будет одним из лучших по долговечности. Этот электрический сварочный аппарат MIG имеет надежную, мощную и универсальную подачу проволоки. С этим сварщиком вы можете работать над множеством проектов!
Hobart 500559 Handler Wire Welder : Hobart — еще одно известное имя в сварочной промышленности.Этот аппарат доступен по цене и отлично подходит для начинающего сварщика. Он способен сваривать сталь до 24 марок. Этот сварочный аппарат можно использовать как для небольших домашних работ, так и для больших работ с оборудованием.
Lincoln Electric 140C MIG Welder: Этот аппарат является одним из самых простых в использовании, и он обладает большой мощностью! Подобно Hobart, Lincoln идеально подходит для легких домашних проектов, но он также способен выполнять более масштабные и масштабные работы. Lincoln обеспечит чистые и прочные сварные швы MIG.
Где я могу найти Сварщики TIG для начинающих?
Прямо здесь. TIG сварка считается более продвинутой, но если у вас есть опыт работы с MIG сварщиков и уверены, что вы готовы к продвижению, вот несколько сварщиков TIG, которые рассмотрите:
AHP Alphatig 200X 200 AMP TIG Welder: Эта модель является одной из самых доступных в семье TIG для дома. Этот сварщик позволит вам экспериментировать, а это один из лучших способов научиться.AHP универсален благодаря своей способности использовать как постоянный, так и переменный ток. Легкость и маневренность гарантирует отличное качество.
ESAB 0558101694 Сварочный аппарат Miniarc: Этот сварочный аппарат также доступен по цене и легкий, но при этом обладает значительной мощностью. Miniarc может выдавать до 160 ампер, что идеально подходит для работы над деликатными проектами. Горячий старт — определенно главный аргумент. Это позволяет легко зажигать дугу. Этот сварочный аппарат TIG — один из самых удобных для начинающих.
Miller Diversion 165 Сварочный аппарат TIG 907626: Качество гарантировано, как и для всей продукции Miller. Эта машина рассчитана на напряжение 10–165 В, что делает ее намного более эффективной в этом отношении, чем другие. Этот аппарат для сварки TIG с ножной педалью является одним из лучших, но также и одним из самых дорогих. Тем не менее, вы абсолютно окупитесь с этим чрезвычайно эффективным и мощным сварочным аппаратом TIG.
Есть ли для начинающих Дуговые сварщики?
Совершенно верно! Вы можете найти некоторые из них здесь. Хотя Дуговая сварка считается мастерством сварки, вы еще можете попробовать свои силы на этом опыте прямо у себя дома.
Hobart 500421 Stickmate LX 235 AC / DC Welder: Этот сварщик предоставит вам только две записи. Тем не менее, это отличный доступный вариант для всех ваших потребностей в сварке штангой. Усилитель работает на горячих 235 ампер, эта машина мощная и может легко плавить металлы. Благодаря легкому запуску зажигание дуги происходит без проблем. Этот сварочный аппарат не предназначен для обработки более тонких металлов.Для этого вам будет лучше со сварочным аппаратом TIG или MIG!
Miller MIL907134 Устройство для ручной сварки Maxstar 150 S 120–240 В: Самое лучшее в этом сварочном устройстве — то, насколько он компактен. Не позволяйте маленькому свертку вводить вас в заблуждение. Он по-прежнему чрезвычайно мощный для своего размера. Miller Maxstar — один из самых эффективных аппаратов для дуговой / ручной сварки. При стабильном токе 230 А вы можете рассчитывать на надежный горячий запуск. Мощность этой машины регулируется, поэтому вам не придется беспокоиться о прожигании металлических материалов.
Когда пришло время выбирать сварщика, вы сначала следует признать свой набор навыков. Не стоит сразу покупать дуговой сваркой, не попробовав сначала свои силы в сварочном аппарате TIG или MIG. Те машины специально разработаны для начинающих, и вы сможете продвигаться вперед в кратчайшие сроки, если вы начнете с этого уровня.
Вам следует искать машину, которая не будет быть только эффективным, но также может принести наилучшие результаты для вашего проекта. Опять же, MIG — это самый простой вид сварки для начала, потому что это самый простой.
Сварщик МИГ встретит вас силой, но также удобная для новичков точность. То же самое можно сказать и о сварщиках TIG, но они сделают вам лучше и обеспечат эстетически чистую сварку стиль, к которому стремятся все начинающие сварщики!
Где я могу узнать, как стать A Специалист по сварке MIG, TIG или дуговой сваркой?
Можно учиться, подавая заявку на сварочную программу, или изучать ремесло путем затенения и / или работаю на профессиональных сварщиков. Пока есть много различные программы на выбор, изучите, какая из них подойдет лучше всего удовлетворить ваши потребности! Лучшие сварочные школы расположены в регионах США. Государства, где сварщики пользуются большим спросом.
При поиске учитывайте свой карьерные цели сварщика. Вы хотите получить диплом по специальности, или вы Думаете стать региональным сварщиком? Вы можете строить отношения на местном уровень, а также с небольшими предприятиями в вашем родном городе.
Профессиональная школа — не единственный способ стать Специалист по сварке MIG, TIG или дуговой сваркой. При прохождении официальной программы есть надежный, вы сможете получить все необходимые навыки, просто практика и обучение у профессиональных сварщиков в вашем регионе.
Сварка — это приобретенный навык, и вложенный будет отражен в вашей работе. Ваша тяжелая работа также будет определить, сможете ли вы найти работу и получить работу, так что будьте уверен, что ваша программа подготовит вас к успеху через дисциплину.
Общее примечание. Меня часто спрашивают, какого сварщика я рекомендую. Вы можете найти мой список с разбивкой по бюджету здесь.
Какие 4 типа сварки?
Четверг / 11 марта 2021 г.
Не все сварщики одинаковы.Сварка — это все более востребованная профессия, которая может стать для вас карьерой. Но сварка — это также навык, который можно использовать для повседневных вещей, таких как создание садового искусства или декора. Вы даже можете использовать его, чтобы улучшить свою текущую работу, особенно в сельском хозяйстве или автомобильной промышленности. Сварка имеет безграничные возможности в зависимости от того, какой вид сварки вы хотите изучить.
Существует четыре основных типа сварки. MIG — газовая дуговая сварка металла (GMAW), TIG — газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW), дуговая сварка стержнем — экранированным металлом (SMAW) и порошковая порошковая сварка (FCAW).Здесь мы подробнее рассмотрим каждый вид сварки.
MIG — газовая дуговая сварка металла (GMAW) Сварка
MIG используется в автомобильной промышленности для ремонта выхлопных газов автомобилей, а также при строительстве домов и зданий. Это один из самых распространенных видов сварки. Это тип дуговой сварки, в которой используется непрерывная проволока, называемая электродом. Вы также будете использовать защитный газ, который проходит через сварочный пистолет и защищает от загрязнения.
TIG — газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW) При сварке
TIG также используется электрическая дуга, такая как MIG.При сварке TIG вы используете электрод из вольфрама. Вольфрам — один из самых твердых металлических материалов. Он не растворяется и не сгорает. Сварку можно производить с помощью процесса, известного как сплавление, с использованием или без использования присадочного металла. TIG также использует внешнюю подачу газа, например аргона или гелия.
Аэрокосмическая промышленность и автомобилестроение также используют сварку TIG, как и другие промышленные рынки. Это также отличный вид сварки для Айовы, поскольку фермерам может быть очень полезно использовать сварочные рамы вагонов, кранцы и другое важное оборудование.
Stick — Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)
Хотите взять сварку с собой? Большой плюс в сварке палкой — ее портативность. Сварка палкой используется в строительстве, техническом обслуживании и ремонте подводных трубопроводов и промышленного производства.
Для этого типа сварки вы будете использовать художественную сварку защищенным металлом или более известную как сварку палкой. Вы будете использовать расходный и защищенный электрод или палку. Палочка смягчает и объединяет металлы за счет нагрева дугой между покрытым металлическим электродом и основной металлической заготовкой.По мере плавления стержня его защитный кожух также плавится и защищает зону сварки от кислорода и других газов, которые могут находиться в воздухе.
Порошковая порошковая сварка — Порошковая сварка (FCAW)
Дуговая сварка порошковой проволокой похожа на сварку MIG, поскольку в ней используется непрерывная проволока и источники питания. Вы совместите сплошной электрод с основным металлом. Электрод представляет собой полую трубку, заполненную флюсом, который подается через сварочный пистолет в сварочную ванну. При сварке на открытом воздухе экран из флюса обеспечивает защиту от атмосферных воздействий.Этот вид сварки используется для сварки металлов большой толщины и используется в обрабатывающей промышленности.
Зажечь интерес
Теперь, когда вы узнали больше о различных типах сварки и знаете, что они вызывают у вас интерес, как вы подбираете необходимое обучение? Колледж Marshalltown Community College предлагает три типа обучения сварщиков. Вы можете получить 18-кредитный сертификат по специальностям «Производство сварочных работ» или «Производство сварочных работ: строительство». Вы также можете выбрать программу получения диплома специалиста по производственной сварке с 35 кредитами.
Не хотите делать карьеру сварщика, но все же хотите узнать больше или расширить свои навыки? Программа непрерывного образования в долине штата Айова предлагает множество занятий по различным видам и использованию сварки.
Типы и принципы дуговой сварки | Дуговая сварка | Основы автоматизированной сварки
На этой странице описаны различные типы дуговой сварки, грубо разделенные на типы неплавящегося электрода и плавящегося электрода, а также принципы генерации дуги и сварки.
Обязательно к прочтению всем, кто занимается сваркой! Это руководство включает в себя базовые знания по сварке, такие как типы и механизмы сварки, а также подробные знания, касающиеся автоматизации сварки и устранения неисправностей. Скачать
Дуговая сварка — это разновидность сварки плавлением, которая широко используется в различных областях промышленности.
Существует множество разновидностей дуговой сварки, которые выбираются в зависимости от характеристик материала, механизма оборудования и используемого газа.Дуговая сварка в среде защитного газа, в которой используется защитный газ для защиты сварного шва от воздействия атмосферы, такая как сварка TIG, сварка MIG и сварка MAG, широко используется благодаря простоте автоматизации.
Дуговая сварка, включая дуговую сварку в среде защитных газов, в общих чертах делится на два типа: тип плавящегося (плавкого) электрода и тип неплавкого (неплавкого) электрода в зависимости от того, плавится ли сварочный пруток / проволока в процессе или нет.
Дуговая сварка
Расход электродов Метод сварки
Неплавкий (неплавкий) электрод типа
Сварка TIG
Плазменная сварка
Плавкий электрод типа
Дуговая сварка в экранированном металле
Сварка МАГ
Сварка МИГ
Электрогазовая дуговая сварка (EGW)
Приведенные выше классификации являются лишь примером.Существуют различные способы классификации типов, и некоторые из них могут отличаться от приведенной выше таблицы.
В дуговой сварке используется электрическое явление, называемое дуговым разрядом. Дуговый разряд — это явление электрического разряда газа и относится к току, выделяющемуся в воздухе. Когда напряжение, прикладываемое к двум пространственно разнесенным электродам, постепенно увеличивается, воздушная изоляция, наконец, разрывается, и между электродами течет ток, излучая одновременно яркий свет и высокую температуру. Образующийся дугообразный свет называется электрической дугой или дугой.Дуговая сварка — это сварка с использованием тепла дуги в качестве источника тепла.
При дуговой сварке на электрод (сварочный стержень / проволоку) подается положительное напряжение, а на основной материал — отрицательное напряжение. Это приводит к возникновению дуги от основного материала к электроду.
Выходной ток дуги составляет примерно от 5 до 1000 А, а выходное напряжение составляет примерно от 8 до 40 В.

Сварка дуга: Электрическая дуга | Сварка и сварщик

Сварочная дуга и ее характеристики

Влияние различных параметров на стабильность сварочной дуги

Зависимость качества сварного шва от длины дуги

Эффект магнитного дутья

Электрическая дуга, способы сварки и сварные соединения

Отклонение сварочной дуги

Принципы дуговой сварки

Как возникает дуга?

Излучение сварочной дуги

Сварка ММА — EWM AG

Общая информация

Род тока

Типы электродов

Свойства типов покрытий

Правильная сварка MMA

Зажигание сварочной дуги

Направление электрода

Магнитное дутье

Параметры сварки

Сила тока в зависимости от диаметра электрода

Для успешной ручной сварки стержневыми электродами вам потребуется следующее оборудование:

Что такое дуговая сварка? — Определение и типы процессов

Как это работает?

Какие бывают типы дуговой сварки?

Методы расходных электродов

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Дуговая сварка шпилек (SW)

Методы использования нерасходуемых электродов

Плазменно-дуговая сварка (PAW)

Что такое дуга и как работает дуговая сварка?

Что такое дуговая сварка? Определения и процессы дуговой сварки

Определение и типы процессов дуговой сварки

Как это работает?

Какие бывают типы дуговой сварки?

Методы расходных электродов

Газовая сварка с металлическими вставками (MIG) и сварка металлов в активном газе (MAG)

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Электрошлаковая сварка (ESW)

Дуговая сварка шпилек (SW)

Методы использования неплавящихся электродов

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)

Плазменно-дуговая сварка (PAW)

Где это используется?

Типы стержней

Преимущества дуговой сварки

Недостатки дуговой сварки

Преимущества и недостатки дуговой сварки

В чем разница? — Welding Mastermind

В чем разница между TIG а сварка МИГ?

Что такое дуговая сварка?

Какая сварочная техника Быстрее: TIG или MIG?

Какая техника сварки проще? Работать с?

Что подходит для начинающих Сварщики MIG?

Где я могу найти Сварщики TIG для начинающих?

Есть ли для начинающих Дуговые сварщики?

Где я могу узнать, как стать A Специалист по сварке MIG, TIG или дуговой сваркой?

Какие 4 типа сварки?

Четверг / 11 марта 2021 г.

Типы и принципы дуговой сварки | Дуговая сварка | Основы автоматизированной сварки

Добавить комментарий Отменить ответ