Электрическая сварка металла: описание процесса и виды

Электрическая сварка — это процесс нагрева и соединения двух частей металла с использованием мощного электрического тока. Метод был изобретён профессором Эриусом Томсоном и требует использования сварочного аппарата, который освобождает ток, используемый для электросварки.

В отличие от более традиционных методов, электросварка требует минимальных навыков и понимания со стороны сварщика. Использование электросварочных аппаратов автоматизировано и требует только регулярной смазки для продолжения нормальной работы. Это делает данный метод идеальным для начинающего сварщика. Любые сплавы или два идентичных металла могут быть соединены таким образом.

Описание процесса

Во время электросварки металлические части соединяются вместе с помощью медных зажимов. Электричество проходит через соединения, нагревая и соединяя их в точке, где встречаются две металлические части. Поверхность, где металлы замыкаются и соприкасаются, сначала становится горячей, а затем излучается наружу в виде шва.

Распределение тепла регулируется путём обеспечения постоянного движения тока с использованием рычага регулирования. Это гарантирует, что оба металла станут мягкими и одновременно соединятся друг с другом.

Преимущества электрической сварки включают в себя тот факт, что этот метод не тратит лишнее топливо и обеспечивает точность в соединении деталей. Тепло не выходит далеко за точку сварки. Это делает его идеальным для изолированных проводов. Концы каждого провода можно сваривать, оставляя при этом изоляцию.

Хотя сварочные аппараты в теории могут использовать ток силы до 50 000 ампер, на самом деле они существенно безопаснее и работают с другими параметрами тока. Это делает сварочный аппарат неспособным к электрическому удару или шоку человека при использовании электросварки. Сварка может занять от нескольких секунд до десятков минут. Многое зависит от объёма соединяемых металлических конструкций: чем шире площадь соприкосновения, тем больше масштаб работы.

Виды электросварки

Сварочные материалы являются эффективным способом объединения металлических конструкций без использования фитингов. Сварка МИГ, ВИГ и ручная — это три типа электросварки. Дуговая сварка — это та, которая достигается потоком дуги электричества между электродом и рабочей поверхности. Большинство методов подразумевают использование защитного газа для обеспечения гладкости и предотвращения загрязнения в точке сварки, улучшения качества шва и стабилизации дуги электричества между обрабатываемой поверхностью и электродом.

MIG

Газовая металлическая дуговая электросварка называется МИГ. Этот метод часто используется при обработке стали. Этот процесс, по существу, предполагает плавление заполнителя на рабочую поверхность. Используя этот метод, сварщики могут выполнять более длинные сварные швы без прерывания — в сравнении с обыкновенными способами сварки здесь не требуется выполнять несколько прерываний.

Наиболее распространённым защитным газом, используемым в этом типе электросварки, является аргон или смесь аргона, содержащая кислород или диоксид углерода.

Однако и здесь есть несколько потенциальных недостатков. Во-первых, может возникнуть трудность создания дуги для начала всего процесса. Во-вторых, сварные швы, полученные этим методом, имеют предрасположенность к сильному окислению.

ВИГ

Газовая вольфрамовая дуговая электросварка называется ВИГ — это метод сварки, который часто используется при работе с магнием, алюминием, титаном, никелем и медными сплавами. Сварка ВИГ может быть выполнена с использованием заполнения или без него. Швы здесь могут быть значительно меньше, чем швы МИГ, поскольку тепло в точках сварки ВИГ лучше определяется.

Одним из недостатков такого типа сварки по сравнению с МИГ является его большая ресурсоемкость в плане затраченного времени. Зато этот тип сварки является одним из самых чистых, так как в процессе не образуется каких-либо брызг. Аргон в сочетании с гелием или водородом часто используется в качестве защитного газа для такого типа сварки.

Ручная

Один из первых способов — экранированная дуговая электросварка металлов — также упоминается как ручная сварка. Этот метод идеально подходит для использования на мостах, металлоконструкциях, трубопроводах, тракторах. Часто применяется для наружной сварки, поскольку природные факторы, такие, как дождь, не будут нарушать целостность шва. Ручная сварка может быть сложной и рекомендуется только для опытных сварщиков.

Соединение труб при помощи электросварки

Электросварные фитинги из металла

Электросварные фитинги — это приспособления, которые помогают соединить две части заготовок. Существуют два формата: резьбовые и сварные. Концы резьбового фитинга — резьба выполнена внутри и снаружи соединительной детали. А также фитинг имеет фаску, что облегчает выполнение электросварного шва.

Многие из этих приспособлений прикрепляются к детали с помощью двух элементов: колена и приклада. В первом варианте диаметр больше, чем во втором, а второй, как правило, совпадает со свариваемой деталью.

Электрический фитиновый полиэтилен

Эти детали позволяют увеличить электрофузию соединяемых деталей. Обычно полиэтиленовые вспомогательные соединительные детали используются для полиэтиленовых водопроводных труб, которые предназначены для систем с низким давлением.

Фитинги из HDPE устанавливаются на трубах при помощи приклада или перекрытия. Элементы удерживаются специальным держателем. Устанавливают соединение и трубку, затем нагревают, вводя в фитинг.

Примечательно, что оба варианта электросварки основаны на химическом воздействии — разрушении молекулярных цепей полимеров при температуре 170 градусов Цельсия и образовании новых в процессе упрочнения пластика.

Сцепление и электроопыление

Современные электрические технологии достигли уровня, на котором легко обойтись без громоздкого, сложного в использовании и устаревшего оборудования.

Наружная оболочка и её фитинг расплавляются, а после падения температуры создаётся новая полимерная цепь. В результате гарантируется качественная электросварка полиэтиленовых труб, которую можно безопасно использовать как для домашних систем, так и для промышленных трубопроводов.

Эти фитинги характеризуются следующими преимуществами:

• они соединяют трубы диаметром от 20 до 400 мм;
• соединение установлено внутри и способно выдерживать работу при высоком давлении;
• они инертны ко всем химическим веществам и, таким образом, безопасны даже для воды;
• выдерживают любые скачки давления.

У фитингов есть большой ассортимент — от маленького до большого диаметра. Их можно использовать даже на крупных химических заводах.

Для установки арматуры вы можете использовать трансформатор.

Как приготовить электросварку труб

1. Подготовка: сварщик, заготовка, соединительный элемент, трансформатор в полной готовности и целостности.
2. Труба под прямым углом.
3. С фаской кромки детали, для точной резки.
4. Труба проходит в фитинг и фиксирует место, где ранее отмечалось.
5. Обезжирить части.
6. После подключения сварочного трансформатора к источнику питания сформируйте сварное соединение.
7. Сварочный аппарат выключен, и включён режим прогрева в течение 30 минут.
8. Важно не перемещать какое-либо соединения или держатель! После выключения ожидайте полного охлаждения.
9. Устройство готово для использования и дальнейшего подключения!

Электросварка в домашних условиях

Электросварка — это процесс эффективного несъемного соединения металлических деталей. Сегодня он активно используется для создания сетчатой​​ сетки, всех видов рамок, резервуаров. Люди, обладающие соответствующими навыками, на собственном заднем дворе могут создавать навесы для крыш, ажурных заборов и других вещей, необходимых в повседневной жизни. Вот почему многие люди обеспокоены тем, как научиться работать с электросваркой.

Рекомендации:

1. Хорошо очищайте поверхности для сварки. Важно, чтобы на них не было ржавчины, грязи.
2. Вставьте электрод в специальное держательное устройство для сварки и сформируйте электрическую арку. Для этого необходимо вызвать движение тока в области сварки.
3. При электрической дуге необходимо сделать промежуток между ним и соединительной поверхностью. Следует отметить, что размер зазора не должен изменяться от трёх до пяти миллиметров. В противном случае дуга будет периодически прерываться, соответственно, это приведёт к ухудшению качества сварного шва.
4. Стержень должен удерживаться под углом около 70 градусов. Однако это значение можно изменить, чтобы улучшить комфортность электросварки.
5. Соблюдайте правила безопасности.

Электросварка требует соблюдения следующих правил безопасности:

1. Должны быть эффективно изолированы провода, которые подключены к источнику питания и дуговой сварке, а также необходимо заземление корпуса сварочного аппарата. Рекомендуется использовать корпус и дополнительное электрооборудование.
2. Рекомендуется использовать специальные силовые выключатели в блоках питания. Они во время холостого хода разрывают сварочный контур и накладывают напряжение на 12 В на держатель.
3. Сварочные работы должны проводиться в хороших сухих перчатках и одежде. Обратите внимание, что, если вы планируете работать в ограниченном пространстве, следует побеспокоиться о подготовке матов из резины или резиновых галошах.
4. В случае одновременного использования нескольких сварочных аппаратов их необходимо расположить так, чтобы расстояние между ними составляло не менее 0,35 м (оптимальная ширина проходов — около 0,8 м).

Следует уделять большое внимание этим правилам. Ведь электросварка — это довольно травмоопасный процесс. Но любой беды можно избежать, если внимательно изучить вопрос и ответственно подходить к делу.

Электродуговая сварка: видео обучение

Для соединения металлических конструкций часто используется термическое воздействие на их отдельные части. Ручная и автоматическая электродуговая сварка является одним из самых популярных подобных видов работ.

Виды

Электродуговая металлическая сварка (ГОСТ 5264-80) – это процесс соединения металлов, во время которого температура электрической дуги может достигать 7000 градусов. Это уникальный вид соединения отдельных частей конструкций, т. к. таким способом можно сварить любые известные металлы. После застывания на месте сцепления образовывается сварной шов. Используется для ремонта кузова автомобиля, газовых, водяных и прочих труб, при производственных работах и т. д.

Фото — принцип электродуги

Электрическая дуга расплавляет металл и металлические электроды, после чего жидкость, образовавшаяся посредством температурного воздействия, заполняет зазор между двумя заготовками.

Фото — газовая горелка

Виды дуговой электрической сварки:

1. Ручная;
2. Полуавтоматическая;
3. Автоматическая.

Главное различие между процесса заключается в принципе проведения работ. При ручной все действия по соединению металлов осуществляются своими руками, при автоматической – соответственно, исключительно сварочным аппаратом. Полуавтоматический процесс является комбинированным. Здесь для сварки металлов используются электроды.

Фото — шов

Также в зависимости от используемого тока, процесс электродуговой сварки может осуществляться:

1. Переменным;
2. Постоянным. В свою очередь, такая технологическая сварка бывает прямой полярности (минусовыми электродами) и обратной (плюсовыми).

В зависимости от необходимого тока, может использоваться разное оборудование и способы соединения. Также у сварщиков, зависимо от типа технологической обработки, используются различные электроды: плавящиеся и неплавящиеся. Плавящиеся могут использоваться в любой среде. Они работают за счет образования дуги между металлом и электродом. В зависимости от длины соединяемых деталей, по мере сварки электрод подается на места стыков. Применяются для углеродистой стали, соединения алюминия, меди и т. д.

Фото — открытая дуга

Для небольших и тонких соединений используются неплавящиеся. Они часто применяются для сварки трубопроводов, тугоплавких металлов и другого. С такими целями применяются вольфрамовые электроды, графитовые и угольные.

Также электродуговая сварка классифицируется по типу защиты:

1. В среде защитных газов (ГОСТ 14771-76). Это аргонная и углекислая;
2. В среде шлаков. Это процесс термического воздействия на металлические соединения под флюсом или толстопокрытыми электродами. Процесс пользуется популярностью при пайке различных труб большого диаметра;
3. С комбинированной защитой. Процесс пайки, в котором режимы производятся в газовой среде с толстопокрытыми флюсами.

Фото — электроды

Технология электродуговой сварки имеет свои достоинства и недостатки. Преимущества процесса:

1. Доступность сварочного оборудования и дополнительных элементов (флюса, электродов). Купить инверторы можно в любом электротехническом магазине. Средняя цена – от 30 долларов за ручной инвертор и от 80 за полуавтоматический;
2. Зона термического воздействия имеет очень малое влияние на несвариваемые участки металлов. Это крайне важно для соединения труб и тонких прокатных металлических листов.

Методы электродуговой сварки имеют и некоторые недостатки:

1. Необходимо применение специального оборудования. Электродуговая сварка проводится только специальными инверторами и электродами;
2. Для сварки нержавейки (легированной стали), алюминия, меди и других плавких металлов обязательно требуется зачистка соединяемых элементов. Кромки подготавливаются перед процессом термической обработки и после его окончания (только при условии полного остывания металла).

Фото — соединение труб

Видео: обучение дуговой сварке

Как проводится

Чтобы правильно сваривать металл электродуговой сваркой, необходимо строго следовать инструкции. Только при этом условии сварной шов будет достаточно прочным и аккуратным.

Пошаговая инструкция:

1. Кромки заготовок зачищаются и обезжириваются, при необходимости производится их резка. К ним приставляется раскаленный электрод. Торец электрода разделяет определенный участок поверхности свариваемой детали на ионы и электроны. В этом пространстве и возникает дуговой разряд; Фото — зачистка
2. Для того чтобы процесс сваривания происходил быстрее и результат был надежнее, на поверхность сварной арматуры (электродов) наносятся различные вещества. Это может быть кальций, калий, натрий. Они ускоряют процесс разделения металла на частицы;
3. По типу сварки она может производиться открытой дугой (плавлением незащищенным потоком направленных частиц) и закрытой. В открытом положении купли металла насыщаются азотом, что негативно сказывается на качествах шва. Чтобы снизить это влияние электроды покрываются слоем металла. Для производства более выгодно использовать закрытый метод, в котором место сваривания защищено от воздействия кислорода; Фото — необходимые инструменты
4. Когда все подготовительные процессы завершены, нужно установить электрод в инвертор и несколько раз провести концом прута по торцам свариваемых деталей – это зажжет дугу. Аппараты подбираются по типу проводимых работ и в зависимости от особенностей и свойств металлов. После включения сварочного устройства нужно установить ток на нужном уровне, и пока система разогревается, надеть средства безопасности; Фото — защита
5. У разных аппаратов есть различные режимы для сварки, но любые современные устройства изготовлены таким образом, что не дают электродам залипать. Поэтому стараться держать прут на определенном уровне от поверхности нет необходимости;
6. Схема сварки: опереть электрод на поверхность свариваемых деталей и аккуратно медленно вести по зазору. Ванная заполнится жидким металлом, который при застывании образует прочное соединение. Чтобы максимально точно рассчитать мощность, ток и продолжительность воздействия дуги, необходимо воспользоваться операционной картой технологического процесса;
7. Вертикальные швы свариваются короткой дугой. Угол соприкосновения электрода и свариваемой поверхности должен быть прямым, допускается отклонение на 10 градусов. Во избежание наплавления металла в одной точке может использоваться техника елочки, треугольника или многослойное прохождение тонкой дугой. Каждая методика имеет свои особенности, поэтому подбирается нужный способ в зависимости от потребностей и уровня подготовки.

Фото — вертикальная электродуговая сварка

После того как ремонт окончен, нужно зафиксировать пластины в определенном положении до полного застывания ванной и шва.

Сварочный ток — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Сварочный ток — один из главных параметров, который характеризует электрические свойства сварочной дуги. Вместе со сварочным напряжением, сварочный ток при установившемся режиме сварки выражает статическую вольт-амперную характеристику.

Различают постоянный и переменный сварочный ток. Источниками постоянного тока является выпрямители и конденсаторы, переменного — сварочные трансформаторы.

Источники постоянного тока для дуговой сварки изготавливают одно- и многопостовыми, а источники переменного тока — только однопостовыми.

Переменный ток — электрический ток, который изменяется синусоидально по величине и направлению через равные промежутки времени, графически и характеризует величину тока и напряжения в данный момент времени. В энергетике РФ применяется частота 50 Гц.

Величина сварочного тока зависит от диаметра электрода, который избирается в зависимости от толщины свариваемого, способа соединения, материалов для сварки. Кроме того, на величину тока влияет положение сварного шва в пространстве.

Зависимость сварочного тока от диаметра электродов^[1]:

• 1,6 миллиметра – 35 – 60 Ампер;
• 2,0 миллиметра – 30 – 80 Ампер;
• 2,5 миллиметра – 50 – 110 Ампер;
• 3,0 миллиметра – 70 – 130 Ампер;
• 4,0 миллиметра – 110 – 170 Ампер;
• 5,0 миллиметра – 150 – 220 Ампер;

От величины сварочного тока зависит количество наплавленного металла в единицу времени, то есть производительность сварки, а также глубина проплавления (провар).

• Малыш В. М., Сорока М. М. Электрическая сварка. — Киев: Техніка, 1986
• Оборудование для контактной сварки : справочное пособие / Под ред. В. В. Смирнова. — СПб.: Энергоатомиздат, 2000. — 848 с. ISBN 5-283-04528-5
• Achenbach F. U., Lavroff S. Elektrlsches und autogenes Schweissen und Schneiden von Metallen. — Berlin, 1925
• Николаев Г. А. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. — М.: Машиностроение, 1978 (1-4 т).

Какая сварка лучше: газовая или электрическая?

Какая сварка лучше: газовая или электрическая?

Сегодня мы хотим разобраться, в чем особенности каждого метода. И можно ли ответить на вопрос, какой из них лучше? Они существенно отличаются по принципу работы, инструментарию, сфере применения и другим параметрам. Давайте остановимся на каждом типе поподробнее.

Электрическая

Ее также называют электродуговой. Она соединяет металлы путем расплавления и скрепления частей под влиянием электрической дуги. Помогает в этом специальный электрод, который, расплавляясь, выполняет функцию клея.

При работе с популярным аргоном используется вольфрамовый электрод. Аргон вытесняет кислород из рабочей ванны, то есть защищает место сварки от нежелательных примесей и газов. Кислород плохо воздействует на качество шва. Поэтому используется аргонодуговая сварка, так как этот газ тяжелее воздуха на 38%.

Электросварка может происходить под воздействием переменного или постоянного токов. Чтобы работать с переменным током, нужен сварочный трансформатор. Он выдает мощный электрический ток для стабилизации дуги.

Газовая

В отличие от электрической, газовая сварка происходит благодаря струе сгорающего газа из специальной горелки или резака. Чтобы начать варить, к горелке подсоединяют 2 баллона с разными газами: тем, который будет гореть (может быть пропан, бутан или метан) и окислителя (кислорода). А иногда лучше использовать ацетилен, который «работает в одиночку».

Плюсы и минусы сварочных методов

Оба варианта обладают своими достоинствами и недостатками. К особенностям электросварки можно отнести следующие моменты:

• электрической сваркой лучше пользоваться там, где есть хорошие электросети, которые могут выдержать огромные напряжения аппарата;
• аппарат для электросварки намного компактнее газового;
• нагревается небольшой участок и очень быстро.

Но при этом электродуговая сварка опасна, так как может произойти сильный удар током. Одновременно с этим при другом типе соединения металлов необходимо постоянно следить за возможной утечкой газа, чтобы избежать взрыва. Кроме того, газосварка имеет и такие особенности:

• Позволяет выполнять работы даже там, где нет электричества, либо напряжение слишком мало. Газовые баллоны дешевле дизель-генератора. Но это не значит, что стоимость металлоконструкций, сваренных при помощи газовой горелки, будет существенно ниже. Здесь играет роль много факторов.
• Газ не так негативно сказывается на зрении.
• Нагревается большой участок, причем медленно. Сложно однозначно сказать, хорошо это или плохо. Некоторые металлы как раз лучше нагревать не спеша.
• При увеличении толщины металла производительность падает.
• При газовой сварке нужно постоянно заправлять и возить баллоны, а это не всегда удобно.

Подводя итог, мы можем сказать, что однозначно определить, какая сварка лучше — газовая или электрическая — объективно просто невозможно. Они обе небезопасны и требуют высококвалифицированного исполнителя. В зависимости от ситуации и состава соединяемого материала лучше оказывается тот или иной способ.

Электрическая дуговая сварка. Сварка

Источником теплоты при дуговой сварке служит электрическая дуга, которая горит между электродом и заготовкой. В зависимости от материала и числа электродов, а также способа включения электродов и заготовки в цепь электрического тока различают следующие способы дуговой сварки:

• по применяемым электродам – дуга с плавящимся и неплавящимся электродом;

• по степени сжатия дуги – свободная и сжатая дуга;

• по схеме подвода сварочного тока – дуга прямого и косвенного действия;

• по роду тока – дуга постоянного и переменного тока;

• по полярности тока – дуга на прямой полярности и дуга на обратной стороне полярности;

• по виду статистической вольт-амперной характеристики – дуга с падающей, возрастающей или жесткой характеристикой;

• по способу защиты сварного шва – в среде защитного газа или под слоем флюса.

Сварочной дугой называют устойчивый длительный разряд электрического тока в газовой среде между находящимися под напряжением твердыми или жидкими проводниками (электродами) либо между электродом и изделием.

Сварочная дуга существует при токах от десятых долей ампера до сотен ампер. Дуга характеризуется высокой плотностью тока в электропроводном газовом канале, выделением большого количества тепловой энергии и сильным световым эффектом.

Разряд является концентрированным источником теплоты и используется для расплавления металла при сварке. Дуговой разряд тока происходит в ионизированной атмосфере газов и паров металла. Ионизация дугового промежутка происходит во время зажигания дуги и непрерывно поддерживается в процессе ее горения.

Электрические заряды в сварочной дуге переносятся положительно и отрицательно заряженными частицами. Отрицательный заряд несут электроны, а положительный и отрицательный заряды – ионы. Процесс, при котором в газе образуются положительные и отрицательные ионы, называется ионизацией, а газ называется ионизированным.

Газы, в том числе и воздух, при нормальных условиях не проводят электрического тока. Это объясняется тем, что при нормальных условиях, т. е. при нормальном атмосферном давлении и температуре воздуха 20 °C, воздушная среда состоит из нейтральных молекул и атомов, которые не являются носителями зарядов. Эти молекулы и атомы станут электропроводными в том случае, если в своем составе будут иметь электроны, которые возникают при воздействии на них электрического тока.

Для возникновения электропроводности газов они должны быть ионизированы.

Ионизацией молекулы (атома) называется отщепление одного или нескольких электронов и превращение молекулы (атома) в положительный ион. Если молекулы (атомы) присоединяют к себе электроны, то возникают отрицательные ионы.

Ионизация газа вызывается внешними воздействиями:

• достаточным повышением температуры;

• воздействием различных излучений;

• действием космических лучей;

• бомбардировкой молекул (атомов) газа быстрыми электронами или ионами.

Обратный ионизации процесс, при котором электроны, присоединяясь к положительному иону, образуют нейтральную молекулу (атом), называется рекомбинацией.

При обычных температурах ионизацию можно вызвать, придав уже имеющимся в газе электронам и ионам при помощи электрического поля большие скорости. Обладая большой энергией, эти частицы могут разбивать нейтральные атомы и молекулы на ионы. Кроме того, ионизацию можно вызвать, воздействуя световыми, ультрафиолетовыми, рентгеновскими лучами, радиоактивным излучением.

Однако, исходя из практической точки зрения и в целях безопасности использования, применяют другие способы ионизации.

Так как в металлах имеется большая концентрация свободных электронов, то можно извлечь эти электроны из объема металла. Существует несколько способов извлечения электронов из металла.

Для сварки электрической дугой имеют значение два способа:

• термоэлектронная эмиссия, при которой происходит «испарение» свободных электронов с поверхности металла благодаря высокой температуре. Чем выше температура, тем большее число свободных электронов приобретает энергию, достаточную для преодоления потенциального барьера в поверхностном слое и выхода из металла.

• автоэлектронная эмиссия. При автоэлектронной эмиссии извлечение электронов из металла производится при помощи внешнего электрического поля. Приложенное извне электрическое поле изменяет потенциальный барьер у поверхности металла и облегчает выход электронов, имеющих большую энергию и могущих преодолеть этот барьер.

Ионизацию, вызванную в некотором объеме газовой среды, принято называть объемной ионизацией. Объемная ионизация, полученная благодаря нагреванию газа до очень высоких температур, называется термической ионизацией.

При высоких температурах газа значительная часть молекул обладает достаточной энергией для того, чтобы при столкновениях могло произойти разбиение нейтральных молекул на ионы. Кроме того, с повышением температуры общее число столкновений между молекулами увеличивается. При очень высоких температурах в процессе ионизации заметную роль играет излучение от электродов и излучение от газа.

Прохождение электрического тока через газы называется электрическим разрядом.

Дуговой разряд является одним из видов электрического разряда.

Существуют и другие виды электрического разряда в газах:

• искровой кратковременный разряд, который происходит при мощности источника питания, недостаточной для поддержания устойчивого дугового разряда;

• коронный разряд, возникающий в неоднородных электрических полях и проявляющийся в виде свечения ионизированного газа;

• тлеющий разряд, который возникает при низких давлениях газа (например, в газосветных трубках).

Для сварки металлов применяется, в основном, электрическая дуга прямого действия, т. е. используется дуговой разряд между изделием и электродом. В такой дуге одним электродом является металлический или угольный стержень, а вторым – свариваемое изделие.

К электродам подводится питание – электрический ток. Ток вырабатывается специальным устройством – источником питания. Источники питания вырабатывают переменный или постоянный ток. В дуге выделяют несколько областей (рис. 3):

1 – катод;

2 – катодная область;

3 – столб дуги;

4 – анодная область;

5 – анод.

Рис. 3. Основные области электрической дуги и распределение потенциала в дуге

Каждая из выделенных областей отличается своими физическими явлениями, протекающими в ней. Участки, непосредственно примыкающие к электродам, называют, соответственно, анодной и катодной областями. Положительный электрод – анод, а отрицательный электрод – катод. Длина анодной и катодной областей очень мала – от нескольких длин свободного пробега нейтральных атомов в катодной области – 1?10^–5 см и до длины свободного пробега электрона в анодной области – 1?10^–3 см. Между этими областями располагается наиболее протяженная высокотемпературная область (0,05–0,5 см) разряда – столб дуги.

Распределение электрического потенциала по длине дуги неравномерное. Возле электродов имеют место скачки падения потенциалов, вызванные условиями прохождения электрического тока на границе между ионизированным газом и металлическими электродами. Дуговой разряд обязан своим существованием процессам на катоде. Катод является «поставщиком» электронов. Причины выхода электронов – в существовании термоэлектронной и автоэлектронной эмиссии, упоминавшейся выше.

Электроны, эмитированные из катода, ускоряются под действием электрического поля. На внешней границе катода электроны сталкиваются с молекулами и атомами газа, находящегося в межэлектродном пространстве. При упругих столкновениях при попадании электронов в молекулы повышается температура газа. При неупругих столкновениях электроны, передавая частицам энергию, производят ионизацию газа.

В результате интенсивной термической ионизации столб дуги представляет собой ионизированный газ, состоящий из электронов и ионов – плазму. Под действием приложенного электрического поля электроны движутся к аноду, а положительно заряженные ионы – к катоду.

В результате интенсивной бомбардировки поверхностей электродов ионами и электронами происходит мгновенное разогревание металла. При этом 43–43 % общей подводимой мощности выделяется на аноде, 36–38 % выделяется на катоде, 20–21 % мощности уходит в окружающую среду через излучение и конвекцию паров и газов, а остальные потери мощности – на разбрызгивание и угар свариваемого металла. При сварке, как правило, анодом служит свариваемая деталь.

При сварке угольным электродом температура в катодной области достигает 3200 °C, в анодной области 3900 °C. При сварке металлическим электродом температура катодной области составляет 2400 °C, а анодной – 2600 °C. В столбе дуги температура достигает 6000–7000 °C.

Различная температура анодной и катодной областей используется для решения технологических задач. Например, при сварке тонколистовых металлов катодом является сама деталь, а анодом – электрод.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Читать книгу целиком

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

электрическая сварка — это… Что такое электрическая сварка?



электрическая сварка

adj

1) eng. elektrisches Schweißen

Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.

• электрическая рулевая машина
• красногузая снегирёвая овсянка

Смотреть что такое «электрическая сварка» в других словарях:

• электрическая сварка — [electric welding] сварка, при которой источник теплоты плавления металла электрический ток; Смотри также: Сварка электрошлаковая сварка холодная сварка ультразвуковая сварка …   Энциклопедический словарь по металлургии

• электрическая сварка — Syn: электрическое сваривание …   Металлургический словарь терминов

• Сварка — Сварщик за работой Сварка  это технологический процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или …   Википедия

• сварка плавлением — [flash welding] сварка местами расплавленного металла свариванием элементов без приложения давления. При сварка плавлением для распления соединенных кромок (частей) используются разные источники тепла: электрическая дуга, плазма, электронный луч …   Энциклопедический словарь по металлургии

• Сварка — [welding] технологических процесс неразъемного соединения одно и разнородных материалов с локальным сплавлением (сварка плавлением) или за счет совместной пластической деформации в контактной зоне (сварка в твердом состоянии). При сварке… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка давлением — [pressure welding] сварка в твердом состоянии, осушествляется совместными локальным деформированиями соединенных материалов под действием приложенного к ним давления (статического, импульсного или взрывом) часто в сочетании с ультрозвуковыми… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка в твердом состоянии — [solid phase welding] получение неразъемного соединения за счет образования химических (металлических) связей при совместной пластической деформации в контактной зоне соединяемых материалов. Способы сварка в твердом состоянии (термокомпрессионный …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка в космосе — [space welding] отличается необычайно сложными условиями: глубоким вакуумом до 10 10 Н/м2 (10 12 мм рт. ст.), большой скоростью диффузии газов, невесомостью и широким интервалом температур (от 150 до 130 °С). Эти условия чрезвычайно благоприятны… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка под флюсом — [submerged arc welding] дуговая сварка с применением для защиты сварочной ванны от воздействия воздуха и для улучшенного формирования сварного шва специального сварочного материала флюса. Этот способ обеспечивает постоянство режима, позволяет… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка в защитных газах — [gas shielded welding] дуговая сварка, при которой в зону соединения подаются защитные газы для предотвращения воздействия воздуха на металл шва. Газовая защита способствует также устойчивому горению дуги, улучшению условий формирования шва,… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• СВАРКА — процесс соединения металл. частей путем нагрева места соединения до пластического состояния или расплавления. В первом случае (С. давлением) после нагрева производится проковка или сильное сжатие свариваемых концов, во втором (С. плавлением)… …   Технический железнодорожный словарь

электрическая сварка — это… Что такое электрическая сварка?



электрическая сварка

adj

1) eng. elektrisches Schweißen

Универсальный русско-немецкий словарь. Академик.ру. 2011.

• электрическая рулевая машина
• красногузая снегирёвая овсянка

Смотреть что такое «электрическая сварка» в других словарях:

• электрическая сварка — [electric welding] сварка, при которой источник теплоты плавления металла электрический ток; Смотри также: Сварка электрошлаковая сварка холодная сварка ультразвуковая сварка …   Энциклопедический словарь по металлургии

• электрическая сварка — Syn: электрическое сваривание …   Металлургический словарь терминов

• Сварка — Сварщик за работой Сварка  это технологический процесс получения неразъёмного соединения посредством установления межатомных и межмолекулярных связей между свариваемыми частями изделия при их нагреве (местном или общем), и/или …   Википедия

• сварка плавлением — [flash welding] сварка местами расплавленного металла свариванием элементов без приложения давления. При сварка плавлением для распления соединенных кромок (частей) используются разные источники тепла: электрическая дуга, плазма, электронный луч …   Энциклопедический словарь по металлургии

• Сварка — [welding] технологических процесс неразъемного соединения одно и разнородных материалов с локальным сплавлением (сварка плавлением) или за счет совместной пластической деформации в контактной зоне (сварка в твердом состоянии). При сварке… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка давлением — [pressure welding] сварка в твердом состоянии, осушествляется совместными локальным деформированиями соединенных материалов под действием приложенного к ним давления (статического, импульсного или взрывом) часто в сочетании с ультрозвуковыми… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка в твердом состоянии — [solid phase welding] получение неразъемного соединения за счет образования химических (металлических) связей при совместной пластической деформации в контактной зоне соединяемых материалов. Способы сварка в твердом состоянии (термокомпрессионный …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка в космосе — [space welding] отличается необычайно сложными условиями: глубоким вакуумом до 10 10 Н/м2 (10 12 мм рт. ст.), большой скоростью диффузии газов, невесомостью и широким интервалом температур (от 150 до 130 °С). Эти условия чрезвычайно благоприятны… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка под флюсом — [submerged arc welding] дуговая сварка с применением для защиты сварочной ванны от воздействия воздуха и для улучшенного формирования сварного шва специального сварочного материала флюса. Этот способ обеспечивает постоянство режима, позволяет… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• сварка в защитных газах — [gas shielded welding] дуговая сварка, при которой в зону соединения подаются защитные газы для предотвращения воздействия воздуха на металл шва. Газовая защита способствует также устойчивому горению дуги, улучшению условий формирования шва,… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• СВАРКА — процесс соединения металл. частей путем нагрева места соединения до пластического состояния или расплавления. В первом случае (С. давлением) после нагрева производится проковка или сильное сжатие свариваемых концов, во втором (С. плавлением)… …   Технический железнодорожный словарь