Сварка сталей в защитных газах плавящимся электродом | Строительный справочник | материалы — конструкции

Сварка сталей плавящимся электродом выполняется преимущественно в среде углекислого газа или аргона. При сварке плавящимся электродом источником тепла является дуга, возбуждаемая между свариваемыми элементами и электродной проволокой, непрерывно подаваемой в зону сварочной дуги. Сварочный шов создается за счет формирования сварочной ванны из расплавленного основного и электродного металлов. Основным способом местной защиты является газовый поток с центральной, боковой и комбинированной подачей газа.

Сварка в защитном газе: 1 — электрод; 2 — сопло; 3 — свариваемый металл; 4 — свареная проволока; 5 — шов.

Сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа

Сварку плавящимся электродом в среде углекислого газа применяют для большинства сталей, которые имеют удовлетворительную свариваемость другими видами дуговой сварки.

Отличительной характеристикой такой сварки является ее высокая производительность и относительно низкая стоимость. Для сварки в среде этого защитного газа используют проволоку с повышенным содержанием раскислителей (кремния и марганца), которые компенсируют выгорание этих компонентов в зоне сварки.

Особенностью сварки в среде углекислого газа является разложения его на атомарный кислород (О) и окись углерода (СО). Окись углерода в свою очередь распадается на углерод и кислород. Атомы кислорода окисляют железо и легирующие присадки, в результате чего металл сварочной ванны насыщается кислородом и оксидом железа, и его свойства ухудшаются. Кроме того, образовавшийся в результате кристаллизации металла углекислый газ начинает выделяться в виде пузырьков. Часть пузырьков этого газа не успевает покинуть металл, застывая в виде пор. Легирование кремнием и марганцем сварочной проволоки снижает эту вероятность, так как окислы железа раскисляются не за счет углерода, а за счет веществ, содержащихся в этих компонентах.

При этом образования окиси углерода при кристаллизации металла не происходит, а качество сварочного шва улучшается.

Диаметр электродной проволоки выбирают в зависимости от типа сварного соединения, толщины свариваемого металла и положения шва в пространстве. Эта зависимость отражена в таблице.

Зависимость диаметра сварочной проволоки от толщины свариваемого металла и положения шва в пространстве

Диаметр проволоки, мм	Толщина металла, мм	Положение шва в пространстве
0,8-1,2	до З	Нижнее горизонтальное
1,2-1,4	3-10	Веркнее потолочное
1,6-2,0	свыше 10	Нижнее

Металл толщиной более 4 мм необходимо сваривать с двух сторон, для более тонких металлов следует подбирать режимы, чтобы выполнить полный провар за один проход. Более тонкие металлы сваривают за один проход, обеспечивая тщательную предсварочную сборку деталей, точное направление электрода по стыку и неизменные режимы сварки. При сварке однослойных стыков и первого слоя многослойных швов горелку перемещают возвратно-поступательными движениями. Если сварка выполняется со скосом кромок, то электрод следует направлять в угол разделки.

 

Аргонодуговая сварка плавящимся электродом 

Аргонодуговая сварка плавящимся электродом применяется в основном для легированных сталей и цветных металлов. Процесс сварки происходит капельным и струйным способом переноса электродного металла и высокой глубиной проплавления основного металла. Переход капельного переноса электродного металла в струйный происходит при критических значениях токов, и при сварке сталей находится в пределах 60 —120 А на 1 мм² сечения электродной проволоки.

Зависимость величины критического значения тока от толщины сварочной проволоки отражена в таблице. Этот вид сварки предусматривает тщательную зачистку кромок и подгонку свариваемых поверхностей.

Диаметр электрода, мм	1,0	2,0	3,0
Критический ток, А	190	280	350

Сварка сталей в защитной среде   Последовательность выполнения сварки сталей в защитных газах плавящимся электродом

14.6. Сварка в защитных газах плавящимся электродом

Основными разновидностями сварки плавящимся электродом в защитных газах являются аргонодуговая сварка и сварка в углекислом газе.

Сварка в защитных газах плавящимся электродом имеет ряд особенностей. Так, устойчивое горение дуги обеспечивается при высокой плотности тока в электроде (100 А/мм² и выше) при возрастающей вольтамперной статической характеристике.

Стабильность параметров сварного шва (глубина проплавления и ширина) зависит от постоянства длины дуги, которая обеспечивается за счет процесса саморегулирования дуги при постоянной скорости подачи электродной проволоки. При этом соблюдается условие равенства скорости плавления электрода и его подачи. Так как процесс ведется на режимах с высокими плотностями сварочного тока, то обычно применяют электродную проволоку небольшого диаметра (d ≈ 0,8…2,5 мм), с большими скоростями ее подачи. В этих условиях процесс саморегулирования не может обеспечиваться при использовании источников питания с падающими характеристиками.

Поэтому применяют источники питания с жесткой или возрастающей вольтамперной характеристикой. Сварку обычно ведут на постоянном токе обратной полярности. При прямой полярности скорость расплавления в 1,4–1,6 раза выше, чем при обратной, однако дуга горит менее стабильно с интенсивным разбрызгиванием.

К основным параметрам сварочного режима относятся сила тока, напряжение дуги, скорость сварки, диаметр и скорость подачи электродной проволоки, расход защитных газов. Сварочный ток зависит от диаметра и состава электрода, его устанавливают в соответствии со скоростью подачи электродной проволоки. Скорость сварки обычно 15–80 м/ч, ее выбирают с учетом производительности и качества формирования шва. Выбор параметров режима обычно производят по экспериментальным табличным данным. Для улучшения формирования шва сварку проводят на медной подкладке с формирующей канавкой или на остающейся подкладке из основного металла. Для сварки тонколистового металла используют проволоку диаметром 0,5–1,2 мм.

Металл толщиной до 4 мм сваривают без разделки кромок. При сварке с двух сторон можно сваривать без разделки кромок металл толщиной до 12 мм. При больших толщинах применяют разделку кромок.

Аргонодуговая сварка плавящимся электродом в основном применяется для сварки цветных металлов (алюминий, магний, медь, титан и их сплавы) и легированных сталей. Сварка производится на режимах с мелкокапельным и струйным переносом электродного металла. При струйном переносе глубина проплавления увеличивается.

Критическое значение сварочного тока, при котором капельный перенос сменяется струйным, для каждого металла различно и зависит от диаметра проволоки.

Так, при сварке сталей это происходит при плотности тока от 60 до 120 А на 1 мм2 сечения электрода, при сварке алюминия – 70 А. Например, для электродной проволоки из стали марки Св-12Х18Н9Т для разных диаметров при горении дуги в среде аргона критический ток имеет следующие значения:

При сварке сталей в качестве защитного газа в основном используют аргон с добавками углекислого газа или кислорода (1–5% по объему). Введение активных газов стабилизирует горение дуги, снижает разбрызгивание. Наряду с этим окислительная среда повышает стойкость швов против водородной пористости.

При импульсном питании дуги сварочным током появляется дополнительная возможность управления процессом плавления и переноса электродного металла. В этом случае используют тот же принцип питания дуги, что и при сварке вольфрамовым электродом при импульсно-дуговой сварке. От источника небольшой мощности питается дуга, формирующая каплю жидкого металла на электроде, которая сбрасывается в момент подачи импульса тока большого значения.

За счет возникающих электродинамических сил капле придается строгая направленность перемещения в сварочную ванну, чем предотвращается разбрызгивание и обеспечивается возможность сварки швов в различных пространственных положениях.

При аргонодуговой сварке плавящимся электродом предъявляются более жесткие требования к качеству сборки деталей, чем при сварке вольфрамовым электродом. Перед сваркой необходима тщательная очистка кромок свариваемых деталей и электродной проволоки.

Сварка плавящимся электродом в углекислом газе. Этим способом можно сваривать большинство сталей, удовлетворительно сваривающихся другими видами сварки. В первую очередь сваривают углеродистые и низколегированные стали толщиной более 3 мм проволокой диаметром 0,8–2 мм. Некоторое применение этот способ находит при сварке конструкций из высоколегированных сталей.

Наряду с другими преимуществами, характерными для сварки в защитных газах, сварка в углекислом газе характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью. Процесс экономичен, защитный газ не дефицитен, обеспечивает достаточно высокое качество металла швов. Механизированная сварка в углекислом газе, как более производительный процесс, успешно конкурирует с ручной дуговой сваркой покрытыми электродами по своей универсальности. К недостаткам ее следует отнести повышенное разбрызгивание и более грубое формирование швов.

При сварке в углекислом газе происходит окисление металла и потеря легирующих элементов. Поэтому основной особенностью этого способа является необходимость применения электродных проволок с повышенным содержанием элементов раскислителей (кремния, марганца), компенсирующих их выгорание в зоне сварки, предотвращающих окисление металла в ванне и образование пор. Для углеродистых сталей в основном используют сварочные проволоки сплошного сечения СВ-10ГС, Св-08Г2С, а также порошковые проволоки, содержащие в наполнителе порошки ферросплавов кремния и марганца.

Автоматическая и механизированная сварка в углекислом газе ведется на постоянном токе обратной полярности. Устойчивый процесс обеспечивается при высоких плотностях тока, поэтому используют проволоки малых диаметров 0,8–2,5 мм, а питание дуги производят от источников с жесткой внешней характеристикой. При сварке в углекислом газе, даже на высоких плотностях сварочного тока, практически не удается добиться струйного переноса металла электрода. Сварочный ток устанавливают и определяют скоростью подачи проволоки. Напряжение дуги должно быть не больше 32–34 В, так как с увеличением напряжения и длины дуги увеличивается разбрызгивание и окисление. Обычно U_Д=20…30 В скорость сварки от 20 до 80 м/ч, расход газа 6–25 л/мин. Например, при механизированной сварке низкоуглеродистой стали толщиной 8 мм сварку можно выполнять проволокой диаметром 2 мм, на силе тока 260–280 А, при напряжении 28–30 В, расходе газа 16–20 л/мин за один проход без разделки кромок. Наряду с СО2 также используют защитные смеси газов СО2+Аr, СО2+О2 и др. При этом улучшается капельный перенос, уменьшается разбрызгивание, улучшается формирование швов.

Различные типы процесса электродуговой сварки

Сегодня я буду обсуждать различные типы электродуговой сварки и их работу. Ранее была опубликована статья по дуговой сварке. Проверить!

Понятие об электродуговой сварке

Содержание

• 1 Виды электродуговой сварки
  • 1.1 Виды дуговой сварки плавящимися электродами
    • 1.1.1 Сварка металлов в среде инертного газа (МИГ)

    9 1.1 Дуговая сварка металлов в среде защитного газа СМАВ)

    • 1.1.3 Дуговая сварка под флюсом (FCAW)
    • 1.1.4 Дуговая сварка под флюсом (SAW)
    • 1.1.5 Электрошлаковая сварка (ESW)
    • 1.1.6 Дуговая сварка шпилек (SW)

  1.2 Методы неплавящегося электрода
  • 1.2.1 Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)
  • 1.3 Подпишитесь на наш информационный бюллетень
  • 1.4 Плазменно-дуговая сварка (PAW)
  • 1.5 Пожалуйста, поделитесь!

Различные типы дуговой сварки можно разделить на две категории, а именно; плавящиеся и неплавящиеся электроды. Дуговая сварка плавящимся электродом – MIG, SMAW, ESW, SW. в то время как типы нерасходуемых электродов — TIG и PAW. Все это аббревиатуры их названий.

Типы дуговой сварки плавящимися электродами

Сварка металлов в среде инертного газа (MIG)

Эти типы дуговой сварки также известны как дуговая сварка металлическим газом (GMAW). Он использует защитный газ для защиты основных металлов от загрязнения.

Подробнее: Сварка металлов в среде инертного газа (MIG)

Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW)

Эти типы также известны как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA или MMAW), дуговая сварка в среде защитного флюса или сварка электродом. это достигается зажиганием дуги между металлическим стержнем (электрод с флюсовым покрытием) и заготовкой. Металлический стержень и поверхность соединения заготовки плавятся и образуют ванну. Эти двухконтактные формы образуют газ и шлак, помогая защитить сварочную ванну от окружающей атмосферы. Вот почему он идеально подходит для соединения черных и цветных металлов с различной толщиной материала во всех положениях

Дополнительная информация: Дуговая сварка в среде защитного газа (SMAW) поставлять. Это помогает в обеспечении постоянной длины дуги. Эти типы дуговой сварки могут использовать защитный газ или газ, создаваемый флюсом, для обеспечения защиты от загрязнения.

Подробнее: Дуговая сварка с флюсовой проволокой

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

В этом процессе также используются расходуемые электроды с непрерывной подачей и слой плавкого флюса. Он становится проводящим, когда расплав обеспечивает путь тока между деталями, током и электродом. Flux также предотвращает брызги и искры, а также подавляет дым и ультрафиолетовое излучение.

Подробнее: Что такое дуговая сварка под флюсом

Электрошлаковая сварка (ЭШС)

Эти виды дуговой сварки используются для вертикальной сварки толстолистового металла толщиной более 25 мм за один проход. Он работает на электрической дуге до того, как флюс поможет погасить дугу. Этот флюс плавится сразу после подачи расходуемой проволоки в ванну расплава. Он создает расплавленный шлак на поверхности бассейна.

Подробнее: Электрошлаковая сварка

Дуговая сварка шпилек (SW)

Этот процесс дуговой сварки аналогичен сварке оплавлением. сустав к другому куску еды.

Дополнительная информация: Дуговая сварка шпилек и ее методы

Методы неплавящимся электродом

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)

Эта дуговая сварка плавящимся электродом известна как дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW). Он использует вольфрамовый электрод для создания дуги и инертный защитный газ для защиты сварного шва и расплавленной ванны от атмосферного загрязнения.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подробнее: Что такое сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG)

Плазменно-дуговая сварка (PAW)

Плазменно-дуговая сварка аналогична сварке TIG. в нем используется электрическая дуга из неплавящегося электрода и анода, они размещены внутри корпуса горелки. Плазма получается из электрической дуги. Эта дуга также используется для ионизации газа в горелке, который проталкивается через тонкое отверстие в аноде и достигает основного металла. Это отделяет плазму от защитного газа.

Подробнее: Что такое плазменная дуговая сварка

Это все, что касается этой статьи, в которой обсуждаются различные типы электродуговой сварки. Я надеюсь, вам понравилось чтение, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за чтение, увидимся в следующий раз!

4 типа сварочных электродов и их применение

4 типа сварочных электродов и их применение | Tata Agrico

4 типа сварочных электродов

Хотите вывести свое мастерство безупречной сварки на новый уровень? Тогда не любые электроды, а только премиум качества сварочные электроды  или стержни от ведущего производителя ручного инструмента TATA Agrico , подразделения новаторской компании TATA Steel, могут воплотить вашу мечту в супер-удовлетворительные произведения искусства и проектные приложения.

Прежде чем мы расскажем о лучших сварочных электродах на рынке, давайте начнем с самых основ того, что такое сварочный электрод. Сварочный электрод представляет собой металлический стержень, пропитанный двумя разными металлами, проволокой или наполнителем, который, когда вы подключаете сварочный аппарат к основному металлу, начинает плавиться из-за сильного электрического нагрева, чтобы соединить две разные части металла с прочной гладкой поверхностью.

Теперь, когда вы знаете, что такое сварочные электроды, пришло время узнать о двух основных типах и их различных промышленных применениях.

К первому типу относятся расходуемые электроды

Расходуемый электрод или сварочный электрод работает именно так, как звучит. Это означает, что когда вы используете эти присадочные электроды для сварки соединения, стержни плавятся и расходуются в процессе, чтобы перекрыть зазор между основным металлом и другой металлической частью. Некоторыми распространенными расходными материалами для сварки являются стержневые электроды, сплошная проволока и порошковая проволока, которые широко используются при дуговой сварке металлическим газом (GMAW), сварке MIG, дуговой сварке с флюсовой проволокой (FCAW) и электрошлаковой сварке (ESW).

Второй тип 

Неплавящийся электрод

С другой стороны, неплавящийся электрод остается целым, не меняет своих свойств и не плавится в процессе. Единственной целью использования такого электрода является создание и поддержание электрической дуги.

Загадка твердой структуры неплавящихся электродов после сварки заключается в том, что они сделаны из материалов с более высокой температурой плавления, таких как вольфрам, графит и углерод. Однако нерасходуемые стержни со временем могут изнашиваться из-за окисления или испарения.

Единственная проблема заключается в том, что при работе с неплавящимся электродом необходимо вручную подавать наполнители. Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), дуговая сварка углеродом (CAW) и сварка атомным водородом (AHW) являются некоторыми примерами применения неплавящихся электродов.

Разблокировка 4 типов сварочных электродов от TATA Agrico

Электрод из углеродистой стали с низким содержанием водорода

Мы предлагаем высококачественные электроды из углеродистой стали с низким содержанием водорода, изготовленные с идеальными параметрами и испытанные с гарантией высочайшего качества. Эти сварочные стержни имеют хороший сварной шов, идеально подходят для сварки и резки более толстых материалов, обладают впечатляющей долговечностью, а также легко формируются и удерживаются на дуге.

Эти электроды также эффективны при сварке углеродистых и низколегированных сталей.

 Электрод из мягкой стали

Одним из наших самых продаваемых продуктов является электрод из мягкой стали, изготовленный из высококачественных, но с низкой концентрацией отложений из углеродистой стали.