Электродуговая сварка


СОДЕРЖАНИЕ:

Как обуздать электродуговую сварку

Приручить сварочную дугу под силу каждому

Электродуговая сварка для начинающих

Принцип работы электродуговой сварки

Электродуговая сварка основана на нагреве свариваемых деталей электрической дугой. Как правило, дуга возникает между электродом и деталями – ее теплота расплавляет металл электрода и кромок свариваемых изделий, в результате последние соединяются. Расплавленный шлак идет на поверхность сварочной ванны и образует защитную пленку, которая предохраняет сварной шов от окисления до его остывания.

Для того, чтобы понять, как функционирует электродуговая сварка, вы можете просмотреть тематическое видео – видео поможет вам лучше понять принцип работы.

Для образования дуги используются специальные источники питания, преобразующие ток из электросети. Возможна работа переменным и постоянным током. В первом случае напряжение понижается на трансформаторе, во втором – ток еще и выпрямляется на выпрямителе.

Электроды могут быть плавкими и неплавкими – в первом случае сварной шов создается при расплавлении самих электродов, во втором плавятся специальные прутки присадочного металла, вводимые в сварочную ванну.

Для того, чтобы защищать металл сварочной ванны от окисления, в зону соединения могут подаваться защитные газы (гелий, аргон, углекислый газ и различные смеси газов) посредством сварочной головки.

Чтобы понять принцип защиты сварочной зоны, вы можете просмотреть тематическое видео. В Интернете достаточно много видео, которые посвящены этому процессу, и эти видео помогут вам добиться лучшего понимания проведения работ.

Классификация

Электродуговая сварка классифицируется по различным параметрам:

  • По автоматизации – ручная и автоматизированная;
  • По защите сварочной зоны – газовая, аргонно-дуговая, электродуговая сварка под флюсом;
  • По режиму – работа постоянным током, работа переменным током, импульсная сварка;
  • По области применения – электродуговая сварка черных металлов, труб, алюминия.

Устройство электродуговой сварки

Электродуговая сварка подразумевает наличие сварочного аппарата, свариваемых деталей, электрода или присадочных прутков, а также, при необходимости, оборудования для защиты сварочной зоны.

Главная часть сварочного аппарата — источник тока. Его основой является мощный понижающий трансформатор. Источники тока сварочных аппаратов постоянного тока комплектуются выпрямителями для того, чтобы преобразовывать переменный ток из сети электроснабжения в постоянный.

Помимо этого, широко распространены инверторные источники сварочного тока. Принцип их действия таков: переменный ток из сети электроснабжения подается на выпрямитель и преобразуется в постоянный.

Затем на инверторе постоянный ток преобразуется в высокочастотный переменный, который, в свою очередь, преобразуется на сварочном трансформаторе, снижающем напряжение. Сварочный трансформатор для высокочастотных токов имеет существенно меньшую массу, чем трансформатор для стандартного переменного тока частотой 50 Гц. После этого ток может использоваться для работы сразу же или после выпрямления.

Кроме источника сварочного тока сварочные аппараты оснащены различными дополнительными устройствами – проводами для передачи электричества, держателями для электродов и т.д.

Такой шов может быть и вашего исполнения

Вспомогательные инструменты

Для нормального проведения процесса сварочных работ сварщику необходимы:

  • Держатель для электродов. Как правило, используются винтовые или зажимные держатели для электродов. Держатель должен быть удобным, не допускать выскальзывания электродов. Держатели классифицируются по ГОСТ.
  • Защитная маска – необходима для защиты глаз от излучения сварочной дуги. Материал маски должен обладать низкой теплопроводностью, не воспламеняться от искр, не пропускать ультрафиолетовое излучение. Как правило, маски изготавливают из листовой фибры, на уровне глаз делают специальную прорезь, в которую вставляют стекло светофильтра. Светофильтры, согласно ГОСТ, не должны пропускать ультрафиолетовое излучение, инфракрасное же излучение должно задерживаться как минимум на 96%. Щитки, маски и светофильтры для сварки классифицируются по ГОСТ – для щитков и масок предназначен ГОСТ 1361-69, для светофильтров – ГОСТ 9497-60. Реализуемые защитные приспособления должны соответствовать ГОСТ.
  • Средства защиты органов дыхания – поскольку продукты сварочного процесса вредны для здоровья, сварщик должен защищать органы дыхания. Средства защиты, как правило, действуют по принципу респирации. В условиях особой токсичности воздуха в рабочей зоне наряду с масками используются системы очистки воздуха.

Для выполнения вспомогательных операций сварщику необходимы:

  • Стальная щетка – для чистки металла;
  • Молоток – для отбивки шлака;
  • Зубило – для того, чтобы вырубать дефектные участки шва;
  • Фартук и рукавицы.

Поскольку сварка – достаточно опасный производственный процесс, необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

  • Регулярно проверять оборудование;
  • Заземлять свариваемые изделия, аппаратуру и источники тока в соответствии со стандартами;
  • Знать меры оказания первой помощи при поражении электрическим током;
  • Предохранять органы зрения от светового воздействия электродуги.

Все участки тела сварщика должны быть закрыты

Для начинающих сварщиков будет полезно просмотреть видео по технике безопасности. Если вы посещаете уроки сварки – уделите мерам безопасности пристальное внимание, поскольку это весьма важно. В учреждениях, где проводятся уроки для начинающих сварщиков, вам может попасться задание выполнить реферат по технике безопасности – в этом случае вы будете помнить ее, поскольку выполнить реферат – хороший способ запомнить материал.

Мы рассмотрели процесс электродуговой сварки. Надеемся, эта информация будет Вам полезна. Вы можете обучиться сварке, записавшись на курсы, где проводят уроки сварки (для начинающих сварщиков существуют курсы, где можно получить разряд всего за несколько месяцев), либо с помощью видео-уроков для начинающих. Также вы можете прочитать какой-нибудь материал, посвященный этой теме, к примеру – реферат. Хороший реферат способен объяснить много аспектов сварки, и поэтому реферат вполне может считаться обучающим материалом.

Электрическая дуговая сварка

Электросварка — один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу.

Температура электрической дуги (до 7000 °С) превосходит температуры плавления всех существующих металлов.

Содержание

История электросварки

1802 год — В. В. Петров открыл явление вольтовой электрической дуги и указал, что появляющийся «белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может».

1803 год — В. В. Петров опубликовал книгу «Известия о гальвани-вольтовых опытах…», где описал способы изготовления вольтова столба, явление электрической дуги и возможность её применения для электроосвещения, электросварки и электропайки металлов.

1882 год — Н. Н. Бенардос изобрёл электрическую сварку с применением угольных электродов, которую запатентовал в Германии, Франции, России, Италии, Англии, США и других странах, назвав свой метод «электрогефестом».

1888 год — Н. Г. Славянов впервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.

1893 год — На Всемирной выставке в Чикаго Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толчёного стекла.

1905 год — В. Ф. Миткевич впервые в мире предложил применять трёхфазную дугу для сварки металлов.

1939 год — Е. О. Патоном разработаны технология автоматической сварки под флюсом, сварочные флюсы и головки для автоматической сварки, электросварные башни танков, электросварной мост.

Описание процесса

К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания электрической дуги от сварочного трансформатора (или сварочного агрегата, сварочного преобразователя, сварочного инвертора) подводится электроэнергия. При соприкосновении сварочного электрода и свариваемого изделия протекает сварочный ток. Под действием теплоты электрической дуги (до 7000°С) кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. В сварочной ванне металл электрода смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность, образуя защитную плёнку. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания электрической дуги, получается от специальных источников питания постоянного или переменного тока [3] .

В процессе электросварки могут быть использованы плавящиеся и неплавящиеся электроды. В первом случае формирование сварного шва происходит при расплавлении самого электрода, во втором случае — при расплавлении присадочной проволоки (прутков и т. п.), которую вводят непосредственно в сварочную ванну.

Для защиты от окисления металла сварного шва применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки в процессе электросварки.

Для повышения устойчивости электрической дуги в электроды могут вводиться легко ионизируемые элементы (калий, натрий, кальций) [4] ..

Различают электросварку переменным током и электросварку постоянным током. При сварке постоянным током шов получается с меньшим количеством брызг металла, поскольку нет перехода через ноль и смены полярности тока.

В аппаратах для электросварки постоянным током применяются выпрямители.

Возможно управление положением сварочной дуги при сварке постоянным током. Дуга является проводником тока и как обычный проводник отклоняется в магнитном поле в соответствии с законом Ампера.

Классификация

Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса, рода тока и полярности, типа сварочной дуги, свойств сварочного электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают:

  • ручную дуговую сварку
  • механизированную (полуавтоматическую) дуговую сварку
  • автоматическую дуговую сварку

Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определённой длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной дуговой сварке (ММА -Manual Metal Arc) указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются человеком вручную без применения механизмов.

При механизированной (полуавтоматической) дуговой сварке (MIG/MAG -Metal Inert/Active Gas) плавящимся электродом автоматизируется подача электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки остаются ручными.

При автоматической дуговой сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва. Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

По роду тока различают:

  • электрическая дуга, питаемая постоянным током прямой полярности (минус на электроде);
  • электрическая дуга, питаемая постоянным током обратной полярности (плюс на электроде);
  • электрическая дуга, питаемая переменным током.

По типу дуги различают:

  • дугу прямого действия (зависимую дугу);
  • дугу косвенного действия (независимую дугу).

В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором — дуга горит между двумя электродами.

  • способы сварки плавящимся электродом;
  • способы сварки неплавящимся электродом (угольным, графитовым и вольфрамовым).

Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше — многоэлектродной сваркой пучком электродов. Если каждый из электродов получает независимое питание — сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой. При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9.

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают:

При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла — светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах. Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе — шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима. Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна её часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают:

  • дуговая сварка без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием);
  • дуговая сварка со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом);
  • дуговая сварка со шлакогазовой защитой (толстопокрытыми электродами);
  • дуговая сварка с газовой защитой (в среде защитных газов) (MIG-MAG);
  • дуговая сварка с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс).

Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

Наибольшее применение имеют средне — и толстопокрытые сварочные электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

В последнее время получает распространение плазменная сварка, где дуга между инертными неплавящимися электродами используется для высокотемпературного нагрева промежуточного носителя, например — водяного пара. Известна также сварка атомарным водородом, получаемым в дуге между вольфрамовыми электродами, и выделяющем тепло при рекомбинации в молекулы на свариваемых деталях.

Примечания

  1. ↑ Чеканов А. А. Николай Николаевич Бенардос. — М. : Наука, 1983.
  2. ↑ «Справочник молодого электросварщика по ручной сварке», Г. Г. Чернышов, В. Б. Мордынский, Москва, «Машиностроение», 1987; стр. 66
  3. ↑ «Сварочное дело: Сварка и резка металлов: учебник для нач. проф. образования/Г. Г. Чернышов.- М.: Издательский центр «Академия», 2008 г.- стр. 496
  4. ↑Документальный фильм «Дуговая сварка»

Литература

Николаев Г. А. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. — М.: Машиностроение, 1978 (1-4 т).

Электродуговая сварка

Made in Germany

Статьи о сварке

  • Сварочные процессы
  • Ручная дуговая сварка
  • Аргонодуговая TIG сварка
  • Полуавтоматическая MIG/MAG сварка
  • 10 ошибок сварочного процесса и простые пути их решения
  • Сварочное оборудование и материалы
  • Подбор оптимального сварочного аппарата
  • Как выбрать сварочный инвертор
  • Как выбрать сварочный инвертор (продолжение)
  • Цикл сварки, ПВ
  • Сварочная горелка для полуавтомата
  • Сварочные контактные наконечники и сопла для сварки
  • Выбор сварочного защитного газа
  • Правильный выбор сварочной проволоки
  • Важное средство защиты — сварочная маска
  • Сварка металлов
  • Электродуговая сварка стали
  • Сварка нержавеющей стали
  • Сварка алюминия
  • Сварка чугуна
  • Сварка титана и его сплавов – технология и особенности
  • Сварка меди и медных сплавов
  • Автоматизация и роботизация
  • Автоматизация сварки: гибкая или фиксированная система?
  • Сварка балок
  • 5 положений при выборе, эксплуатации и техническом обслуживании сварочного позиционера
  • Задание реалистичных целей для проектов роботизированной сварки
  • Роботизированная TIG сварка
  • Технология тандем сварки
  • Промышленные роботы. Сварочные роботы в автоматизации процессов
  • Сварочные роботы и бережливое производство
  • Разное о сварке
  • Основные виды сварных соединений и швов
  • Виды дефектов сварных швов и методы их устранения
  • Электродуговая сварка труб
  • Плазменная резка металла
  • Индивидуальные средства защиты сварщика
  • Сварочная дуга и ее характеристики
  • Предназначение подающего механизма для полуавтоматической электросварки
  • Контактная сварка
  • Виды контактной сварки
  • Устройства для ручной точечной сварки

Читайте также.

Рассылка новых материалов

ПОДПИСЫВАЙСЯ вКонтакте!

Электродуговая сварка стали

  • размер шрифта уменьшить размер шрифтаувеличить размер шрифта

Сварка, то есть неразъемное соединение металлов, в процессе которого происходит плавление соединяемых частей, в настоящее время производится различными способами.

Одним из видов является электродуговая сварка, когда сварочный ток с источника питания подается на электрод и свариваемые детали. Между ними возникает электрическая дуга, имеющая большое сопротивление между свариваемой поверхностью и торцом электрода. Происходит локальный нагрев, в результате которого образуется сварочная ванна с расплавленным металлом.

Остановимся на трех разновидностях электросварки, в которых непосредственное участие в процессе принимает человек:

  • Ручная дуговая сварка.
  • Ручная сварка неплавящимся электродом.
  • Полуавтоматическая сварка.

Ручная сварка отличается от полуавтоматической тем, что в последней происходит подача электрода в зону сварки с какой-либо скоростью, чаще всего постоянной.

Виды электросварки

  1. Ручная дуговая сварка.
    Для нее применяются сварочные электроды с покрытием, назначение которого состоит в образовании защитного слоя газов при его плавлении и частичном сгорании. Также в него добавляются легирующие и раскисляющие элементы, которые повышают прочность шва, улучшают однородность кристаллической структуры. Производится постоянным током прямой или обратной полярности и переменным током. В последнее время для ручной дуговой сварки большое применение находят сварочные инверторы, которые позволяют проводить сварку постоянным током высокой частоты. Это способствует уменьшению разбрызгивания и, за счет системы обратной связи в блоке управления, позволяет повысить стабильность дуги и, соответственно, качество сварного шва.
    Данный вид сварки имеет самое широкое распространение благодаря доступности и применяется для сварки конструкционных сталей и коррозионностойких, преимущественно не аустенитных.

  2. Ручная сварка неплавящимся электродом.
    В данном случае в качестве электрода применяется, в основном, тугоплавкий материал – вольфрам. Для защиты зоны сварки используется инертный газ: аргон, азот, гелий или их смеси в различном процентном соотношении. В этом случае сварной шов образуется за счет расплавления соединяемых кромок металла. При необходимости вводят присадочные прутки или ленты. Они того же состава, что и соединяемые металлы. Если же металлы разнородны, то присадочные материалы обеспечивают наибольшую прочность сварного шва в результате образования переходной зоны.
    Инертный газ, обычно, подается через сопло сварочной горелки и обеспечивает защиту от возникновения окислов и азотированных слоев, а также обеспечивает защиту вольфрамового электрода от сгорания.
    Применяется для сварки цветных металлов, алюминия и его сплавов, для качественной сварки коррозионностойких аустенитных сталей.
  3. Полуавтоматическая сварка.
    Это своего рода гибрид из первых двух: от первой взят плавящийся электрод, от второй — защитный газ и добавлена автоматическая подача электрода (в виде проволоки) в зону сварки. Так как подача сварочной проволоки происходит автоматически, то намного увеличивается качество шва и производительность процесса сварки. Оборудование для данного типа сварки называется сварочными полуавтоматами.
    Наряду с инертными газами при полуавтоматической сварке применяется и более дешевый углекислый газ. Однако он обладает очень неприятным свойством: при высокой температуре разлагается на углерод и кислород. Поэтому при его использовании необходимо применять раскислители, которые не допускают появление оксидов металла.
    Возможна полуавтоматическая сварка без применения защитных газов. В этом случае используется специальная сварочная проволока. Она имеет или поверхностное покрытие, или трубчатую структуру. В покрытие или во внутреннюю полость вводятся химические соединения, которые при плавке создают над сварочной ванной слой защитного флюса, предохраняющего от влияния воздуха. Также в состав флюса могут дополнительно вводиться и легирующие элементы.
    Применяется для большинства металлов, сплавов и их комбинаций.
Каждый электрик должен знать:  Емкостная компенсация

Сварочные электроды

Металл электрода должен по своим свойствам и составу быть близок к свариваемым деталям. Но, так как номенклатура сталей очень широка, то создали их классификацию по назначению таким образом, чтобы структура сварного шва была наиболее соответствующей в диаграмме Железо-Углерод.

Классификация и маркировка электродов по назначению:

  • У – сварка углеродистых и низколегированных сталей;
  • Л – легированных сталей;
  • Т – легированных термостойких сталей;
  • В – высоколегированных с особыми свойствами;
  • Н – для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами.

Соответственно маркировке применяется и металл стержня электрода. Согласно ГОСТ 2246-70 в качестве сварочной проволоки, используемой для изготовления электродов, применяются стали, имеющие наибольшее распространение в промышленности.

В случае, когда требуется произвести сварку сталей, состав которых не совпадает с составом номенклатуры стали, представленной в ГОСТе, а к качеству сварного соединения предъявляются повышенные требования, то такие электроды или изготавливаются самостоятельно, или делаются заказ на заводе-изготовителе.

Сварочные электроды имеют различные диаметры, что обусловлено толщиной свариваемых поверхностей, видом сварного шва, направлением и положением сварки.

Сварка тонко- и толстолистовых сталей.

Электроды малых диаметров применяются для сваривания тонколистовых сталей от 0,5 до 5 мм. При этом применяются электроды от 1 до 3 мм в диаметре. Также подобные электроды применяются для выполнения корневого (первого соединительного) шва при соединении толстых поверхностей.

В отличие от тонких, сопрягаемые поверхности толстых листов необходимо подготовить к сварке. Для этого делается скос соединяемых кромок, проваривается корневой шов электродом малого диаметра для того, чтобы избежать прожога, и чтобы зафиксировать детали. Затем электродом большего диаметра производится послойное заполнение сварочного шва.

Домашнее хозяйство: как правильно варить сваркой

Для того чтобы стать профильным мастером требуется специальное обучение. Профессии сварщика обучают 3 года в профтехучилищах. Но освоить простой сварочный аппарат для использования в домашнем хозяйстве можно гораздо быстрее. Всё зависит от поставленных задач и настойчивости в их решении. Практические навыки обретаются с опытом, а теоретические знания призваны помочь в этом начинающему мастеру. Ниже разберёмся, как правильно варить сваркой, какие способы есть и какие правила безопасности требуется соблюдать.

Технология сварочных работ

На сегодняшний день известны следующие разновидности электродуговой сварки:

    Сварка неплавящимся электродом.

Схема устройства сварки с неплавящимся электродом

Промышленная установка для сварки под флюсом

Схема устройства полуавтоматической электродуговой сварки

В домашних условиях такие виды сварки практически не применяются. Поэтому перейдём к рассмотрению четвёртого вида сварочных работ — ручной электродуговой сварки.

Ручная дуговая сварка основана на применении специального электрода в обмазке

Электросварочные аппараты для ручной сварки разделяют на два типа — переменного тока и постоянного тока. Использование переменного тока позволяет конструировать приборы высокой производительности и мощности. Преимуществом постоянного тока, благодаря отсутствию смены полярности, является более ровный шов с меньшим количеством металлических брызг.

В 1802 г. В.В. Петровым было открыто явление гальванической вольтовой дуги.

В 1803 г. была опубликована книга, в которой автор предлагал использовать это явление для пайки металлов и освещения.

Прибор для сварки металлов при помощи «электрогефеста» был запатентован в 1882 г. Бенардосом Н.Н.

Российский инженер Н.Г. Славянов в 1888 г. впервые применил для сварки электрод.

В 1932 г. советским физиком Хреновым К.К. произведена успешная сварка металлов под водой.

Ремонт подводного трубопровода

Работа сварочного аппарата основана на создании электрической дуги в месте соприкосновения двух металлических деталей. Высокая температура (до 7000 о С) расплавляет материал до жидкого состояния и происходит диффузия — смешивание на молекулярном уровне.

Принципиальным отличием сварки от склеивания является отсутствие вспомогательных материалов — соединяемые детали превращаются в монолитную конструкцию.

Поэтому нужно отчётливо понимать, что для правильного применения сварки использовать можно только однородные металлы. Нельзя приварить алюминий к железу или медь к нержавейке. Температура плавления у разных материалов различная, а создание сплавов не входит в круг возможностей сварочного оборудования.

Для сварки железных конструкций существуют различные сварные аппараты.

    Трансформаторы. Служат для преобразования сетевого тока напряжением 220 В, в ток с параметрами необходимыми для создания высокотемпературной электрической дуги. Происходит это за счёт понижения напряжения (не более 70 В) и повышения силы тока (до тысяч ампер). Сегодня такие приборы постепенно уходят в прошлое, так как для бытового использования они слишком громоздки и потребляют большое количество электроэнергии. Кроме того, работа трансформатора не отличается стабильностью и негативно влияет на состояние сети в целом — при включении создаются перепады напряжения, страдает чувствительная бытовая техника. Бывают одно и трёх фазными.

Трансформатор переменного тока для производства сварочных работ

Выпрямитель переменного тока в постоянный производства для сварочных работ

Инверторный сварочный аппарат

Главным преимуществом инверторной сварки является улучшение динамики электрической дуги, а также ощутимое снижение веса и габаритов установки (по сравнению с прямыми трансформаторами). Кроме того, появилась возможность плавной регулировки выходящего тока, что заметно повысило КПД агрегата и обеспечило лёгкость зажигания дуги во время работы.

Но есть и недостатки:

  • временные ограничения в использовании, что связано с нагревом электронной схемы преобразования;
  • создание электромагнитного «шума», высокочастотных помех;
  • негативное влияние влажности воздуха, что приводит к образованию конденсата внутри прибора.

Что необходимо для работы

Перед тем как приступить к сварке, необходимо сварочный аппарат и экипировка:

    Сварочные электроды. Подбираются исходя из предстоящих задач. Оптимальным размером для начинающего сварщика считается электрод толщиной 3,2 мм. Более тонкие электроды применяются для сварки миниатюрных деталей. При диаметре электрода более 3,5 мм. требуется оборудование повышенной мощности.

Диаметр электрода подбираетс в соответствии с планируемыми работами

Сварочный костюм предназначен для защиты сварщика от ожогов

Предназначена для предохранения глаз, лица, шеи и органов дыхания от вредного воздействия

Место проведения сварочных работ освобождается от горючих материалов и оборудуется средствами тушения огня — водой, песком, технической содой. Если это закрытое помещение необходимо обустроить приточно-вытяжную вентиляцию.

Необходимое противопожарное оборудование на любом объекте

Как правильно варить сваркой

Для успешного овладения техникой неразъёмного соединения металлических деталей, необходимо освоить 4 базовых навыка, без которых не обходится ни одна «сварочная сессия».

Настройка аппарата

Основой настройки сварочного аппарата является правильный подбор силы тока и напряжения, выводящийся на клеммы. Несмотря на простоту формулировки, тема настройки заслуживает отдельного разговора. Но если кратко сформулировать критерии настройки, то можно выделить 5 основных параметров:

    Структура и диаметр электрода.

Выбор диаметра электрода зависит от толщины металла заготовки

Электроды различаются по структуре, диаметру и назначению

Маркировка отображает структуру стержня и химический состав его покрытия. Для каждого вида металла разработаны оптимальные условия, способствующие соединению деталей. Кроме свойств материалов, маркировка содержит информацию о том, в каких условиях может использоваться электрод — открытая, закрытая строительная площадка, высотные или подземные работы и т.п.

Разнообразие электродов обусловлено их предназначением для работы с определённым видом металла

Установка режима сварки тесно связана с условиями ведения сварки. В различных ситуациях при помощи регулировок можно менять интенсивность электрической дуги, что позволяет ускорять или замедлять процедуру нанесения соединительного шва, изменяет температуру варки. К примеру, при положении сварочного направления «сверху-вниз», утолщается слой расплавленного металла, но глубина шва уменьшается и распространяется вширь. Если же направление сварки «снизу-вверх», количество расплавленного металла уменьшается, так как он стекает под действием собственного веса. В результате шов становится уже.

Виды сварочных работ в различных местоположениях

Зачастую изделие обваривается несколькими швами. Первый шов может быть прихваточным, следующий — основным, и за ним ещё один — закрепляющий или выравнивающий. На каждом этапе может меняться траектория наложения шва и глубина прогрева металла. Пользуясь такой технологией, опытный сварщик формирует идеальное соединение деталей.

Трёхслойный шов соединения труб

Известно, что в зависимости от положения «плюса» и «минуса» зависит температура электрической дуги. На «плюсе» температура всегда выше. Знание этого позволяет пользователю определять правильное расположение полярности. Чаще «плюс» закрепляют на основной детали, а «минус» на электроде (прямая полярность). Если наоборот — полярность называется «обратной».

Таблица применения прямой и обратной полярности при сварке металла постоянным током

Прямая полярность Обратная полярность · Сварка с глубоким проплавлением основного металла
· Сварка низко- и среднеуглеродистых и низколегированных сталей толщиной 5 мм и более электродами с фтористо-кальциевым покрытием: УОНИ-13/45, УОНИ-13/55 и др.
· Сварка чугуна · Сварка с повышенной скоростью плавления электродов
· Сварка низколегированных и низкоуглеродистых сталей (типа 16Г2АФ), средне- и высоколегированных сталей и сплавов
· Сварка тонкостенных листовых конструкций

Для того чтобы безошибочно выбрать величину тока проще всего воспользоваться готовыми таблицами.

Но в силу того, что каждый аппарат имеет свои конструктивные особенности и технологические нюансы, решающее слово всё-таки остаётся за «методом научного тыка» — эмпирической подборки нужного тока экспериментальным путём.

Настройка сварочного тока в зависимости от диаметра электрода

Таблица соотношения электрода и сварочного тока

Режим подбора тока для сварки стандартных стыковых соединений:

Разновидность шва Диаметр,мм Ток, А Толщина металла на заготовке, мм Зазор между торцами деталей до сварки, мм
1-сторонний 3 180 3 1.9
2-сторонний 4 220 5 1.5
2-сторонний 5 260 7–8 1.5–2
2-сторонний 6 330 10 2

Односторонний шов соединяет поверхность деталей с одной стороны, двухсторонний — с двух противоположных сторон.

Примеры сваривания деталей различными швами

Также можно воспользоваться универсальной таблицей для широкого диапазона:

Толщина заготовки,мм 0,5 1–2 3 4–5 6–8 9–12 13–15 16
Толщина электрода,мм 1 1,5–2 3 3–4 4 4–5 5 6–8
Сила тока, А 10..20 30..45 65..100 100..160 120..200 150..200 160..250 200..350

Начинающему сварщику легко запомнить простое правило. Если ток превышает необходимый показатель — электрод будет прожигать заготовки. Если ток ниже, чем нужно — деталь не проваривается, наплавленный металл отваливается при воздействии на него механическим способом.

Подключение электрода

Электрод может подключаться к плюсовому или минусовому выходу тока. Если на деталь подключается «+», то полярность называется прямой. Если «-» — обратной. Соответственно, при прямой полярности на электроде располагается «минус», а при обратной «плюс». Разница между этими положениями заключается в том, что на «плюсовой» клемме всегда выделяется большее количество тепла. Опытные сварщики используют это явление при решении конкретных задач. Так, например, манипулируя полярностью, можно варить тонколистовую сталь нержавейки, чувствительной к перегревам. Для этого «плюс» подаётся на электрод, а «минус»- на лист тонкого металла.

Один из вариантов подключения электрода

Видео: прямая и обратная полярность при работе инверторного сварочного аппарата

Создание дуги

Процесс сваривания начинается с зажигания электрической дуги. Во всех видах ручной сварки дуга создаётся кратковременным прикосновением электрода к детали. При этом происходит резкое нагревание торца электрода до температуры, достаточной для установления дугового разряда.

Процесс зажигания электродной дуги требует определённых навыков

После короткого замыкания, если дуга воспламенилась, необходимо поддерживать расстояние между торцом электрода и деталью 3–5 мм. При этом нужно учитывать тот факт, что длина электрода по мере сварки уменьшается. При превышении расстояния в 5 мм. дуга прерывается, при уменьшении менее 3 мм. электрод может прилипнуть к заготовке или привести к большому разбрызгиванию расплавленного металла.

Движение электрода

Для создания хорошего шва, разработаны различные схемы ведения дуги вдоль свариваемого места. При этом важным считается не только расплавление кромок свариваемых деталей, но и наполнение сварочной ванны необходимым количеством наплавленного из электрода металла.

Различные варианты траектории торца электрода

Достичь этого возможно при сохранении постоянной длины электрической дуги и систематичным перемещением торца электрода по определённой траектории.

При производстве шва без поперечных перемещений, ширина стыка, как правило, равна b = (0,8–1,5)хdэл. Где b-ширина сварного стыка, а d — диаметр электрода.

Проход таким швом считается предварительным, нормальной конфигурацией шва считается b = (3–5)хdэл.

Поэтому, в задачу сварщика входит проход шва с применением одной из технологий проварки. Различные траектории торца электрода применяются в разных ситуациях.

Формирования структуры сварного шва

Плавильным пространством электродуговой сварки называется т.н. сварочная ванна (или кратер), которая возникает под действием тепла исходящего от дуги.

Сварочная ванна это жидкое состояние сварочного шва до застывания как свариваемого металла.

Солнцев Ю.П.

Словарь металлургических терминов

С перемещением источника тепла передвигается также плавильное пространство. Условно плавильное пространство делят на две части. Головная часть (передняя) и хвостовая часть (тыловая). В передней части происходит расплав металлов и смешение основного и дополнительного материала в единое целое (диффузия). В тыловой, по мере остывания, происходит кристаллизация плотной поверхности сварочного шва.

Схематическое изображение сварочного кратера

Формирование шва может происходить при сварке под флюсом, окружённое оболочкой шлаков и тогда дуга практически не видна. А сварку называют закрытой.

Открытой сваркой называется процесс формирования плавильного пространства, окружённого прозрачными газами, выделяемыми обмазкой электрода.

Видео: 10 ошибок начинающего сварщика

Видео: как научиться варить красивые швы элетросваркой

Техника безопасности при сварке

Пренебрежение правилами личной безопасности влечёт за собой самые неприятные, а порой и трагичные, последствия. Основные правила техники безопасности гласят:

  1. Используя сварочное оборудование необходимо следить за надёжной изоляцией проводов, осуществляющих питание прибора и непосредственно электрической дуги. Неукоснительно должны выполняться требования завода-изготовителя оборудования по заземлению корпуса агрегата, аппаратного шкафа и т.д.
  2. Работы должны производиться в целой спецодежде, обуви и огнеупорных перчатках. В помещениях где производится сварка должны применяться резиновые коврики и галоши. Пространство должно хорошо освещаться.
  3. Сварочное оборудование, в частности электрододержатель, должно соответствовать нормам надёжной изоляции, исключающие прямой контакт с кожей сварщика. Электрододержатель считается качественным, если выдерживает 8000 и более зажимов электродов.
  4. Для обеспечения безопасности рекомендуется применение автоматических выключателей.

Таковы некоторые из положений ГОСТа, регламентирующего работы сварщика. Конечно, в домашних условиях никто не будет контролировать выполнение вышеизложенных положений. Однако их необходимо знать и помнить, что писаны они не ради красного словца, а на горьком опыте пострадавших.

Сварочные работы стоят на втором месте по опасности после шахтёрского труда. Даже в домашнем хозяйстве, где к сварке прибегают время от времени, нельзя забывать о потенциальной опасности при работе с электрическим током и расплавленным металлом. Для поддержания безопасности следует использовать защитную маску только заводского изготовления, специальную негорючую одежду, обувь и перчатки. На рабочей площадке вседа должны быть средства пожаротушения — вода, песок и огнетушитель. Не стоит подвергать опасности себя и собственный дом, пренебрегая простыми правилами безопасности. Аптечку желательно укомплектовать противоожоговыми препаратами.

Электродуговая сварка

В арсенале любого рачительного хозяина, найдется множество устройств и инструментов, предназначенных для самостоятельного выполнения работ различного вида. Среди них имеются и бензопила, и электролобзик и, конечно же, сварочный аппарат, без которого чрезвычайно трудно обойтись для соединении деталей при монтаже металлических частей какой-либо конструкции. Выбирают аппарат для сварки, исходя из мощности, удобства использования и конкретной цели назначения (профессиональные сварочные работы или использование в домашнихусловиях).

Содержание

Виды сварочных аппаратов

Прежде всего, следует отметить, что абсолютно все устройства для сварки, имеют практически одинаковый принцип работы — они сваривают/плавят металл с помощью переменного либо постоянного тока. Различают лишь источники питания и преобразования сварочного тока для агрегата и расходные материалы, которые используются в процессе сварки. Классифицировать аппараты по источнику тока можно на:

  • Выпрямители сварочные
  • Трансформаторы сварочные
  • Инверторы

Сварочный выпрямитель

Аппарат, который преобразует переменный ток в постоянный, называется выпрямителем. Это довольно сложное и громоздкое устройство, которое, тем не менее, позволяет накладывать очень качественный, практически ювелирный шов. Качества удается добиться из-за того, что выпрямитель обеспечивает стабильность сварочного тока, что позволяет без проблем держать электрическую дугу.

Основным недостатком этого агрегата, является его большой вес, который не позволяет перемещать аппарат в нужное место и непомерное потребление электроэнергии. К тому же работа на этом устройстве требует специальных знаний и навыков.

Сварочный трансформатор

До недавнего времени считался одним из самых долговечных и традиционных видов сварочныхагрегатов. Это устройство наоборот преобразует постоянный ток в переменный, понижая сетевое напряжение, до необходимого — сварочного. Происходит это за счет наличия трансформаторного узла. Электродуговая сварка на этом аппарате, требует наличия специальных электродов для переменного тока и необходимых навыков. Без знания принципа работы этого устройства, умения накладывать сварочные швы и держать электрическую дугу, вряд ли удастся сварить хоть что-нибудь качественно.

Основной плюс трансформатора – необыкновенная долговечность и довольно невысокая стоимость.

Минус — неподъемный вес и потребность в специальных электродах, которых зачастую не бывает в продаже.

Инвертор

Инверторные сварочные аппараты, можно без преувеличения назвать самыми популярными. Тому есть сразу несколько объяснений.

  • Во-первых, компактность и малый вес агрегата.
  • Во-вторых, возможность без особых проблем подключиться к потребительской электросети.
  • В-третьих, возможность качественного наложения сварочных швов.

Ручная электродуговая сварка, выполненная с помощью инвертора, отличается минимальной зашлакованностью шва, что позволяет выполнить работу максимально качественно, без лишних «соплей» и воздушных каверн. К тому же в каждом аппарате инверторного типа, встроена функция «горячий старт» (Hot start), которая позволяет поджечь электрод в одно касание, избежав при этом обычного залипания при соприкосновении с металлической деталью.

Принцип работы инвертора, построен на технологии, позволяющей использовать в качестве источника тока, обыкновенную домашнюю розетку. Ток поступает на выпрямитель и сглаживается специальным фильтром. Получившийся постоянный ток, преобразовывается транзисторами в переменный, высокочастотный ток.

Технология электродуговой сварки

Освоить технологию электродуговой сварки, при желании несложно. Для этого нужен лишь источник тока, расходные материалы (электроды) и горячее желание научиться сварке самому.

Эта технология представляет собой процесс сваривания различных кусков металла между собой, посредством тепла, выделяемого электрической дугой.

Первый и чрезвычайно важный этап работы – это подготовка рабочего места. Для этого необходимо заземлить оборудование и детали, которые предстоит сваривать. Чаще всего для этого используют трехжильный кабель, с изолированными друг от друга проводами.

Первые две жилы служат для подключения к источнику тока, а третья для устройства заземления, путем ее присоединения к заземляющей шине и заземляющему болту.

Второй этап, заключается в выборе диаметра электрода и настройке интенсивности сварочного тока. Эти параметры, напрямую зависят от толщины металла. Отрегулировать настройки можно после наложения пробного шва.

Каждый электрик должен знать:  Способы экономии электроэнергии в осветительных установках

Третий этап, который предстоит освоить начинающему сварщику, это непосредственно сам процесс сварки.

Для того чтобы просто начать сварочный процесс, нужно запомнить, что электрод нужно держать под углом в 15 градусов, причем он непременно должен быть наклонен в сторону сварочного шва. Это положение нужно отработать до автоматизма.

Далее нужно освоить простейшие способы наложения швов.

Простейшим способом наложения сварочного шва, является рисование концом электрода, так называемой восьмерки по линии соединения. Этот способ часто называют сваркой для чайников,потому что его чрезвычайно легко освоить. Дальнейшие, более сложные варианты соединения металла, можно выучить после того, как наберется достаточный опыт работы со сварочным оборудованием, и рука начнет сама чувствовать высоту электрической дуги.

Как выбрать электроды для электродуговой сварки

Качество сварного шва, напрямую зависит от того, какие именно электроды были использованы в работе.

Электроды для сварки делятся на несколько категорий:

Неметаллические, изготавливаются из угля или графита. В процессе сварки не плавятся. Используются для тонких сварочных работ даже на тонколистовом металле.

Металлические, делятся на плавящиеся/неплавящиеся и выбирают их исходя из марки металлов, подлежащих свариванию.

Существуют электроды для легированных, высоколегированных и низколегированных сталей, атакже для наплавки сварочного шва.

Для сварочных аппаратов, генерирующих постоянный ток, подойдут практически любые электроды, которые можно подбирать просто по диаметру, исходя из толщины свариваемых деталей.

Агрегаты, генерирующие переменный ток, нуждаются в более тщательном подборе расходных материалов. Для них лучше всего приобретать универсальные электроды, которые подходят как для постоянного, так и для переменного тока.

Электроды данного типа имеют множество преимуществ, среди которых не последнее место занимает:

  • Отличная производительность
  • Экономичность и низкий уровень разбрызгивания металла
  • Возможность наложения качественного шва даже на ржавые и влажные детали, приготовленные для сварки.
  • Возможность использования практически на любом сварочном оборудовании.
  • Хорошее удержание электрической дуги.

Приобретая универсальные электроды, не стоит искать дешевые изделия. Они, как правило, не соответствуют заявленным техническим характеристикам. Лучше отдать предпочтение более дорогим маркам, которые будут гораздо более качественными и наложенный с их помощью шов, будет радовать своей надежностью и аккуратностью.


Сварка ручная дуговая – что это такое и принцип действия

Прежде чем приступать к рассмотрению сущности процесса и технологических особенностей, стоит привести разъяснение терминологии.

Сварка ручная дуговая – операция сваривания металла, в качестве источника энергии выступает электрическая дуга.

Электросварка – метод сваривания металлов, который во время нагревания и расплавления предполагает использование электрической дуги, температурный диапазон может достигать 7000 °С и превосходить температурные значения оплавления любых металлов.

Дуговая сварка неплавящимся электродом – осуществляется в защитных средах инертных газов (например, в среде аргона). Один из методов дугового сваривания путем плавления, используемый при обработке алюминия, магния и его сплавов, нержавейки и иного неферромагнитного металла. Процесс работы с неплавким элементом схож с газовой автогенной сваркой. В итоге использования данного метода получаются высококачественные швы.

Механизированная сварка плавящимся электродом – одна из разновидностей дугового способа, процесс которой предполагает подачу плавящегося элемента, перемещение дуги и деталей при помощи механизмов. Во время задействования механизма, без управления оператором, она считается автоматической дуговой сваркой.

Далее разберем более подробно сущность электродуговой сварки, что это такое и технологические нюансы работы с ней.

Принцип действия

Электрическая энергия от сторонних источников (сварочные трансформаторы, агрегаты, преобразователи, инверторные устройства) для получения и работоспособности дуги подается к электроду и свариваемым деталям. Она может быть от источников переменного и постоянного тока.

Схема дуговой сварки предполагает следующие процедуры. Во время соприкосновения рабочей части и детали возникает сварочный ток. Воздействие повышенной температуры расплавляет кромки деталей и электродных концов. Образуется, как ее называют, сварочная ванна, находящаяся определенное время в расплавленном состоянии. В ней металл детали и электрода смешиваются, а с помощью шлака образуется защитная поверхность. После застывания получаются соединения сварные.

Процедура может реализовываться плавящимся и неплавящимся элементом. В случае использования плавящегося, сварной шов формируется за счет расплавления непосредственно электрода. Применение неплавящегося расплавляется присадочная проволока, которая подводится к точке сваривания.

Электрод является стержнем, имеющим диаметр до 1 сантиметра, закрепляемый в держателе. При его прикосновении к металлу замыкается электрическая цепь. После этого его конец начинает нагреваться. Затем после отведения на расстояние до 5 мм появляются дуговые разряды, продолжающие поддерживать наличие тока в цепи. В месте размещения дуговых разрядов осуществляется активное нагревание и деталь начинает плавиться.

Для осуществления процесса требуется наличие источника питания, имеющего низкое напряжение и высокий уровень тока.

Классификация и способы

Классифицировать виды ручной дуговой сварки можно по различным признакам: механизация, вид тока, полярность, применяемые рабочие части и т.п. Подробнее далее.

Можно выделить следующие способы дуговой сварки:

  • Ручная дуговая. Предполагает использование только ручной работы человека без применения механизмов;
  • Механизированная. Схема ручной дуговой сварки этого типа предполагает осуществление механизации процедуры подачи проволоки к точке сваривания, а части процессов руками человека;
  • Автоматическая. Предполагается полная механизация процессов создания дуги, регулировки ее длин, перемещений. Является наиболее стабильным методом сварки.

Выбор будет зависеть от способов зажигания, поддерживания сварочной дуги, операций и способов движения электродов, окончания процессов.

Существуют также способы ручной дуговой сварки следующего типа:

  • Пучком. Принцип основывается на связывании в пучок нескольких электродов, сваривании их торцов и установке в держателе. Из-за поочередного горения каждого стержня их нагрев при определенном токе будет меньше в сравнении с использованием одиночного электрода. Это позволяет применять больший диапазон токов и повышать производительность.
  • Сварка лежачим электродом. Данный способ сварки электродуговой предполагает укладку длиной 500-1200 мм с обмазкой в разделанный стык или угол. На него накладывается брус из меди, имеющий продольную канавку. Заготовка и электрод подключаются к источнику тока. Угольный стержень поджигает дугу, уходящую под брусок. Она перемещается по стыку, плавя рабочий элемент и сваривая кромку. Получается шов. Оптимальным метод является в труднодоступном месте или значительном горизонтальном расстоянии под сварку.
  • Сварка наклонным. Еще один метод увеличения производительности. Электрод закрепляется в зажиме, имеющем обойму, перемещающуюся под своей массой по стойке. Когда зажигается дуга и он начинает оплавляться, то обойма будет опускаться вниз. Электрод будет изменять свое положение при сохранении постоянного угла наклона к поверхности детали.

Исходя из типа используемого тока выделяют следующую сварку дуговую:

  • Прямой полярности постоянного тока. Минус находится на электроде;
  • Обратной полярности. На электроде находится плюсовой контакт;
  • Использование переменного тока.

Тип дуги определяет следующие различия:

  • Прямого действия. Определяется как зависимая дуга;
  • Косвенного действия – независимая.

Первый метод предполагает использование дуги меж электродами и свариваемыми элементами, являющимися элементом цепи. Второй – розжиг дуги происходит меж 2 электродов.

Исходя из применяемых рабочих элементов, выделяются:

  • Дуговая сварка плавящимся электродом;
  • Применение неплавящегося элемента – угольный, графитовый, вольфрамовый.

Применение плавящегося варианта – наиболее распространенный способ. Может проводиться с применением одного или нескольких электродов. Исходя из этого Ручная электродуговая сварка может быть разделена на, использующую один, два или многоэлектродную, которая применяется в целях повышения скорости и качества работы.

Исходя из длин свариваемых стыков, а также толщин свариваемых заготовок можно выделить методы создания швов:

  • Короткий – до 250 миллиметров;
  • Средний – длиной 250-1000. Выполняется путем прохода от середин заготовки к ее краям ступенчатыми переходами;
  • Длинный. Применяется обратноступенчатый способ, переходы аналогичны предыдущему методу.

Используемые электроды

В электродуговой сварке может применяться плавящийся и неплавящийся электрод. Они изготавливаются из проволоки с защитным покрытием.

Процесс выбора электрода будет зависеть от многих нюансов , включая присадочные материалы, положения, необходимых характеристик сварных швов. Выбор покрытия определяет процесс устойчивости сварочной дуги, обеспечение защиты зоны ее действия от влияния химических веществ, содержащихся в окружающей среде. Для предотвращения загрязнения в покрытия может вводиться раскислитель. Он необходим для очистки швов, обеспечивает стабильное поддержание дуги, добавляет легирующих элементов, которые улучшают конечное качество швов.

Металл в электродах используется аналогичный свариваемому основному. Периодически внедряют отличный, который может влиять на характеристики получаемых сварных швов. К примеру, из нержавейки может использоваться для сваривания заготовок из стали с повышенным содержанием углерода, а также соединения нержавейки с подобной сталью.

В составе могут находиться различные вещества: рутил, фториды, целлюлозные компоненты и т.п. К примеру, для рутиловых характерна простота применения и эстетический внешний вид швов. Однако они отличаются повышенной хрупкостью, т.к. содержат много водорода. Для инструмента с фторидом кальция характерна гигроскопичность из-за чего необходимо хранить без влияния влаги. Из них получаются прочные сварные соединения, но довольно грубые.

По международным стандартам используются следующие обозначения электродов для дуговой сварки:

  • A – кислые; RА – рутилово-кислые;
  • B – основные; RВ –рутилосновные;
  • С – целлюлозные; RС – рутилцеллюлозные;
  • R – рутиловые; RR – рутиловые толстые;
  • S – другие типы.

По российским стандартам для электродов, предназначенных для сваривания углеродистой, низколегированной, легированной с высокой прочностью стали маркировка наносится следующая:

  • Э – электроды для ручного использования и наплавления;
  • Следующее цифровое обозначение определяет уровень прочности во время растяжения;
  • Наличие индекса A свидетельствует о том, что швы обладают повышенными пластичными свойствами и ударной вязкостью.

Источники питания

В качестве источника могут применяться трансформаторы, имеющие низкое выходное напряжение и высокий ток до нескольких сот ампер. Во время использования постоянного тока применяется выпрямитель, преобразующий переменную составляющую в постоянную. Могут применяться разнообразные виды, включая инверторы, которые обладают меньшим весом и габаритами. Они используют принцип высокочастотного преобразования напряжения.

Сила тока может меняться различными методами: изменением количества витков на катушках или расстояний меж вторичными и первичными катушками.

Положение электродов во время работы

Расположение рабочей части будет зависеть от положений швов. Можно выделить следующее размещение: нижние швы, вертикальные, горизонтальные на вертикальных плоскостях, потолочные. Вертикальные швы могут создаваться в любом направлении как снизу вверх, так и наоборот.

Сущность процесса и основные направления движения во время работы можно изучить на изображении.

Основы безопасности при работе

Изучая основы дуговой сварки нельзя не упомянуть о том, что она является одной из наиболее опасных и способных причинить значительный вред здоровью сварщика. Основной опасностью является присутствие очень яркого света. Он может нанести ожоги. Если этого не удалось избежать, то рекомендуем изучить статью о том, что делать если произошел ожог от сварки. Помимо этого световой диапазон способен наносить ущерб и коже. Поэтому помимо защитной маски необходимо применять защитную одежду с перчатками. Техника безопасности при электродуговой сварке также предполагает то, что нужно учитывать следующие моменты :

  1. Помимо света происходит разброс раскаленного металла в виде окалины. Чтобы избежать ожога от них необходимо одеваться в плотную одежду и обувь, способную защитить от раскаленных частиц. Это можно отнести и к работе над головой. Необходимо иметь защитных головной убор, рукава плотно застегнуть, а на кисти рук надеть перчатки.
  2. При отсутствии спецодежды для сварщика рекомендуется использовать элементы одежды из хлопчатобумажной ткани, т.к. она имеет большую стойкость к возгоранию нежели синтетика.
  3. Сварочные мероприятия должны выполняться в качественно проветриваемых помещениях/улице, т.к. при электрической сварке выделяется значительное количество вредных паров и газов. Надышавшись ими можно получить отравление.
  4. Перед началом работ необходимо подготовить воду или огнетушитель, чтобы в случае пожара из-за разлетающейся окалины было чем тушить. Нужно учесть, что в непосредственной близости возле места сварочных работ не должно быть взрывоопасных и пожароопасных материалов.
  5. Нельзя допускать контактов токоведущей части оборудования с жидкостью. В противном случае можно получить поражение электрическим током.
  6. По завершении работ на поверхности образуется шлак. Его необходимо удалять с помощью молотка. При ударе он может разлетаться на значительные расстояния. Поэтому обязательно нужно использовать защитные очки или маску.

Техникой безопасности при ручной дуговой сварке ни в коем случае нельзя пренебрегать. В противном случае можно получить серьезные травмы.

Технология современной электродуговой сварки

Основной задачей является обеспечение таких условий труда, при которых сводится к минимуму возможность получения человеком травмы во время выполнения различных работ как на производстве, так и дома. Особенно актуален указанный вопрос во время проведения различных операций с металлами, в том числе и при помощи дуговой электрической сварки.

Сварка – процесс, во время которого получают неразъемное соединение деталей. С помощью такого процесса выполняется большое количество конструкций, в том числе мосты, корабли, гидротехнические сооружения, краны и многие другие металлоконструкции.

Способы сварки будут зависеть от материала и параметров соединяемых деталей. В зависимости от этого выбирается техника проведения работ и источники теплоты. Для выполнения процесса сварки используют преобразованную энергию в тепло. Выполнено это может быть при помощи дуги, электронного луча или квантового генератора. Может быть использовано тепло, которое выделяется при прохождении тока по твердому или жидкому проводнику, при прохождении химической реакции, может быть использована энергия ультразвука и др.

Технология и описание электродуговой сварки

Одним из самых распространенных методов сварочной технологии является электродуговая сварка.

Схема ручной электродуговой сварки.

В данном случае для того, чтобы соединить детали, их кромки расплавляют при помощи электрического дугового разряда. Для использования указанного метода сварки необходимо применять оборудования, вырабатывающие большой ток при небольшом напряжении, при этом одна деталь прикрепляется к зажиму, а к другому зажиму присоединяют электрод. Дуга образуется между электродами, в этом месте получается ионизированная среда.

Электрическая дуга имеет несколько областей:

Этому методу присуще то, что в центре газового столба температура достигает 6500-7500°С, это позволяет работать практически с любым металлом или сплавом. На самой детали и на электроде дуга будет иметь уже более низкую температуру – порядка 4000°С.

Сваривание тонких деталей или изделий из легированных, высокоуглеродистых сталей, которые чувствительны к большой температуре и перегреву, проводится дугой, питающейся током обратной полярности, при этом минус подключают не к электроду, а к детали.

Схема электродержателя для аргонно-дуговой сварки: 1 – присадочный пруток; 2 — сопло; 3 — токоведущий мундштук; 4 – корпус; 5 – электрод; 6 – рукоятка; 7 – атмосфера защитного газа; 8 – сварочная дуга; 9 – ванна расплавленного металла; 10 – деталь.

При проведении сварки происходит большое излучение как в ультрафиолетовом, так и в инфракрасном диапазоне, а также выделяется много тепла от соединяемых деталей и самого места сварки.

Мощность дуги будет меняться в зависимости от материалов, которые свариваются, и от используемых защитных газов. Если не использовать специальные защитные средства, то работник может получить травмы органов зрения и кожи.

Во время процесса сварки происходит нагрев электрода, он начинает выпускать свободные электроны, при этом образуются заряженные ионы. Атомы, которые потеряли электроны, являются положительным ионами, а те, что присоединили электроны, отрицательными. В зоне проведения работ газ становится ионизированным, что делает его электропроводным.

Параметры электрической дуги

Во время проведения сварки образуется сварочная ванна, в центре которой есть кратер. Расстояние от электрода до кратера ванны и будет длиной сварочной дуги. При проведении ручной сварки дуга должна быть длиной 2-6 мм. Обычно длина дуги равна диаметру электрода, который используется для проведения сварки, если она больше диаметра электрода в 1,5 раза, то это будет длинная дуга.

Большинство работ проводится с использованием короткой дуги, так как при работе длинной сильно разбрызгивается металл, шов получается пористым и непрочным. Большое количество брызг расплавленного металла значительно увеличивает вероятность получения травмы.

Схема электрической дуги: Uд – напряжение дуги; Uк – катодное падение напряжения; Uст – падение напряжения столба дуги; Uд – анодное падение напряжения; l – д; lк; lст; lд – длины дуги, катодной зоны, столба дуги, анодной зоны.

Если работа проводится с использованием угольного электрода, то длина дуги может составлять 15-20 мм. Между напряжением разряда и длиной дуги существует прямая зависимость, на это влияет наличие флюса и его свойства, характеристики покрытия электрода, наличие защитного газа.

Чем больше сила тока, проходящего через электрод, тем выше будет температура дуги. Если выполняется ручная сварка, то плотность тока в пределах 10-20 А/мм 2 , а напряжение – 18-20 В. Такие параметры позволяют работать с материалами толщиной больше 1 мм, с легированной и углеродистой сталью, твердыми сплавами или цветными металлами.

Для проведения ремонтных работ может быть использован постоянный или переменный ток. При переменном токе получается неустойчивая дуга, чтобы ее улучшить, надо увеличить плотность тока. Это опасно при работе с тонкими деталями.

Если используется постоянный ток, то получают стабильную дугу, работают на малых токах, что позволяет работать с тонкими материалами, но для указанного процесса необходимо оборудование, имеющее более высокую стоимость и сложную конструкцию.

На качество шва негативное действие оказывают такие газы, как кислород, азот и водород, поэтому после проведения работ шов надо зачистить, а зону, где происходит сваривание, защищают нейтральным газом.

Характеристики источников энергии

Источники тепла различаются по таким параметрам:

Источники сварочного тока.

  • источники тока могут быть постоянными или переменными, использование выпрямителей или преобразователей дает возможность вырабатывать постоянный ток, а переменный ток вырабатывается трансформаторами;
  • в зависимости от количества постов, которые могут подключаться одновременно, бывают одно- и многопостовые источники;
  • работу можно проводить при помощи электрода с покрытием или предназначенным для работы с использованием защитных газов, при приведении полуавтоматической или автоматической сварки, при выполнении плазменного резания;
  • источники тепла могут различаться по принципу действия;
  • привод может быть электрическим или от ДВС;
  • есть стационарные и передвижные модели.

Если проводятся работы с приборами, которые питаются от электричества, всегда есть большая вероятность того, что человек будет поражен электрическим током. Обычно напряжение сварочной дуги около 90 В, а сжатой дуги достигает 200 В. Влажная погода, ослабленный организм будут отягощающими факторами при поражении током.

Особенности сваривания некоторых материалов

Чугун. Сваривание чугунных деталей – достаточно сложный процесс, это объясняется характеристиками указанного материала. Чугун можно варить двумя способами:

  • холодная сварка, в данном случае материал не греется, а применяют специальные электроды.
  • горячая сварка – перед проведением работ деталь нагревают, а потом медленно охлаждают;

Схема холодной сварки.

Латунь, медь, бронза. При использовании обычной дуги и электрода, который плавится, соединять детали из этих материалов сложно. Указанные материалы отлично растворяют газ, имеют высокую жидкотекучесть, достаточно сильно расширяются при нагревании, что и обусловливает сложность проведения работ.

Для работы с медными деталями используют угольные или обыкновенные электроды, которые имеют маркировку МН-5 и ОЗБ-1, работают постоянным током и обратной полярностью. Этот материал хорошо варится вольфрамовым электродом, методом аргонной сварки. Для присадки используют прутки из такого же материала, как и сама деталь. Если работаете угольным электродом, то для флюса берите буру.

При работе с латунью надо использовать присадки материалом, в котором много цинка, при этом выделяется много ядовитых испарений, поэтому выполнять работу надо в респираторе.

Каждый электрик должен знать:  Развитие силовой электроники для электрических и гибридных автомобилей в 2016 году

Алюминий и его сплавы. Эти материалы быстро окисляются, на поверхности получается тугоплавкая пленка, что значительно затрудняет процесс сваривания.

Присадка должна соответствовать свариваемой детали. Работа проводится током обратной полярности. При работе электродом 4-6 мм ток должен быть в пределах 120-160 А.

Схема горячей сварки.

Перед проведением работ, поверхность надо обезжирить при помощи растворителя или бензина, после чего выполняют ее механическую зачистку. Чтобы шлак не разъедал металл, его необходимо удалить, для этого используют щетку по металлу и подкисленную воду.

Сваривание чистого алюминия проводится электродами марки ОЗА-1, для сваривания его сплавов берут электроды марки ОЗА-2.

Для улучшения качества шва, недопущения коробления деталей их перед свариванием надо нагреть до 200-300°, чтобы определить температуру, используют специальный карандаш или термопару. Чтобы расплавленный металл не растекался, используют глиняные или металлические подкладки. Чтобы структура шва была более прочной и мелкозернистой, охлаждать его надо медленно и немного проковывать. Для снятия внутреннего напряжения проводится нагревание детали до 300-350°.

Если применять аргонно-дуговую сварку с вольфрамовым электродом, то использование флюса не требуется, но при удалении оксидной пленки придется приложить больше усилий.

Во время выполнения работы сварщик подвергается таким негативным факторам, как воздействие тепла, брызги металла и шлака, выделение вредных газов и др. Организации процесса сварки и соблюдению технологии необходимо уделять особенное внимание, тогда возможность получения травмы во время работы будет сведена к минимуму.

Электродуговая сварка

Электросварка — один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу.

Температура электрической дуги (до 7000 °С) превосходит температуры плавления всех существующих металлов.

Содержание

История электросварки [ | код ]

1802 год — В. В. Петров открыл явление вольтовой электрической дуги и указал, что появляющийся «белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может».

1803 год — В. В. Петров опубликовал книгу «Известия о гальвани-вольтовых опытах…», где описал способы изготовления вольтова столба, явление электрической дуги и возможность её применения для электроосвещения, электросварки и электропайки металлов.

1882 год — Н. Н. Бенардос изобрёл электрическую сварку с применением угольных электродов, которую запатентовал в Германии, Франции, России, Италии, Англии, США и других странах, назвав свой метод «электрогефестом».

1888 год — Н. Г. Славянов впервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.

1893 год — На Всемирной выставке в Чикаго Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толчёного стекла.

1905 год — В. Ф. Миткевич впервые в мире предложил применять трёхфазную дугу для сварки металлов.

1939 год — Е. О. Патоном разработаны технология автоматической сварки под флюсом, сварочные флюсы и головки для автоматической сварки, электросварные башни танков, электросварной мост.

Описание процесса [ | код ]

К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания электрической дуги от сварочного трансформатора (или сварочного агрегата, сварочного преобразователя, сварочного инвертора) подводится электроэнергия. При соприкосновении сварочного электрода и свариваемого изделия протекает сварочный ток. Под действием теплоты электрической дуги (до 7000°С) кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. В сварочной ванне металл электрода смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность, образуя защитную плёнку. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания электрической дуги, получается от специальных источников питания постоянного или переменного тока [3] .

В процессе электросварки могут быть использованы плавящиеся и неплавящиеся электроды. В первом случае формирование сварного шва происходит при расплавлении самого электрода, во втором случае — при расплавлении присадочной проволоки (прутков и т. п.), которую вводят непосредственно в сварочную ванну.

Для защиты от окисления металла сварного шва применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки в процессе электросварки.

Для повышения устойчивости электрической дуги в электроды могут вводиться легко ионизируемые элементы (калий, натрий, кальций) [4] ..

Различают электросварку переменным током и электросварку постоянным током. При сварке постоянным током шов получается с меньшим количеством брызг металла, поскольку нет перехода через ноль и смены полярности тока.

В аппаратах для электросварки постоянным током применяются выпрямители.

Возможно управление положением сварочной дуги при сварке постоянным током. Дуга является проводником тока и как обычный проводник отклоняется в магнитном поле в соответствии с законом Ампера.

Классификация [ | код ]

Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса, рода тока и полярности, типа сварочной дуги, свойств сварочного электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают:

  • ручную дуговую сварку
  • механизированную (полуавтоматическую) дуговую сварку
  • автоматическую дуговую сварку

Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определённой длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной дуговой сварке (ММА -Manual Metal Arc) указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются человеком вручную без применения механизмов.

При механизированной (полуавтоматической) дуговой сварке (MIG/MAG -Metal Inert/Active Gas) плавящимся электродом автоматизируется подача электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки остаются ручными.

При автоматической дуговой сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва. Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

По роду тока различают:

  • электрическая дуга, питаемая постоянным током прямой полярности (минус на электроде);
  • электрическая дуга, питаемая постоянным током обратной полярности (плюс на электроде);
  • электрическая дуга, питаемая переменным током.

По типу дуги различают:

  • дугу прямого действия (зависимую дугу);
  • дугу косвенного действия (независимую дугу).

В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором — дуга горит между двумя электродами.

  • способы сварки плавящимся электродом;
  • способы сварки неплавящимся электродом (угольным, графитовым и вольфрамовым).

Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше — многоэлектродной сваркой пучком электродов. Если каждый из электродов получает независимое питание — сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой. При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9.

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают:

При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла — светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах. Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе — шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима. Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна её часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают:

  • дуговая сварка без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием);
  • дуговая сварка со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом);
  • дуговая сварка со шлакогазовой защитой (толстопокрытыми электродами);
  • дуговая сварка с газовой защитой (в среде защитных газов) (MIG-MAG);
  • дуговая сварка с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс).

Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

Наибольшее применение имеют средне — и толстопокрытые сварочные электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

В последнее время получает распространение плазменная сварка, где дуга между инертными неплавящимися электродами используется для высокотемпературного нагрева промежуточного носителя, например — водяного пара. Известна также сварка атомарным водородом, получаемым в дуге между вольфрамовыми электродами, и выделяющем тепло при рекомбинации в молекулы на свариваемых деталях.

Примечания [ | код ]

  1. ↑ Чеканов А. А. Николай Николаевич Бенардос. — М. : Наука, 1983.
  2. ↑ «Справочник молодого электросварщика по ручной сварке», Г. Г. Чернышов, В. Б. Мордынский, Москва, «Машиностроение», 1987; стр. 66
  3. ↑ «Сварочное дело: Сварка и резка металлов: учебник для нач. проф. образования/Г. Г. Чернышов.- М.: Издательский центр «Академия», 2008 г.- стр. 496
  4. ↑Документальный фильм «Дуговая сварка»

Литература [ | код ]

Николаев Г. А. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т. — М.: Машиностроение, 1978 (1-4 т).

Ручная дуговая сварка — основы, технологии, особенности

Ручная дуговая сварка применяется на многих предприятиях и производствах. Она отличается простотой технологического процесса, экономностью расходных материалов, и компактностью некоторых видов оборудования, что удобно для маневренности. Вести работу аппаратами для ручной дуговой сварки покрытыми электродами можно в полноценном режиме по десять часов в день. Поскольку многие учебные заведения преподают данный метод и технологию сваривания металлических частей, найти хороших специалистов для работы не сложно. Начинающим сварщикам важно хорошо знать что такое ручная дуговая сварка, каковы ее технологии, режимы и возможности.

Сварка MMA — что это такое?

MMA сварка — это способ соединения двух металлических частей при помощи электрической дуги и плавящегося покрытого электрода. Перевод аббревиатуры подразумевает ручное управление этим процессом. Суть метода заключается в замыкании электрической цепи, в результате которой образуется сварочная дуга. Высокая температура производит расплавление кромок металла и стержня электрода. Образуется сварочная ванна.

В качестве источника тока используются различные трансформаторы, генераторы, и преобразователи, выдающие переменное и постоянное напряжение. Для работы используется два кабеля (+ и -), один из которых крепится на изделие, а второй снабжается держателем электрода и находится в руках сварщика. В зависимости от того, какой вид кабеля крепится к массе, определяется полярность сварки. Этого требует режим сваривания различных металлов.

Ручная электродуговая сварка предусматривает защиту сварочной ванны от воздействия газов атмосферы. За этот процесс отвечает покрытие электродов. Его действие можно увидеть на многочисленных видео. Снабженное специальным составом, плавясь от температуры дуги, покрытие выделяет собственные газы, защищающие сварочную ванну и предотвращающие попадание кислорода в зону горения дуги. Без специальной обмазки ручная дуговая сварка была бы невозможна. Расплавленный металл электродов вступал бы во взаимодействие с окружающей средой, и жидкие частицы разлетались бы по всей поверхности свариваемого изделия. Водород, из-за легкого веса, вырывался бы наружу и образовывал поры в кристаллизующемся шве.

Как показывают многие видео, в процессе ведения дуги, сварочная ванна разделяется на несколько цветовых и весовых зон:

  • самым белым выглядит расплавленный металл кромок и присадочного электрода;
  • ярко-красным обозначает себя жидкий шлак;
  • железо, под действие веса, стремится ко дну ванны;
  • шлак, обладающий меньшим весом, плавает на поверхности.

Понимая эти различия, можно умело манипулировать концом электрода для создания ровного и прочного шва. После выполнения работы требуется отбивать застывший шлак, чтобы убедиться в качестве сваренного соединения и придать более привлекательный вид всей конструкции.

Применение MMA сварки

Технология ручной дуговой сварки нашла широкое отображение в различных производственных сферах. Это:

  • машиностроение
  • прокладка различных трасс для теплоснабжения, перекачки газа и подачи воды;
  • кораблестроение;
  • ремонтные работы на СТО;
  • коммунальные службы.

Данный метод позволяет сваривать обычную углеродистую сталь во всех пространственных положениях. При использовании электродов со специальным омеднением покрытия возможна сварка чугуна. Если применять нержавеющие покрытые электроды, то свариванию поддаются легированные виды стали. Полученные швы отличаются высокой устойчивостью к сопротивлению на разрыв и излом. Об этом свидетельствуют многочисленные испытания и подтверждающие видео. Метод сварки используется не только для сваривания частей, но и для наплавки поверхностей истертых деталей и последующей механической обработки.

Преимущества электросварки

Ручная сварка покрытыми электродами включает ряд выгодных преимуществ:

  • ценовая доступность аппаратов и расходных материалов;
  • эксплуатация оборудования в течении всего рабочего дня;
  • простота выполнения работ и высокая скорость при умелом обращении;
  • легкая обучаемость, включая различные пособия и видео;
  • прочность швов;
  • возможность сваривания элементов в любом пространственном положении;
  • легкость оборудования и возможность быстрого перемещения по рабочему объекту.

Безопасность при MMA сварке

Технология дуговой сварки требует соблюдения правил безопасности. Без этого можно значительно навредить своему здоровью или окружающим. Во-первых, при расплавлении обмазки электрода, выделяется много тяжелых газов, вредных для дыхания. Поэтому сварочные работы ведутся на открытом воздухе, или в хорошо проветриваемом помещении. В закрытых пространствах (комнаты, емкости) необходимо предусмотреть искусственную вентиляцию.

Во-вторых, технология ручной дуговой сварки подразумевает работу с большими показателями силы тока (А) и малым напряжением (V). Это требует бережного обращения с аппаратом, не допускающего его падения или перегрева, что может привести к нарушению изоляции и проведению тока на корпус устройства. Хотя используемое напряжение безопасно для жизни (обычно до 48 V), держатель должен быть хорошо заизолирован, а при работе в металлических емкостях под ноги сварщика необходимо подкладывать резиновый коврик.

При горении дуги происходит выделение высокой температуры и ультрафиолетового излучения, поэтому руки сварщика должны быть защищены рукавицами из прочного материала. Не должно быть открытых участков кожи, так как это может привести к световым ожогам. Еще часты брызги расплавленного шлака, которые летят довольно высоко, поэтому головной убор для сварщика обязателен.

Для защиты зрения рабочего используются специальные маски со светофильтрами, защищающие от вредного излучения. Эти элементы имеют разнообразные номера маркировки для работы в условиях разной освещенности.

Технология выполнения и параметры

Техника ручной дуговой сварки доступна на многих обучающих видео. Все начинается с правильной разделки кромок под 45 градусов. Для пластин толще 6 мм предусматривается выставление зазора в 2-3 мм. Это содействует хорошему проплавлению. Розжиг дуги производится постукиванием электрода по массе. Лучше это сделать на отдельной пластине и уже разогретый электрод поднести к стыку. Ставится несколько прихваток длинной в 5 мм для фиксации свариваемых частей.

Электрод держится под углом в 45 градусов относительно плоскости. Первый шов является корневым, поэтому накладывается ровным ведением из одной стороны в другую. Последующие слои выполняются поперечно-колебательными движениями, которые расширяют шов и заполняют всю зону стыка. Эти движения могут иметь спиралевидный характер. При ведении сварки следует сохранять дистанцию в 5 мм между концом электрода и металлом. Желательно обеспечить небольшой наклон поверхности для стекания шлака. Если нет такой возможности, то сварщик должен концом электрода периодически отгонять красный расплавленный шлак в сторону. Все его застывшие части легко удаляются. Заканчивать шов необходимо внахлест на уже застывшую поверхность. Это поможет избежать образования воронки в конце.

Электросварка позволяет соединять части деталей и в вертикальном положении. Здесь применяется технология прерывистой дуги. Поскольку жидкий металл тяжелый, беспрерывное горение приведет к падению расплавленного металла вниз. Поэтому шов накладывается в виде «полочек» друг на друга слоями. Это требует больше времени, но не влияет на качество соединения. Потолочный стык выполняется по похожей технологии. Для комфортной работы и качественного результата требуется подбор правильных режимов сварки:

Технология дуговой сварки. Виды электродуговой сварки.

Самый распространенный способ электродуговой сварки является способ сварки с помощью металлических электродов.

Схематический процесс электродуговой сварки и её виды изображены на рис. 1.

Виды электродуговой сварки.

Рис. 1. Виды дуговой электросварки:

а – сварка металлическим электродом:

1 – генератор; 2,3 – провод; 4 – металл; 5 – электрододержатель; 6 – электрод; 7 электрическая дуга.

б – сварка угольным электродом:

1 – электрическая дуга; 2 – электрод угольный; 3 – металл; 4 – присадочный пруток; 5 – держатель.

Технология ручной дуговой сварки.

Ток от генератора или трансформатора 1 по проводу 2 подводится к свариваемому металлу 4, а по проводу 3—к электрододержателю 5, в который зажимается электрод 6. Сварщик, приближая электрод к свариваемому металлу, замыкает цепь, возникает электрическая дуга 7. От тепла электрической дуги металл нагревается до температуры плавления и происходит слияние двух металлов. Расплавленный металл электрода служит присадочным материалом. Оказывать механические усилия на свариваемые детали при этом способе электросварки не требуется.

Преимущества и недостатки сварки постоянным и переменным током.

Электродуговая сварка выполняется как при переменном, так и постоянном токе.

Преимущества и недостатки постоянного тока.

Постоянный ток дает более устойчивую электрическую дугу и, благодаря неодинаковому выделению тепла на положительном и отрицательном полюсах, допускает более гибкую регулировку распределения тепла, применяя прямую (отрицательный полюс на электроде) или обратную (отрицательный полюс на детали) полярности. Это имеет большое значение при сварке цветных металлов, тонких листов металлов и некоторых марок специальных сталей. Оборудование для сварки на постоянном токе в 1,5 раза дороже оборудования для сварки на переменном токе.

Преимущества переменного тока.

Преимуществом сварки на переменном токе служат небольшие габариты, малый вес и сравнительно невысокая стоимость электросварочных трансформаторов, а также простота их эксплуатации и значительная экономичность.

Недостатки переменного тока.

К недостаткам сварки на переменном токе относятся трудность выполнения потолочной и вертикальной сварки и необходимость употребления более дорогих обмазных электродов. Качество сварки при использовании переменного и постоянного тока равноценно.

Сварка угольным электродом.

Другим способом электросварки является сварка угольным электродом.

Процесс сварки угольным электродом.

Процесс электросварки угольными электродами следующий (см. рис. 1, б). При сварке электрическая дуга 1 возникает между угольным или графитовым электродом 2 и свариваемой деталью 3. Шов получается при плавлении прутка 4, который называется присадочным прутком, он вводится со стороны в электрическую дугу. Для начала сварки электроды графитовые или угольные зажимаются в держатель 5. Одновременно происходит плавление электрической дугой кромок свариваемого металла. Такой способ сварки в промышленности применяется очень редко.

Значит, для угольного электрода присадочным материалом для заполнения шва будет пруток, который вводится со стороны в электрическую дугу, а при сварке металлическим электродом присадочным материалом будет металл самого электрода.

Преимущества электродуговой сварки перед газовой заключаются в том, что она в три-четыре раза дешевле газовой и безопасна от взрыва горючих газов.

Добавить комментарий