Как правильно варить электродом?
Практически каждый человек когда-то держал сварку в руках. Наверняка, кому-то приходилось искать мастера для того, чтобы что-то подварить или отремонтировать в своем доме. Сварочный аппарат – это поистине очень важная составляющая инвентаря каждого двора. Однако сваривать получается не во всех, а качественно сваривать – еще реже.
Поэтому единственным выходом многие считают наем готового мастера, который за определенную плату сделает нужную Вам работу. Однако качество такой работы не вызовет доверия, ведь работник может оказаться совсем не профессионалом. В таком случае у Вас есть выход – научиться варить самому. Эта мысль пугает многих людей, ведь для того, чтобы Ваше изделие получилось долговечным, мало будет только покупки качественных электродов, а также нужно будет иметь какой-нибудь опыт сваривания. Многие люди в таком случае задаются вопросом: как правильно варить электродом?
Для применения в быту Вам подойдет любой сварочный аппарат, который имеет максимальный ток 160 Ампер. Чтобы производить качественное сваривание нужно обеспечить устойчивое горение дуги, которое можно обеспечить с помощью не только правильного выбора электродов, а также еще и достижение оптимального расстояния между электродом и свариваемыми частями. В основном прекрасное горение дуги достигается на расстоянии от 2 до 6 миллиметров.
Под воздействием температуры электрической дуги металл электрода плавится и производит сваривание, заполняя углубление, которое образовалось под воздействием дуги на металл. Передвижение электрода вдоль шва происходит после того как сварщик нанес один шар металла или окончательно заварил углубление. Важным условием является правильный выбор присадочного материала, то есть электрода. Для того чтобы правильно варить Вам нужно ориентироваться на химический состав электрода, а также на то, из какого металла сделано свариваемое изделие.
При сваривании электросваркой применяются чугунные, медные, стальные, латунные и биметаллические электроды, которые могут обеспечить качественное сваривание.
Также для более качественного и правильного сваривания нужен хороший выбор наклона электрода при сварке. Угол должен быть около 75 градусов по направлению сварочной дуги. Для того чтобы возникала хорошая дуга Вам нужно применять метод чирканья или метод подъема.
Однако все тонкости сварочного мастерства невозможно изложить в одной или нескольких статьях, поэтому наилучшим способом обучения сварочному ремеслу является практика и применение полезных советов из этой статьи.
Как сваривать металл электросваркой — Про дизайн и ремонт частного дома
VISTA-TURBO › Блог › 🔧 Как правильно варить электросваркой
🔧 Как правильно варить электросваркой: свариваем металлические трубы и делаем красивые швы
🎥 В пост добавлены видео про сварочное дело, рекомендую посмотреть 😉
Сварочный шов – один из самых надежных способов соединения деталей. Он используется в промышленности и в обычной повседневной жизни. Каждый домашний мастер время от времени пользуется сваркой. Хорошо, если он умеет варить сам, однако зачастую приходится обращаться к специалистам. А ведь сварке вполне можно научиться. Начинать следует с самого простого: электросварка для начинающих это, прежде всего, обучение выполнению различных швов. Более сложные работы можно будет выполнять, только набравшись опыта. Давайте разберем основы технологии и некоторые хитрости сварочного процесса.
🔎 С чего начать — подготовительный этап
Прежде всего нужно подготовить оборудование. Обязательно понадобится сварочный аппарат, комплект электродов, молоток для сбивания шлака и щетка. Диаметр электрода подбирается в зависимости от толщины листа металла. Не нужно забывать о защите. Готовим сварочную маску со специальным светофильтром, плотную одежду с длинным рукавом и перчатки, лучше замшевые. Так же понадобится сварочный выпрямитель, трансформатор или же инвертор – устройства, которые преобразовывают переменный ток в необходимый для сварки постоянный.
Технология сварочного процесса
Сварка – высокотемпературный процесс. Для его осуществления образуется и удерживается электрическая дуга от электрода к свариваемому изделию. Под ее воздействием происходит расплавление материала основы и металлического стержня электрода. Образуется, как говорят специалисты, сварочная ванна, в ней перемешивается основной и электродный металл. Величина образующейся ванны напрямую зависит от выбранного режима сварки, пространственного положения, скорости перемещения дуги, формы и размеров кромки и т.д. В среднем ее ширина составляет 8-15 мм, длина 10-30 мм и глубина – порядка 6 мм.
Покрытие электрода, так называемая обмазка, при расплавлении образует особую газовую зону в районе дуги и над ванной. Она вытесняет весь воздух из области сварки и препятствует взаимодействию расплавленного металла с кислородом. Кроме того в ней находятся пары как основного, так и электродного металлов. Поверх шва образуется шлак, который так же препятствует взаимодействию расплава с воздухом, что отрицательно сказывается на качестве сварки. После постепенного удаления электрической дуги металл начинает кристаллизоваться и образуется шов, объединяющий свариваемые детали. Поверх него расположен защитный слой шлака, который впоследствии убирается.
Азы электродуговой сварки
В рекомендациях как правильно варить электросваркой особое внимание уделяется началу процесса. Лучше всего получать первый сварочный опыт под руководством специалиста, который сможет исправить возможные ошибки и дать полезный совет. Приступать к работе следует, надежно закрепив деталь. В целях пожарной безопасности около себя нужно поставить ведро с водой. По этой же причине нельзя выполнять сварочные работы на деревянном основании и небрежно относиться даже к очень небольшим остаткам использованного электрода.
Надежно крепим зажим «заземление». Проверяем, чтобы кабель был изолирован и аккуратно заправлен в специальный держатель. Выставляем на сварочном аппарате расчетное значение мощности тока, которое должно соответствовать выбранному диаметру электрода. Зажигаем дугу. Для этого устанавливаем электрод под углом порядка 60° относительно изделия. Медленно проводим им по поверхности. Должны появиться искры, теперь прикасаемся электродом к металлу и приподнимаем его на высоту не более 5 мм.
Если операция была выполнена верно, зажжется дуга. Пятимиллиметровый зазор необходимо удерживать на протяжении всей сварки. Нужно учитывать, что при правильном сваривании металла электросваркой электрод будет постепенно выгорать, поэтому его постоянно слегка приближаем к металлу. Перемещать электрод следует медленно, если он вдруг залипнет, придется слегка качнуть им в сторону. В случае если дуга не зажигается, возможно, нужно увеличить силу тока.
После того, как без проблем получается зажечь и поддержать дугу, пора переходить к наплавлению валика. Зажигаем дугу, медленно и плавно перемещаем по горизонтали электрод, выполняя им легкие колебательные движения. Расплавленный металл при этом как будто «подгребается» к самому центру дуги. В результате должен получиться крепкий шов с небольшими волнами, образованными наплавленным металлом.
Если в процессе сваривания деталей электрод выгорел практически полностью, а шов еще не завершен, работу временно прекращаем. Меняем использованный элемент на новый, удаляем шлак и продолжаем работу. На расстоянии порядка 12 мм от образовавшегося в конце шва углубления, которое еще называют кратером, зажигаем дугу. Электрод подносим к углублению так, чтобы образовывался сплав из металла старого и вновь установленного электрода, после чего сварка шва продолжается.
Траектория движения дуги в процессе сваривания деталей может производиться по трем направлениям:
• Поступательное. Предполагает перемещение дуги вдоль оси электрода. Таким образом достаточно легко поддерживать стабильную длину дуги.
• Продольное. Формирует ниточный сварочный ролик, высота которого зависит от скорости, с которой перемещается электрод, и его толщины. Это обычный шов, но очень тонкий. Чтобы его закрепить, в процессе движения электрода вдоль свариваемого шва выполняют еще и поперечные перемещения.
• Поперечные. Позволяют получать нужную ширину шва. Выполняется путем колебательных движений. Их ширина подбирается исходя из размеров и положения шва, формы его разделки и т.п.
На практике используются все три основных движения, которые накладываются один на другой и образуют определенную траекторию. Существуют классические варианты, однако у каждого мастера обычно «просматривается» собственный почерк. Главное, чтобы в ходе работы хорошо проплавлялись кромки соединяемых элементов, и получался шов заданной формы.
Особенности сваривания трубопровода
Дуговой электросваркой можно выполнить вертикальный шов, который располагается сбоку трубы, горизонтальный – по ее окружности. А так же потолочный и нижний, расположенные, соответственно сверху и снизу. Причем последний считается наиболее удобным в выполнении. Стальные трубы обычно свариваются встык с обязательным проваром всех кромок по высоте стенок. Чтобы уменьшить наплывы внутри трубы выбирается угол наклона электрода величиной не более 45°относительно горизонтали. Высота шва – 2-3 мм, ширина – 6-8 мм. При сварке внахлест высота шва составляет порядка 3 мм, а ширины – 6-8 мм.
Прежде, чем начать варить трубу электросваркой, выполняем подготовительные работы:
• Тщательно очищаем деталь.
• Если торцы трубы деформированы, обрезаем или выправляем их.
• Очищаем кромки. Минимум 10 мм прилегающей к кромкам трубы наружной и внутренней плоскости зачищаем до металлического блеска.
Теперь можно приступать к сварке. Все стыки обрабатываются непрерывно, вплоть до полного приваривания. Поворотные, а так же неповоротные стыки труб с шириной стенок до 6 мм производятся минимум в 2 слоя. При ширине стенок 6-12 мм – выполняется три слоя, более 19 мм – четыре. Особенность сваривания труб в том, что каждый шов, который накладывается на стык, должен очищаться от шлака, после этого выполняется следующий. Первый шов – наиболее ответственный. Он должен полностью расплавить все кромки и притупления. Его особенно внимательно рассматривают на предмет обнаружения трещин. Если они присутствуют, их выплавляют или же вырубают и снова заваривают фрагмент.
Второй и все последующие слои выполняются при медленном проворачивании трубы. Конец и начало всех слоев обязательно смещают относительно предыдущего слоя на 15-30 мм. Завершающий слой выполняется с плавным переходом на основной металл и с ровной поверхностью. Чтобы улучшить качество заваривания труб электросваркой каждый последующий слой ведется в обратную сторону относительно предыдущего, а их замыкающие точки обязательно располагают вразбежку.
Самостоятельная сварка – достаточно сложное мероприятие. Однако при желании освоить его все-таки можно. Нужно усвоить основные правила процесса и постепенно научиться выполнять самые простые упражнения. Не нужно жалеть силы и время на освоение азов, которые станут основой мастерства. Впоследствии можно будет смело переходить к более сложным приемам, оттачивая свои умения.
Как научиться варить электросваркой с нуля
Электросварка – это простой и надежный метод сцепления двух металлических поверхностей. Правильная электросварка позволяет сделать сварочный шов долговечным и изящным. Для того, чтобы начать осваивать практические навыки деятельности сварщика, необходимо иметь теоретическую базу, без которой невозможно приступить к работе. В этой статье мы доступно и понятно изложим основные моменты электросварки для начинающих.
Принцип работы сварочного аппарата
В поисковых системах часто можно встретить запрос: «как варить электросваркой без опыта». Чтобы этому научиться, прежде всего, необходимо четко понимать, что такое сварочный процесс и как происходит сцепление металлов, в чем суть работы и почему сварка приобрела такое широкое распространение. Именно для новичков и написана эта статья. Итак, после того, как аппарат для сварки подсоединен к источнику питания, он может производить сильный сварочный ток, который возникает при включении электрода и металлической детали. Между ними создается электрическая дуга крайне высокой температуры. Дуга способна плавить сверхпрочные металлы, так как ее накал можно регулировать при работе с материалами любой температуры плавления. В результате разжижения металла происходит диффузия и два вещества входят друг в друга, создавая монолитное соединение.
Сварочные работы применяются практически в любой отрасти промышленности, а также существует масса аппаратов для домашнего применения. По способу сваривания металла их разделяют на несколько направлений, но в нашем случае рассмотрим самые простые технологии, которые может без труда освоить даже школьник:
- ручная дуговая сварка. Она осуществляется при помощи специального присадочного электрода, обработанного химическим составом. Благодаря этому напылению вспыхивает сварочная дуга. Очень простой в применении метод и справиться с ним доступно каждому. Он не требует никаких дополнительных приспособлений, нужна только практика и соблюдение техники безопасности. Минус такой сварки в том, что сварочный аппарат работает с узким кругом металлов;
- полуавтоматическая сварка. Основа метода заключается в подаче специального газа, который создает нейтральную среду и устраняет окислы жидкого металла, вступающие в реакцию с воздухом. При попадании кислорода в сварочный шов гарантировано такая работа считается некачественной и стык со временем деформируется и лопнет.
Плюсы работы ручным способом:
- многообразие электродов дает возможность работать с разными классами металлов;
- легкие и мобильные аппараты, не занимают много места;
- простота использования;
- оптимальный вариант для домашней мастерской.
Минусы работы ручным аппаратом:
- выделение опасных паров;
- дуговая сварка подходить не для всех типов металлов;
- чем больше вы тренируетесь, тем лучше ложится шов. С первого раза идеальный стык ни у кого не получался.
При работе полуавтоматом, необходимо надежно зафиксировать рабочее изделие и выбрать удобное место для сварки, чтобы ничего не отвлекало от процедуры. Не используйте деревянные столы, соблюдайте меры предосторожности. Дистанция от электрода до металлического стыка должна быть 5 мм, это наилучшее расстояние и практично для новичков.
Мастера со стажем советуют начинать варить ручным способом, а когда набьете руку, то рекомендуют переходить на более профессиональный подход.
Какие бывают аппараты для сварки
Не получится произвести сварочные работы без профильного оборудования. В зависимости от того, какой вид металла необходимо соединить, на рынке представлено несколько видов функциональных агрегатов. Приведем примеры и расскажем более подробно о каждом из них:
- трансформаторы. Его позиционируют как самый банальный вид оборудования. Не требует глубоких познаний, имеет компактный вид и работает от электрической сети. Недостаток его заключается в нестабильности горения дуги и образовании металлических брызг, так как трансформаторные агрегаты очень чувствуют скачки напряжения, а это влияет на качество шва;
- выпрямители. Этот вид оборудования громоздкий и тяжелый, но зато он не реагирует на скачки в электросети, и дуга горит стабильно. Процесс проходит быстрее, а швы получаются ровнее. Не нужно выставлять настройки подачи газа;
- инвертор. Это самый популярный вид сварочного оборудования и идеально подойдет для начинающих. Прост в управлении и стойко выдерживает перепады напряжения, обеспечивает постоянный сварочный ток и имеет ряд положительных качеств:
- скачки в сети не влияют на режим сварки;
- не требует больших энергозатрат;
- прост в использовании;
- отсутствует рассеивание металлических капель.
Чтобы начать сваривать металл, попробуйте все методы и найдите для себя наиболее приемлемый. Не забывайте о защитной одежде и у вас все получится.
(видео как выбрать сварочный аппарат)
Какие функции сварочного аппарата наиболее значимы
Огромный выбор данного оборудования нередко становится преградой для неопытного мастера. В каждом аппарате есть свои достоинства и недостатки. Но наличие нижеприведенных параметров позволит вам значительно сузить выбор и задавать правильные вопросы при покупке:
- сварочный ток, от него зависит скорость работ;
- невосприимчивость к перепадам электросети, от которой работает ваша установка;
- мощность влияет на ассортимент работ, руководствуйтесь этим параметром, если хотите сваривать большое количество металла;
- продолжительность включения, это значит, сколько аппарат сможет работать непрерывно и сколько времени потребуется на отдых.
Кроме того необходимо приобрести сопутствующие аксессуары – электроды, присадочный пруток, клещи, дополнительные кабели, защитную одежду. Берегите глаза от искр, пользуйтесь специальными очками и масками. Надевайте перчатки во избежание ожогов кожного покрова.
Суть сварочного процесса
Мы изучили необходимые теоретические знания, теперь настала очередь вплотную заняться самой сваркой на практике. Что представляет собой сварочный процесс и как он происходит? Технология проста: высокая температура, действующая на металл, расплавляет его, а из смеси материала присадочной проволоки и самого свариваемого металла образуется, так называемая, ванна, то есть область плавления. Жидкий металл при остывании твердеет и получается прочное соединение двух деталей. Часто могут возникнуть ошибки у новичков из-за неправильного удержания дуги. Шов выглядит грубым и кривым. Но эти навыки приходят с опытом. А для того, чтобы сварочный стык оставался долговечным и был невосприимчив к погодным условиям, нужно не допускать контакта с кислородом. С этим действием справляется специальный газовый туман, который образовывается вокруг сварочной ванны. Также, рассмотрите статью — как правильно работать с алюминием аргонной сваркой.
Как варить вертикальный шов электросваркой
Сварка не всегда проходит в комфортных условиях. Иногда бывают ситуации, когда нужно произвести работу в вертикальном положении или под углом. Сила гравитации действует на все предметы на земле, в том числе и на жидкий металл. Вот ряд практических советов, которые помогут понять и выполнить вертикальный шов:
- создавайте короткую дугу и удерживайте ее на протяжении всей сварки;
- при поджиге электрод должен быть направлен под углом 90 О по отношению к металлу;
- после появления дуги, измените наклон электрода, и направьте его вниз от держателя;
- увеличьте ширину шва, такой шаг поможет удержать жидкий металл и не дать ему стечь.
Вертикальный шов может быть сварен елочкой, треугольником или лесенкой. Все зависит от того, какую толщину имеет заготовка, и какое расстояние между стыками подлежит свариванию.
Как варить чугун электросваркой
Сварщики считают чугун капризным металлом и не очень любят работать с ним по причине его текучести, низкой температуры плавления и большого количества углерода в смеси. Но если выполнить ряд условий, применяемых в этом виде металла, то электросварка способна надежно соединить чугунные элементы.
Для получения качественного шва требуется тщательно подготовить чугунный материал, чтобы при остывании не получить трещин и пор. Также, рассмотрите ассортимент электродов для работы с чугуном.
- В чугуне часто можно увидеть глубокие трещины. Чтобы надежно залить такое углубление необходимо распилить ее тонким диском шлифовальной машины, а затем ввести туда расплавленную металлическую массу.
- Глубина трещин может быть намного больше, чем позволяет увидеть человеческий глаз, поэтому в зоне окончания нужно просверлить несколько отверстий, тогда металл зальет максимально большую зону и не позволит дальнейшего разлома изделия.
- Чугун отличается перегревом в месте стыка. Если подпилить кромки под углом в 45 О , и прогреть шов по всей длине не больше 600 О , а затем заполнить расплавленным присадочным материалом, то получится стойкое противостояние на излом.
- Если свариваемый лист тонок, то под него можно проложить слой графита. Этим вы обеспечите непротекаемость жидкого чугуна.
При работе с чугуном электрической дугой подбирайте электрод с диаметром 3-4 мм, с защитным слоем графита, и регулируйте ток в диапазоне 90-120А.
Секреты сварки электродом
Сварка электродом — достаточно сложный технологический процесс. Но если нужно научиться варить для себя, то, начинать обучение, лучше всего на практике. Взяли электрод, вставили его в электрододержатель, и, попробовали варить. Сначала толстый металл, затем тонкий, поменяли положение сварки. Так приходит опыт.
Что же касается знаний, то их можно получить из книг или интернета. Сегодня с этим проблем абсолютно никаких нет, было бы желание учиться и познавать что-то новое. В этой статье mmasvarka.ru я хочу поделиться с читателем секретами сварки электродом. Надеюсь, статья станет полезной для многих, кто хочет научиться варить инвертором.
Секреты сварки электродом
Получить качественный шов можно, если усвоить несколько главных правил. При верно сварочном токе, очень важно выдерживать нужную длину дуги и правильно её перемещать. Сварочная дуга считается длиной, если её длина составляет более 5 мм. Длинной дугой можно запросто прожечь тонкий металл, поэтому это очень важно учитывать при сварке.
Также, когда сварочная дуга слишком длинная, происходит активное окисление и азотирование расплавленного металла. Сварочный шов образуется с большим количеством пор, получается «рыхлым», «слабым» и непрочным. Если же сварочная дуга будет слишком короткой, то можно получить так называемый непровар сварного шва. Вот почему очень важно правильно выдерживать нужную длину дуги при сварке инвертором.
Способы сваривания электродом
Движение электродом должно осуществляться, таким образом, чтобы захватывать кромки свариваемых металлов. Существуют различные способы. С приходом небольшого опыта вы поймёте, что к чему, и у вас будет свой собственный, так сказать «любимый» вариант.
Но все же, помимо этого, мы рекомендуем придерживаться следующих методик, которые применяются в сварочном деле.
Нижнее стыковое соединение — сварка осуществляется электродами, толщина которых равна толщине свариваемого металла. Если толщина металла будет более 8 мм, то возникает необходимость в разделении кромок при сварке с углом разделки 30° за несколько проходов. Для этого, как правило, первый проход выполняется электродами, диаметром не более 4 мм.
Угловое соединение — такой способ сваривания электродом ещё часто называют «в лодочку», когда две заготовки размещаются под углом в 45°. Сварка в лодочку бывает симметричной и несимметричной. При сварке «несимметричной лодочкой», намного удобней варить в труднодоступных местах, когда угол наклона изделий составляет 30 и менее градусов.
Вертикальное соединение — один из самых сложных способов сваривания электродом. При сварке в вертикальном положении важно учитывать, что наплавленный металл, все время стремиться вниз, поэтому сварку осуществляют только короткой дугой.
Также, учитывая данный факт, важно подобрать правильное значение сварочного тока. Для сварки вертикальных швов сила тока должна быть уменьшена на 20%.
Сварка труб электродом
Отдельного внимания заслуживает сварка труб электродом. Считается, что если сварщик научился варить трубы, то он получил весь необходимый опыт и может называться «гуру».
Вот несколько секретов сварки труб, которые помогут вам быстрее освоить данный навык и стать успешным в сварочном деле:
- По возможности используйте сварку труб встык. Обязательно тщательно подготавливайте и выравнивайте кромки свариваемых изделий;
- Чтобы уменьшить наплыв металла внутри трубы, старайтесь варить трубы под небольшим углом, не более чем в 45°;
- Выдерживайте минимально возможную ширину и высоту сварочного шва. Высота должна быть в пределах 3 мм, а ширина 8 мм.
Ну и, конечно же, не отчаивайтесь, если что-то не получается с первого раза. Как говорится «терпение, и труд все перетрут», ну или переварят, на крайний случай!
Азбука электросварки
Электросварка – наиболее надёжный способ соединить детали из металла. При электродуговой сварке детали сплавляются в одно целоe под воздействием высоких температур. Электрическую дугу сейчас применяют в большинстве аппаратов для сварки и расплавления металла. Дуга нагревает металл до температуры, при которой он начинает плавиться, причем происходит это на небольшой площади.
Виды электросварки
Для получения электрической дуги используют либо постоянный, либо переменный ток. С переменным током работают трансформаторы, постоянным — инверторы.
С трансформатором работать сложнее: вследствие переменного тока дуга может «скакать», к тому же сам аппарат занимает много места и имеет внушительную массу. При работе и дуга, и трансформатор сильно шумят. Ещё один недостаток: трансформатор сильно перегружает сеть, наблюдаются значительные скачки напряжения. Из-за этого может пострадать бытовая техника.
Инверторы обычно работают от напряжения 220 В. В отличие от трансформаторов, они имеют меньшие габариты и вес (3-8 кг), работают тише и почти не влияют на напряжение сети. Плюс ко всему, дуга образована постоянным током, поэтому она не «прыгает» и её легче контролировать. Учитывая все эти преимущества, рекомендуем новичкам начинать работу именно с инверторов.
Технология сварочных работ
Электрическая дуга появляется в результате взаимодействия двух проводящих ток элементов с противоположными зарядами. Первый — это металлическая деталь, а другой — электрод.
Электрод – это металлический сердечник, на который нанесён особый защитный состав. Также существуют неметаллические сварочные электроды (в них используются уголь и графит), но сфера их применения специфична и сварщику-новичку они, скорее всего, не понадобятся.
Электрическая дуга возникает при касании противоположно заряженных электрода и металла. Металл детали в том месте, куда направлена дуга, начинает плавиться. Вместе с этим плавится металлический стержень электрода, частицы которого переносятся с электрической дугой в зону плавления – сварную ванну.
Разрушается и защитное покрытие, часть которого плавится, а другая – испаряется, выделяя раскаленные газы. Газы обволакивают сварную ванну, не позвроляя металлу взаимодействовать с кислородом. Расплавленный шлак, покрывая металл, помогает поддерживать температуру. Для правильной сварки наличие шлака, покрывающего ванну – необходимое условие.
Сварной шов формируется в процессе движения ванны, а сама ванна движется при перемещении электрода. Здесь и кроется вся суть процесса: нужно двигать электрод с правильной скоростью. Важно, отталкиваясь от необходимого типа соединения, корректно подбирать угол наклона электрона и параметры тока.
Учимся пользоваться сваркой
Во-первых, нужно подготовить рабочее место. Особое внимание следует обратить на безопасность: при сварке велик риск травмироваться как от электричества, так и от высоких температур.
Во-вторых, учиться пользоваться электросваркой лучше всего на толстом куске металла. Помимо самой детали и инструмента для сварки, будут нужны краги (специальные плотные перчатки) и маска сварщика. Подберите плотную одежду, которая защитит всё тело, крепкую обувь из толстой кожи. Обувь должна быть настолько крепкой, чтобы она смогла пережить попадание искр и окалин. Подготовьте молоток и металлическую щетка, которой будете сбивать шлак. И не забудьте про защитные очки.
Как вставить электрод в держатель?
Самый подходящий электрод для новичков – универсальный, диаметром 3,2 мм. Такой электрод не самый дешёвый, но с ним будет удобно и комфортно работать. После того, как навык будет отточен, можно будет перейти на использование более дешевых аналогов.
Электрод помещаем в держатель, который крепится на одном из сварочных кабелей. Фиксаторы делятся на 2 типа — пружинный и винтовой. Чтобы вставить электрод в пружинный держатель, нужно нажать на кнопку, расположенную на ручке, и попасть в образовавшееся гнездо. При винтовом зажиме вращением ручки раскручивают зажим, помещаем внутрь электрод и закручивают обратно. После установки электрода можно подключать кабели.
Электродуговой аппарат постоянного тока имеет два выхода: положительный и отрицательный. Сварочных кабелей тоже два:
- Первый кабель заканчивается металлическим зажимом-фиксатором и крепится к детали;
- Второй кабель имеет на конце держатель для электрода.
Тип работы определяет, какое направление тока будет выбрано. При использовании инверторов обычно плюс подключают на деталь, а минус – на электрод. Такое подключение считается прямой полярностью. Но при ряде работ создают обратную полярность: минус — на деталь, плюс — на электрод. Такой метод используется, например, при сварке нержавеющей стали.
При прямой полярности металл сильнее нагревается, а это плюс для большинства соединений. Лучший прогрев обусловлен тем, что электроны движутся от отрицательно заряженного полюса (в нашем случае электрода) к положительно заряженному (деталь). В процессе такого перехода электроны отдают металлу часть своей кинетической энергии, повышая его температуру.
Начало сварки: как зажечь дугу?
Когда кабели подключены, самое время подумать о том, как всё-таки получить электрическую дугу. Главное условие её возникновения – непосредственный контакт между электродом и деталью. Существуют два способа обеспечить контакт:
В первом случае ведём электрод вдоль шва (дабы не оставлять следов), в другом — постукиваем по металлу кончиком электрода.
Если электрод новый и его кончик оголен, разжечь дугу проще. Если инструмент уже использовался ранее, стержень стирается и оказывается под толстым слоем из защитного покрытия. Этот слой необходимо сбить. Для этого нужно несколько раз слегка ударить кончиком электрода по детали.
Наклон электрода
Следующий момент, достойный особого внимания – положение электрода при работе с ним. Его следует наклонять к себе на угол от 30 до 60 градусов от нормали к поверхности детали. Угол наклона подбирают с учётом того, какой шов планируют получить, а также выставленного тока. Берут в расчёт и состояние сварной ванны.
При наклоне инструмента на себя ванна и расплавленный шлак движутся за кончиком электрода. Его угол наклона и скорость движения следует подбирать так, чтобы шлак успевал накрыть горячий металл. В этом случае металл прогревается на большую глубину.
Если металл не требует слишком сильного прогрева, угол наклона берут от себя, шов и ванна снова следуют за электродом, и глубина прогрева в этом случае минимальна.
Как двигать электрод
Чтобы шов получился качественный, контролируйте сварную ванну. Удерживайте электрод на расстоянии 2-3 мм от плоскости металла и постоянно наблюдайте за состоянием и размером сварной ванны. Это требует хорошего навыка, но при регулярной практике он обязательно появится.
Вся загвоздка в том, чтобы одновременно контролировать целый ряд тонкостей:
- направлять электрод строго по определённой траектории;
- по мере стирания стержня плавно опускать электрод, соблюдая расстояние в 2-3 мм от поверхности;
- регулировать размеры и состояние сварной ванны, увеличивая или уменьшая скорость движения электрода;
- контролировать направление шва.
Желательно освоить несколько разных движений электрода и применять их в зависимости от ситуации.
Для освоения движений лучше взять толстый фрагмент металла. Поначалу швы получаются грубые, похожие на валики. На этом этапе вы получите элементарные навыки: привыкните держать необходимое расстояние от кончика электрода до детали и придерживаться правильной траектории.
Берём кусок металла, мелом проводим на его поверхности линию: по этой линии необходимо уложить валик. Разжигаем дугу и осваиваем движения, вместе с этим контролируя ванну. Как правило, получается далеко не с первого раза. Когда техника будет отработана, валик будет равномерным, его ширина и высота не будут «скакать», можно будет приступать к более сложным заданиям.
Как контролировать положение свариваемых деталей
Конечно, правильно держать и двигать инструмент – это ещё не всё. Важно понимать механику соединения металлов. Она имеет свои тонкости: шов «тянет» детали, что может привести к их деформации. Как итог – изделие будет заметно отличаться по форме от того, что было задумано изначально.
Чтобы этого избежать, детали фиксируют струбцинами, стяжками и прочими приспособлениями. Помимо этого создают прихватки — маленькие поперечные швы, прокладывая их с интервалом в несколько десятков сантиметров. Они помогают придать изделию нужную форму. В месте стыков деталей прихватки делают с двух сторон, чтобы скомпенсировать возникающие напряжения.
Выбираем ток для сварки
Последнее, о чём стоит сказать – какой подавать ток. На выбор величины тока влияет толщина соединяемых деталей и применяемых электродов.
При ручной электросварке все компоненты связаны друг с другом. К примеру, при падении напряжения в сети инвертор не способен выдать нужный ток. Но это не станет критической помехой работе: для достаточного прогрева можно просто уменьшить скорость движения электрода. Если это не приносит плодов, можно пройти по одному и тому же месту несколько раз. Другое решение — взять электрод потоньше. Какой-то из этих методов или их комбинация должен привести к положительному результату.
После изучения всех теоретических тонкостей, отрабатывайте навыки на практике. Покупайте сварочный аппарат, электроды, защитную маску – и за дело.
Как наносить акриловую краску на металл
Виды соединения электрических проводов в распаечной коробке
Способы удаления старой краски с металла
Технология укладки керамической плитки на деревянный пол
Правильное утепление отмостки вокруг дома.
Добавить комментарий
Отменить ответДля отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
Какими электродами варить лучше | Выбор под задачу
Сварочный электрод представляет собой стержень относительно небольшого размера, который изготавливается из различных металлов и обладает электропроводными свойствами. Его основное назначение – подача тока во время сваривания. То, насколько качественным будет шов, во многом зависит от выбранного электрода. Учитывая, что существует достаточно большое количество разновидностей, возникает вопрос «какие электроды лучше для решения определенной задачи?»
Ключевые критерии выбора
Выбирая, каким электродом варить металл, нужно учитывать такие параметры:
-
Диаметр стержня. Подбирается в зависимости от толщины свариваемой конструкции. Самые тонкие стержни имеют диаметр 1,6 мм. Они предназначаются для соединения листов не толще 2 мм, тогда как стержни диаметром 5-6 мм позволяют сваривать листы толщиной до 13 мм.
- Сила сварочного тока. Данный параметр рассчитывается таким образом, чтобы на каждый миллиметр стержня приходилось порядка 30-40 Ампер тока. Если сваривание производится в вертикальном положении, сила тока уменьшается на 15%.
-
Марка металла. Каждая из них имеет свой уникальный химический состав и физические свойства. Так, например, для работы с жароустойчивыми сталями нужно использовать электроды, обеспечивающие температуру порядка 1100°С.
Следует учесть, что сила сварочного тока не должна быть слишком низкой, поскольку это приведет к залипанию наконечника. Если же значения будут чрезмерно высокими, дуга будет хорошо гореть, однако таким образом поверхность материала можно прожечь. В таком режиме стержни, имеющие небольшой диаметр, сгорают очень быстро, не справляясь со своей задачей.
Важно и то, из каких компонентов состоит обмазка стержня. Как правило, их 6-12. При этом каждый компонент отвечает за создание среды, необходимой для образования прочных швов со стабильными характеристиками.
Основные из них:- слой целлюлозы – создает облако газа с восстанавливающим агентом;
- фторид кальция – делает оксиды железа более плавкими, а выделяемый газ стабилизирует процесс горения;
- карбонаты – отвечают за образование шлаков;
- ферроматериалы (Mg и Si) – раскисляют шов после сваривания;
- диоксид титана – позволяет шлаку затвердевать, что улучшает текучесть расплава;
- камедь с элементами глины – делает покрытие более прочным;
- железный порошок – улучшает качество шва путем выравнивания температуры.
Необходимо, чтобы материал электродов и тип свариваемых металлов совпадали по своим характеристикам.
Сварка углеродистых и низколегированных сталей
В данном случае основную роль играет материал покрытия электрода. Так, для сваривания кипящих марок стали (имеет низкое содержание углеродов и слабораскисленная) подходит любая обмазка. Чтобы сваривать полуспокойные стали, которые имеют большую толщину листов, требуется основное или рутиловое покрытие. При сваривании конструкций из спокойной стали при низких температурах или при динамических нагрузках, также используются электроды с основным покрытием.
Нестабильное горение дуги может ухудшить качество шва и не позволит нормально сваривать металлоконструкции с помощью переменного тока. Лучше всего дуга горит при наличии целлюлозного, кислого и рутилового покрытия. В таком случае можно пользоваться сварочными трансформаторами. Кроме того, нужно тщательно очистить свариваемые кромки от ржавчины, масла и грязи, дабы избежать образования пара.
Чем проводится сварка и наплавка чугуна
Процедура позволяет устранить дефекты в чугунных отливках, а также восстановить поврежденные и израсходовавшие эксплуатационный ресурс детали. В результате получается сталь, различные сплавы, в основе которых – медь, никель и т. д. Лучше всего с вышеописанной задачей справляются модели марок ЦЧ-4, ОЗЧ-2, ОЗЧ-6 и похожие. В отдельных случаях, например во время ремонта чугунных тюбингов при сильном загрязнении и высокой влажности целесообразно использовать марки ОЗЛ-25Б, ОЗЛ-27 и ОЗЛ-28.
Сварка цветных металлов
Каждый из этих металлов имеет свой порог плавления и физико-химические свойства. Так, например, интенсивная окисляемость не позволяет проводить сварку титана и его сплавов. В случае с алюминием, процесс усложняет окисная пленка, которая плавится при температуре 2060°С, а для того чтобы расплавить сам алюминий достаточно 660°С. Образовавшаяся из-за окиси пленка, может привести к нарушению целостности швов и снижению их прочности. Убирается она благодаря добавлению хлористых и фтористых солей щелочных и щелочно-земельных металлов.
Медь также имеет свои проблемы при сваривании – в шве под воздействием пузырьков газа (в особенности кислорода и водорода) образовываются поры. Во избежание этого медь должна быть хорошо раскисленной, а до начала сварки следует хорошо зачистить кромки. В свою очередь, бронза отличается высокой хрупкостью, а никель и его сплавы чувствительны к растворенным в сварочной ванне газам – азоту, кислороду и водороду. В результате этого процесса в металлоконструкции возникают горячие трещины и поры.
Резка металла
Резка металлоконструкций дугой применяется для установки и ремонта различных конструкций из металла. Она не отличается эффективностью, от нее не стоит ждать «красивого» шва, как и точного реза.
Тем не менее, такой способ резки не требует дополнительного оборудования и высококвалифицированных работников. Он легко осваивается новичком. Резка электродуговой сваркой часто применяют при обучении, в частности осваивании принципов работы с инвертором. Нередко подобный метод используют домашние мастера для недорогой резки металлов.
Сварка легированных сталей с повышенной теплоустойчивостью
Легированные теплоустойчивые стали свариваются специальными электродами, обеспечивающими определенную жаропрочность сварных соединений. Полученная конструкция должна выдерживать значительные механические нагрузки и высокие температуры.
Также минимизируется вероятность образования трещин при температурных перепадах. Так, при температурах до 475°С, используются модели из молибдена наподобие Э-09М, а при температурах до 540°С – модели с высоким содержанием хрома и молибдена (Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-09Х2М1 и Э-05Х2М). В Э-10Х5МФ высокое содержание хрома, благодаря чему ими можно сваривать конструкции из стали с соответствующим химическим составом.
Какими электродами варить высоколегированную сталь
Такие стали, содержат 13% хрома и обладают антикоррозийными свойствами. В данном случае металлический шов должен быть устойчив к воздействию атмосферных осадков в слабо агрессивных средах, жаростойким (максимальная температура 650°С) и жаропрочным (максимальная температура 550°С).
Такими свойствами обладают модели типа Э-12Х13 марок ЛМЗ-1, АНВ-1 и т. п. Если же в стали пониженное содержание углерода и имеется легирование никелем предпочтение лучше отдать изделиям под индексом Э-06Х13Н. Если же нужно сварить листы стали, содержащие 25% хрома, лучше всего подойдут варианты типа Э-08Х24Н6ТАФМ, делающие готовый шов пластичным, ударопрочным и коррозиестойким.
Сварки разнородных сталей и сплавов
Речь идет о сталях и сплавах, которые имеют уникальные физико-механические качества, химический состав, а также способность к свариваемости. Такие стали могут быть углеродистыми и легированными, высокопрочными, теплоустойчивыми, а также высоколегированными.
Сваривание сталей и сплавов с разнородной структурой также имеет ряд характерных особенностей. Чтобы избежать образования трещин, участков с неоднородной структурной в месте оплавления, а также чрезмерного роста остаточных напряжений используются модели наподобие АНЖР-1, ОЗЛ-27, НИАТ-5, ЭА-395/9, ОЗЛ-25Б, ИМЕТ-10 и ЦТ-28, обладающие специальными свойствами.
Совместимость со сварочным аппаратом
Выбирая, какими электродами варить сталь, необходимо учитывать не только тип материала, для которого они предназначены, но и особенности сварочного аппарата.
Помимо этого, у сварочных аппаратов есть ограничение по силе тока. Этот диапазон накладывает собственные рамки на использование электродов по диаметру. Как определить подходят ли расходные материалы? Достаточно взглянуть на таблицу ниже:
Получите 10 самых читаемых статей + подарок!
*
Подписаться
Новые уроки сварки электродом — правильная сварка в лодочку
Сварка электродом из металла является самой старой и известной технологией при осуществлении сварки дуговой. Уроки сварки электродом востребованы и среди профессионалов, и среди любителей.
Чтобы образовалась дуга к электроду, а затем поддерживалась, подводится для сварки ток. Если к конструкции подсоединяется положительный полюс, то сварка осуществляется на прямой полярности. А если отрицательный, то на обратной. Под дугой электрод из металла со своим покрытием с одной стороны, и конструкция — с другой стороны, плавится.
Металл электрода переходит в сварочную ванну, где перемешивается с металлом основным, а оставшаяся ненужная часть всплывает. Чем дальше удаляется дуга, тем металл сильнее кристаллизуется, и образуется шов, соединяющий детали.
Виды движения электрода при сварке
Сварщик выбирает тот или иной тип выполнения сварки, в зависимости от положения в пространстве шва. Чтобы знать, как правильно варить сваркой электродами, нужно знать техники, используемые в разных положениях.
Различаются положения нижнее — от нуля до шестидесяти градусов, вертикальное — от шестидесяти до ста двадцати градусов и потолочное — от ста двадцати до ста восьмидесяти градусов.
Уроки сварки электродом
Сварка электродом в нижнем положении
При сварке в этом положении, главное — нужно полностью проплавить сечения таким образом, чтобы не образовались прожоги. Когда осуществляются односторонние швы, сложно обойтись без прожогов. Для этого используются методы удержания ванны для сварки.
В этом случае сварка выполняется следующими способами: конструкция поворачивается на сорок пять градусов в положение в лодочку или электрод наклоняется. Сварка в лодочку здесь подойдет больше, потому что, работая наклонным электродом, сложно избежать подрез по вертикали и, в то же время, хорошо проварить нижнюю поверхность, потому что металл при расплавлении отекает.
Сварка электродом в вертикальном положении
При осуществлении такой сварки, металл, расплавляясь, также воздействует на то, как будет формироваться шов и глубина проплавления. Вертикальные швы, обычно, осуществляют на подъем. Таким образом, получится, как следует проварить и поддержать раскаленный металл на кромках.
Но сварка в этом случае будет отличаться низкой производительностью, однако она увеличивается при спуске. Маленькая проплавляемая глубина получится только для такого металла, у которого будет небольшая толщина. Использоваться в этом случае должны специальные электроды.
Выполнять горизонтальные швы на вертикальной поверхности крайне неудобно, потому что раскаленный металл постоянно натекает на деталь, находящуюся внизу.
Сварка электродом в потолочной позиции
В такой позиции сварка также очень сложна. Металл, чтобы не вытечь, удерживается в сварочной ванне. Следовательно, нужно сделать так, чтобы раскаленный металл не завышал данную силу. Поэтому сварочная ванна здесь может быть уменьшена, и сварка выполняется короткими постоянными замыканиями, помогая металлу кристаллизоваться постепенно. Также здесь можно использовать диаметры электродов меньшего размера, снижение силы тока, использование других электродов, которые дадут вязкую ванну для сварки.
Плюсы и минусы
Плюсы сварки электродом заключаются в возможности ее применения при разных позициях в пространстве, в труднодоступных местах, в быстроте перехода от одного материала сварки к другому, сварке разных сталей из-за большого выбора электродов, простоте оборудования, легкости при перемещении и транспортировке.
Минусы сварки состоят в низкой производительности, если сравнить другие технологии, вредных условиях при осуществлении сварки и в том, что качество в большей степени зависит от профессионализма.
Инверторный аппарат
Если сварщик выполняет сварочные работы не так часто или нерегулярно, то лучшим решением для него будет инвертор. Это устройство, где выполняется формирование напряжения специальным прибором. Инвертор имеет несколько значительных преимуществ.
Он совершенно не реагирует на скачки, случающиеся в напряжении. Полученный шов будет иметь лучшее качество, чем при применении других устройств.
Используются разные электроды для сварки инвертором, и для каждого материала будут применяться разные электроды. Этот сварочный аппарат является очень популярным, потому что его легко использовать, а результат получается отличный.
От чего зависит конечный результат
Чтобы сварка в итоге была качественная, нужно сделать прочный шов. В процессе сварки важно не только следовать правильной технологии и иметь долю опыта и мастерства, но и крайне необходимо делать правильный выбор материала для сварки. Лучше всего будет обратиться по этому вопросу к специалисту, который поможет выбрать наиболее подходящий материал, чем пытаться, не разбираясь в вопросе, выбирать самостоятельно.
Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):
Влияние типов электродов на склонность к растрескиванию при затвердевании металла сварного шва из аустенитной нержавеющей стали
Изучено влияние типов электродов на склонность к растрескиванию при затвердевании металла сварного шва из аустенитной нержавеющей стали. Для изготовления стыков использовался метод ручной дуговой сварки металлом, в качестве контроля использовалась сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа. Проведены металлографические и химические анализы зон сплавления швов. Результаты показывают, что сварные детали, полученные из электродов E 308-16 (с рутиловым покрытием), E 308-16 (с покрытием из извести-диоксида титана) и сварных соединений TIG, относятся к диапазону, затвердевают в дуплексном режиме и, как было установлено, устойчивы к затвердеванию растрескивание.Наплавленный металл E 308-16 имел наибольшее сопротивление растрескиванию при затвердевании. Соединения, изготовленные из E 310-16, имели коэффициент <1,5 и затвердевали по аустенитной форме. Было обнаружено, что он подвержен растрескиванию при затвердевании. Э 312-16 производил соединения с соотношением> 1,9, отвержденные по ферритовой моде. Он имел низкое сопротивление растрескиванию при затвердевании.
1. Введение
Нержавеющая сталь — общее название стальных сплавов, которые содержат 10,5 или более массовых процентов хрома (Cr) и более 50 массовых процентов железа (Fe).Нержавеющие стали можно разделить по их кристаллической структуре на три основных типа: аустенитная, ферритная и мартенситная нержавеющая сталь. Аустенитная нержавеющая сталь (АСС) содержит максимум 0,15 процента углерода, минимум 16 процентов хрома и достаточное количество никеля и / или марганца для сохранения аустенитной структуры при всех температурах от криогенной температуры до точки плавления сплава.
Аустенитные нержавеющие стали стали наиболее широко используемыми нержавеющими сталями и составляют около 70 процентов всей нержавеющей стали, производимой во всем мире, благодаря своим механическим и металлургическим свойствам и хорошей свариваемости [1].Превосходные свойства ASS, включая высокую прочность на растяжение, хорошую ударопрочность, отличную пластичность, устойчивость к коррозии и износу, нашли различное применение как в быту, так и во многих машиностроительных отраслях, некоторые из которых включают кухонную утварь, оборудование для пищевой химическая промышленность, грузовые прицепы, кухонные мойки, внешняя архитектура, котлы и сосуды под давлением, электростанция, работающая на ископаемом топливе, оборудование для десульфуризации топливного газа, трубки испарителя, пароперегреватели и трубки повторного нагрева, паровые коллекторы и трубы, среди прочего [2].
В последнее время был достигнут прогресс в таких процессах соединения, как клеи, механические крепежи, пайка и пайка. Однако сварка остается наиболее важным процессом соединения металлов, даже несмотря на то, что дуговая сварка является наиболее широко используемым процессом сварки плавлением. При изготовлении деталей из аустенитной нержавеющей стали сварка является одним из наиболее часто используемых методов [3, 4]. Несмотря на хорошую свариваемость, продемонстрированную ASS, горячие трещины были основной металлургической проблемой, с которой сталкивались при сварке компонентов из аустенитной нержавеющей стали.Это вызвано образованием легкоплавких эвтектик на границах зерен во время сварки, которые вызывают разрушение под действием усадочных напряжений, связанных с затвердеванием. Растрескивание при затвердевании — это тип горячего растрескивания, который зависит от механического ограничения и металлургической восприимчивости [5]. Он состоит из трещин на междендритных и / или межкристаллитных границах металла сварного шва в процессе затвердевания, во время которого жидкая фаза мягкого расплава обогащается примесями, в основном серой (S) и фосфором (P).Это явление снижает механическую прочность на границах зерен и дендритов, делая их восприимчивыми к растрескиванию и в конечном итоге разрушению [6]. Одна из таких неисправностей — коррозионное растрескивание трубы из нержавеющей стали марки 304, неправильно сваренной швом и предназначенной для транспортировки раствора глюкозы в Иллинойс, США [7].
В связи с проблемой растрескивания при затвердевании в сварной конструкции АБС, было проведено множество работ для объяснения явления растрескивания при затвердевании и способов его предотвращения.Еще в 1941 г. Scherer et al. обнаружили, что трещиностойкость металла сварного шва ASS может быть улучшена путем корректировки состава до 5–35 процентов феррита в готовом сварном шве. Халл [8] подтвердил это, заявив, что, когда содержание феррита в готовом сварном шве превышает 35 весовых процентов, металл сварного шва становится восприимчивым к растрескиванию при затвердевании, но механизм, с помощью которого трещиностойкость достигается за счет эффекта остаточного феррита в сварном шве. металл до сих пор полностью не изучен.
Однако были предприняты хорошие попытки объяснить эффект. Borland и Younger [9] предположили, что более высокая растворимость примесных элементов в дельта-феррите приводит к меньшей междендритной сегрегации и снижает склонность к растрескиванию. Thier et al. [10] обнаружили, что объемное сжатие, связанное с превращением феррит-аустенит, снижает растягивающие напряжения вблизи вершины трещины, что снижает склонность к растрескиванию. Помимо влияния остаточного дельта-феррита на контроль растрескивания при затвердевании в сварной конструкции ASS, Baldev et al.[5] и Borland [11] предположили, что растрескивание при затвердевании в металле сварного шва ASS может быть сведено к минимуму с помощью различных методов, которые уменьшают механическое ограничение в готовом металле шва. Как можно увидеть в некоторых из упомянутых выше исследовательских работ, растрескивание при затвердевании в сварных деталях из аустенитной нержавеющей стали частично зависит от состава металла сварного шва. Например, хорошо спроектированный продукт может выйти из строя из-за растрескивания, если выбранный сварочный стержень приведет к тому, что зона сварного шва будет иметь более низкое содержание сплава, чем в основном металле.Следовательно, необходимо определить, как тип электрода влияет на склонность к растрескиванию при затвердевании сварных деталей АСС. Таким образом, основной целью данной работы является исследование влияния типов электродов на микроструктурную предрасположенность сварного шва из аустенитной нержавеющей стали к образованию трещин при затвердевании.
2. Материалы и методы
Основным металлом испытательных образцов, использованных для этого исследования, была аустенитная нержавеющая сталь марки 304H, номинальный химический состав материала показан в таблице 1.
|
Были приняты два метода сварки, а именно дуговой сваркой в защищенном металле (SMAW) и сваркой вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG).Сварочные операции проводились в постоянных условиях, как показано в Таблице 2.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
С Процесс сварки производился вручную, скорость сварки приблизительная и представляет собой средние значения. |
Переменным параметром в этом исследовании были сварочные электроды, в то время как сварные соединения, полученные при автогенной сварке TIG, служили контролем или эталоном для сравнения. Химический состав электродов в соответствии с классификацией электродов Американского сварочного общества (AWS) показан в таблице 3. Полученные соединения были подвергнуты металлографическим испытаниям и химическому анализу.
|
3. Результаты и обсуждение
3.1. Металлографический анализ сварных деталей
Были проанализированы результаты металлографических испытаний, проведенных в зоне сплавления каждой сварной детали.
3.1.1. Анализ E 312-16 / 10 Микрофотография
Микрофотография испытательного образца зоны плавления E 312-16 / 10, показанная на Фигуре 1, выявила первичную ферритную (темную) матрицу, содержащую вторичный аустенит (белый) и выделения карбида на границах зерен.Ферритные дендриты, затвердевшие первыми, имели пластинчатую морфологию и частично превращались в аустенит после затвердевания по механизму, контролируемому диффузией.
3.1.2. Анализ микрофотографии E 310-16 / 10. Микрофотография зоны плавления
E 310-16 / 10 показана на рисунке 2. Как видно из микрофотографии, первичный аустенит (белый) образовался непосредственно из жидкости в качестве первичной дендритной фазы. а также вторичная фаза вокруг феррита. Междендритный феррит (темный) имел вермикулярную морфологию, охваченную аустенитной матрицей, с выделением карбида по границам зерен.
3.1.3. Анализ E 308-16 / 12 (известь-титан). Микрофотография
Fu et al. [12] отметили, что дуплексный режим затвердевания феррит-аустенит (FA) характеризуется образованием первичного феррита плюс трехфазные реакции (феррит, аустенит и жидкость) на конечной стадии затвердевания. Микрофотография зоны плавления соединения E 308-16 / 12 (известь-диоксид титана), показанная на рисунке 3, показала множество мелких колоний решетчатого феррита (темного цвета), внедренного в аустенитную (белую) матрицу.В результате получилась дуплексная микроструктура, состоящая из тонкого пластинчатого феррита и аустенита.
3.1.4. Анализ микрофотографии TIG
Микрофотография зоны плавления образца соединения TIG, показанная на рисунке 4, выявила первичный равноосный дендрит и решетчатый феррит (темный), заключенные в аустенитную (белую) матрицу, с выделением карбидов по границам зерен.
3.1.5. Анализ E 308-16 / 12 (рутил) Микрофотография
Микрофотография сварного шва E 308-16 / 12 (рутил) показана на Рисунке 5.На рисунке обнаружена дуплексная структура феррита и аустенита. Первичные ферритные (темные) дендриты, имеющие комбинацию морфологии решетчатого и вермикулярного феррита, содержащиеся в аустенитной (белой) матрице, и выделение карбида по границам зерен. Было обнаружено, что количество остаточного феррита в металле сварного шва E 308-16 / 12 (рутил) меньше, чем в металлах сварного шва TIG и E 308-16 / 12 (известково-диоксид титана), соответственно, но больше, чем наблюдалось в E 308- Наплавленный металл 16/10 (рутил).
3.1.6. Анализ E 308-16 / 10 (рутил). Микрофотография
. Микрофотография зоны плавления соединения E 308-16 / 10 (рутил), показанная на фиг. 6, выявила дуплексную структуру, состоящую из феррита (темный) и аустенита (белый). Первичный феррит имел морфологию тонкой пластинки, охваченной аустенитом, который рос эпитаксиально и заполнял междендритную область первичного феррита. Выделение карбидов наблюдалось также по границам зерен.
3.2. Влияние типов электродов на режим затвердевания металла сварного шва из аустенитной нержавеющей стали
Результаты, представленные в таблице 4, показали, что тип электрода, выбранный при сварке компонента из нержавеющей стали 304H, влияет на микроструктуру затвердевания металла шва.Было обнаружено, что автогенный шов TIG (Рисунок 4) имел почти такую же микроструктуру затвердевания (FA), что и исходный материал (Рисунок 7), что было ожидаемым результатом, поскольку в готовом сварном шве не было разбавления присадки, как у вольфрамового электрода. был нерасходуемым. Сварные детали, изготовленные из электродов E 308-16 / 12 (рутил), E 308-16 / 10 (рутил) и E 308-16 / 12 (известково-диоксид титана), имели дуплексную структуру феррит-аустенит (FA) с более или меньшее количество остаточного феррита. Считается, что присадочный стержень или разбавление электрода ответственны за эволюционировавшую микроструктуру и режим затвердевания, как показано на микрофотографиях зон плавления E 308-16 / 12 (известь-диоксид титана), E 308-16 / 12 (рутил) , и соединения E 308-16 / 10 (рутил), показанные на рисунках 3, 5 и 6 соответственно.Соединения, изготовленные из электрода E 310-16 / 10 (рис. 2), имели режим затвердевания аустенита, тогда как соединения, изготовленные из электрода E 312-16 / 10 (рис. 1), затвердели в режиме затвердевания первичного феррита. Было обнаружено, что компромисс, достигнутый между составом основного материала и присадочным стержнем или разбавлением электрода, является основным фактором, определяющим окончательную микроструктуру металла шва и режим затвердевания. Результаты этого исследования согласуются с результатами многих исследователей [5, 6, 12–15].
|
3.3. Влияние типов электродов на состав металла сварного шва и склонность к образованию трещин
Результаты химического анализа (представленного в таблице 5), проведенного на сварных соединениях, показали, что типы электродов влияют на состав металла сварного шва.Автогенная сварка TIG имела почти такой же состав и хромоникелевый эквивалент, что и несваренный основной металл. Однако в соединениях, полученных с помощью различных электродов, наблюдалась заметная разница в составе металла сварного шва по сравнению с хромоникелевым эквивалентом исходного материала. Результаты хромоникелевого эквивалента, рассчитанные для каждого сварного шва и представленные в таблице 4, были получены с использованием уравнения модели Совета по исследованиям в области сварки 1992 года, взятого из Котецки и Сиверта [16]: где = хромовый эквивалент и = никелевый эквивалент.
|
Результаты сварки показали, что растрескивание при сварке соединения были чувствительны к соотношению и режиму затвердевания сварных швов. Сварные швы E 308-16 / 12 (известь-диоксид титана), TIG, E 308-16 / 12 (рутил) и E 308-16 / 10 (рутил) с режимами затвердевания первичного феррит-аустенита порядок уменьшения сопротивления растрескиванию при затвердевании соответственно.Сварной шов E 312-16 / 10 с режимом затвердевания феррита и имеет низкую склонность к растрескиванию при затвердевании, тогда как сварной шов E 310-16 / 10 с режимом затвердевания первичного аустенита и (P + S) вес.% = 0,015 может быть подвержен затвердеванию. растрескивание. Присадочный стержень или разбавление электрода являются одним из факторов, определяющих окончательный состав металла шва и режим затвердевания. Поскольку растрескивание при затвердевании чувствительно к составу металла шва и режиму затвердевания, отсюда следует, что тип электрода, используемого при сварке материалов АБС, определяет склонность к растрескиванию металла шва.
Эти результаты были сопоставлены с восприимчивостью к растрескиванию нержавеющей стали серии 300 на основе эквивалента Cr-Ni согласно Хаммару и Свенссону [17] и оказались согласованными, а также согласующимися с выводами Арантеса и Тревизана [6], Балдева. и другие. [5], Коринко и Мален [18], а также Брукс и Томпсон [19], которые утверждали, что склонность к растрескиванию при затвердевании в аустенитной нержавеющей стали зависит от соотношения (P + S) мас.% И ферритного числа металл сварного шва и поддерживал, что металл сварного шва с режимом затвердевания ТВС в диапазоне от неуязвим к растрескиванию при затвердевании, в то время как металл в области и имеет низкое сопротивление и подвержен растрескиванию при затвердевании, соответственно.Как правило, было обнаружено, что значения (P + S) мас.% Были менее 0,02 в окончательном составе соответствующих сварных соединений, что ниже критического уровня, предложенного Арантесом и Тревизаном [6], необходимого для возникновения трещин.
Результаты также показывают, что тип покрытия электрода влияет на свойства металла шва. Электроды, используемые для сварки, были обозначены «-16», что означает рутиловое покрытие для электродов из нержавеющей стали. Рутиловые покрытия представляют собой электроды на основе диоксида титана, содержащие небольшое количество других добавок.Однако электроды E 308-16 / 12 (известь-диоксид титана) были покрыты титаном-кальцием и содержат известь, которая отличает их от категории рутила. Присутствие извести (которая является шлакообразователем) в электроде E 308-16 / 12 (известь-диоксид титана) было значимым для замедления скорости охлаждения как сварочной ванны, так и только что затвердевшего металла сварного шва полученного сварного шва. Это указывает на причину небольшой разницы, наблюдаемой в свойствах (таких как пластичность и показатель деформационного упрочнения) сварных деталей, полученных из сварочных электродов E 308-16 (диоксид титана), по сравнению со сварочными электродами E 308-16 (рутил).Следовательно, сварная деталь, полученная из электрода E 308-16 / 12 (известково-диоксид титана), имеет более высокую пластичность примерно на 36% (с точки зрения относительного удлинения) по сравнению с 26% и 18%, полученными из сварных деталей, полученных из E 308-16 / 10 (рутиловый) и Э 308-16 / 12 (рутиловый) электроды соответственно. Этот результат подтверждается микрофотографией сварного шва E 308-16 / 12 (известь-диоксид титана), которая предполагает, что у ферритного дендрита было больше времени для роста в области, где дельта-феррит наиболее стабилен (из-за более низкой скорости охлаждения, обеспечиваемой известью в покрытия электрода) по сравнению с микрофотографиями сварных швов E 308-16 / 10 (рутил) и E 308-16 / 12 (рутил).
4. Заключение
Растрескивание материала из аустенитной нержавеющей стали (АСС) во время сварки было успешно рассмотрено при исследовании микроструктурной предрасположенности компонента АСС к растрескиванию при затвердевании. Было обнаружено, что изготовленные компоненты САУ, изготовленные из электродов E 308-16 / 12 (рутил), E 308-16 / 10 (рутил), E 308-16 / 12 (известь-диоксид титана) и сварных соединений TIG (все с дуплексом FA режим затвердевания и отношение эквивалента Cr к Ni в диапазоне) устойчивы к растрескиванию при затвердевании.Электрод E 308-16 / 12 (извести-диоксид титана) (с ферритным числом (FN) 10) показал наибольшее сопротивление растрескиванию, за ним следуют соединения TIG (с FN 8), E 308-16 / 12. (рутил) с FN = 6 и E 308-16 / 10 (рутил) с FN = 5,5 в указанном порядке. Компоненты САП, изготовленные из электрода E 312-16 / 10 (полученное соотношение около 2,01, что больше 1,9, и ферритное число около 53% в готовом сварном шве, что превышает 35%, предусмотренное Халлом [8] и необходимо для переход из зоны иммунитета в зону, подверженную растрескиванию).Они затвердевали по ферритовому типу и, как было обнаружено, показали небольшое сопротивление растрескиванию при затвердевании. Электрод E 310-16 / 10 затвердевал с аустенитным режимом и был обнаружен в некоторой степени склонным к растрескиванию при затвердевании, поскольку он давал соотношение около 1,01, что меньше 1,5 значения, предложенного в [6, 19–21], для предотвращения затвердевания растрескивание металла завершенного шва.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
Электродная проволока — обзор
9.4.1 Общие аспекты
Множество стержневых электродов, сплошной или порошковой проволоки и флюсов доступны у основных производителей присадочных материалов в соответствии с AWS, ISO, EN или национальными спецификациями для большинства материалов USC, хотя у некоторых есть ограниченный выбор типа и / или размера, продиктованный конкретным использованием на небольших трубках. Для некоторых сортов классификации доступны только на коммерческой основе или даже по спецификации заказчика (аналогично классификации «G» или «Z» в стандартах AWS и ISO / EN).
По возможности, стандарты могут служить действующим руководством при выборе последовательных условий испытаний для производства купонов, необходимых для определения химических и механических свойств отложений WM (конкретные требования предъявляются к условиям сварки и расположению проходов). AWS 5.01 «Руководство по закупкам присадочных материалов» или аналог ISO 14344 содержат рекомендации по определению и закупке подходящего сварочного материала (с классификацией или определяемым пользователем). Указанные параметры сварки и условия испытаний основаны на многолетнем промышленном опыте и могут быть использованы в качестве отправной точки для разработки пользовательской процедуры сварки.Заявленные минимальные механические свойства в настоящее время все чаще дополняются собственными требованиями в поисках максимальной эффективности сварной конструкции.
Было показано, как состав присадочных материалов для сталей (низколегированных, мартенситных или аустенитных), используемых в производстве USC, обеспечивает наплавку с химическим составом, очень похожим на соответствующие соединяемые основные материалы. Этот выбор направлен на обеспечение сравнимой прочности на разрыв при ползучести и кратковременных свойств растяжения, достаточной низкотемпературной ударной вязкости (например, измеренной с помощью стержней с надрезом по Шарпи-V) и пластичности (возможно, также после продолжительной эксплуатации при высокой температуре).Фактического теплового анализа сплошной проволоки (используемого в процессах GTA, GMA и SA) обычно достаточно для подготовки процедуры сварки или для оценки свойств сварных соединений. Шлакообразующие расходные материалы образуют сварочные отложения, на механические свойства которых в большей степени влияет используемая система шлака. Это особенно верно в отношении ударной вязкости, поэтому могут потребоваться испытания от партии к партии, включая механические свойства. На месторождениях WM точные методы измерения ключевых легирующих элементов включают метод сжигания (CA) для углерода и азота и либо оптическую эмиссионную спектрометрию (OES), либо рентгенофлуоресцентный анализ (XRF) для не междоузлий (Cr, Mo, Mn, Si, W и т. Д.).
Независимо от рассматриваемой марки стали WM будет иметь относительно грубую микроструктуру; Чтобы получить приемлемую пластичность и ударную вязкость, он очень часто подвергается термообработке. Для хромистых сталей это означает отпуск при температуре ниже температуры основного материала. В общем, чем выше доля выделений, упрочняющих ползучесть, тем ниже будет ударная вязкость при прочих равных условиях. Таким образом, свойства ползучести WM и ударная вязкость являются конфликтующими свойствами, которые уравновешиваются сложным химическим составом.В общем, на механические свойства WM сильно влияет неразбавленный химический состав, в то время как метод сварки и соответствующие типичные параметры сварки играют второстепенную роль, также из-за выравнивающего эффекта PWHT. Заметное исключение касается ударной вязкости, где характерное содержание кислорода WM (способствующее большему количеству неметаллических включений) и толщина слоя при многопроходной сварке имеют значительное влияние. Расходные материалы, не образующие шлака, обычно предпочтительны, когда требуется низкотемпературная ударная вязкость из-за присущего им более низкого потенциала включений, а затем идут основные шлакообразующие наполнители.
Когда речь идет о легированных ферритных сталях (неизменно выше 2% Cr), ограничение диффундирующего водорода имеет первостепенное значение для предотвращения замедленного растрескивания, и, таким образом, подходящие расходные материалы всегда относятся к типу с низким содержанием водорода. Этот аспект ослаблен при работе с аустенитными сталями. Вместе с тем, склонность к затвердеванию или кратерному растрескиванию сводится к минимуму за счет низкого содержания остаточных элементов в WM.
Необходимо следить за тем, чтобы металл шва содержал очень низкие концентрации случайных элементов, таких как As, Sn, Sb, Pb, S и P.Если S или P составляют максимум 0,010%, можно избежать кратерного растрескивания и растрескивания по границам зерен.
Советы по сварке титана — блог Joe Electrode
Титан так же прочен, как сталь, почти вдвое меньше его веса, и обладает высокой устойчивостью к коррозии, что делает его очень желательным и экономичным выбором для промышленности, особенно оборонной и аэрокосмической.
Плюсы сварки титаном:
- Отношение прочности к весу на 30% или выше по сравнению с алюминием или сталью.
- На 40% легче стали, высокий предел прочности.
- Высокая коррозионная стойкость — титановые трубы предпочтительнее для использования в морских условиях из-за их превосходной устойчивости к соленой воде.
- Низкая теплопроводность и расширение.
- Намного более высокая жесткость, чем у алюминия или магния.
- Рабочие температуры до 900ºF.
- Самоуплотняющаяся защита от многих коррозионных веществ (образует на поверхности диоксид титана).
Минусы сварки титаном
- Менее жесткая и мягкая, чем сталь.
- Плохие износостойкие свойства.
- Предел прочности на разрыв уменьшается с повышением температуры (низкий предел ползучести).
- Воспламеняется в виде порошка в обычном воздухе.
Почему сварка титаном может быть проблемой
Многие недостатки титана напрямую влияют на сварку, в результате чего с ним сложно работать. При высоких температурах титан становится очень реактивным по отношению к химическим веществам в окружающей среде. В обычном воздухе при сварке титан загрязняется карбидами, нитридами и оксидами, которые делают сварной шов и HAZ (зону термического влияния) хрупкими, что приводит к снижению сопротивления усталости и ударной вязкости.
Кроме того, хлор из вашего пота или из чистящих средств может вызвать коррозию сварного шва. Таким образом, сварной шов и его обратная сторона должны быть защищены от загрязнения, чтобы обеспечить качественный сварной шов. Даже трение шлифовальных кругов (особенно кругов из оксида алюминия) может привести к выделению тепла и появлению загрязняющих веществ, разрушающих сварной шов.
Даже с учетом этих соображений при тщательной подготовке любой профессиональный сварщик может получить качественные титановые сварные швы.
Сварка титановых насадок
Поскольку загрязнение является основной проблемой, производство титана требует особого внимания к чистоте самого металла и окружающей среды в цехе.Часто сварщики, работающие с титаном и другими металлами, выделяют место исключительно для производства титана. Для получения приемлемых результатов в этой области не должно быть сквозняков, влаги, пыли, жира и других загрязняющих веществ и факторов загрязнения. Это означает, что механическая обработка, окраска, шлифование, резка резаком и т.п. не должны выполняться в одной и той же области. В идеале вы должны минимизировать влажность, чтобы поддерживать низкую точку росы.
Подготовка сварочных материалов
Пожалуй, наиболее важным фактором для получения качественных сварных швов из титана является надлежащая подготовка и уход за сварочными материалами.Удаление поверхностных загрязнений чрезвычайно важно. Полезные советы включают:
Погрузочно-разгрузочные работы и хранение
• Храните детали в чистом, сухом месте, следя за тем, чтобы они были упакованы и изолированы от окружающей среды, когда они не используются. В том числе и сварочная проволока.
• Даже чистые руки могут стать источником загрязнения, поэтому при работе с материалами используйте чистые перчатки без ворса. Избегайте резиновых перчаток, потому что они могут содержать хлор. Вместо этого используйте пластиковые или хлопковые перчатки.
Подготовка материалов и поверхности
• Поверхности стыков должны быть гладкими, чистыми и полностью свободными от загрязнений.Сварные соединения и проволока должны быть очищены от прокатной окалины, грязи, пыли, жира, масла, влаги и других загрязнений. Любые загрязнения, попавшие в титан, ухудшат его характеристики и коррозионную стойкость.
• При подготовке поверхности используйте только щетку из нержавеющей стали, которая используется исключительно для титана, чтобы свести к минимуму перекрестное загрязнение от других металлов. После использования кисти ополосните ее спиртом и храните в закрытой таре.
• Используйте твердосплавный напильник, чтобы удалить любые следы прижогов, оставленные шлифованием или механической опилкой.Не используйте стальной напильник, наждачную бумагу или стальную мочалку, так как они могут оставлять частицы в основном металле.
• Никогда не используйте чистящие растворители на основе хлора.
• Если вы используете метилэтилкетон (MEK), ацетон или другой легковоспламеняющийся растворитель, убедитесь, что он полностью испарился, прежде чем зажигать дугу.
• Тщательно очистите материалы перед сваркой. Очистка паром или погружение в разбавленный раствор гидроксида натрия может удалить большинство ранее упомянутых загрязнений.Даже в этом случае вам все равно нужно будет выполнить окончательную дезактивацию, чтобы удалить любые остаточные загрязнения.
• Непосредственно перед сваркой удалите любой, возможно, невидимый водяной конденсат с помощью воздуходувки с горячим воздухом. Не используйте воздуходувку с легковоспламеняющимися растворителями.
• Чтобы ускорить процесс очистки, мы рекомендуем салфетки EZ Wipes — тканевые салфетки без ворса, которые хранятся в удобной магазинной упаковке. Одна сторона салфетки слегка абразивна, чтобы удалить застрявшие загрязнения, а другая сторона гладкая для окончательной очистки.Салфетки не содержат ацетона, безопасны, просты в использовании и выбрасываются в обычный мусор без специального обращения.
• Очистка титана от отложений легких оксидов кислотным травлением. Обычный травильный раствор — это 48% фтористоводородная кислота и 70% азотная кислота. Свариваемые металлы следует протравить от 1 до 20 минут при температуре ванны от 80 до 160 ° F. После маринования промойте детали в горячей воде. При более сильном окалине перед травлением может потребоваться механическое удаление или более радикальное высокотемпературное травление.
• Если вы не можете сварить сразу после очистки, закройте сварные швы бумагой или пластиком, чтобы избежать повторного загрязнения.
Шлифовальный
• Для шлифования используйте твердосплавные шлифовальные круги. Избегайте использования алюминиевых колес, которые могут привести к загрязнению.
• При шлифовании действуйте медленно и осторожно, чтобы сохранить низкую температуру титана. Может произойти масштабирование при температуре выше 500oF. Помните, что у титана низкая теплопроводность, поэтому тепло не будет рассеиваться так быстро, как у других металлов.
Сварка
После начала сварки воздух сам по себе становится загрязняющим веществом для расплавленного титана.Загрязнение кислородом — очень частая причина некондиционных сварных швов. Не только сам сварной шов, но и ЗТВ и корневая сторона сварного шва должны быть защищены от воздуха, когда их температура поднимается выше 800 ° F. Обычно предпочтительным защитным газом является чистый аргон. Иногда можно увидеть смесь аргона с гелием. Для некоторых высокопроизводительных приложений используется криогенный (жидкий) аргон. Вот несколько советов по сварке:
Качество газа
Всегда покупайте газ у проверенного поставщика. Аргон должен быть 99.Чистота 999%, чтобы сварной шов не обесцветился из-за загрязнения. Это 10 частей на миллион или меньше загрязнения. Идеальный титановый шов выглядит как замерзшая ртуть и почти не окрашен. Любая синяя окраска или пятнышко часто означает, что аргон недостаточно чистый.
Утечки и загрязнения, связанные со сваркой
• Убедитесь, что все провода, фитинги и шланги подачи были проверены на герметичность, чтобы убедиться в отсутствии загрязнения кислородом. Обязательно проверьте изоляторы резака и уплотнительные кольца на предмет надлежащей посадки и герметичности.
• Используйте высококачественную горелку TIG / GTAW, чтобы свести к минимуму вероятность утечек.
• Зажимы и приспособления вблизи титана при температуре выше 750 ° F могут загрязнить сварной шов.
Газовый щит
• Вероятно, самая большая разница при сварке титана — это абсолютное требование сохранения защиты на тыльной стороне сварного шва на более тонких материалах, где тыльная сторона подвергается воздействию тепла. При работе со сложными деталями меньшего размера часто желательно использовать перчаточный ящик, заполненный аргоном. Для более крупных деталей используйте специальные камеры продувочного газа из полиэтилена (перчаточные мешки).Arc-Zone.com продает различные модели для многих применений, в том числе модели с грейферным корпусом, подходящие для труб различных размеров.
• Arc-Zone поставляет широкий спектр продуктов для защиты продувочного газа, включая продувочные перегородки, баллоны, пленки и заглушки.
• Используйте кислородный датчик или монитор, чтобы убедиться в эффективности защиты от продувочного газа. Arc-Zone.com предлагает множество моделей от недорогих портативных до точных, которые определяют содержание кислорода до одной ppm.
• Используйте качественный задний экран, прикрепленный к задней стороне вашей горелки TIG, чтобы обеспечить дополнительную защиту и защитить расплавленную сварочную ванну.Как правило, для отводных экранов требуется вторичный источник газа, и они часто изготавливаются на заказ для конкретной горелки и применения; однако готовые к использованию тщательно спроектированные устройства дают более стабильные результаты. Arc-Zone продает полную линейку качественных дорожных щитов и других устройств. Материалы горелки для сварки TIG — вот в чем разница.
• Отрегулируйте расход газа для оптимального покрытия и охлаждения резака без создания турбулентности.
• Используйте большое сопло 1 дюйм (25,4 мм) с газовой линзой или выпрямителем потока газа.
• Мы предлагаем недорогую и качественную альтернативу присадочным стаканам и другим устройствам для продувочной сварки, называемую комплектом газовой защиты, который имеет сопло из пирекса диаметром 1 1/8 дюйма. Он обеспечивает максимальное газовое покрытие, идеально подходит для создания инертной атмосферы с улучшенным потоком газа для минимизации турбулентности.
• Для обеспечения равномерного покрытия запустите поток аргона за несколько секунд перед сваркой.
• Защитный поток аргона должен оставаться включенным до тех пор, пока титан не остынет ниже 500 ° F.
Изменение цвета
• Слишком большой поток аргона может привести к образованию пятен или завихрений. Аргон плотнее воздуха, поэтому он часто течет по поверхности так же, как вода. Там, где в аргоне возникают водовороты, воздух может перемешиваться, что приводит к образованию завихрений. Если экранирование правильное (аргон распределен равномерно), вы должны увидеть однородный цвет.
• Изменение цвета титана не всегда является проблемой. Это указывает на возможную проблему. Обесцвечивание происходит последовательно: соломенный, коричневый, фиолетовый, синий, тускло-розовый и серый (с хлопьями оксида).Каждый шаг более серьезен и может указывать на проблему загрязнения. Сварочные нормы часто ограничивают обесцвечивание сварного шва соломенным цветом. Некоторые допускают небольшое изменение цвета в синеве в определенных областях применения. Со стороны сварного шва может быть приемлемо светло-соломенное и даже коричневое изменение цвета.
• Некоторое обесцвечивание может произойти за пределами ЗТВ. В зависимости от критичности сварного шва это может быть приемлемо.
Вольфрамовые электроды
• Для обеспечения качественного шва выбор вольфрамовых электродов особенно важен при сварке титана.Всегда покупайте вольфрам у проверенного поставщика, чтобы гарантировать качество, и шлифуйте вольфрам на специальной шлифовальной машине для вольфрама вдали от чистой сварочной среды.
• Торированный вольфрам часто рекомендуется для сварки титана TIG; однако он радиоактивен и вызывает проблемы со здоровьем. 2% церированного или 1,5% лантанового вольфрама являются хорошими нерадиоактивными альтернативами. Первый является более старой альтернативой и используется только для сварки постоянным током с меньшей силой тока. Последний имеет свойства, очень похожие на торированный вольфрам, и на самом деле его немного легче запустить и поддерживать в стабильном состоянии.Кроме того, он даже служит немного дольше, потому что его кончик остается немного холоднее. Несмотря на эти качества, в некоторых спецификациях все еще требуется торированный вольфрам. Поэтому Arc-Zone.com предлагает его и полный ассортимент электродов, чтобы наилучшим образом обслуживать наших клиентов.
• Arc-Zone рекомендует нерадиоактивный гибридный вольфрамовый электрод марки ArcTime, в состав которого входят современные сплавы, обеспечивающие сбалансированную скорость миграции и испарения, а также превосходные свойства воспламенения и повторного воспламенения.
Здесь вы можете скачать полное руководство по
Welding TitaniumО Arc-Zone.com
Джим Уотсон
Джим — генеральный директор и основатель Arc-Zone.com. Он мастер-изготовитель с многолетним опытом работы в собственном магазине, а также побеждающий мотогонщик, сборщик автомобилей и главный механик ведущей команды по автоспорту. Он также имеет большой опыт в производстве, технических продажах и разработке продуктов. Перед запуском Arc-Zone.com он занимал руководящие должности в некоторых из самых уважаемых компаний сварочной отрасли.
Зона дуги
Под руководством Джима Arc-Zone.com стал лидером отрасли в области инновационных продуктов, онлайн-продаж и обслуживания, став ведущим мировым поставщиком высококачественных, высокопроизводительных инструментов и принадлежностей для сварки и металлообработки.
Свяжитесь с нами
Свяжитесь с нами по телефону, электронной почте, факсу или даже по старомодной обычной почте:
Arc-Zone.com, Inc. 2091 Las Palmas Drive Suite F Carlsbad, CA 92011 800.944.2243 (бесплатный звонок в США) 1.760.931.1500 (по всему миру) info @ arc-zone.com
Изображение сварки титана
Fine Tune Вашего PMI Протокол
*Выберите страну / regionUnited StatesCanadaAfghanistanAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийского океана TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCape VerdeCayman IslandsCentral африканского RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократической Республика ofCook IslandsCosta RicaCote D’IvoireCroatiaCubaCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEast TimorEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland Острова (Мальвинские) Фарерские островаФиджиФинляндияФинляндияМорская Республика МакедонияФранцияФранцузская ГвианаФранцузская ПолинезияФранцузские Южные территорииГабонГамбияГрузияГерманияГанаГибралтарГрецияГренландияГренадаГваделупаГуамГуат malaGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran (Исламская Республика) IraqIrelandIsraelItalyJamaicaJapanJordanKazakstanKenyaKiribatiKorea, Корейские Народно-Демократической RepKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народный Демократической RepLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Arab JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacauMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные StatesMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNetherlands AntillesNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPanamaPapua Нового GuineaParaguayPeruPhilippinesPitcairnPolandPortugalPuerto RicoQatarReunionRomaniaRussian FederationRwandaSaint HelenaSaint Китс и НевисСент-ЛюсияСент-Пьер и МикелонСамоаСан-МариноСао-Томе и ПринсипиСаудовская АравияСенегалСей chellesSierra LeoneSingaporeSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSpainSri LankaSth Georgia & Sth Sandwich Институт социальных Винсент и GrenadinesSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная Республика ofThailandTogoTokelauTongaTrinidad и TobagoTunisiaTurkeyTurkmenistanTurks и Кайкос IslandsTuvaluUgandaUkraineUnited Арабские EmiratesUnited KingdomUruguayUS Малые отдаленные IslandsUzbekistanVanuatuVenezuelaVietnamVirgin острова (Британские) Виргинские острова (U.S.) Острова Уоллис и Футуна Западная Сахара Йемен Югославия Замбия Зимбабве
Хранение электродных стержней
При сварке штангой мы используем стержень (стержень сварочного электрода). покрыт флюсом. Во время Второй мировой войны было обнаружено, что покрытия на присадочном стержне он лучше сваривается. На судах и других производственных объектах использовались стержни из чистого металла. обычно в плоском положении. Жезлы хранились на открытом воздухе и не требовали особого ухода. был взят с собой.
Однажды какой-то парень в спешке схватил стержень, который был оставлен вне и покрыт ржавчиной.Следующее, что он знает, это сварка лучше, чем новый чистый. После экспериментов с различными покрытиями из кремнезема, целлюлозы, натрия и других элементов было обнаружено, что нанесение флюсового покрытия на наполнитель пруток произвел очень прочную сварку.
Нажмите здесь, чтобы просмотреть наши печи для хранения электродных стержней !
Флюс горит и превращается в защитный газ который защищает сварочную ванну от атмосферных загрязнений, таких как водород, азот, кислород и другие.Эти загрязнения попадают в сварочную ванну и вызывают дефекты. такие как трещины и пористость (червоточины). Эти дефекты создают слабые места где сварной шов может разрушиться под действием напряжения или нагрузки. Чтобы этого не произошло, стержни всегда следует хранить должным образом.
Что происходит, особенно с низким содержанием водорода стержни, в флюс попадает влага. Стержни с низким содержанием водорода — это именно то, что их называют заявляет… низкий водород. Их нужно держать сухими, иначе появится пористость. в сварной шов.Это будет происходить в начале бусинки с каждым новым используемого стержня, и уменьшаются по мере того, как стержень нагревается и сжигает влагу как есть потребляется.
На многих рабочих местах и в мастерских не используются надлежащие хранилища электродов и влага попадает во флюс. Эта влага превращается в пар и оставляет маленькие пузырьки в сварочной ванне, которая оставляет отверстия.
Стержни необходимо хранить в герметичных герметичные коробки в вакууме. Как только коробка будет открыта, влажность в воздухе попадет. поток стержня, поэтому необходимо что-то сделать, чтобы этого не произошло.Очень много люди используют методы, которые они слышали от других сварщиков, но которые не работают. Это почти как сказки старых жен, сказки там.
Неправильное хранение электродного стержня
Некоторые говорят, что удочка правильная Хранение — это упаковка стержней в полиэтилен и помещение их в морозильную камеру. Другие скажем, возьми старый холодильник и поставь в него лампочку. Единственно правильный метод правильного хранения стержней — это поместить их в утвержденную печь для стержней.
Утвержденный печь для стержней будет поддерживать стержни при температуре хранения, указанной производителем, и можно использовать для повторного обжига стержней после того, как они подверглись воздействию атмосферной влаги.
Хотя стержни E-XX10, 11, 12 и 13 можно хранить в сухих ящиках в помещении. температуры, большинство других стержней рекомендуется хранить при температуре от 150 до 400 градусов по Фаренгейту.
Вот почему холодильник с лампочкой не подходит для хранения электродов. Не дойдет до 400 градусов, а лампочка не будет создавать равномерное тепло внутри. Жара должна быть стабильно, и это достигается с помощью профессиональных портативных печей, напольных или скамейка.
Полезные советы по сварке сердечников из флюса
Дуговая сварка с сердечником под флюсом (FCAW) — это быстрый, гибкий и мобильный метод сварки. Еще одно преимущество — процесс производит собственный защитный газ, что позволяет использовать его в ветреную погоду. Однако есть некоторые проблемы. Чтобы помочь вам в этом процессе, ведущий производитель LeJeune Steel Company (LSC) хотел бы поделиться некоторыми полезными советами по сварке сердечника под флюсом.
Включение питанияFCAW требует источника питания постоянного тока (DC), и вам следует проверить настройки.Обычно полярность D / C электрода (+) положительная. Ручка — это положительная сторона, то есть электричество течет от металла к сварочной ручке. Это обеспечивает высокий, устойчивый нагрев электрода и стабильную дугу.
Правильное напряжение уменьшает драмуПеред сваркой проверьте контактный наконечник, скорость ролика и отрегулируйте натяжение проволоки. FCAW использует непрерывную подачу проволоки через ролики. Слишком большое натяжение приводит к раздавливанию электрода в роликах. Скорость подачи проволоки контролирует подачу проволоки к сварному шву.При изменении скорости подачи проволоки изменяется сила тока. Чем быстрее и сильнее проволока контактирует с соединением, тем выше ток и ток.
До проводаFCAW использует расходную полую проволоку, слегка покрытую металлом. Середина заполнена флюсом и металлическим порошком. Электрод заряжается от источника постоянного тока. Когда он встречается с металлом, он производит достаточно тепла, чтобы расплавить эту смесь и металл, в результате чего образуется защитный газ и шлак, защищающие сварочную ванну от загрязнения.Таким образом, особое внимание уделяется правильной подаче проволоки.
- Птица гнездится, когда провода запутываются. Проволока FCAW мягче, чем проволока MIG, поэтому используйте в подающем устройстве приводные ролики с V-образной или U-образной канавкой.
- Возгорание происходит, когда вы касаетесь кончиком электрода сварочной ванны и замыкаются полые средние предохранители. Обычно это происходит, когда подача проволоки слишком медленная или горелка находится слишком близко к сварочной ванне. Держите контактный наконечник на расстоянии около 1 дюйма от материала.
- Следите за тем, чтобы электроды были правильно вытянуты, иначе это называется «вылетом». Эксперты говорят, что это означает, что контактный наконечник проходит не более чем на 1¼ дюйма.
Решите, какой тип переноса или потока потока вам нужен. Это означает проверку настройки напряжения, скорости подачи проволоки и используемого газа (если вы выбираете сварку с двумя экранами). Есть два типа переноса: шаровидный и спрей.
- Globular
Часто используется для обработки более тонких металлов.Тепло передается через электрод. В горячем состоянии с электрода в сварной шов стекают капли металла. Издает хлопающий звук во время сварки.
- Спрей
Горячий электрод фактически распыляет присадочный металл на стык. Во время сварки издает глубокий, быстрый треск.
В отличие от 5-8 фунтов сварных швов, которые вы получаете от MIG, FCAW позволяет ускорить сварку более чем на 25 фунтов за настройку.Это будет здорово для ваших производственных показателей.
Наладить сварочный аппарат лучше всего на куске металлолома, толщина которого близка к той, которую вы собираетесь сваривать. Если ваша настройка точна, вам не нужно много навыков, чтобы использовать метод FCAW. Просто запомните эти полезные советы по сварке сердечника из флюса, и давайте приступим к приготовлению пищи на собственном газе.
Более 70 лет LeJeune Steel является лидером в производстве стальных конструкций. С 1944 года мы превратились в одного из крупнейших производителей металлоконструкций на Среднем Западе. Ежегодно наши цеха в Миннесоте и Висконсине производят более 40 000 тонн стали.
Свяжитесь с LeJeune и узнайте, как вы можете сотрудничать с ведущей сталелитейной компанией.Дуговая сварка защищенного металла (SMAW): оборудование и приложения
Прочитав эту статью, вы узнаете о: — 1. Введение в дуговую сварку экранированного металла (SMAW) 2. Оборудование для дуговой сварки экранированного металла (SMAW) 3. Сварочный контур 4. Плавление металла и проплавление сварного шва 5. Движение электрода 6. Приложения.
Введение в дуговую сварку защищенного металла (SMAW):Дуговая сварка защищенным металлом — один из самых универсальных процессов соединения в промышленности, который широко используется во всем мире.В Индии почти 90% сварных изделий выполняется этим способом, и даже в самых передовых странах, таких как США, СССР, Япония и страны Западной Европы, на него приходится почти 60% металла, наплавленного сваркой. Хотя его использование медленно сокращается, ожидается, что он останется незаменимым для ремонта и краткосрочных работ.
Одна из его привлекательных особенностей — самая низкая начальная стоимость работоспособной установки. Доступны источники сварочного тока для SMAW, которые при необходимости могут быть подключены к домашнему однофазному электроснабжению, поэтому они популярны даже среди производителей небольших объемов.
Оборудование для дуговой сварки экранированных металлов (SMAW):Основным оборудованием для SMAW является источник питания, которым может быть сварочный трансформатор, d. c. выпрямитель или d. c. мотор-генераторная установка. Выбор оборудования зависит от первоначальных вложений и ассортимента обрабатываемых материалов.
Размер и тип используемых электродов, а также желаемая скорость проплавления и сварки определяют требования к источнику тока.Источники сварочного тока, используемые для SMAW, почти всегда относятся к типу постоянного тока, поскольку они лучше всего служат для поддержания постоянного тока дуги, даже когда рука сварщика непреднамеренно, хотя и временно, потревожена.
Из трех основных типов источников сварочного тока каждый имеет свои определенные преимущества. Постоянный ток Сварочный источник питания очень универсален для сварки различных металлов любой желаемой толщины. Он допускает переносную работу и эффективно использует большое количество электродов с покрытием.
Сварочный трансформатор имеет самую низкую начальную стоимость, а также низкие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание. В нем нет движущихся частей, поэтому он работает тихо. Выпрямленный постоянный ток. Источник сварочного тока прост по конструкции и сочетает в себе преимущества сварочного трансформатора и источника постоянного тока. сварочный комплект.
Принадлежности для оборудования:
В комплект поставки источника сварочного тока входят соединительные кабели или провода, электрододержатель, кабельные соединители и зажим заземления.
Кабели, по которым течет ток в сварочной цепи, довольно гибкие и обычно изготавливаются из медной или алюминиевой проволоки. Эти провода очень тонкие (диаметр 0–2 мм), их количество составляет от 800 до 2500, в зависимости от допустимой нагрузки кабеля. Алюминиевые кабели намного легче и весят только одну треть от медных кабелей, но их допустимая нагрузка по току также ниже и составляет около 60% от медных кабелей.
Кабельные соединители, используемые для увеличения длины сварочных проводов, должны быть подходящего размера, чтобы пропускать требуемый ток, и должны плотно прилегать, чтобы избежать падения напряжения.Иногда для соединения кабелей применяется пайка, пайка или даже сварка, но наиболее популярны механические соединители, поскольку их легко собирать и разбирать.
Электрод и держатель обычно подходят к сварочному кабелю, а размер кабеля зависит от тока, необходимого для протекания в сварочной цепи. Обычно держатели электродов рассчитаны на постоянный ток: оканчивается током, который они могут проводить; нормальный диапазон составляет от 150 до 500 A. Держатели электродов популярной конструкции имеют канавки, вырезанные в зажимах, которые облегчают удерживание электрода под разными углами для облегчения манипуляции.
Зажим заземления используется для подключения другой клеммы сварочной цепи. Иногда он напоминает электрододержатель, но часто похож на С-образный зажим, но с более тяжелым сечением, чтобы избежать перегрева. Иногда зажим заземления плотно прилегает к рабочему столу, чтобы избежать искрения, однако чаще всего он прикрепляется довольно свободно, чтобы облегчить отсоединение. На Рис. 7.1 показаны различные аксессуары оборудования, описанные выше.
Принадлежности для оператора :
Основные принадлежности оператора включают отбойный молоток, проволочную щетку и сварочный щиток для защиты лица.Отбойный молоток имеет форму долота и заострен на другом конце для облегчения удаления шлака. Проволочная щетка используется для удаления вязкого шлака, налипшего обычно на кромках сварных швов. Обычно он состоит из отрезков стальной проволоки с твердыми концами, заделанных в деревянный брусок.
Сварочный щиток — незаменимый аксессуар для успешной и непрерывной сварки. Он не только защищает глаза оператора от яркого света при сварке, но и защищает его лицо от вредного воздействия инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, испускаемых сварочной дугой.
Сварочный щиток может быть ручного типа или прикреплен ремнем к голове и может быть перевернут над головой, когда в этом нет необходимости. Защитный экран предназначен для закрытия всего лица и горла. Он имеет окно размером 12 см х 5 см, которое подводится непосредственно перед глазами во время сварочной операции.
Окно оснащено темным стеклом, которое способно задерживать 99,5% вредного излучения дуги. Правильный выбор сварочного стекла очень важен и должен зависеть от процесса и свариваемого материала.Для SMAW наиболее популярны оттенки от 9 до 11, хотя обычно используются оттенки до 14.
Несмотря на использование сварочного щитка, у оператора может появиться боль в глазах, если он будет непрерывно выполнять сварку в течение длительных смен, например от 6 до 10 часов. На рис. 7.2 показаны различные аксессуары оператора, необходимые для SMAW.
Цепь для дуговой сварки экранированных металлов (SMAW):Обобщенная электрическая схема для SMAW показана на рис. 7.9.
Плавление металла и проплавление сварного шва в SMAW :Для получения хорошего сварного шва важно, чтобы был получен надлежащий сплав между основным металлом и материалом, нанесенным с электрода.Для этого поверхность основного металла должна быть тщательно расплавлена, чтобы образовался дуговый кратер достаточной глубины, в противном случае в результате образуется неглубокий кратер, если таковой имеется. В последнем случае капли металла с электрода не смогут слиться с основным металлом. Такие капли, если они осядут на заготовке, будут просто лежать на поверхности без какого-либо плавления. Полученный сварной шов может быть просто камуфляжем.
Для получения хорошего сварного шва глубина проплавления должна быть не менее 1.От 5 до 2 мм. В SMAW, в зависимости от сварочного тока, проплав обычно составляет от 1,5 до 5 мм. Оценка проникновения может быть сделана, наблюдая за глубиной кратера.
Если во время сварки дуга внезапно гаснет, на заготовке остается сварочная воронка, которая после затвердевания имеет такой же размер, как и при наличии дуги. Проникновение обычно проходит на 1-2 мм ниже поверхности кратера.
Глубина проплавления зависит от количества тепла, подводимого к изделию в единицу времени, и, таким образом, зависит от сварочного тока.Поперечное сечение ряда сварных швов, нанесенных на пластину с различными токами, может отображать влияние сварочного тока на глубину проплавления.
На рис. 7.12 показано поперечное сечение трех валиков сварного шва. Полоса «а» была нанесена при слишком низком токе, валик «b» — при соответствующем сварочном токе, а валик «с» — при избыточном токе. Из-за недостаточного сварочного тока в наплавленном валике «а» не было проплавления; Фактически, у бусинки почти нет глубины проникновения. Металл электрода только что сплавился с основным металлом на поверхности.
Зубцы сварных швов закруглены, резко переходят в основной металл, образуя эффект надреза, образуя точки концентрации напряжений. Такому сварному шву не хватает прочности, и такой валик можно полностью отделить от поверхности детали ударным ударом молотка.
Носок борта «b» плавно сливается с основным металлом. Основной металл был должным образом расплавлен, и адекватное перемешивание металла сварного шва от электрода и заготовки обеспечило хорошее проплавление желаемой конфигурации.
Использование чрезмерного тока для осаждения валика «c» привело к чрезмерной силе дуги, кратер не заполнялся расплавленным металлом от электрода. Это привело к появлению поднутрений на носках сварного шва, что уменьшило толщину основного металла и, как следствие, снизило прочность сварного шва, а также обеспечило точки концентрации напряжений. Эти точки особенно опасны при усталостных и ударных нагрузках.
Для контроля сварочного провара ток выбирается в зависимости от марки и диаметра электрода.
Тем не менее, для сварки стыковых соединений низкоуглеродистой стали вниз сварочный ток может быть определен как приблизительный ориентир из следующих соотношений:
I = (40-60) d ………… (7.2)
I = (20 + 6d) d. ………… (7.3)
где I — сварочный ток в амперах, d — диаметр электрода в мм.
Сварочный ток, необходимый для электрода с тонким покрытием, ниже, чем для электрода с сильным покрытием. Оптимальный ток для данного электрода и заготовки может быть найден методом проб и ошибок путем нанесения определенного количества шариков с использованием уравнения 7.2 или 7.3.
Кратер дуги и внешний вид валика могут дать адекватное представление о подходящей настройке тока. Для достижения желаемого проникновения требуется установить более высокие токи как для более тяжелой секции, так и для размера электрода, поскольку тяжелая секция действует как эффективный теплоотвод. Сначала следует выбрать размер электрода для данной толщины пластины, а затем согласовать с ним сварочный ток. В таблице 7.2 приведены рекомендации по выбору диаметра электродов для сварки стыковых соединений стальных листов.
При многопроходной сварке первый проход должен выполняться электродом диаметром не более 2–3,15 мм. При сварке над головой и вертикально электрод должен иметь максимальный диаметр 4 мм. Электроды диаметром 5 мм могут использоваться для ускорения сварки в нижнем положении, особенно при сварке присадочных и чистовых проходов.
Несмотря на высокую производительность, достигаемую с помощью электродов диаметром 6-3 мм, не рекомендуется использовать эти электроды, за исключением длинных и широких пластин в положении сварки вниз, поскольку в противном случае сварочная ванна станет очень большой и неуправляемой, что приведет к низкому качеству сварных швов. .
Движение электродов в SMAW:Ширина сварного валика, образованного при нормальных условиях сварки при сварке методом SMAW, составляет от 1,5 до 2,5 диаметров электрода; с хорошо проплавленным и плавным переходом наплавленного металла к поверхности заготовки. Для достижения этой длины дуга должна быть как можно короче, чтобы электрод не прилипал к изделию, и за счет одновременного движения электрода трех типов.
Одно движение — это непрерывная равномерная подача вниз-рукой.электрод по направлению к сварочной ванне, второе движение — это поступательное движение дуги вдоль стыка, а третье движение — это боковое или поперечное колебательное движение или колебательное движение поперек дуги. Все три движения изображены на рис. 7.13.
Когда дуга продвигается без каких-либо движений, ширина валика обычно на 1-2 мм больше диаметра электрода. Полученный таким образом бусинку называют «стрингером».
Плетение при сварке используется, когда требуется «расширенный валик» или валик.При выполнении стыковых и угловых сварных швов обычно используются переплетенные валики.
Плетение может выполняться по разным схемам в зависимости от типа сварного шва, подготовки стыка и навыков оператора. На рис. 7.14 показаны различные схемы плетения, которые используются сварщиками для получения качественных сварных швов. Те, что показаны на рис. 7.14 (a и i), чаще всего используются для стыковых швов. Для угловых швов подходят схемы плетения, представленные на рис. 7.14 (г и ж).
Шаблоны (а) — (е) используются там, где требуется приложить больше тепла к обоим краям соединения; шаблон (b) особенно подходит для более тяжелых пластин.Шаблон (f) считается подходящим, когда к одной кромке необходимо приложить больше тепла, в то время как шаблоны (g) и (h) полезны, когда тепло необходимо приложить к середине сварного шва.
Для обеспечения постоянства ширины валика важно, чтобы колебание движения плетения оставалось постоянным. Правильный, хорошо проплавленный и прочный сварной шов высокого качества может быть получен только в том случае, если движения оператора хорошо контролируются во всех трех направлениях, а это можно получить только благодаря практике и опыту.
Применение SMAW:Применение процесса SMAW разнообразно и широко. В зависимости от имеющихся сопряженных электродов он находит широкое применение во всех основных производственных отраслях промышленности, которые могут включать в себя различные ремонтные работы в судостроении и изготовление сосудов высокого давления.
Кратко описаны типичные электроды, используемые для крупных производств с их конкретным применением:
1. Электроды для сварки низкоуглеродистых сталей:
Это очень хорошо разработанные электроды, которые продаются под разными торговыми марками.Большинство из них относятся к типам с целлюлозным, рутиловым и основным покрытием с порошком железа или без него. Электроды с толстым покрытием могут использоваться в качестве контактных электродов, которые отлично подходят для сварки в вертикальном положении.
а. Электроды с целлюлозным покрытием (IS: E100413; AWS E6010):
Обычно это электроды с легким покрытием, все позиционные электроды с мощной проникающей дугой и тонким хрупким шлаком; подходит для всех позиционных работ. Наплавленный металл шва обладает высокой пластичностью.
Приложения:
Трубопроводы, резервуары, сосуды под давлением, строительные и полевые работы, где необходимо глубокое проникновение.Особенно подходит для напорных трубопроводов, которые нельзя сваривать изнутри.
б. Электроды с рутиловым покрытием:
Существует три основных категории электродов с рутиловым покрытием.
Категория 1 (IS: E206411; AWS E6012) :
Это универсальный электрод с хорошей проникающей способностью и быстрозамораживающимся шлаком. Легко работать во всех положениях, включая вертикальное вниз.
Приложения:
Резервуары для хранения, заготовки зубчатых колес, оборудование, стальная мебель, кузова грузовиков, литейное оборудование, валки и т. Д.
Категория 2 (IS: E307411; AWS 6013):
Всепозиционный электрод, который дает сильную и гладкую дугу со средним проплавлением. Он дает мало брызг и легко удаляет шлак. Электрод хорошо подходит для перекрытия зазоров в стыках. Это дает высокую скорость наплавки.
Приложения:
Конструкции, строительные конструкции, резервуары, трубопроводы, детали машин, кузова автомобилей, стальные оконные рамы, сельскохозяйственная техника и т. Д.
Категория 3 (IS: E307412; AWS E6013):
Всепозиционный электрод для строительных работ.Среднее проникновение, наименьшее количество брызг. Шлак легко отделяется. Гладкий борт и простота использования во всех положениях, включая вертикальное вниз.
Приложения:
Строительство зданий, судов, резервуаров и котлов, трубопроводов, мостов, железнодорожных вагонов, судов, прицепов.
Напорные трубопроводы, не подлежащие сварке изнутри, резервуары для хранения нефти, панели вагонов.
Топки тепловозные, каркасы самокатов.
г. Электроды с порошковым покрытием из рутила и железа:
Эти покрытия делятся на три основные категории.
Категория 1 (IS: E307512; AWS E7014):
Всепозиционный электрод средней плотности с покрытием, содержащий железный порошок, который позволяет использовать сильный ток, что, следовательно, приводит к более высокой производительности сварки с эффективностью наплавки до 110%. Металл шва очень пластичный.
Приложения:
Используется для сварки напорных трубопроводов, резервуаров для хранения нефти, судов, котлов, железнодорожных вагонов и т. Д. При высоких скоростях сварки. Также хорошо подходит для ремонта стальных отливок.
Категория 2 (IS: 327512 K; AWS E7024):
Это электрод с толстым покрытием с высокой производительностью наплавки для стыковых и угловых швов вниз, а также горизонтальных угловых швов. Электродом очень легко манипулировать, он обеспечивает гладкие сварные швы с очень малым разбрызгиванием. Высокий сварочный ток можно использовать для увеличения производительности и производительности сварки. Эффективность наплавки составляет около 140%. Его можно использовать как «сенсорный электрод».
Приложения:
Используется для сварки тяжелых конструкций, таких как балки кранов и мостов, сборки землеройного оборудования, деталей тяжелой техники и т. Д.
Категория 3 (IS: E347512L; AWS E7024):
Электрод из порошкового железа со сверхтяжелым покрытием и степенью извлечения металла около 210%, подходящий для высокоскоростной сварки стыковых, угловых и горизонтальных угловых швов вниз. Его также можно использовать в качестве «сенсорного электрода».
Приложения:
Используется для высокоскоростной сварки тяжелых конструкций, таких как балки кранов и мостов, сборки землеройного оборудования, деталей тяжелой техники и т. Д.
г. Кислотные покрытия (IS: E422413; AWS E6020) :
Электрод с покрытием средней тяжести, производящий жидкий шлак для сварки вниз, горизонтальной и вертикальной сварки. Он особенно подходит для сварки низкоуглеродистой стали, где требуется высокая прочность и высокое качество наплавки; особенно подходит для применений, где важна устойчивость к высоким нагрузкам и усталости. Для экономичной сварки этими электродами рекомендуется использовать большой ток и высокие скорости сварки.
Приложения:
Используется для сварки тяжелых конструкций, мостов, кранов, пожарных боксов локомотивов, шасси и рам грузовых автомобилей. Отлично подходит для непрерывных горизонтальных угловых швов вниз и вверх.
e. Основные покрытия (IS: E616514 HJ; AWS E7018):
Электрод из железного порошка с «низким содержанием водорода» с покрытием средней тяжести, обеспечивающий исключительно гладкую дугу, среднее проплавление и наименьшее разбрызгивание. Шлак легко удаляется.Легко работать во всех положениях. Наплавленный металл отличается высокой пластичностью и устойчивостью к образованию трещин. Особенно рекомендуется для тяжелых суставов, находящихся в ограниченном состоянии и подверженных динамической нагрузке. Эффективность напыления около 115%. Его нужно держать сухим; запекать перед использованием при рекомендованной температуре.
Приложения:
Используется для сварки стальных конструкций, кожухов и трубопроводов атомных реакторов, тяжелых сварных конструкций в качестве замены отливок, мостов, затворов, корневых проходов в тяжелых и жестких соединениях.Также используется для сварки сталей, предназначенных для работы при отрицательных температурах до -33 ° C.
ф. Специальные покрытия (IS: E922xxxP; AWS E6027) :
Электрод из порошкового железа со сверхтяжелым покрытием для стыковых и угловых швов с глубоким проплавлением. Допускаются квадратные стыковые швы листов толщиной до 14 мм. Однако его можно использовать только в плоских и горизонтальных положениях сварки.
Приложения:
Используется для сварки тяжелых плит настила, конструкций и т. Д.с помощью техники глубокого проникновения, таким образом, избегается скашивание кромок и повторное заполнение канавки. Его также можно использовать для нанесения уплотнительного прохода на тыльную сторону без необходимости выколотки корня, а также для наложения угловых сварных швов с проплавлением за пределы корня, как в плоских балках для мостовых работ.
2. Электроды для сварки низколегированных и высокопрочных сталей :
Перечислены некоторые электроды с покрытием, используемые для сварки сталей HSLA (высокопрочные низколегированные) для конкретных применений.
а. Целлюлозные покрытия (IS: E10022A; AWS 7010 –A1):
Это электрод целлюлозного типа с легким покрытием, универсальный электрод, который дает тонкий рыхлый шлак и обеспечивает хорошее проникновение. Наплавленный металл шва представляет собой сталь с содержанием молибдена 0-5%, которая имеет хорошую пластичность и сопротивление ползучести.
Приложения:
Используется для сварки C-Mo трубопроводов, дорожно-строительного оборудования, котлов, сосудов высокого давления, звеньев цепи из легированной стали, рам и кузовов грузовиков, трубопроводов из высокопрочной стали для транспортировки нефти и газа.Также рекомендуется для сварных конструкций для работы при повышенных температурах до 525 ° C.
г. Рутиловые покрытия :
Включаются электроды трех категорий, в зависимости от состава сердечника проволоки.
Категория 1, 0-5% Мо-сталь (IS: E31422 A; AWS E 7013-A1) :
Рутиловый электрод с толстым покрытием для всех позиций, низколегированный, средне-высокопрочный стальной электрод, который дает 0-5% молибдена при сварке стали. Электрод дает тихую дугу, малое разбрызгивание и легко отделяемый шлак.В стыковом соединении трубы или трубки дуга очень легко зажигается или повторно зажигается, поэтому она особенно рекомендуется для сварки труб. Полученный профиль сварного шва гладкий, с регулярной рябью.
Приложения:
Рекомендуется для сварки средне-высокопрочных и низколегированных сталей составов 0-5% Mo и 1% Cr-0-5% Mo. Также рекомендуется для сварки сталей, используемых в котлах, электростанциях, нефтеперерабатывающих и химических заводах в виде конструкций и труб для работы при повышенных температурах до 525 ° C.
Категория 2,1. 2% Cr-0-5% Mo Сталь (IS: E31432C; AWS E8013 B2):
Всепозиционный электрод рутилового типа с толстым покрытием, низколегированный электрод со средним и высоким пределом прочности на разрыв, который дает 1-2% Cr-0-5% Mo осажденной стали. Электрод дает тихую дугу, незначительное разбрызгивание и легко отделяемый шлак. Легкое зажигание дуги в трубе или стыковом стыке труб; поэтому особенно рекомендуется для сварки труб.
Приложения:
Используется для сварки труб и конструкций в котлах, электростанциях, нефтеперерабатывающих и химических заводах при повышенных температурах до 550 ° C.
Категория 3, 2. Сталь с 25% Cr — 1% Mo (IS: E31431-D; AWS E 9013 B3):
Он имеет характеристики, аналогичные характеристикам категории 2, за исключением того, что полученный наплавленный слой представляет собой сталь 2-25% Cr — 1% Mo.
Приложения:
Используется для сварки труб и конструкций в котельных, нефтеперерабатывающих и химических заводах для работы при повышенных температурах до 600 ° C.
г. Электроды с основным покрытием :
Максимальное количество электродов, используемых для сварки сталей HSLA, относятся к типу с основным покрытием; Характеристики некоторых из них, которые используются для типичных приложений, описаны в шести категориях.
Категория 1 (IS: E611514H; AWS E 7016) :
Средне-тяжелый покрытый, универсальный электрод с низким содержанием водорода, подходящий для сварки литой стали, трудно свариваемых сталей с высоким содержанием углерода и серы, а также стали неизвестного состава. Металл шва обладает высокой устойчивостью к растрескиванию.
Приложения:
Используется для сварки деталей из высокоуглеродистой стали, высокоуглеродистой стали с мягкой сталью, низколегированных сталей, сталей с относительно высоким содержанием серы, литых сталей и сталей неизвестного состава.
Категория 2 (IS: E611514 HJ; AWS E7018):
Электрод со средне-тяжелым покрытием, с низким содержанием водорода, порошковым железом, всепозиционный электрод для сварки конструкционных сталей со средним и высоким пределом прочности, тяжелых профилей и жестких соединений высокопрочных сталей. Наплавленный металл содержит около 14% марганца, что делает его устойчивым не только к горячему и холодному растрескиванию, но и к трехосным напряжениям. Эффективность напыления составляет около 112%.
Приложения:
Подходит для сварки мостов, тяжелой техники, затворов, тяжелых частей землеройного оборудования и в целом для изготовления конструкций из углеродистой и низколегированной стали, где должны соблюдаться тяжелые условия эксплуатации.Также рекомендуется для сварки сталей, предназначенных для использования при отрицательных температурах до -40 ° C.
Категория 3 (IS: E611515 HJ; AWS E7018 G):
Электрод из железного порошка с низким содержанием водорода и покрытием средней тяжести, подходящий для сталей, которые должны использоваться при отрицательных температурах, таких как сосуды высокого давления, трубопроводы и т.д. температура до — 60 ° С. Извлечение металла составляет около 112%.
Приложения:
Используется для сварки низколегированных сталей, таких как Si-Mn, и сталей с содержанием никеля до 1%.Также используется для сварки высокопрочных сталей при тяжелых строительных работах, подвергающихся динамической нагрузке.
Категория 4 (IS: E61122A; AWS E7018-A1):
Средне-тяжелый покрытый, универсальный, низководородный электрод типа железного порошка, который дает пластичный и устойчивый к ползучести 0-5% Mo-стальной сварной шов. Это дает эффективность осаждения около 106%.
Приложения:
Используется для сварки сталей 0-5% Mo и 1% Cr-0-5% Mo, высокотемпературных трубопроводов, котельных труб и котельных плит, где необходимо хорошее сопротивление ползучести.Также рекомендуется для сварки компонентов, необходимых для работы при повышенных температурах до 525 ° C.
Категория 5 (IS: E61131D; AWS E9018-B3):
Полупозиционный электрод со средним и тяжелым покрытием, с низким содержанием водорода и порошковым железом, который дает металл шва, который имеет приблизительный состав 2-25% Cr — 1% Mo сталь с эффективностью наплавки примерно 106%.
Приложения:
Рекомендуется для сварки сталей HSLA, содержащих 2-25% Cr-1% Mo, используемых в котлах, электростанциях, нефтеперерабатывающих и химических заводах в виде конструкций и труб, необходимых для работы при повышенных температурах до 600 ° C.
Категория 6 (IS: MDO1 — 611; AWS E502-16):
Электрод из порошкового железа со средне-тяжелым покрытием, во всех положениях, с низким содержанием водорода, который дает наплавленный наплавленный слой стали с приблизительным составом 5% Cr — 0-5% Mo. Его нужно держать сухим.
Приложения:
Применяется для сварки на нефтеперерабатывающих заводах, электростанциях и химических предприятиях, где используются стали с содержанием 5% Cr-0-5% Mo.
3. Электроды с покрытием для сварки нержавеющих и жаропрочных сталей:
В этом разделе описаны некоторые из хорошо известных категорий электродов с покрытием, специально предназначенных для промышленного использования при сварке нержавеющих сталей и жаропрочных сталей.
Категория 1 (IS: MB01L-311; AWS-ASTM E308L -16):
Электрод из нержавеющей стали Cr-Ni со сверхнизким содержанием углерода 19/10 с контролируемым содержанием феррита 3-7% для максимальной устойчивости к растрескиванию и коррозии, а также для использования при повышенных температурах до 800 ° C. Содержание углерода составляет всего 0,028%, что исключает возможность межкристаллитной коррозии в диапазоне температур от 425 ° C до 843 ° C. Наплавленный металл обладает отличной прочностью на ползучесть.
Приложения:
Используется для сварки нержавеющих сталей 18Cr-8Ni, представленных AISI марок 301, 302, 304 и 308 с очень низким содержанием углерода.Сварка посуды, ложек и вилок, предметов домашнего обихода, больничных аппаратов, аппаратов для работы с азотной кислотой, уксусной кислотой и лимонной кислотой. Также используется для сварки компонентов, необходимых в мыловаренной, молочной, химической и волоконной промышленности, а также для изготовления корпусов самолетов.
Категория 2 (IS: MB02 Mo Nb — 311; AWS — ASTM E318-16):
Низкоуглеродистый 18/13 Cr-Ni, стабилизированный молибден-ниобием стальной электрод с контролируемым содержанием феррита от 5 до 8% для максимальной устойчивости к коррозионному растрескиванию под напряжением, химической коррозии и межкристаллитной коррозии.Наплавленный металл обладает отличным сопротивлением ползучести при температуре до 850 ° C.
Приложения:
Используется для сварки сталей, стабилизированных 18/8 Cr-Ni, Mo-Nb или титаном, таких как оборудование для бумажных фабрик марки AISI 318, оборудование для отбеливания, химические заводы, красильное оборудование, травильные установки, жаропрочные отливки и т. Д. для сварки нестабилизированных сталей марок AISI 316 и 317.
Категория 3 (IS: MB01 Nb — 610; AWS-ASTM E 347-15):
Низкоуглеродистый хром-никелевый сплав 19/10 из нержавеющей стали, стабилизированный ниобием, с основным покрытием, с контролируемым содержанием феррита от 4 до 9% для максимальной устойчивости к растрескиванию, коррозии и для использования при повышенных температурах до 800 ° C.Стабилизация ниобием предотвращает вредное осаждение карбидов в диапазоне температур от 425 ° C до 843 ° C. Сварной шов обладает отличным сопротивлением ползучести.
Приложения:
Используется для сварки сталей AISI 321 и 347 марок. Обычно используется для сварки хромоникелевых сталей 18/8, стабилизированных титаном или ниобием. Также рекомендуется при изготовлении оборудования для химической, пищевой и авиационной промышленности; для сварки газовых турбин и оборудования для мыловаренной промышленности.Также может использоваться для сварки нестабилизированных нержавеющих сталей, например марок AISI 301,302, 304 и 308.
Категория 4 (IS: MB02 Mo Nb-4> 10; AWS-ASTM E318-15):
Низкоуглеродистый 19/13 Cr Ni, стабилизированный молибденом или ниобием электрод с основным покрытием и контролируемым содержанием феррита от 4 до 9% для максимальной устойчивости к коррозионному растрескиванию под напряжением и межкристаллитной коррозии. Наплавленный металл обладает отличным сопротивлением ползучести до 850 ° C.
Приложения:
Используется для сварки оборудования бумажных фабрик, отбеливающего оборудования, химических заводов, работающих с серной, серной, соляной, уксусной, муравьиной, лимонной, винной кислотами и т. Д.Красильное оборудование, травильная установка, жаропрочное литье и хлебопекарное оборудование. Также используется для сварки нержавеющих сталей марок AISI 316 и 318, когда требуется максимальная устойчивость к коррозии.
Категория 5 (IS: MB05 MoL — 610; AWS-ASTM E316L-15):
Электрод со средним и тяжелым покрытием, универсальный электрод с основным покрытием, обладающий хорошими эксплуатационными характеристиками и легким удалением шлака. Он имеет сердечник из хромоникелевой стали 25/20, который дает наплавленный металл аналогичного состава.Электрод специально разработан для высокотемпературных применений, где требуется большая стабильность и стойкость к окислению. Наплавленный металл при непрерывной эксплуатации может выдерживать температуру до 1200 ° C.
Приложения:
Применяется для сварки хромоникелевых нержавеющих сталей 25/20 и других жаропрочных сталей. Для стыковой сварки пружинных сталей, деталей высокотемпературных печей, трубок подогревателя котлов высокого давления и камер для отжига.
Также используется для сварки высокоуглеродистых сталей, закаленных на воздухе сталей, сталей с высоким содержанием марганца, литых броневых сталей и катаных броневых сталей.
Категория 6 (AWS E410-15):
Всепозиционный сварочный электрод с толстым покрытием и низким содержанием водорода, специально разработанный для сварки ферритно-мартенситных хромистых сталей. Наплавленный металл, содержащий около 13% Cr, закаливается на воздухе. Отвердевания можно избежать путем предварительного нагрева и снятия напряжения. Обладает малым разбрызгиванием и легко отделяемым шлаком.
Приложения:
Используется для сварки тяжелых секций стальной арматуры и для ремонта литых деталей, например, в конструкции турбин, а также для сварки аналогичных коррозионно-стойких хромистых сталей и стальных отливок; для сварки недорогих столовых приборов из нержавеющей стали, деталей насосов, нефтеперерабатывающего оборудования, моечных машин для угля и т. д.Также используется для сварки сталей, требуемых для общей коррозии и жаропрочных применений.
Категория 7 (IS: MA01-611):
Электрод из аустенитной нержавеющей стали со сверхтяжелым покрытием и низким содержанием водорода, обеспечивающий наплавку стали 18/8/5 Cr-Ni-Mn. Сердечник проволоки изготовлен из мягкой стали, а все легирующие элементы находятся во флюсовом покрытии. Шлак легко удаляется, а сварной шов имеет гладкий профиль. Наплавленный металл обладает отличными жаропрочными свойствами до 900 ° C.Он устойчив к коррозии к воздействию нормальной атмосферы, морской воды и слабых кислот. Это дает эффективность наплавки около 135%.
Приложения:
Он специально разработан для сварки аустенитной Mn-стали (12% Mn) с низкоуглеродистой сталью для получения без трещин соединений трудносвариваемых сталей и высоколегированных сталей, включая броневой лист, ремонта трещин в отливках из аустенитной Mn-стали, наплавки деталей для износа, например, узлов и переходов рельсов, наложения буферного слоя на трудносвариваемые стали перед наплавкой и т. д.
4. Электроды с покрытием для сварки чугуна:
Чугун редко сваривают при обычных производственных работах, однако его часто требуется сваривать при срочном или аварийном ремонте.
Электроды с покрытием были разработаны для использования в таких ситуациях, и есть две категории таких электродов:
Категория 1 (AWS: E Ni-Cu B):
Электрод с легким покрытием и покрытием на основе графита для сварки чугуна без предварительного нагрева и для получения обрабатываемого шва на чугуне.