Методы сварки: Основные методы и способы сварки

Содержание

Какие методы сварки металла существуют? — Моя ковка

Сварка является технологическим процессом, с помощью которого можно получить неразъемное соединение металла благодаря образованию связи атомов.

Сварка неплавящимся электродом.

Сварное соединение выполняется в 2 стадии. На начальном этапе надо сблизить основания свариваемого металла на расстояние, где могут взаимодействовать силы атомов. Обыкновенные металлы при домашней температуре нельзя соединить сжатием, даже прилагая большие усилия. Материалы не могут соединиться из-за их твердости. В процессе сближения контакт будет происходить лишь в малом количестве точек, при этом неважно, насколько тщательно они будут обработаны.

На процесс сварки оказывает влияние загрязнение основания — пленки жира, окислы, слои примесей атомов. В связи с этим качественная сварка в домашних условиях не может быть выполнена. Поэтому получить физический контакт между соединяемыми элементами по всему основанию можно с помощью расплавления материала или за счет пластических деформаций, которые появятся в результате приложенного давления. На второй стадии надо будет выполнить электронное взаимодействие между атомами оснований, которые соединяются. В дальнейшем основание раздела между заготовками исчезнет и произойдет атомная или ионная связь металла.

Различается 3 класса сварки: сварка с помощью плавления, давления, а также сварка термомеханическим способом.

Подробная классификация способов сварки изображается на рис. 1.

Рисунок 1. Классификация способов сварки.

К сварке с помощью плавления можно отнести виды сварки, которые осуществляются плавлением без прикладываемого давления. Главными источниками теплоты во время сварки этим способом являются пламя газов, дуга сварки, лучевые энергетические источники и джоулево тепло. В этом способе расплавы заготовок, которые соединяются, будут объединены в единую ванну сварки. В случае охлаждения произойдет кристаллизация расплава в единый шов.

В процессе термомеханической сварки применяется энергия тепла и давление. Объединить элементы в монолитную конструкцию можно, для чего понадобится приложить нагрузки механическим способом. Подогрев изделий при этом сможет обеспечить необходимую пластичность элементов.

К сварке с помощью давления стоит отнести операции, которые осуществляются в процессе механической энергии в форме давления. Впоследствии материал будет деформироваться и течь. Металл переместится вдоль основания раздела, унеся с собой слой загрязнения. В непосредственный контакт вступят новые слои материала, которые находятся под химическим взаимодействием.

Распространенные способы сварки

Вернуться к оглавлению

Механическая электродуговая сварка

Электродуговая сварка.

Подобный метод сварки на сегодняшний день наиболее часто используется во время сварки металлов. В таком случае тепловым источником будет электродуга между несколькими электродами, одним из них будет материал, который сваривается. Электродуга является разрядом большой мощности в среде газа.

Существует 3 стадии зажигания дуги: замыкание электрода на обрабатываемый материал, отвод электрода на 4-6 мм и образование стабильного разряда дуги. Короткое замыкание выполняется для того, чтобы разогреть электрод до температуры экзоэмиссии электронов с повышенной интенсивностью.

На следующем этапе электроны, которые эмитируются электродом, будут набирать скорость в электрическом поле и вызовут ионизацию промежутка катод-анод, что приведет к образованию разряда дуги.Электродуга — это сосредоточенный источник тепла, который имеет температуру до 6000°С. Токи сварки достигнут 2-3 кА в процессе напряжения дуги 10-40 В. Чаще всего применяется дуговой вариант сварки электродом с покрытием. Это механическая сварка электродом, который покрыт необходимым составом. Он имеет следующее назначение:

  1. Газовая и шлаковая защита расплава от атмосферы.
  2. Легирование шва металла всеми нужными элементами.

В состав покрытия входят следующие вещества:

  • шлакообразующие, которые предназначаются для защиты оболочкой расплава;
  • вещества, которые образуют газы CO2, Ch5, CCl4;
  • легирующие, которые улучшают свойства шва;
  • раскислители, которые используются для того, чтобы устранить окислы железа.

На рис. 2 можно увидеть ручную сварку покрытым электродом, где:

Рисунок 2. Ручная сварка покрытым электродом.

  1. Детали, которые свариваются.
  2. Шов сварки.
  3. Флюсовая корка.
  4. Защита от газа.
  5. Электрод.
  6. Электродное покрытие.
  7. Ванна сварки.

Между элементами (1) и электродом (5) будет разжигаться дуга. Обмазка (6) в процессе расплавления обеспечит защиту шва от окисления, а также будет повышать его свойства с помощью легирования. Под влиянием температуры дуги электрод и обрабатываемый материал будут плавиться, создавая ванну (7), которая в будущем превратится в шов (2). Последний будет покрыт флюсовой коркой, которая предназначается для его защиты. Для того чтобы была возможность получить качественный шов, сварщик должен расположить электрод под углом приблизительно 15-20° и перемещать его в процессе расплавления вниз, чтобы сохранять непрерывную длину дуги вдоль оси шва для заполнения разделочного шва металлом. Чаще всего в этом способе кончиком электрода выполняют поперечные колебания, чтобы получить валики необходимой ширины.

Вернуться к оглавлению

Способ автоматической сварки под флюсом

Автоматическая сварка под флюсом.

Достаточно часто используется автоматический способ сварки металла плавящимся электродом под флюсовым слоем. Флюс надо будет насыпать на заготовку слоем толщиной 5-6 см, в результате этого дуга будет гореть не в свободном пространстве, а в пузырьке газа, который находится под флюсом, расплавленным после сварки. Этих действий хватит для того, чтобы жидкий металл не мог разбрызгиваться и нарушать форму шва при малых токах. В большинстве случаев во время соединения под слоем флюса применяется сила тока до 1000-2000 А, что при открытой дуге сделать не получится. Следовательно, в случае сварки под флюсовым слоем есть возможность увеличить ток в 5-7 раз, если сравнивать с соединением открытой дугой. При этом можно получить отменное качество сварки с высокой производительностью.

Во время сварки под флюсом шов будет образовываться благодаря расплавлению главного металла (приблизительно 2/3) и благодаря металлу электродов (лишь 1/3). Дуга под слоем флюса является более устойчивой, чем в случае с открытой дугой. Такой способ сварки может выполняться с помощью голой проволоки электродов, которая будет выскакивать с катушки в зону сгорания дуги головой автомата, переходящей по шву. В передней части головы по трубе в разделочный шов будет проникать флюс с зернами, который расплавляется во время сварки и постепенно покрывает шов, в результате чего можно получить твердую корку шлака.

Автоматический способ сварки под флюсом отличается от механической сварки следующим: в первом случае получится отменное качество швов, повышенный уровень производительности, толщина слоя флюса в 5-6 см, сила тока — 1000-1100 А, возможность автоматически поддерживать подходящую длину дуги.

Вернуться к оглавлению

Электрошлаковый способ сварки

Электрошлаковая сварка.

Электрошлаковая сварка — это принципиально новый способ соединения металла. Соединяемые заготовки будут покрываться шлаком, который должен нагреться до температуры, большей температуры наплавки металла и проволоки электрода.

Первая стадия практически ничем не отличается от процесса дуговой сварки под флюсовым слоем. После появления ванны из жидкого шлака горение дуги прекратится, после чего оплавление кромок заготовки будет происходить благодаря теплу, которое выделяется во время прохождения тока через расплав. Электрошлаковый способ сварки дает возможность сваривать куски металла больших размеров за один раз, может обеспечить высокий уровень производительности. Используя этот метод, можно получить швы высокого качества.

Рисунок 3. Схема шлаковой сварки.

Схему шлаковой сварки можно увидеть на рис. 3, где:

  1. Детали, которые свариваются.
  2. Шов.
  3. Расплавленный шлак.
  4. Ползунки.
  5. Электрод.

Детали понадобится расположить вертикально. Их кромки тоже размещаются вертикально или под наклоном менее 30° к вертикали. Между обрабатываемыми элементами нужно установить зазор небольших размеров, в который насыпается порошок шлака. Первым делом понадобится зажечь дугу между электродом (5) и планкой из металла, которая устанавливается в нижней части. Дуга расплавит флюс, который заполнит пространство между кромками свариваемых элементов и медными ползунками (4). Ползунки охлаждаются водой. Из расплавленного флюса возникнет ванна шлаков (3). После этого дуга будет шунтироваться, затем погаснет. В процессе этого действия планка электродуги перейдет в электрошлаковый процесс.

При прохождении тока через шлак будет образовываться джоулево тепло. Ванна шлаков нагреется до температуры 1500-1700°С, которая превышает температуру плавления главного и электродного металлов. Шлак сможет расплавить кромки соединяемых элементов и электрод, который погружается в ванну шлаков. Расплавленный металл начнет стекать на дно ванны, в результате чего получится сварочная ванна. Ванна шлаков будет полностью защищать ванну сварки от атмосферы. После того как источник тепла будет удален, металл ванны начнет кристаллизоваться. Образовавшийся шов покроется шлаковой корочкой, толщина которой равна 2 мм.

Есть возможность получить хорошее качество шва при электрошлаковом способе сварки. Следует отметить главные преимущества такого метода:

  1. Пузырьки газа, шлак и легкие примеси будут удалены из сварочной поверхности в связи с вертикальным размещением аппарата для сварки.
  2. Большая плотность шва.
  3. Шов меньше подвергается образованию трещин.
  4. Возможность получения швов сложной конфигурации.
  5. Этот метод сварки больше всего подходит для соединения крупногабаритных заготовок.
  6. При большой толщине материала производительность сварки электрошлаковым способом практически в 20 раз превышает показатель сварки под флюсовым слоем.

Вернуться к оглавлению

Электронно-лучевой и плазменный методы сварки

В подобном способе в качестве источника тепла используется связка электронов большой мощности с энергией в несколько десятков килоэлектронвольт. Быстрые электроны попадают в металл, после чего отдают собственную энергию электронам и атомам элемента, вследствие чего вызывается интенсивный разогрев металла до температуры плавления. Сварка производится в вакууме, за счет чего получается шов высокого качества.

Электронный луч может быть сфокусирован до малых размеров, потому такая технология больше всего подходит для сварки элементов небольших размеров.

В случае с плазменной сваркой энергетическим источником для нагрева металла будет служить ионизованный газ. В этом случае будут присутствовать электрически заряженные элементы, потому плазма будет чувствительна к влиянию электрического поля. В полях подобного типа электроны и ионы будут ускоряться, то есть повышать собственную энергию. При этом способе сварки используются дуговые и плазмотроны с высокими частотами. Чтобы сваривать металлы, нужно применять плазмотроны прямого действия. В камере газ будет разогреваться вихревыми токами, которые создаются токами индуктора высоких частот. В данном случае электродов не будет, потому плазма является чистой. Факел подобной плазмы может применяться для сварочного производства.

Вернуться к оглавлению

Диффузионный и контактный электрический способы сварки

Диффузионная сварка.

Метод основывается на взаимной диффузии атомов в слоях соединяемых материалов. Высокая способность диффузии атомов достигается благодаря нагреву до температуры, приближенной к температуре плавления. В камере будет отсутствовать воздух, потому исключается образование пленки оксидов, которая предотвращает диффузию. Хороший контакт между соединяемыми материалами может быть обеспечен с помощью ручной обработки до максимальной чистоты. Усилие сжимания, которое нужно для того, чтобы увеличить площадь действительного контакта, составляет приблизительно 10-20 МПа.

Технология сварки таким способом заключается в следующем. Соединяемые материалы помещаются в камеру из вакуума и сдавливаются механическими усилиями. Далее материалы надо нагреть током и выдержать некоторое время при необходимой температуре. Диффузионный метод используется для того, чтобы соединять проблемные материалы: сталь, чугун, вольфрам и т.д.

В процессе электрической сварки методом контакта нагрев будет осуществляться за счет прохождения электрического тока через поверхность сварки. Материалы, которые нагреваются электротоком до плавления, механически сдавливаются или осаживаются, благодаря чему может быть обеспечено химическое взаимодействие атомов материала. Это эффективный метод сварки, его легко можно автоматизировать или механизировать, в связи с чем способ широко используется в строительстве и строении машин. По форме производимых соединений различается 3 вида сварки контактом: стыковый, роликовый и точечный.

Вернуться к оглавлению

Стыковой метод сварки

Стыковой метод сварки.

В этом методе соединение свариваемых элементов будет происходить по основанию стыкуемых торцевых частей. Заготовки зажимаются в электродах, после чего прижимаются одна к другой соединяемыми основаниями и пропускается сварочный ток. С помощью этого метода можно сваривать полоски металла, трубы, стержни и т.д. Есть 2 варианта стыковой сварки:

  1. Сопротивлением. В стыке произойдет деформация, а при соединении материал плавиться не будет.
  2. Оплавлением. Соприкосновение металлов происходит по определенным точкам контакта небольших размеров, через которые будет проходить плотный ток, вызывающий оплавление материалов. За счет оплавления в торцевой части появится слой жидкого металла, который с загрязнениями и окисной пленкой в процессе осадки будет выдавливаться из стыка.

Вернуться к оглавлению

Шовный метод соединения металлов

Сваривание элементов производится внахлест вращающими электродами, впоследствии образуется непрерывный или прерывистый шов. Непрерывное соединение можно получить за счет поэтапного перекрытия точек друг с другом. Чтобы получить герметический шов, точки нужно перекрыть минимум на 1/2 их диаметра.

Шовный метод соединения используется в процессе массового изготовления сосудов различных типов. Усилие сжатия соединяемых элементов может быть до 0,6 т.

Существует достаточно большое количество различных методов сварки, каждый из которых имеет свои особенности. Выбирать нужно исходя из личных потребностей и возможностей.

Методы сварки — какие бывают?

Сварка предоставляет возможность получать неразъемные соединения отдельных элементов конструкций при помощи формирования межатомных связей в процессе их пластичной, местной деформации. Данная процедура позволяет выполнять надежные соединения разных металлов и их сплавов, стекло, керамику, прочие неметаллические материалы. При этом используются разные методы для выполнения сварки, имеющие свои особенности, преимущества и недостатки.

Классификация сварочных технологий

Все разновидности сварочных работ, зависимо от типа энергии, используемой для формирования межатомных соединений, делятся на три категории:

  • Механическая: холодная, ультразвуковая, взрывом, трением, прочие. Применяется давление, механическая энергия.
  • Термическая: лазерная, дуговая, плазменная, электрошлаковая, газовая, электронно-лучевая, прочие. Применяется тепловая энергия.
  • Термомеханическая: контактная, диффузионная, прочие. Применяется давление, тепловая энергия.

Наиболее востребованные способы сваривания

Ручная дуговая

Сварочные работы выполняются с применением сварочной дуги, которая создается за счет электрического разряда газов, паров металла в ионизированной среде.

Данный тип сварки используется в ограниченных условиях: на безопасном расстоянии от промышленных помещений, на небольшой площади.

Электродуговая

Аналогично способам ручной дуговой сварки в процессе работ задействуется электрическая дуга, лишь отличается своими габаритами.

Контактная

Данный метод сварки выполняется с нагреванием соединяемых кромок изделий. Достаточно разогретые образцы проседают с оплавлением, без оплавления. В процессе пластического деформирования получается сварное соединение – характерное отличие данной методики.

Электрошлаковая

Осуществляется благодаря тепловому выделению в период прохождения электротока через шлаковую ванну.

Данным методом сваривания пользуются в машиностроительной индустрии, к примеру, при производстве лито-сварных, ковано-сварных конструкций:

  • коленчатые валы дизелей морских судов;
  • отдельные элементы мощнейших прессов;
  • валы гидротурбин;
  • прочие изделия.

Стыковая

Это подвид контактной техники сваривания. В процессе сварочных работ изделия подвергаются обработке по всей площади соприкосновения. Если в период стыковой сварки осуществляется разогрев стыка до пластичного состояния с последующей осадкой, то данная технология называется стыковой сваркой оплавлением.

Преимущества и недостатки разных методов сварки

Сварка ММА

ММА – это дуговая ручная сварка с использованием штучной электродной проволоки со специальным покрытием. Используется для соединения образцов из нержавейки, углеродистой стали.

Сваривание деталей из нержавеющей стали осуществляется исключительно при использовании постоянного тока, а изделий, выполненных из углеродистых сталей, и с использованием постоянного, и переменного тока.

Преимущества сварки MMA

  • Достаточно экономичная технология
  • Сварочные работы можно производить в разных плоскостях
  • Не используются баллоны с газом

Недостатки ММА

  • Слабая производительность
  • Приходится удалять с изделий шлаковые образования

Сварка TIG

TIG – это ручная сварка в аргоновой среде с применением вольфрамовой неплавящейся электродной проволоки. Технология TIG с использованием постоянного тока предназначена для соединения стальных образцов, технология TIG с использованием переменного тока предназначена для сваривания изделий из алюминиевых сплавов.

Преимущества TIG

  • Сварочный шов получается достаточно аккуратным
  • В процессе работы нет брызг раскаленного металла
  • Возможность соединения изделий малой толщины
  • Параметрами сварочной дуги легко управлять

Недостатки TIG

  • Малая производительность
  • Повышенные требования к работе оператора
  • Обязательное использование баллона с газом

Сварка MIG/MAG

МИГ/МАГ – это сварка полуавтоматическая в защитном газе (углекислый, аргон) с использованием электродов. Технология предназначена для сваривания стальных, алюминиевых изделий, а также образцов из нержавеющей стали.

Преимущества MIG/MAG с газом

  • Повышенная производительность
  • Практически отсутствует дым
  • Отсутствуют шлакообразования

Недостатки MIG/MAG с газом

  • Работы ограничиваются на открытом воздухе
  • Необходимость использования баллона с газом

Преимущества МИГ/МАГ с порошковой проволокой

  • Готовность к эксплуатации в любой момент
  • Баллоны с газом не используются
  • Идеально подходит для проведения работ на открытом воздухе

Недостатки МИГ/МАГ с порошковой проволокой

  • Шлакообразования
  • Порошковая проволока дорогостоящий материал

Пайка MIG

Технология MIG предоставляет возможность осуществлять процедуру пайки при температуре меньшей сварочной температуры (сварочная температура составляет 1500º, когда температура пайки всего лишь 1000º). В результате отсутствует деформация свариваемых элементов, так как соединение фиксируется исключительно благодаря расплавлению припоя.

Данная методика достаточно востребована при выполнении ремонта кузова, так как отсутствует возможность повреждения оцинковочного покрытия кузова авто.

Способы сварки

Подробности
Подробности
Опубликовано 27.05.2012 13:18
Просмотров: 39877

Классификация основных способов сварки

Сваркой называется процесс получения неразъемного соединения деталей путем применения местного нагрева.

Сварным соединением называется соединение двух деталей, полученное при помощи сварки.

Сварной шов — это часть сварного соединения, которая образуется из расплавленного в процессе сварки и затем затвердевшего металла.

Основным металлом называют металл, из которого изготовлены свариваемые детали.

При газовой сварке в месте расположения шва расплавляется основной металл, но в большинстве случаев его бывает недостаточно для заполнения всего зазора между деталями. Поэтому в сварочное пламя вводят присадочную проволоку, которая, расплавляясь, дает дополнительный жидкий металл, образующий шов. Сечение шва делают большим по толщине, чем толщина основного металла. Это утолщение называют усилением шва.

В месте нагрева деталей сварочным пламенем образуется углубление в расплавленном металле, которое называют сварочной ванной.

В настоящее время существует много различных способов сварки, которые классифицируются по различным признакам. В зависимости от степени нагрева свариваемый металл может быть или в пластическом (тестообразном), или в расплавленном (жидком) состоянии. В первом случае для осуществления процесса сварки необходимо приложить к свариваемому изделию усилие (сварка давлением). Во втором случае расплавленный металл свариваемых изделий и присадочного прутка образует общую ванну, после остывания которой сварка оказывается осуществленной без применения механического воздействия (сварка плавлением).

Следует отметить, что имеются такие способы сварки, при которых металл либо совсем не нагревается (холодная сварка глубокой деформацией), либо нагревается до температур, при которых металл не доводится даже до пластического состояния (ультразвуковая сварка).

Кузнечная (горновая) сварка

В процессе кузнечной сварки концы, подлежащие соединению, нагреваются в горне до температуры пластического состояния, затем накладываются один на другой и проковываются. Для удаления окалины разогретые концы посыпают кварцевым песком. При проковке шлак * легко выдавливается из места соединения. Кузнечная сварка, самый старый способ сварки, в настоящее время применяется редко.

Газопрессовая сварка. При газопрессовой сварке кромки свариваемых деталей (стержней, труб, рельсов) нагреваются ацетиленокислородным пламенем сразу по всему контуру специальной многопламенной горелкой до пластического состояния или до оплавления и затем подвергаются сжатию. Основным достоинством газопрессовой сварки является ее высокая производительность. Газопрессовая сварка применяется при строительстве магистральных газопроводов и нефтепроводов, на железнодорожном транспорте и в машиностроении.

Контактная сварка. Детали включаются в электрическую цепь сварочной машины и через них пропускается электрический ток большой силы и низкого напряжения. При этом в месте стыка (контакта) деталей выделяется тепло, которое нагревает их до расплавления или до пластического состояния. Контактная сварка, в зависимости от способа выполнения, подразделяется на стыковую, точечную и шовную.

Стыковая сварка применяется для соединения стержней, рельсов, труб и т. п. Детали закрепляются в электродах. Затем через них пропускается ток от вторичного витка 4 сварочного трансформатора. В месте соприкосновения стержни нагреваются до высокой температуры, после чего ток выключают, стержни сжимаются и детали свариваются.

Точечная сварка применяется для сварки листовых конструкций, у которых сварные соединения должны быть прочными, но не плот-

Шлаками называют неметаллический покров на поверхности расплавленного или нагретого до пластического состояния металла. Обычно шлаки представляют собой сплавы различных окислов металлов и металлоидовными. При точечной сварке свариваемые листы укладывают кромками друг на друга и зажимают между медными электродами. Через электроды пропускается электрический ток от сварочного трансформатора. Металл под электродами сильно нагревается и при сжатии электродов сваривается в одной точке.

Роликовая сварка применяется для сварки листовых конструкций, требующих плотно-прочных швов, например различных резервуаров, баков, тары и других изделий массового производства. При роликовой сварке свариваемые листы укладывают так же, как при точечной сварке, между электродами, имеющими форму роликов. К роликам подводится электрический ток. При прохождении листов между вращающимися роликами образуется сплошной плотный шов, состоящий из ряда сварных точек, перекрывающих друг друга.

Сварка трением осуществляется на станках, подобных токарным. После закрепления двух цилиндрических деталей в зажимах станка детали сводятся вплотную и с большой силой прижимаются друг к другу. При быстром вращении одной из деталей в месте стыка их в результате трения выделяется большое количество тепла, достаточное для нагрева концов деталей до пластического состояния (1200° С).

После нагрева до такой температуры вращение прекращается, детали дополнительно сжимаются и свариваются.

Этот способ сварки впервые предложен в 1956 г. рабочим-новатором А. И. Чудиковым.

Термитной сваркой называется процесс получения неразъемного соединения деталей, при котором для нагрева металла применяется термит.

Термит представляет собой механическую смесь, состоящую из 78% (по весу) порошка железной окалины (окись железа) и 22% порошка чистого алюминия. При сгорании термита развивается температура около 3000° С. В результате сгорания термита получается расплавленное железо и жидкий шлак (окись алюминия), которыми заливают свариваемые концы. Сжигание термита производится в огнеупорном тигле.

Различают термитную сварку давлением и термитную сварку плавлением. В первом случае жидкий металл и шлак выливаются из тигля в форму, в которой установлены концы свариваемых деталей. Нагретые до пластического состояния стержни сжимаются специальным прессом и свариваются.

Во втором случае свариваемые части заформовываются с зазором, величина которого зависит от размера сечения свариваемых концов. Этот зазор заполняется жидким металлом из тигля; давление при этом не прикладывается.

Термитная сварка нашла применение при сварке трамвайных рельсов, при ремонте и изготовлении некоторых судовых Деталей и т. д.

Электрическая дуговая сварка. При дуговой электрической сварке тепло, необходимое для расплавления металла в месте сварки, выделяется электрической дугой, возникающей между электродом и основным металлом при пропускании через них электрического тока. Электрод (угольный или металлический) закрепляется в специальном электрододержателе. В дуге развивается температура порядка 6000° С, которая обеспечивает быстрый нагрев и расплавление свариваемых кромок. При дуговой сварке угольным электродом (способ Бенардоса) заполнение шва производится расплавленным металлом присадочной проволоки, которая вводится в зону дуги.

При дуговой сварке металлическим электродом (способ Славянова) соединение кромок осуществляется расплавленным металлом электрода. Процесс сварки может вестись как на постоянном, так и на переменном токе. Для защиты расплавленного металла от насыщения азотом и кислородом воздуха, для обогащения металла шва необходимыми примесями и повышения устойчивости горения дуги при сварке применяются металлические электроды, покрытые слоем специальной обмазки. Для питания дуги электрическим током применяются сварочные генераторы постоянного тока и трансформаторы переменного тока. Простота процесса, значительная скорость сварки и высокое качество соединения обеспечили повсеместное внедрение электродуговой сварки.

Более прогрессивным методом является автоматическая электросварка, при которой дуга горит под слоем сыпучего флюса, выполняющего ту же роль, что и обмазка при ручной электродуговой сварке.

 

Электрошлаковая сварка

Свариваемые кромки деталей располагают вертикально с некоторым зазором. В зоне сварки к кромкам прижаты медные башмаки, которые удерживают флюс и расплавленный металл сварочной ванны. Башмаки движутся снизу вверх одновременно с механизмом сварочной головки, непрерывно подающим сварочную проволоку в зону сварки. Дуга вначале горит между проволокой и металлом ванны. Когда флюс расплавится, дуга гаснет, и ток проходит только через расплавленный флюс. При установившемся процессе сварки флюс, проволока и кромки свариваемого металла расплавляются теплом, выделяющимся при прохождении тока через расплавленный флюс. По мере заполнения зазора металлом формирующие башмаки поднимаются вверх. Жидкий металл затвердевает снизу вверх и образует шов 6.

При электрошлаковой сварке достигается очень высокая производительность труда.

Этот способ сварки разработан институтом электросварки им. Е. О. Патона.

Дуговая сварка в среде защитного газа. Для защиты наплавленного металла от воздействия окружающего воздуха дуговую электросварку иногда производят в струе защитного газа. Сущность способа дуговой сварки в струе защитного газа заключается в том, что на дугу и свариваемое место направляется струя газа, защищающего металл от воздействия воздуха.

В качестве защитного газа можно применять водород, гелий, аргон и углекислый газ.

Углекислый газ как наиболее дешевый защитный газ находит все большее применение при сварке углеродистых сталей.

 

Атомно-водородная сварка

При этом способе деталь расплавляется так называемой дутой косвенного действия, горящей между двумя вольфрамовыми электродами. Электроды вставлены в мундштуки, по которым к дуге подается водород. Сварочный шов получается путем расплавления присадочной проволоки. Таким образом, дуга и жидкий металл сварочной ванны защищены водородом от вредного воздействия кислорода и азота воздуха. Водород под действием тепла дуги расщепляется на атомы, а последние, соприкасаясь с более холодным металлом, вновь соединяются в молекулы. При этом выделяется большое количество тепла, идущее на дополнительный нагрев металла сварочной ванны. Этот способ сварки применяют для сварки металлов небольшой толщины и для сварки цветных металлов.

Газовая сварка. Этот способ сварки состоит в том, что для нагревания и плавления свариваемых кромок используется пламя, полученное при сжигании горючего газа в смеси с кислородом. Для получения газокислородной смеси, ее сжигания и выполнения сварки применяют специальные сварочные горелки.

Газовая сварка относится к сварке плавлением. Заполнение зазора между кромками свариваемых деталей производится в основном расплавленным металлом присадочной проволоки.

Газовая сварка широко применяется в различных отраслях народного хозяйства, особенно при сварке стали малой толщины, цветных металлов, чугуна и при ремонте различных Деталей.

Пламя газовой горелки используется для правки покоробленных деталей, для очистки металла от ржавчины, окалины, краски, для поверхностной закалки различных деталей, а также может быть использовано для местной термической обработки сварных швов. С помощью газового пламени часто наносят различные покрытия (металлические и неметаллические) на поверхности деталей.

Особое и совершенно самостоятельное место в промышленности занимает кислородная (газовая) резка металлов.

Контрольные вопросы

1. Какое значение имеет сварка в народном хозяйстве и ее преимущества перед клепкой?

2.            Кто из русских ученых и инженеров является основоположником способов электрической сварки металлов?

3.            Что называют сварным соединением, сварным швом, основным и присадочным металлом, сварочной ванной, усилением шва?

4.            Какие способы сварки вы знаете?

5.            В чем сущность процесса газовой сварки?

6.            В чем сущность процесса термитной сварки?

7.            Как осуществляется кузнечная сварка?

8.            В чем сущность газопрессовой сварки?

9.      В чем сущность автоматической сварки под флюсом?

10.          Как осуществляется атомноводородная сварка?

11.          Какие существуют способы контактной сварки и их сущность?


Читайте также

Добавить комментарий

способы сварки и технология. Классификация способов сварки

Сварка – это получение неразъемных соединений путем нагрева и расплавления кромок соединяемых деталей. Если раньше ей подвергали только металлы, то сегодня таким методом соединяют и другие материалы, например, пластмассу.

Можно говорить о том, что сварное соединение – это то, которое было получено путем плавления или сварки давлением. Безусловно, есть огромное количество методов получения необходимого результата. К примеру, существует такой элемент, как электрическая дуга, именно с ее помощью и осуществляется сварка. Способы сварки есть самые различные, мы постараемся все их рассмотреть.

Немного истории. Классификация

Ковка металла – первый сварочный процесс. Необходимость в ремонте металлических изделий, а также создание более совершенных деталей стало предпосылкой к освоению сварочных процессов. Так, в 1800-1802 годах была открыта электрическая дуга. С ней делали различные эксперименты. В конце концов люди научились делать сварные соединения посредством электрической дуги. На территории России активно ведется подготовка квалифицированных сварщиков, постоянно разрабатываются новые технологии, принципиально иные подходы и т.п. Ярким примером отличной теоретической и практической базы является учебный институт имени Баумана.

В настоящее время существует порядка 150 методов, по которым осуществляется сварка. Способы сварки разделяются по физическим, техническим, а также технологическим признакам. Так, по физическим показателям можно выделить три большие группы:

  • Термический – это вид сварки, осуществляемой при использовании тепловой энергии. Сюда можно отнести газовую, дуговую, лазерную и др. сварку.
  • Термомеханический – вид сварки, подразумевающей использование не только тепловой энергии, но и давления. Это может быть контактное, диффузионное, кузнечное соединение и т.п.
  • Механический вид сварки. В таких случаях используется механическая энергия. Наиболее широко распространена холодная сварка, взрывом, трением и др.

Каждый отдельно взятый вид отличается затратами энергии, экологичностью, а также оборудованием, которое используется во время работы.

Газопламенная сварка

В данном случае основным источником тепла выступает пламя, которое выделяется в результате сгорания топлива в смеси с кислородом. На сегодняшний день известно более десятка газов, которые могут быть использованы. Самые популярные – это ацетилен, МАФ, пропан и бутан. Выделяемое тепло плавит поверхности вместе с присадочным материалом.

Оператор регулирует характер пламени. Оно может быть окислительным, нейтральным или восстановительным, что зависит от количества кислорода и газа в смеси. В последние годы активно используется МАФ, который обеспечивает не только высокую скорость сварки, но и отличное качество шва. Но в это же время необходимо использовать более дорогостоящую проволоку с большим содержанием марганца и кремния. На сегодняшний день это самая актуальная смесь для газовой сварки, что обусловлено безопасностью и высокой температурой сгорания в кислороде (2430 градусов по Цельсию).

Многое зависит от состава металла, который планируется сваривать. Так, в зависимости от этого параметра выбирается количество присадочных прутков, а при учете толщины металла – их диаметр. При тщательной предварительной подготовке получается идеальная сварка.

Все способы сварки (газовой) имеют общую черту, которая заключается в плавном нагреве поверхности. Вот почему они подходят для работы со стальными листами в 0,5-5 мм, цветными металлами, а также с инструментальной сталью и чугуном.

Давайте более подробно рассмотрим некоторые способы газовой сварки. Их довольно много.

Левая, правая и сквозная сварка

При толщине листа не более 5 мм чаще всего используют левый вид газовой сварки. Соответственно, горелка перемещается справа налево, а присадочный прут находится впереди. Пламя направляется от шва и хорошо прогревает обрабатываемое место и присадочную проволоку. Техника изменяется в зависимости от толщины металла. Если лист меньше 8 мм, то горелка продвигается только вдоль шва. Если же больше 8 мм, то необходимо попутно выполнять колебательные движения в поперечном направлении для улучшения качества шва. Преимущество левого способа заключается в том, что оператор хорошо видит обрабатываемое место, и он может обеспечить равномерность.

Принципиальное отличие правой сварки в том, что она более экономична. Обусловлено это тем, что пламя горелки направлено не от шва, а к нему. Такой подход позволяет сварить металлы максимальной толщины, при этом угол раскрытия кромок небольшой. Горелка двигается слева направо, а за ней идет присадочный прут.

Конечно, если рассматривать способы газовой сварки, то обязательно стоит упомянуть о сварке сквозным валиком. Применяется она тогда, когда нужно получить вертикальное стыковое соединение. Суть заключается в том, что в нижней части стыка делается небольшое сквозное отверстие. При перемещении горелки верхняя часть отверстия плавится, а когда вводится присадка, заваривается нижняя часть. Когда толщина листа слишком большая, работа ведется с обеих сторон и выполняется двумя операторами.

Ванный способ сварки арматуры

Многие из нас знакомы с арматурой, которая активно используется в монолитно-каркасном строительстве. Ее применяют в блоках перекрытия, сваях и т.п. Давайте детально рассмотрим особенности такой сварки. Чаще всего она используется для горизонтальных стержней. Суть метода заключается в том, что в месте стыка заваривается стальная форма. Затем в ней создается ванна расплавленного металла за счет теплоты дуги. Получается так, что торцы свариваемой арматуры плавятся и образуют общую ванну. Соответственно, при остывании образуется полноценное соединение.

Но перед началом ванной сварки необходимо подготовить стержни. Делается это следующим образом: поверхности, а также торцы зачищаются, при этом удаляется любой вид загрязнения, например, ржавчина, окалина и грязь. Для этого подойдет щетка по металлу. Кстати, важно зачищать арматуру на длину 30 мм в месте сварки. Стержни устанавливаются соосно. При этом зазор не должен превышать полтора диаметра электрода (в месте торца).

Процесс протекает под большими токами. К примеру, при электроде в 6 мм сварочный агрегат работает при токе в 450 Ампер. Если речь идет о низких температурах, то ток увеличивают на 10-12%. Кроме того, работа может быть выполнена сразу несколькими электродами. Стоит обратить внимание на то, что данный метод позволяет снизить трудоемкость процесса, себестоимость изделия, а также расход электроэнергии. На сегодняшний день ванный способ сварки арматуры является самым популярным и надежным. Это обусловлено низким потреблением электроэнергии и высоким качеством соединения.

Сварка давлением (пластическая)

Данный вид сварки еще называется холодным. Обусловлено это тем, что во время выполнения соединения не происходит дополнительный нагрев обрабатываемой поверхности. Данный метод основан на пластической деформации металлов при сжатии или скольжении. Работы выполняются при нормальных или отрицательных температурах без диффузии. Данный метод считается одним из самых старых.

Для получения шва высокого качества используются специальные устройства, вызывающие деформацию обрабатываемых поверхностей, которые должны быть предварительно зачищены. В результате образуется монолитное и довольно прочное соединение. Существуют различные виды и способы сварки (пластической). В настоящее время их три: точечная, шовная и стыковая.

Холодной сваркой можно соединять такие материалы, как медь, свинец, алюминий, кадмий, железо и др. Наиболее предпочтительной пластическая сварка является тогда, когда необходимо выполнять работы с разнородными материалами, которые довольно чувствительны к нагреву.

Безусловно, нельзя не отметить, что основное и главное преимущество сварки давлением заключается в том, что не нужно подключать мощный источник электроэнергии для предварительного нагрева поверхности. Кроме того, шов, полученный таким образом, является не только прочным, но и однородным, а также устойчивым к коррозии. Тем не менее, есть и некоторые недостатки. Заключаются они в том, что работать можно только с металлами высокой пластичности. Если одни способы сварки труб могут быть применены, то другие – нет, и приходится использовать плавление. Это касается водопроводов и газовых магистралей.

Классификация способов сварки. Продолжение

Сам по себе процесс протекает следующим образом. Детали, которые необходимо соединить, устанавливают в непосредственной близости друг к другу. После этого подводится мощный источник тепла, который плавит соединяемые детали.

Расплавленный металл (без каких-либо дополнительных механических воздействий) добавляется в общую сварочную ванну. Когда источник тепла удаляют от места сварки, шов охлаждается, и наплавленный металл образует весьма прочное соединение. Основная проблема заключается в том, что источник тепла должен обладать высокой мощностью и температурой. К примеру, для работы со сталью, медью или чугуном необходимо устройство с температурой в 3 тысячи градусов по Цельсию. Если целенаправленно понизить этот показатель, то производительность сварки резко упадет, и процесс станет неэффективным.

Классификация способов сварки плавлением в зависимости от источника тепла существует следующая:
  • Дуговая сварка. В качестве источника тепла используется электрическая дуга, которая горит между электродом и свариваемой поверхностью.
  • Плазменная сварка. Источник тепла – сжатая электрическая дуга. Через нее с большой скоростью (сверхзвуковой) продувается газ, который приобретает свойства плазмы.
  • Электрошлаковая – металл нагревается от расплавленного флюса, через который протекает электрический ток.
  • Электронно-лучевая сварка – нагрев осуществляется от кинематической энергии электронов. Они движутся в вакууме под воздействием электрического поля.
  • Лазерная сварка производится путем нагрева металла через оптический луч квантового генератора. При этом диапазон излучения может быть световым или инфракрасным.
  • Газовая сварка – плавление обрабатываемой поверхности за счет сгорания газово-кислородной смеси.

Дуговая сварка и ее виды

На сегодняшний день наиболее важной для многих отраслей промышленности является электрическая дуговая сварка. Если подсчитать количество действующих установок, занятость среди специалистов, а также число продукции, то такой способ получения высококачественных швов лидирует по всему миру. Давайте рассмотрим основные способы дуговой сварки. На сегодняшний день их несколько.

Наиболее распространенной является автоматическая сварка. Суть ее заключается в том, что некоторые движения оператора автоматизируются. Например, подача электрода и его перемещение вдоль шва осуществляются без участия человека (в отличие от полуавтоматического режима). Такой подход хорош тем, что качество шва и производительность несколько увеличиваются, а травмоопасность понижается. Зачастую используется защитный газ, который нужен для предотвращения азотирования и окисления сварного соединения во время выполнения работ.

Существует еще и ручная сварка, которая заключается в том, что плавящиеся кромки соприкасаются и возбуждают электрическую дугу (при неплавящемся электроде). После того как присадочный материал нагревается и плавится, получается ванна, которая впоследствии и создает шов. Стоит обратить ваше внимание на то, что способы сварки электродом при помощи электрической дуги классифицируются по нескольким техническим признакам. Например, по типу используемых газов (активные и инертные), по степени механизации (ручная, автоматическая и т.п.) и по другим признакам.

Более подробно о ручной дуговой сварке

Мы уже рассмотрели в общих чертах принцип получения сварного соединения в ручном режиме. Давайте разберемся в этом вопросе более подробно. На сегодняшний день существуют способы ручной дуговой сварки, каждый из которых уникален по-своему. Например, в процессе могут быть использованы различные электроды: плавящиеся и неплавящиеся. Если выбирается второй вид, то соединение шва осуществляется следующим образом: кромки прикладывают друг к другу, а графитовый или угольный электрод подносят к обрабатываемой поверхности и создают дугу. В результате образуется ванночка, которая через некоторое время затвердевает и образует сварной шов. Данный метод наиболее актуален для работы с цветными металлами и их сплавами, а также используется для наплавки.

Еще один способ заключается в использовании плавящегося электрода со специальной обмазкой. Такой метод можно назвать классическим, если вести речь о ручной сварке, так как он наиболее распространен и используется довольно давно. Единственное отличие от вышеописанного способа заключается в том, что электрод плавится вместе с поверхностью. В итоге получается общая ванночка, которая застывает после удаления дуги и образует высококачественный сварной шов. Выбор способа сварки зависит от конкретной ситуации, материала, его состава и много другого.

Несколько важных моментов

Мы рассмотрели основные способы сварки. Их условно разделяют на три большие группы: холодная, горячая и газовая. Однако стоит заметить, что иногда используются особые способы получения шва. Нужно это тогда, когда речь идет о химически активных металлах и их сплавах. Кстати, такие материалы все чаще используются в строительстве для возведения ответственных узлов. В таких случаях работы выполняются при низком содержании кислорода и азота в воздухе, а источник должен быть с высокой температурой. Ярким примером является плазменная, а также лучевая сварка. Во втором случае источник луча похож на кинескоп и имеет напряжение порядка 30-100 кВ.

Куда сложнее и интереснее с точки зрения получения качественного соединения плазменная сварка. С ее сутью мы уже немного разобрались. В процессе есть такие ключевые особенности, как проводимость электрического тока плазмой. Газ, образующий плазму, помимо основной своей задачи еще и защищает шов от окислительных процессов и азотирования. Можно с уверенностью говорить, что это достойный внимания метод, однако есть и некоторые ограничения. К примеру, источник питания должен иметь напряжение более 120 В, да и установка весьма дорогостоящая и сложная.

Заключение

Вот мы и разобрались с тем, что такое сварка. Способы сварки есть различные. В большинстве случаев перед оператором стоит задача получить не только качественный, но и прочный шов, который будет выдерживать механические воздействия в течение длительного времени. Для этого существуют различные способы сварки электродом, например, плавящимся или нет. Кроме того, технология может отличаться в зависимости от техники мастера. Кому-то удобно выполнять работу левой сваркой, кому-то – правой.

Даже элементарные способы сварки арматуры должны выполняться по инструкции. Согласитесь, будет не очень приятно, если перегородка завалится только потому, что сварщик схалтурил и решил немного сэкономить.

На сегодняшний день все большее распространение получают сложные и дорогостоящие виды получения соединения. Обусловлено это некоторыми факторами. Во-первых, технический прогресс приводит к тому, что далеко не всегда можно использовать кузнечную сварку из-за хрупкости конструкции. Во-вторых, стараются получить высокое качество шва, который не разрушался бы при длительных динамических и вибрационных нагрузках. Этого добиться несложно, особенно если учитывать, что удары и вибрация – самые главные враги сварного соединения. Но современная сварка (способы сварки) постоянно совершенствуется, разрабатываются всё новые подходы к укреплению и получению прочных и качественных стыков.

Сварка металла: оборудование, технологии, ошибки

Сварка металла позволяет соединять различные детали и создавать сложные конструкции. Ее применяют при строительстве мостов, зданий, прокладке трубопроводов, создании сложных деталей. Сваривать вместе детали можно не только на специальном предприятии, но и далеко от городов, линий электропередач.

Метод соединения деталей свариванием осваивают профессионалы, любители. В гаражах, сараях умельцы воплощают в жизнь свои задумки, ремонтируют различные механизмы, делают полезные в хозяйстве вещи.

Сварка металлаСварка металла

Как правильно варить

Со стороны сварочные работы не представляет сложности. Однако опытные сварщики по металлу рекомендуют сначала изучить теорию и попрактиковаться на ненужных вещах, а только потом приступать к работе.

Мало соединить вместе 2 железки. Такой шов лопнет при первом ударе. Важно научиться сваривать металл, чтобы он не терял своих характеристик. Только правильно разогретая ванна, смешанные вместе расплавы краев деталей способны образовать прочное, герметичное соединение.

Технология проведения работ

Различают около 100 видов сварки металла. Применяют в основном технологию электродуговой сварки электродами, проволокой, пластинами.

Технология сваривания заключается в нагреве металла до жидкого состояния и его дальнейшем смешивании. Для соединения разных деталей используют расплавленную проволоку или сам электрод.

Типы сварочных аппаратов

По производительности, мощности сварочные аппараты можно разделить на два типа: бытовые, промышленные. Первыми можно сваривать детали толщиной до 5–6 мм. Промышленное оборудование способно долго работать без остановки.


Сварка металлов происходит за счет нагрева до высоких температур. Расплавление достигается различными способами. Каждому из них соответствует свое оборудование. Оно делится на группы по принципу работы:
  • трансформаторы;
  • инверторы;
  • выпрямители;
  • TIG-аппараты;
  • полуавтоматы;
  • спотеры.

Кроме того, применяются аппараты для газовой обработки металлических заготовок, холодная сварка, создающая высокое давление и другие виды соединения деталей.

Сварочные аппаратыСварочные аппараты

Трансформаторные

Классические сварочные аппараты были изобретены первыми. Они просто понижали напряжение тока, оставляя его переменным. Силовой трансформатор понижает напряжение сети до значений холостого хода — 50–60В. По настройке параметров работы различают следующие типы оборудования:

  • тиристорные — фазовая регулировка;
  • с магнитным рассеиванием;
  • со стандартным рассеиванием.

Недостаток аппарата заключается в нестабильной дуге из-за переменного тока. Трансформаторы отличаются крупными габаритами и большим потреблением энергии.

Инверторы

Инверторы создают оптимальные условия для сварки металлов. Они выравнивают переменный ток и делают его высокомощным, регулируемым с большой точностью. Работают инверторы от потребительской сети 220V с частотой 50Грц, промышленной в 380 V.В процессе преобразования, ток проходит:

  • сетевой выпрямитель;
  • частотный преобразователь;
  • высокочастотный трансформатор;
  • силовой выпрямитель.

Инверторы настраиваются на работу с прямым, обратным током. Работают с электродами любого типа, варят высоколегированные черные, цветные металлы. Они имеют защиту от перепадов, скачков напряжения. Подходят для обучения новичков, поскольку имеют стабильную дугу.

Для работы с постоянным током используют и выпрямители, которые состоят из диодов и полупроводников. Они преобразуют переменный ток в постоянный, позволяют регулировать его величину. Тонкой настройки не имеют.

Все остальные виды сварочного оборудования представляют собой различные варианты трансформатора и инвертора.

Пошаговая инструкция по проведению сварочных работ

Перед началом сваривания необходимо проверить место проведения работ на соответствие технике безопасности. На участке не должно быть лишних предметов, особенно легковоспламеняющихся, луж с водой, разлитого масла.

Следует проверить на исправность и подключить оборудование. Плита должна быть заземлена. На деталь цепляется зажим с соответствующим значением тока. Заготовка подготовлена к сварке, если выполнены следующие действия:

  • места соединений зачищены;
  • заготовка установлена на сборочную плиту или стеллаж и закреплена;
  • детали соединены между собой прихватами или зажаты в специальном устройстве.

Начинать варить следует после полной подготовки места, оборудования и инструмента.

Инструменты и средства защиты

Кроме зажима для электродов у сварщика всегда должен быть с собой тонкий металлический молоток, чтобы отбивать шлак. Шов проверяется на наличие непроваров, подрезов, волчков. При необходимости режим работы можно изменить.

Сварка относится к числу вредных и опасных работ. Соблюдение техники безопасности особенно важно для начинающих работников, которые еще не имеют практических навыков. При проведении сварочных работ можно получить повреждения разного типа: поражение током, ожоги, поражение глаз, отравление парами при сгорании флюса.

Обязательные средствами защиты для сварщика при работе являются:

  • маска;
  • рукавицы или перчатки;
  • штаны и куртка;
  • рабочие ботинки;
  • брезент.

Маска с темным стеклом защищает глаза от слепящего света, возникающего при сваривании. Рукавицы и костюм из негорючих материалов закрывают кожу от брызг металла и искр.


При работе вне оборудованного сварочного поста рабочему может понадобиться брезент. Им он закрывает предметы, которые невозможно убрать. Например, стену и стоящую рядом мебель при сварке труб водопровода или отопления в доме.Средства защитыИнструменты и средства защиты

Какие электроды использовать

Толщина металла и количество накладываемых швов определяют диаметр электрода. При сварке деталей большой толщины корневой шов прокладывается тонким электродом 2–3 мм. В дальнейшем используют четверку. При толщине листа более 20 возможно применение электрода диаметром 6 мм.

Для сваривания конструкций из низколегированных сталей, применяют электроды с обмазкой марок: УОНИ, ОЗС, АНО. Они широко используются в создании строительных конструкций, при прокладке трубопроводов и сварке других деталей, к которым предъявляются высокие требования в прочности соединений.

При сварке высоколегированных и углеродистых старей специалисты рекомендуют использовать хромоникелевые электроды марки ЭА 395.

Качественную сварку цветных металлов производят с помощью рутиловых электродов серии МР 3С. Вольфрамовые неплавящиеся марки WC 20 подходят для соединения деталей из сплавов цветных металлов.

Хромоникелевые и рутиловые электроды рекомендуют для обучения процессу сварки. Они легко зажигаются, хорошо держат дугу.

Электроды с рутиловым и другими специальными покрытиями считаются универсальными. Они могут работать на любом токе, шов ложится по горизонтали. Вертикаль только снизу-вверх. Разбрызгивание металла минимальное. После них переходить на УОНИ и другие марки тяжело, но только освоив классические электроды, можно стать сварщиком.

Подготовка

Перед началом работы следует провести подготовку металла под сварку. Поверхность заготовки должна быть очищена от грязи, масел, ржавчины. Пленки окислов удаляются химическим путем непосредственно перед сваркой.

Если толщина шва превышает 3–5 мм, следует разделать кромки на станке, сняв их под углом 45⁰.

Свариваемые детали соединяются прихватами. При массовом производстве могут использоваться специальные приспособления.

Зачистка местаЗачистка места соединения

Подключение

Перед работой проверяется состояние оборудования и заземление. Затем к детали подключается 0 или минус, в зависимости от типа применяемого тока. Оборудование включается в сеть и производится настройка режимов. После этого вставляется электрод, включается сварочный аппарат.

Сварочный процесс

Перед тем как варить аппарат настраивается на нужный режим работы в соответствии с толщиной, материалом детали и рекомендованными для электродов токами. После этого можно приступить непосредственно к сварке.

  1. Зажечь дугу.
  2. Нагреть сварочную ванну.
  3. Электродом перемещать расплавленный металл вдоль шва, обеспечивая соединение кромок.

Во время проведения работ следует следить, чтобы флюс не оставался в шве, а расплавлялся и всплывал.

Какие могут быть ошибки

Неправильно выбранный ток — при его низком значении будет постоянно тухнуть дуга и прерываться шов. Высокое значение тока ведет к проплавлению, прожиганию насквозь тела сварных конструкций из металла.

Выход шлака регулируется углом наклона электрода и зависит от его типа. Если ванна перемещается быстро, остаются шлаковые включения в шве.

Высоколегированные стали перед обработкой нужно подогревать, в противном случае материал кромки не успеет расплавиться или образуется переходная зона.

Сварку цветных металлов необходимо проводить специальными электродами в среде защитного газа. Полярность тока должна быть прямой, чтобы плавился металл, покрытый окислами.

Что можно изготовить

Свариванием соединяют элементы изделий, выполненные с помощью холодной ковки. В результате получают ажурные заборы, неповторимую по красоте садовую мебель и другие поделки из металла. Умельцы превращают старые болты и гайки в очаровательных животных, морских монстров.

Способы дуговой сварки: нюансы технологии

Вопросы, рассмотренные в материале:

  • Классификацию способов дуговой сварки
  • Степень автоматизации дуговой сварки
  • Высокопроизводительные способы ручной дуговой сварки с помощью электродов
  • Сферы использования дуговой сварки электродами
  • Особые способы ручной дуговой сварки
  • Классификацию способов дуговой сварки в защитных газах

Существуют различные способы дуговой сварки. Выбор того или иного подхода зависит от типа свариваемого металла, желаемой скорости работы, оборудования. На данных параметрах основывается и классификация типов сварки.

Наибольшее распространение получили способы дуговой сварки с использованием различных электродов. Также широко применяется дуговая сварка в защитной газовой среде. Существуют и более экзотические методы термического соединения металлов. Обо всем это читайте далее.

 

Классификация способов дуговой сварки

На сегодняшний день основным видом сварки специалисты называют электрическую дуговую. Конструкции, созданные с помощью сварных соединений, практически вытеснили клепаные и в значительной мере литые изделия.

При дуговой сварке металла расходуется до 20 % меньше времени, чем при клепке, а заменяя ею литье, можно добиться сэкономить и до 50 %. Кроме того, увеличивается работоспособность таких изделий, как паровые котлы, химическая аппаратура и пр. Также идет уменьшение себестоимости продукции.

Преимущества сварки привели к ее распространению практически во всех отраслях промышленности: автомобиле-, котло- и судостроении, промышленном строительстве, машиностроении (химическом, тяжелом, энергетическом, транспортном) и пр.

При дуговой сварке происходит плавление краев металлических заготовок, в результате чего они соединяются между собой. Расплав же образуется нагреванием металла электрической дугой.

Рекомендовано к прочтению

Дуговая сварка может проводиться различными способами, выбор которых зависит от применяемой аппаратуры, присадок, защиты и иных дополнительных материалов.

Существует определенная классификация способов ручной дуговой сварки. Чаще всего она происходит в соответствии с техническими признаками в зависимости от:

  • Автоматизации работ. Сварка может быть ручной, полуавтоматической, автоматической.
  • Варианта защиты расплава. Соединение происходит в воздушной среде, под защитой газа, под флюсом.
  • Типа газа, используемого для защиты.
  • Тока: постоянного или переменного.
  • Полярности. Сварка может быть прямой или обратной.
  • Применяемого для соединения электрода: неплавящегося, плавящегося и пр.
  • Используемого оборудования: трансформатора или инвертора.

Обозначается технология электродуговой сварки в технической номенклатуре как:

  • РДС (ручная сварочная дуговая сварка) – термин используется в отечественной документации.
  • ММА (ручная металлическая технология с использованием электродуги) – термин применяется в иностранной номенклатуре.
  • SMAW (дуговая сварочная технология в протекторной защите, в таком качестве, к примеру, может использоваться флюс, который обеспечивает защиту металлических поверхностей от влияния воздуха) – используется в российской и иностранной документации.

Степень автоматизации дуговой сварки

При РДС применяют различные типы электродов. Ручная дуговая сварка может осуществляться в среде защитных газов, под флюсом и т. д. Отличительной особенностью данного способа – возможность отслеживания качества соединения и замена параметров сварки, если это необходимо.

Имейте в виду, что принцип, по которому выполняется сварной шов при автоматической, полуавтоматической и ручной сварке, един. Отличается только уровень автоматизации процесса.

Полуавтоматическое оборудование позволяет использовать для работы не электроды, а специальную проволоку электродного типа, которая бывает вольфрамовой, порошковой, с разными наполнителями и пр. Полуавтоматическая сварка происходит значительно быстрее ручной благодаря бесперебойной подаче проволоки, скорость плавления которой индивидуальна. Ускорение работ достигается отсутствием необходимости смены электродов в ходе сварки. Шов контролируется самим мастером. При этом сварщик может изменять параметры работы: силу тока, напряжение, длину дуги и пр.

Этой возможности нет при полной автоматизации процесса, когда применяется автоматическая дуговая сварка.

Высокопроизводительные способы ручной дуговой сварки с помощью электродов

Электрическая дуговая сварка – это один из способов создания неразъемного соединения нескольких металлических заготовок посредством их нагрева краев теплом дуговых разрядов до температуры плавления.

Способы дуговой сварки металла зависят от материала, из которого произведен электрод. Их делят на следующие группы: первая объединяет типы сварки неплавящимся (угольным, вольфрамовым) металлическим электродом, вторая соединяет виды сварки плавящимся электродом из металла.

Самым популярным является сварка с использованием металлического электрода. Его используют для работы с разными марками чугуна и сталей, цветными металлами и сплавами. Расположение шва при сварке постоянным или переменным током может быть любым. Причем металлический электрод здесь необходим как для поддержания горения дуги, так и для формирования шва.

Дуговая сварка металлическим электродом происходит в любом режиме: ручном, полуавтоматическом или автоматическом. Часто используется автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом. В таких случаях область горения дуги засыпается флюсом, который защищает металл от окисления, азотирования и разбрызгивания. В качестве металлического электрода применяется сварочная проволока, подача которой происходит из мотка в зону сварки автоматически.

Сварной шов при работе угольным электродом получается путем соединения расплавленного материала краев заготовок и присадочного прутка, который подается в дугу. Угольный электрод необходим исключительно для того, чтобы поддерживать горение дуги. Иногда данный способ используется для сварки тонкостенных заготовок с отбортованными соединениями, а также применяют для горячей сварки цветных металлов, чугуна, наплавки твердых сплавов.

Сферы использования дуговой сварки электродами

В случае, когда применяется электродуговая технология, металлические части деталей соединяют посредством использования электрода, который полностью обработан горячей силикатной обсыпкой. Последняя плавит электрод и накрепко связывает металлические края изделий.

Электродуговая сварка применяется в следующих случаях:

  • Для создания арматурных сеток в пространственных блоках, а также элементов плоского каркаса.
  • В процессе сборки блоковых конструкций для их совмещения.
  • При изготовлении сеток и каркасов из арматурных стержней.
  • В ходе установки сборных конструкций из железобетона для связки арматурных стержней и закладных частей.
  • При невозможности воспользоваться стыковочным контактным оборудованием в профильных фирмах – для подготовки арматурных изделий.
  • Для связывания стержней, диаметр которых превышает 10 мм. Сварка не применяется для соединения каркасов с толщиной стержней менее 8 мм из-за высокой сложности технологии сварки таких конструкций, а также вероятности пережога заготовок.
  • На строительных площадках совместно контактной сваркой – для соединения арматурных стержней.

Особые способы ручной дуговой сварки

Особыми видами сварки называют способы соединений, предполагающие: пространственную смену положения электрода, одновременное применение не одного электрода, а нескольких и пр. Рассмотрим подробнее, какими способами может осуществляться дуговая сварка.

Существует несколько положений, в которых возможно использование сварки: вертикальное, потолочное, нижнее и горизонтальное. Для ее выполнения в каждом случае из-за сложности процесса сварки требуется определенный опыт, навыки. Для примера рассмотрим соединение деталей в горизонтальном положении – здесь сложности возникают по причине стекания капель расплавленного металла с электрода и вытекания его из ванны.

Похожие проблемы появляются и при вертикальном, и при потолочном положении соединительного шва. Справиться с ними опытным мастерам помогают изменения силы тока, длины дуги, знание нужной толщины электрода для конкретных работ и пр.

К особым способам относится также сварка пучком электродов. Их количество варьируется от двух до четырех штук. Особенностью же данного вида сварки является одновременное их использование. Розжиг дуги происходит между одним из электродов и поверхностью заготовки и по мере плавления первого она переходит на другие. Благодаря использованию пучка, мастера могут работать с высокими токами. Причина заключается в меньшем нагреве пучка по сравнению с одиночным электродом такого же диаметра, как и несколько стержней. Тепло же излучаемое дугой применяется рациональнее. Аналогичный эффект будет при использовании электрода с пучком большего диаметра.

Электроды с большим диаметром используются и при сварке лежачим электродом. Суть этого способа заключается в укладывании электрода с толстой обмазкой между заготовками (примером может служить угол таврового соединения). Поверх стержня кладется полоса бумаги и брусок меди с канавкой. Электрическая дуга возникает при помощи угольного стержня – уходя под него, она расплавляет электрод, который плавит края заготовки.

Соединение посредством наклонного электрода является еще одним способом ручной дуговой сварки.

Широкую известность получил и особый способ – ванный. Стык заготовок закладывается в специальную форму-скобу. Сварка идет до тех пор, пока вся форма не будет заполнена металлом.

Это далеко не все способы дуговой сварки. Каждый профессиональный мастер имеет в своем арсенале множество собственных наработок, хитростей и секретов. Они дают возможность создавать качественные швы при высокой производительности труда.

Классификация способов дуговой сварки в защитных газах

В последнее время большую популярность получило соединение металлических частей в защитной газовой среде. К ней относятся следующие способы ручной дуговой сварки: атомно-водородная, аргонно-дуговая, а также в углекислой среде.

Аргонно-дуговая сварка отличается созданием защитной среды из аргона (инертный газ), который подается в рабочую зону посредством специального сопла. Газ защищает расплав от воздушной среды, в которой особую активность проявляют азот и кислород. Электрод можно применять как плавящийся (сварочная проволока), так и неплавящийся (из вольфрама). Использовать или нет присадки при работе неплавящимся электродом, решает мастер. Это зависит от вида сварного шва. Аргонно-дуговую сварку предпочитают для соединения тонкостенных изделий, изготовленных из цветных металлов и сплавов, а также специальных сталей. Дугу питают от постоянного или переменного тока от обычного сварочного оснащения.

Все большую популярность набирает автоматическая и полуавтоматическая сварка посредством плавящегося металлического электрода в среде углекислого газа, который намного дешевле аргона. Это делает более легким наблюдение за процессом сварки и увеличивает его производительность, которая нередко не уступает скорости сварки под флюсом. Впрочем, имеется и недостаток. Углекислота не может использоваться для сварки цветных металлов, а также сплавов, поскольку имеет высокую окислительную способность. Поэтому ее применяют для соединения конструкций из нержавеющих, низколегированных и углеродистых сталей. Дугу при этом питают чаще всего от постоянного тока обратной полярности.

Для соединения медных заготовок иногда вместо аргона используется азот (азотно-дуговая сварка). Иногда полуавтоматическую сварку проводят в среде водяного пара.

Кроме описанных способов, для соединения цветного металла, а также специальных сталей используют атомно-водородную сварку. В этом случае горение дуги происходит между двумя вольфрамовыми электродами в среде азотно-водородной смеси (получают при разложении аммиака) или водорода.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Контактная сварка: особенности и виды

Контактная сварка является востребованной технологией, которую активно используют в производственных и бытовых условиях. Во время нее производится соединение металлических изделий с использованием сильного нагревания и давления. В результате образуется прочное сварное соединение с ровной поверхностью.

Этот вид сваривания применяется для соединения однотипных изделий, тонких деталей. Несмотря на то, что данный метод уже длительное время применяется в разных областях производства, необходимо изучить его важные особенности и характеристики.

Общая информация

Что такое контактная сварка? А именно что лежит в основе данной технологии? Во время ее проведения производится соединение друг с другом металлических деталей. Этот процесс осуществляется за счет нагревания областей контакта деталей электрическим током с высокой величиной. Дополнительно для усиления сваривания применяется давление, которое осуществляет сжатие деталей с последующим расплавлением и охлаждением области сваривания.

Обычно контактную технологию применяют для однотипных изделий. Ее принцип основывается на преобразовании электрического напряжения в тепловую энергию в области соединения, именно она вместе с давлением образует прочное соединение. Применение электрического тока намного упрощает нагревание. Во время сварки должно создаваться необходимое давление, оно сможет обеспечить хороший контакт между поверхностями.

Обратите внимание! Давление, которое оказывается в процессе контактного сваривания, создают определенные механические части сварочного оборудования. Если технология будет осуществляться в соответствии со всеми правилами, то в итоге можно получить прочный, качественный и ровный шов.

Преимущества и недостатки

Сварка нержавейки и других металлов контактной сваркой является востребованной технологией. Она применяется в разных областях промышленности, и ее распространенность объясняется целым рядом преимуществ:

  1. Использование этого метода сваривания обеспечивает высокую скорость. По сравнению с другими сварками контактная технология создает прочный шов достаточно быстро.
  2. Одна сварочная точка может создаваться за 0,1 секунды. Если выполнить нехитрые расчеты, то можно будет узнать, что профессиональный сварщик за 1 минуту способен будет сделать до 600 соединений.
  3. Для выполнения контактного сварочного процесса не нужно использовать электроды, присадочную проволоку, флюсы и другие расходные материалы. Это позволяет существенно сэкономить финансы.
  4. Деформирование металла не большое. Оно наблюдается только в местах точек.
  5. Процесс сваривания контактным способом достаточно простой, с ним смогут справиться даже новички и специалисты со средней квалификацией.
  6. Контактные электроды изнашиваются длительное время, они имеют длительный срок службы.
  7. При проведении сварочных работ риск возгорания совсем минимальный, по этой причине этот метод считается самым безопасным.
  8. Контактная технология не оказывает вредного воздействия на здоровье человека и окружающую среду. Поэтому ее называют экологически чистой.

Но все же имеются некоторые недостатки, которые обязательно нужно учитывать при проведении контактного сваривания:

  • для проведения сварочных работ требуется дорогостоящее оборудование, которое может себе позволить не каждый;
  • стоит учитывать, действие тока при контактной сварке должно быть высоким — от 1000 Ампер. Это означает, что питание от электрических станций или других источников электроэнергии должно быть мощным;
  • швы, выполненные при помощи контактного метода, обладают не такой герметичностью, как, к примеру, соединения сделанные технологиями с использованием электродов;
  • сварщик при проведении контактной сварки обязательно должен тщательно следить за напряжением в области сваривания, оно не должно быть чрезмерным.

Принцип работы оборудования

Для проведения контактного сваривания могут применяться разные аппараты. В зависимости от условий оборудование может быть подвесным, стационарным или переносным. Часто приборы имеют узкую специализацию, но в продаже встречаются универсальные устройства.

Контактная сварка нержавеющей стали и других видов металла требует от сварщика определенной подготовки, специальных навыков, поэтому ее часто используют на производствах. Особой популярностью пользуется электросварка, а вот ручные методы применяются намного реже, данные аппараты обычно встречаются в автомастерских и на строительных площадках.

Стоит отметить! Каждый сварщик обязательно должен знать какое действие электрического тока используется при контактной сварке. Как было указано выше, оно не должно быть меньше 1000 Ампер, желательно больше. Этот показатель обеспечивает высокую скорость и производительность сварочного процесса.

Устройство контактной сварки состоит из следующих важных компонентов:

  1. Механические элементы. Они помимо электродов включают компоненты для сжатия свариваемых частей, роликов. На стационарных приборах для создания требуемого давления, проката металлических заготовок применяется гидравлика.
  2. В основе электрической части лежит трансформатор сварочного типа. Также в ее состав входят прерыватели цепи и другие необходимые компоненты, которые подают ток к сварной зоне, создают требуемое напряжение в режиме переменного или постоянного тока.
  3. В сложном оборудовании предусмотрено много электроники, которая позволяет применять разные режимы контактной технологии. Также при помощи него можно регулировать ток контактной сварки и другие важные операции.

Виды контактной сварки

Виды контактной сварки имеют характерные отличительные особенности, которые обязательно нужно учитывать при проведении любого из методов. Они могут влиять на качество и вид сварного шва.

Точечная

Рассматривая способы контактной сварки, особое внимание стоит уделить точечному методу. Во время его проведения сваривание может производиться в одной или нескольких точках металлической поверхности.

Прочность и качество соединения зависит от нескольких факторов:

  • форма и размер используемого электрода;
  • показатель силы тока;
  • сила давления;
  • длительность рабочего процесса;
  • степень очищения поверхности металлической детали.

Современное сварное оборудование обладает высокой мощностью и скоростью. Они способны за минуту производить в минуту до 600 сварных соединений. Именно по этой причине данная технология применяется для сваривания частей электроники, кузовных компонентов автомобилей, самолетов, сельскохозяйственной техники. Помимо этого этот метод нашел применение во множестве других областей промышленности.

Рельефная

Контактная рельефная сварка по принципу работы похожа на точечную технологию. Но все имеется характерное отличие — сварное соединение и электрод обладают схожей, рельефной формой. Рельефность придает естественная форма детали, также она может достигаться за счет применения специальных штамповок.

Данная технология используется практически во всех областях промышленности. Также она может применяться в качестве дополнения, для сваривания рельефных деталей. При помощи этого метода часто производиться прикрепление кронштейнов и опорных деталей к заготовкам с плоской формой.

Шовная

Шовная контактная сварка нержавейки или многоточечная технология создает несколько соединений, которые располагаются близко или с перекрытием, формирую единое монолитное соединение. Если между точками находится перекрытие, то шов получается прочным и герметичным. Если же точки находятся близко друг другу, то соединение выходит не герметичным.

В промышленности этот метод применяется редко. Обычно используется перекрывающийся, герметичный шов. При помощи него создают баки, бочки, баллоны и другие подобные емкости.

Стыковая

Во время данной технологии при соединении детали плотно прижимаются друг к другу. После выполняется оплавление всей плоскости контакта. Этот метод имеет подвиды, которые подбираются в зависимости от типа, толщины металла, а также от требуемого качества соединения.

Важно! Самым простым способом считается сварка оплавлением, она предназначена для изделий из легкоплавкого металла с небольшой площадью пятна контакта. Технология с оплавление и плавлением с подогревом подходит для более прочных металлических элементов с огромным сечением.

Процесс сварки

Контактное сваривание имеет важные особенности и нюансы, которые обязательно должны соблюдаться при проведении процесса. Но как показывает практика, чтобы выполнить этот метод не обязательно иметь большой метод, с технологией смогут справиться даже новички.

Но все же в этом деле потребуется знание алгоритма сварочной технологии:

  1. На начальном этапе сварные поверхности требуется очистить, тщательно обработать. Это необходимо для получения прочного и качественного соединения.
  2. При сваривании показатель электрического напряжения на поверхности деталей должен быть одинаковым. Для этого поверхности максимально выравнивают. Они обрабатываются механически, при помощи травления, зачистки, рихтования или обезжиривающих средств.
  3. После детали следует плотно прижать. Это можно выполнить с помощью механизмов или вручную, но в данном случае качество соединения выйдет не таким хорошим из-за недостаточного давления.
  4. Затем при помощи оборудования подается ток на поверхность деталей. Сварщик обязательно должен знать какое действие тока используется при контактной сварке, если он хочет получить прочный и качественный шов.
  5. Выделяемая тепловая энергия от электрического тока производит расплавление требуемой области металла. Она образует жидкое ядро, в котором возникают связи между поверхностями.
  6. Давление, которое подается на металл, предотвращение вытекание жидкого металла за пределы рабочей области.
  7. После прекращения подачи тока жидкое ядро быстро остывает. Оно образует качественное сварное соединение. Шов выходит прочным, ровным и износостойким.

Обозначение на чертежах

Иногда для проведения технологии может потребоваться чертеж или схема контактной сварки. На ней должны быть правильные обозначения параметров и важных критериев этого метода. Ниже имеется фото со схемой данной технологии.

Сварщик должен взять на заметку несколько важных обозначений:

  • на схеме видимый шов отмечается сплошной линией;
  • невидимое соединение — штриховой линией;
  • видимая сварная точка обозначается знаком плюс — «+». Оно выполняется основными сплошными линиями;
  • невидимая точка никак не отмечается.

Сварка, при которой используется контакт в виде электрического тока и давления — востребованная технология, при помощи которой можно создавать прочные и качественные соединения. Она применяется во многих областях промышленности, включая машиностроение, сельское хозяйство.

Этот способ подходит для изделий из разных металлов, сталей, нержавейки, с ним легко работать, и он безопасен для человека и окружающей среды. Но все же перед тем как приступать, стоит заранее узнать, какое действие тока при контактной сварке должно применяться, именно от этого зависит качество работ.

Интересное видео

Советы и советы для начинающих и профессионалов

Справочник по сварке представляет собой исчерпывающее руководство по всем вопросам сварки. В каждом разделе представлена ​​информация для всех, от студентов, которым необходимо разбираться в основах, до опытных сварщиков, которым нужен краткий справочник.

Итак, давайте перейдем к основам, а также к некоторым вопросам и ответам, которые являются хорошей отправной точкой при попытке окунуться в мир сварки.

Что такое сварка?

Сварка — соединение металлических деталей.Используемый процесс заключается в приложении тепла к металлу, которое сплавляет их в прочную связь. В результате получается прочная связь, которая способна поддерживать приложения в производстве, аэрокосмической отрасли и строительстве.

Сварщик дуговой сварки

Как работает сварка

Сварка — это процесс, при котором электрическая дуга расплавляет два соединяемых металла, иногда с использованием расплавленного сварочного стержня или присадочного металла для создания прочного соединения. В процессе сварки отсутствуют химические реакции.Однако, поскольку расплавленный металл вступает в реакцию с кислородом воздуха, образуя оксид металла на свариваемой поверхности, который может ослабить сварной шов, для решения этой проблемы используются различные методы сварки.

Сварка стыков

Чем занимаются сварщики?

Сварщики выполняют следующие виды работ:

  • Активная сварка металлов между собой
  • Работа с блоками питания и горелками
  • Контроль сварных конструкций, соединений и материалов
  • Определение требований к металлу
  • Выбор методов и инструментов сварки
  • Рассчитать размеры свариваемого

Существует более 100 различных сварочных процессов.

Какие бывают сварочные процессы?

Обычными процессами сварки являются дуговая или дуговая сварка, TIG, GTAW или MIG. Различия касаются типа используемого электрода (расходуемый, неплавящийся), защитного газа и типа свариваемого металла.

Что такое дуговая сварка?

При дуговой сварке зазор между электродом и обрабатываемым металлом используется для выделения тепла. Тепло либо плавит два соединяемых металла, либо два металла плавятся вместе с присадочным металлом.Наполнитель может поступать из отдельного стержня с использованием нерасходуемого электрода (не плавится) или сам электрод является наплавочным металлом (расходуемым электродом), который плавится в проекте.

Процесс сварки защищен газом (это называется защитой от дуги), чтобы кислород воздуха не окислялся или не покрывал поверхность шва. Это может ослабить сварной шов. Типы дуговой сварки можно подразделить на методы плавлением и неплавящимся электродом.

Что такое методы дуговой сварки плавящимся электродом?

Типы сварочных материалов для дуговой сварки:

  • SMAW (дуговая сварка в экранированном металле или электродная сварка)
  • MMAW (ручная дуговая сварка металлом), другое название для SMAW
  • GMAW (газовая дуговая сварка металлическим электродом) — MIG и MAG являются подтипами GMAW
  • FCAW (порошковая сварка)
  • SAW (сварка под флюсом)

Методы дуговой сварки неплавящимся материалом

  • GTAW (газовая дуговая сварка вольфрамом)
  • Плазменно-дуговая сварка

Что такое ручная сварка?

Stick, или SMAW (дуговая сварка защищенным металлом) — это процесс, при котором электричество пропускается между электродом и свариваемым металлом.Электрод представляет собой материал, покрытый флюсом. Материал представляет собой металл, совместимый со свариваемыми металлами, и действует как наполнитель. Флюс создает пар, который действует как экран над сварным швом, защищая сварной шов от окисления. Плюс в том, что этот процесс прост в использовании.

Обратной стороной сварки штангой является необходимость замены расходных материалов электрода и образование шлака, который образуется при нагревании флюса, который необходимо отколоть от свариваемых материалов после завершения сварки.Сварка палкой в ​​основном используется для сварки черных металлов, таких как медь, алюминий, никель и чугун.

Что такое сварка TIG или GTAW?

TIG (вольфрамовый инертный газ) или GTAW (газовая дуговая сварка вольфрамом) — это процесс дуговой сварки. В нем используется неплавящийся вольфрамовый электрод для подачи тока на сварочную дугу. TIG используется для соединения цветных металлов (медный сплав, магний, алюминий) и тонких металлов, таких как нержавеющая сталь. Сварочная ванна и вольфрамовый электрод защищены и охлаждаются инертным газом, например аргоном.TIG использует сварочные стержни в качестве присадочного металла.

Что такое сварка GMAW?

GMAW (газовая дуговая сварка металлическим электродом) использует электрическую дугу между обрабатываемым металлом и плавящимся проволочным электродом. Создаваемое тепло заставляет металлы соединяться. MIG (металлический инертный газ) и MAG (металлический активный газ) — это типы процессов GMAW, которые используются в Соединенных Штатах.

Что такое сварка MIG?

MIG использует расходуемый электрод вместе с инертными газами, такими как аргон и гелий. Сплошная стальная проволока подается от машины через наконечник горелки MIG.Наконечник электрически заряжен, расплавляя проволоку в сварочную ванну. Инертный газ, такой как аргон и гелий, используется для защиты дуги и лужи (газ, который нельзя объединять с другими элементами).

Окись углерода, которая не является инертным газом, хорошо работает при сварке MIG, что привело к изменению названия на GMAW. Тем не менее, большинство людей называют этот процесс MIG, хотя это технически неверно.

Сварка включает тепло, электричество и газ, элементы, требующие особого внимания к безопасности (но это весело)

Что такое сварка MAG?

Сварка

MAG используется для сварки стали в смесях кислорода, углекислого газа и аргона.Это процесс GMAW.

Кто открыл сварку?

Сварка была открыта в средние века, когда сварка давлением использовалась для изготовления небольших золотых коробок. Металлические сварные инструменты также были обнаружены с 1000 г. до н. Э. Современная сварка была запатентована в конце 19 века.

Изобретения, которые способствовали открытию сварки, произошли в 19 веке, когда Эдмунд Дэви открыл ацетилен (1836 г.), а сэр Хамфри Дэви создал дугу, используя питание от батареи между двумя угольными электродами.

В 1880 году Огюст Де Меритен из Франции использовал тепло от электрической дуги для соединения свинцовых пластин аккумуляторных батарей. В 885 и 1887 годах были выданы патенты Николаю Н. Бенардосу, ученику Огюста де Меритенса, которому был предоставлен французский патент на сварку. Николай Н. Бернардос и его коллега Станислав Ольшевский получили американский (1887 г.) и британский (1885 г.) патенты на электрододержатель, используемый для дуговой сварки углем. Металлические электроды были впервые запатентованы в 1890 году C.L. Гроб, получивший СШАпатент на дуговую сварку с использованием этого процесса дуговой сварки.

C.L. Гробу приписывают первый известный случай, когда присадочный металл использовался для соединения двух металлических частей в сварной шов.

В каких отраслях используется сварка?

Сварка используется во многих отраслях промышленности, включая авторемонт, судостроение, разработку трубопроводов, аэрокосмическую промышленность, строительство и производство.

Сварка используется в космосе для ремонта

Отрасли с наибольшим количеством паяльных, паяльных и сварочных аппаратов

Отрасль в процентах %
Производство 60
Подрядчики специализированной торговли 6
Техническое обслуживание и ремонт 5
Оптовая торговля товарами длительного пользования 4

Почему сварка важна?

Практически каждая отрасль требует надежного соединения металлов.

Какой вид сварки лучше всего?

Дуговая сварка — самый популярный вид сварки. Существует несколько видов дуговой сварки:

Каждый вид сварки подходит для определенных областей применения. Сварка палкой используется с никелем, медью и алюминием и проста в использовании в таких областях, как ремонт и строительство. Он прост в использовании и идеально подходит для любителя или новичка.

Другие методы, такие как GMAW или MIG, используются со сталью, но из-за использования внешнего газа (vs.Электрод с флюсовым покрытием) он не идеален для использования на открытом воздухе, где газ может уноситься от сварного шва.

Тонкие металлы, например нержавеющая сталь, сваривают методом TIG. Процесс TIP используется практически для всех свариваемых металлов и обеспечивает качественные сварные швы. Обратной стороной TIG является то, что для этого требуется опытный оператор.

Сварке учат в профессиональных училищах и на работе

Есть спрос на сварочные работы?

Ожидается, что в США количество сварщиков будет расти на 4% в год.Существует умеренное обучение без отрыва от производства, и большинство компаний хотят иметь диплом о среднем образовании или его эквивалент. В 2015 году средняя заработная плата в США составляла 38 150 долларов в год или 18,34 доллара в час. Здесь работает около 397 900 сварщиков. (Министерство труда США)

Каков типовой график работы сварщика?

Сварщики обычно работают полный рабочий день плюс сверхурочная работа. Многие компании работают в 2 или 3 смены в день (8 или 12 часов). Работа может выполняться ночью и в выходные дни.

Что такое фрезы?

Ножи для обрезки и резки металла при нагревании в соответствии с требованиями проекта.Процессы, используемые резаками, включают кислородно-газовый (горящий газ), плазму (пар ионизированного газа) и дугу. Резаки также разбирают металл, такой как корабли, автомобили и самолеты. Сварочное и режущее оборудование схожи.

В чем разница между паяльниками, паяльщиками и сварщиками?

Паяльник или паяльник соединяет металл с помощью присадочного металла. Пайка относится к соединению металлов с использованием наполнителя с более высокой температурой плавления, тогда как пайка использует присадочный металл, который нагревается до более низкой температуры.Паяные металлы имеют температуру плавления ниже 804 градусов по Фаренгейту, в то время как Брейзеры работают с металлами, которые имеют более высокую температуру плавления.

При пайке или пайке температура плавления наполнителя выше, чем у соединяемых металлов, поэтому плавится только наполнитель. При сварке соединяемые металлы могут плавиться, создавая возможность ослабления или деформации.

Что такое пайка?

Пайка в основном используется для соединения тонких металлов или чугуна, где существует риск деформации металла при использовании более высоких температур.Этот процесс также используется при нанесении металлических покрытий для защиты от коррозии или уменьшения износа.

Что такое пайка?

Пайка используется для соединения небольших металлических деталей, таких как компьютерные платы и электрические устройства.

Опасны ли сварочные газы?

Вдыхание сварочного дыма опасно, поэтому сварка проводится только в хорошо вентилируемых помещениях.

Опасна ли сварка?

Работа с газом, теплом и горячими материалами может быть опасной при несоблюдении надлежащих мер безопасности.Безопасность и охрана труда У Управления здравоохранения есть строгий набор инструкций, которым необходимо следовать. Все сварщики должны носить очки, защитную одежду, шлем с защитными линзами, термостойкие перчатки и защитную обувь.

Вентиляция необходима при сварке в помещении, чтобы избежать вдыхания дыма

Как стать сварщиком?

Сварщики должны пройти некоторое техническое образование плюс обучение на рабочем месте. Для большинства вакансий требуется диплом о среднем образовании или его эквивалент.В вооруженных силах принято изучать сварочные навыки.

Какие еще навыки должны быть у сварщиков?

Сварщики должны уметь читать чертежи, знать основы математики, быть знакомы с механическими чертежами. По возможности сварщики должны понимать взаимосвязанные принципы химии, металлургии и физики.

Есть ли сертификаты на сварку?

AWS (Американское сварочное общество) предлагает курсы и программу сертификации для получения статуса сертифицированного сварщика или сертифицированного сварщика.Связанные профессии имеют сертификаты, такие как получение статуса сертифицированного инспектора по сварке или сертифицированного роботизированного сварщика.

Есть ли сертификаты пайки?

Институт печатных схем предлагает обучение и сертификационную программу по пайке.

Чем зарабатывают сварщики?

Средняя годовая зарплата сварщиков в 2015 году составляла 38 150 долларов США, что выше, чем в среднем по всем профессиям, который составляет 36 200 долларов США (Источник: Бюро статистики труда США, Статистика занятости)

Промышленность Средняя заработная плата в 2015 году
(U.Долларов)
Подрядчики специализированной торговли 40 580 долл. США
Техническое обслуживание и ремонт $ 38 620
Техническое обслуживание и ремонт 37 070 долл. США
Оптовая торговля товарами длительного пользования 36 380 долл. США

На карте ниже указана средняя почасовая оплата сварщиков.

В США зарплата сварщиков зависит от штата:

Средняя почасовая оплата сварщиков в США.С.

Самая высокая почасовая оплата сварщиков в США — это опытные сварщики на Аляске, которые зарабатывают 43,83 доллара в час.

.

Другие методы сварки — Kemppi

MIG-пайка

MIG-пайка, или дуговая пайка, была внедрена в 1990-х годах. Это очень похоже на сварку MIG / MAG. Наибольшая разница заключается в проволоке из присадочного материала и плавлении основного материала, поскольку основной материал не плавится при пайке MIG.

Поглощение тепла при пайке MIG значительно ниже, чем при сварке MIG / MAG, поэтому пайка MIG особенно хорошо подходит для соединения листов с цинковым покрытием, используемых, например, в автомобильной промышленности.Благодаря низкому тепловложению пластина не сгибается и цинковое покрытие не повреждается. Поэтому автомобильная промышленность проявляет большой интерес к пайке MIG. MIG-пайка также широко применяется в автомастерских.

Лазерная сварка

Принцип лазерной сварки прост: лазерный луч, созданный с помощью углекислого газа или лазера NdYAG, направляется на обрабатываемую деталь для сваривания деталей. Защитный газ используется для предотвращения насыщения свариваемого материала кислородом и для защиты оптических частей сварочного аппарата.

Преимущества лазерной сварки — высокая скорость сварки, узкий сварной шов и небольшая температурная зона, поэтому она лучше всего подходит, когда требуется небольшое тепловое воздействие.

Лазерная сварка точна. Это позволяет выполнять узкие сварные швы и вызывает минимальные изменения свариваемых деталей. С другой стороны, это требует точной подгонки свариваемых деталей, а также использования зажимных приспособлений, и, следовательно, это неэкономично для соединения отдельных деталей.

Сварка под флюсом

Сварка под флюсом — это метод дуговой сварки, при котором дуга горит под сварочным порошком.Присадочный материал подается с помощью отдельно подаваемой сварочной проволоки или механизма подачи проволоки. Во время сварки сварочный порошок на сварочном шве плавится на поверхности сварного шва и образует защитный слой шлака. Сварочный порошок также может содержать металлический порошок, который будет плавиться в сварном шве в качестве присадочного материала во время сварки.

Сварка под флюсом почти всегда осуществляется, по крайней мере, частично в механизированной форме, поэтому при выполнении длинных сварных швов можно достичь высокой производительности. Сварка под флюсом обычно используется в среднетяжелом и тяжелом машиностроении и в доках.

Плазменная сварка

Плазменно-дуговая сварка — это процесс газовой дуговой сварки. Плазма означает перегретый газ при температуре 15 000–25 000 градусов по Цельсию (25 000–45 000 по Фаренгейту), при котором дуга горит в окружении защитного газа между неплавящимся вольфрамовым электродом и заготовкой.

Обычно при плазменной сварке используется присадочный материал, который вводится в расплавленный сварной шов в виде проволоки. При порошковой плазменной сварке присадочный материал вводится в сварной шов с защитным газом в виде металлического порошка.

Высокая плотность энергии плазменной дуговой сварки также позволяет получить дугу, которая полностью проникает в детали. Плазменно-дуговая сварка особенно подходит для механизированных сварочных процессов и используется, например, при сварке нержавеющей стали.

Точечная сварка

Точечная сварка — это процесс резистивной сварки, при котором точки свариваемых деталей нагреваются электричеством до точки их плавления, а затем сжимаются друг относительно друга, сваривая детали вместе.

Точечная сварка применяется при обработке листового металла.Пластины должны быть прижаты друг к другу без образования воздушного зазора. Провар сварного шва регулируется в зависимости от времени точечной сварки и сварочного тока. Для точечной сварки используется газовое сопло специальной конструкции, которое прижимается к поверхности пластины. Газовое сопло обычно имеет небольшие зазоры, через которые может выходить защитный газ.

Сварка трением

При сварке трением трение используется для выработки тепла, необходимого при сварке. Поверхности стыка зажимаются вместе и вращаются друг относительно друга.После нагрева до мягкого состояния поверхности плотно прижимаются друг к другу, таким образом сваривая их. Сварка трением используется, например, при соединении осей и стержней.

Сварка взрывом

Сварка взрывом — это специальный метод сварки для соединения двух разных типов металлов вместе с контролируемым взрывом. Взрыв используется для создания большого давления между металлическими пластинами, которое расплавляет металлы на атомарном уровне. Полученная таким образом составная структура имеет исключительно высокое качество и неизменные металлургические характеристики.

Сварка взрывом используется на объектах, где необходимо соединить два разных типа металла прочным соединением.

.

Методы приварки шпилек | Крепление STANLEY® Engineered

Приварка шпилек разряда конденсатора (CD):

Конденсаторы заряжены до заданного значения на источнике питания. При срабатывании триггера накопленная энергия «разряжается», и электрический разряд создает ванну расплава. Пистолет толкает шпильку в ванну расплава. Шпильки CD имеют на конце специальный наконечник, который выгорает во время сварки.

Рекомендации по применению: Для неструктурных применений с быстрым прикреплением и ненарушенной задней поверхностью.

Дуговая сварка стержней:

При сварке шпилек с протянутой дугой оператор использует сварочный инструмент или пистолет, чтобы прижать шпильку к основному металлу. При срабатывании триггера электрический соленоид пистолета поднимает шпильку на заданную высоту от основного металла. Проведенная дуга плавит основание шпильки и основной металл, образуя ванну расплава. Затем пистолет вдавливает шпильку в ванну расплава, и расплавленный материал удерживается на месте керамической втулкой до образования сварного шва.

Рекомендации по применению: Для приварки конструктивных шпилек с использованием шпилек большого диаметра, наконечников и алюминиевого флюса.

Приварка шпилек коротким циклом:

Подобно сварке шпилек с протягиванием дуги, приварка шпилек с коротким циклом происходит за более короткий период времени, от 20 мс до 30 мс. Он также предназначен для тонкого листового металла и используется почти исключительно в промышленности и автомобилестроении. Обычно он используется для шпилек малого диаметра менее 1/2 дюйма.

Рекомендации по применению: Для полуструктурных применений с быстрым прикреплением и ненарушенной задней поверхностью.

.Заявление о методе сварки

Предварительные требования — Заявление о методе HQ

Существует множество различных процессов сварки, но наиболее часто используемые в строительной отрасли — это газовая сварка и электродуговая сварка . Для обеспечения безопасного проведения всех сварочных работ необходимо обеспечить соответствие следующего:

A- Аппараты для дуговой сварки

B- Рабочее сварочное оборудование

C- Расположение рабочей трубы

D — Рабочие инструкции / процедуры

A — Дуговые сварщики

  • Сварщики Личность
  • Сварщик должен пройти обучение и получить сертификат.
  • Сварщик должен быть в хорошем состоянии
  • Сварщик должен быть обучен безопасной работе

Средства индивидуальной защиты:

Предусмотрено оборудование для обеспечения безопасности, а сварщик должен следить за тем, чтобы оборудование и сварочные материалы были в рабочем состоянии. используется следующим образом:

  • Защитная маска для лица или защитные очки с правильно установленным фильтром, всегда
  • Кожаные перчатки с перчатками всегда.
  • Экраны для постоянной защиты соседних рабочих
  • Защитная обувь, всегда
  • Дыхательный аппарат для закрытых сосудов, всегда

B- Сварочное оборудование

Газовая сварка => Идентификация баллона

  • Кислород баллоны окрашены в черный цвет, а резьба выпускного клапана — правая
  • Ацетиленовые баллоны окрашены в коричневый цвет, а резьба выпускного клапана — левосторонняя
  • Пропан окрашен в синий цвет

Хранение газовых баллонов

  • Газовые баллоны должны храниться в твердом состоянии. стоя в безопасном месте на открытом воздухе.В безопасном месте.
  • Кислородные баллоны должны храниться на расстоянии не менее 3 м от ацетилена.
  • Ацетиленовые баллоны, полные или пустые, должны всегда храниться в вертикальном положении.
  • Кислородные баллоны можно штабелировать горизонтально на максимальную высоту и использовать клинья для предотвращения скатывания.
  • Баллоны должны быть защищены от прямых солнечных лучей или других источников тепла

Обращение с баллонами

  • Руки и одежда должны быть очищены от песка, жира и масла при работе с баллонами, чтобы предотвратить их скольжение и попадание внутрь клапаны.
  • Используемые баллоны обычно должны храниться в специально построенном безопасном компаунде и перемещаться в специально построенных тележках. Если необходимо переместить баллоны, которые не находятся в тележке, регуляторы и шланги должны быть отсоединены.
  • Ацетиленовые баллоны всегда следует транспортировать и использовать в вертикальном положении

Регуляторы газа

  • Регуляторы всегда должны быть установлены на баллонах, чтобы снизить давление газа от давления в баллоне до рабочего давления в выдувной трубе
  • Регулировочный винт регулятора всегда должен быть отпущен до открытия клапана баллона.

Газовые шланги

  • Шланги следует хранить только для одного типа газа
  • Цветовой код для идентификации

— Красный для ацетилена или других топливных газов

— Синий для кислорода

  • Шланги должны быть свободными от порезов, царапин, трещин или ожогов
  • Обратные клапаны и пламегасители, устанавливаемые по мере необходимости

Сварочный контур

  • На строительной площадке сварка обычно выполняется постоянным током (DC ), питается от дизельного генератора

Кабели и кабельные муфты

  • Сварочные кабели и обратные сварочные кабели часто протаскивают по шероховатой поверхности:
  • Их изоляция, следовательно, должна быть подходящей для сопротивления износу
  • Кабели и муфты следует часто проверять на наличие дефектов.
  • Часть кабеля, которая соединяется с держателем электрода, должна быть как можно более гибкой
  • Сварочный отвод должен быть надежно соединен с металлом с помощью специального зажима

Держатель электрода

  • Держатель должен быть полностью изолирован
  • Держатель электрода представляет собой пару подпружиненных губок

Опасности, связанные со сваркой

Основные опасности, связанные с газовой сваркой:

  • Пожар
  • Взрывы
  • Ожоги
  • Повреждение глаз
  • Тепловое напряжение
  • Респираторные заболевания
  • Системное отравление

Опасности и риски, связанные с электродуговой сваркой:

  • Пожар
  • Взрывы
  • Ожоги
  • Повреждение глаз
  • Тепловой стресс
  • Респираторные заболевания
  • Системное отравление
  • Электрический шок
  • Ультрафиолетовое излучение
  • Разрушение озона
C — Рабочее место для дуговой сварки

Чтобы убедиться, что перед началом сварки

  • Не пытайтесь выполнить дикий закрытый сброс
  • Не допускайте попадания шлангов в полосы движения
  • Встаньте на изолирующий коврик welding method statement welding method statement
  • Обеспечьте хорошую вентиляцию в зоне сварки

D — Рабочие инструкции по сварке
  • При сварке всегда требуется огнетушитель
  • Личная безопасность оборудование, которое будет использоваться постоянно
  • Лицевая маска, которая будет использоваться при необходимости
  • Избегайте сварки рядом с легковоспламеняющимися материалами
  • Не оставляйте горелку включенной, когда она не используется
  • Перед тем, как покинуть место нахождения источника огня, необходимо проверить зону

РАЗВЕРТЫВАНИЕ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ ТРУБ

  • Расширение концов медных труб для образования точных соединений в трубы — это общепризнанная стандартная практика.
  • Трубка развальцовывается с одного конца с помощью фирменных торговых инструментов со стальными расширительными головками, обеспечивающими точное расширение.
  • Окружность расширенной трубы должна соответствовать следующей длине трубы (новый внутренний диаметр равен исходному внешнему диаметру)
  • В самой трубе выполнено точное и надежное соединение, обеспечивающее непрерывность участков трубопровода, с помощью только одного паяного соединения Это необходимо, что обеспечивает меньшую вероятность утечек, при этом припой втягивается в соединение с одной стороны.
  • Использование развальцовки трубных соединений никоим образом не ставит под угрозу прочность и долговечность трубопроводной системы, но дополняет систему, обеспечивая точные и надежные соединения.
Catego.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.