Способы и виды сварки: Способы сварки металлов

Простейшие виды сварки плавлением известны с глубокой древности, например литейная сварка. Современная схема сварки плавлением показана на рисунке.

К соединяемым деталям в месте сварки подводят сварочное пламя; производят местное расплавление деталей до образования общей сварочной ванны жидкого металла. После удаления сварочного пламени металл ванны быстро охлаждается и затвердевает, в результате детали оказываются соединёнными в одно целое. Перемещая пламя по линии сварки, можно получить сварной шов любой длины. Сварочное пламя должно иметь достаточную тепловую мощность и температуру; сварочную ванну нужно образовывать на сравнительно холодном металле: теплопроводность металлов высока и быстро образовать ванну может только очень горячее пламя. Опыт показывает, что для сварки стали толщиной несколько миллиметров температура сварочного пламени должна быть не ниже 2700-3000°C . Пламя с меньшей температурой или совсем не образует ванны или образует её слишком медленно, что даёт низкую производительность сварки и делает её экономически не выгодной. Источники тепла, развивающие столь высокие температуры, появились относительно недавно.

Сварочное пламя расплавляет как металл, так и загрязнения на его поверхности, образующиеся шлаки всплывают на поверхность ванны. Горячее пламя сильно нагревает металл на поверхности, значительно выше точки плавления; в результате меняется химический состав металла и его структура после затвердевания; изменяются и механические свойства. Затвердевший металл ванны, так называемый металл сварного шва обычно по своим свойствам отличается от основного металла, незатронутого сваркой. Сварка плавлением отличается значительной универсальностью; современными сварочными источниками легко могут быть расплавлены почти все металлы, возможно соединение разнородных металлов.

Характерный признак сварки плавлением; выполнение её за один этап-нагрев сварочным пламенем, в отличие от сварки давлением.

Самое широкое распространение получили различные способы электрической сварки плавлением, а ведущее место занимает дуговая сварка, при которой источником теплоты служит электрическая дуга.

Электрическую сварку плавлением в зависимости от характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок можно разделить на следующие основные виды сварки:

• электрическая дуговая, где источником тепла является электрическая дуга;
• электрошлаковая , где основным источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток;
• электронно-лучевая , при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производят направленным потоком электронов, излучаемых раскалённым катодом;
• лазерная , при которой нагрев и расплавление кромок соединяемых деталей производят направленным сфокусированным мощным световым лучом микрочастиц-фотонов.

При электрической дуговой сварке основная часть теплоты, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты дуги кромки свариваемых деталей и торец плавящегося электрода расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания дугового разряда, получается от источников питания дуги постоянного или переменного тока. Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса сварки, рода тока и полярности, типа дуги, свойств электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают сварку вручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определенной длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной сварке указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются рабочим-сварщиком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической сварке плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

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

По роду тока различают дуги, питаемые постоянным током прямой (минус на электроде) или обратной (плюс на электроде) полярности или переменным током. В зависимости от способов сварки применяют ту или иную полярность. Сварка под флюсом и в среде защитных газов обычно производится на обратной полярности.

По типу дуги различают дугу прямого действия (зависимую дугу) и дугу косвенного действия (независимую дугу). В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором — дуга горит между двумя электродами. Основной металл не является частью сварочной цепи и расплавляется преимущественно за счёт теплоотдачи от газов столба дуги. В этом случае питание дуги осуществляется обычно переменным током, но она имеет незначительное применение из-за малого коэффициента полезного действия дуги (отношение полезно используемой тепловой мощности дуги к полной тепловой мощности).

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

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

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают следующие способы сварки: без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием), со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом), шлакогазовой (толстопокрытыми электродами), газовой защитой (в среде газов) с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс). Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки. Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

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

Применяются также магнитные покрытия, которые наносятся на проволоку в процессе сварки за счёт электромагнитных сил, возникающих между находящейся под током электродной проволокой и ферромагнитным порошком, находящемся в бункере, через который проходит электродная проволока при полуавтоматической или автоматической сварке. Иногда это ещё сопровождается дополнительной подачей защитного газа.

Основные виды сварки металлов | Полезные статьи о металлопрокате

Сварка – процесс обработки металлов, обеспечивающий их плотное физическое соединение путем нагрева и плавления в месте стыковки, с добавлением связующего или без него. На протяжении многих лет были разработаны различные методы сварки объектов, каждый из которых предназначен для разных типов материалов и используется в определенной области. Классификация методов зависит от типа энергии, используемой для создания шва, благодаря ей различают следующие виды сварки металлов:

• Термический
• Термомеханический
• Механический

На нашем сайте можно заказать следующие услуги:

Термическая сварка

В основе термических способов сварки используется нагрев:

• Электродуговая – один из основных видов сварки металлов. Благодаря производству высокой температуры (не менее 3000 градусов) между электродом и свариваемой поверхностью, получается сваривать большие металлические детали. Электрическая дуга позволяет легко соединять сталь, железо, алюминий, медные сплавы и никель, создавая долговечные и прочные сварные швы.
• Электрошлаковая – сварка, проходящая в вертикальном или близком к нему положении, при котором выделяемое электрическим током тепло проходит через слой жидкого шлака. Чаще всего применяется для соединения материалов большой толщины, отличается высокой эффективностью и минимальным риском трещинообразования, отсутствием деформации стыковых соединений.
• Электронно-лучевая – техника соединения металлов, при которой нагрев осуществляется благодаря энергии ускоренных электронов. Нагрев сфокусированным пучком высокоэнергетических электронов осуществляется локально, поэтому большая часть сборки остается холодной и стабильной. В результате получается очень узкий стык с минимальной зоной термического влияния.
• Плазменная – тип сварки металла, в котором для нагрева используется сжатая дуга, а в качестве источника энергии выступает плазменный ток.
• Термитная – вид сварки по металлу, название которого пошло от применяемых в процессе соединения термитов. Термит – смесь оксида железа и порошкового алюминия. При его нагревании до 1000 градусов происходит бурная экзотермическая реакция восстановления оксида железа. Термин выгорает с огромным тепловыделением (порядка 3000 градусов по Цельсию) и способствует образованию жидкого железа, которое заполняет правильно подготовленные формы, создавая прочный шов. Применяется для:

1. соединения стальных и чугунных изделий большого сечения;
2. ремонта железнодорожных рельсов и дефектов отливки;
3. ремонт валов с трещинами.

Термомеханические методы

К термомеханическому или комбинированному виду сварки относят способы соединения металлов путем их нагрева и давления:

• Прессовая – элементы соединяются благодаря равномерному нагреву и последующему штамповому сжатию.
• Контактная – нагрев производится электрическим током, после чего места соединения подвергаются пластической деформации.
• Диффузионная – соединение получают благодаря взаимной диффузии атомов. Диффузия происходит в верхних слоях металла за счет нагрева и сжатия с длительной выдержкой.
• Сварка ТВЧ – сварные швы нагреваются токами высокой частоты.
• Печная – металл нагревают в горне либо печи, соединяя его ударами молота.
• Термитная с давлением – нагрев производится за счет использования термита (смеси оксида железа и порошкового алюминия либо магния), после чего элементы соединяются под давлением.

Механические методы

Какие еще есть виды сварки металлов? Существует несколько типов сварки с использованием механической энергии и давления. К ним относят:

• Ультразвуковая сварка – разновидность сварки, в которой металлы соединяются под действием ультразвуковых колебаний.
• Холодная – сварка элементов благодаря пластической деформации зоны скрепления, без нагрева от внешнего источника тепла. Различают стесненный и свободный способы.
• Сварка взрывом – метод соединения металлов, при котором происходит процесс динамического давления соединяемых поверхностей за счет энергии, выделяющейся в результате детонации взрывчатого вещества.
• Магнитно-импульсное соединение – это процесс сварки двух элементов с использованием магнитных сил. Самым большим преимуществом использования магнитно-импульсной сварки является предотвращение образования хрупких интерметаллических фаз, следовательно, можно сваривать разные металлы, которые нельзя соединить термической сваркой.

Основные методы сварки

К основным (наиболее распространенным) методам сварки относят электро- и газовую сварку.

Электросварка – получение надежных и долговечных соединений с использованием электрической дуги. Сварочные работы могут производиться как на воздухе, так и в помещении. Различают автоматическую, полуавтоматическую и ручную типы сварки. Последнюю можно назвать самой распространенной. При проведении ручной сварки, сварщик имеет возможность сам определять нужный для него в данной ситуации режим подачи электрода. Полуавтоматический способ предполагает подачу электродной проволоки в зону создания шва специальным устройством.

В процессе сварки металлов применяется специальное сварочное оборудование: компактные инверторы, трансформаторы, выпрямители электрического тока.

Газосварка – метод, позволяющий получать высокопрочные соединения деталей из стали, латуни, бронзы и чугуна.

Сущность и классификация процесса сварки. Конспект

Конспект. Ручная электро-дуговая сварка.

… … …

Введение:

Сварка является одним из технологических процессов, как в области маши­ностроения, так и в строительной индустрии.

Несмотря на большие масштабы использования в промышленности различ­ных видов механизированной сварки, объем применения ручной дуговой сварки се­годня не только не снижается, но и возрастает, что связано с созданием новых мате­риалов и нового оборудования для ручной дуговой сварки.

Электрическая дуга впервые была открыта в 1802 г. профессором физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии В.В. Петровым.

А в 1882 году русский изобретатель Н.Н. Бенардос применил электрическую дугу для соединения металлов. В 1885 году он получил патент под названием «спо­соб соединения и разъединения металлов непосредственным действием электриче­ского тока», используя для этого дугу, горящую между угольным электродом и ме­таллом и питающую электрической энергией от аккумулятора.

Русский инженер-металлург и изобретатель Н.Г. Славянов в 1888 году разра­ботал способ сварки металлическим электродом, в 1891 году он получил два патента под названием «способ и аппараты для электрической отливки металлов» и «способ электрического уплотнения металлических отливок». Бенардос предложил различ­ные способы сварки наклонными металлическими электродами и устройства, в кото­рых подача электрода в зону дуги выполнялась за счет давления пружины.

Однако низкий уровень развития техники в России с тех лет не позволяют использовать и широко развивать идеи Петрова, Бенардоса, Славянова.

Выдающуюся роль в теоретической разработке сварных процессов сыграли видные ученые К.В. Любавский, К.К. Хренов, Г.А. Николаев, Н.О. Окерблам, Н.Н. Рыкалин, Е.О. Патон, В.П. Никитин и др.

Сварка — процесс получения неразъемного соединения двух или более деталей из твердых металлов (материалов) путем их местного сплавления или совместного деформирования с нагревом и без нагрева с получением на границе их раздела прочных межатомных связей, за счет сплавления основного и присадочного материала.

Все виды сварки можно разделить на две основные группы: сварка плавлением и сварка давлением.

При сварке плавлением, кромки свариваемых деталей и присадочный материал расплавляются теплотой сварочной дуги или газовым пламенем, образуя сварочную ванну. При кристаллизации металла сварочной ванны рост кристаллов начинается с сплавленных кристаллов основного металла.

При сварке давлением совместная направленная пластическая деформация свариваемых металлов способствует соприкосновению и перемешиванию их атомов и образованию межатомной связи.

Классификация видов сварки металлов по физическим признакам. В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, различают три класса сварочных процессов: термический, термомеханический, механический.

Вид сварки – объединяет сварочные процессы по виду источника энергии непосредственно используемого для образования сварного соединения.

К термическому классу относятся виды сварки осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии, а именно: дуговая, электрошлаковая сварка, электронно-лучевая, плазменно-лучевая, тлеющим разрядом, световая, индукционная, газовая сварка, термитная сварка и литейная.

К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии и давления, а именно: контактная сварка, диффузионная, индукционно-прессовая, газопрессовая, дугово-прессовая, шлакопрессовая, термитно-прессовая, печная и др.

К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления, а именно холодная сварка, взрывом, ультразвуковая сварка, сварка трением и магнитоимпульсная.

Классификация видов сварки металлов по техническим признакам:

К техническим признакам относятся: способ защиты металла в зоне сварки, непрерывность процесса и степень механизации сварки.

По способу защиты металла различают сварку в воздухе, в вакууме, в защитных газах, под флюсом, в пене и с комбинированной защитой.

По непрерывности процесса: прерывистые и непрерывные.

По степени механизации: ручные, механизированные, автоматизированные и автоматические.

• < Ручная дуговая сварка
• Характеристики основных видов сварки. Конспект >

Физическая сущность и классификация видов сварки

Сварка — технологический процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми деталями любой конструкции при внесении энергии извне в форме теплоты или работы механического сжатия.

Сварное соединение — это часть конструкции в месте, где выполнена сварка деталей.

Сварной шов — часть сварочного соединения, где достигнуто взаимодействие межатомных сил сцепления в результате кристаллизации расплавленного металла, пластического деформирования при сжатии деталей, или сочетания кристаллиза¬ции и деформирования. По сравнению с соединениями, полученными другими способами, сварные соединения обладают монолитностью, непроницаемостью, герметичностью, меньшей массой, более рациональным использованием материалов, меньшими затратами труда, возможностью механизации и автоматизации процесса их получения.

При образовании сварных швов происходит сближение атомов кристаллических решёток двух (или более) твёрдых тел до расстояния, соизмеримого с атомным радиусом r_a (см. рис. 1.2), при котором силы притяжения атомов (как частиц масс) начинают преобладать над силами отталкивания их (как одноимённо заряженных частиц). Суммирование этих сил изображено пунктирной кривой.

Установление межатомных связей на границах раздела соединяемых деталей может быть достигнуто различными технологическими приёмами, определяющими все существующие виды и разновидности сварки. Эти приёмы отличаются формой вносимой извне энергии, способами и средствами защиты сварочной ванны и металла шва, уровнем механизации и другими признаками. Полученная в результате сварки система в термодинамическом смысле представляет собой устойчивую систему, в которой в процессе сварки произошло уменьшение энергии. Однако самопроизвольный процесс образования сварного соединения невозможен, так как реальные свариваемые детали не имеют идеально чистых и гладких поверхностей.

Поэтому в случае сближения атомов до расстояния, соизмеримого с параметром кристаллической решётки, за счёт сжатия (рис. 1.3, а) (сварка давлением — механический класс сварки) необходимо обязательно взаимно деформировать поверхности соединяемых деталей для смятия неровностей и обеспечения надёжного физического контакта, а также активизировать их, сообщив поверхностным атомам некоторую энергию активации.

При этом внешние орбиты атомов должны перекрыть друг друга таким образом, чтобы электроны могли свободно перемещаться с одной орбиты на другую. Это является условием образования в соединении сквозной металлической связи. Усилия сжатия можно уменьшить, если одновременно нагревать свариваемые поверхности (термомеханический класс сварки).

Образование соединений металлических деталей возможно и без применения усилий сжатия (автогенно) за счёт временного местного расплавления кромок для образования общей сварочной ванны (сварка плавлением термический класс сварки). В жидком металле и на образовавшихся межфазовых границах (рис. 1.3, 6) связи между атомами сохраняются. Сквозная межатомная связь в соединении образуется в результате кристаллизации жидкой сварочной ванны, а также развития диффузионных процессов с массопереносом через границу шва.

Таким образом, основной процесс сварки (образование сварного шва) включает установление физического контакта между поверхностями деталей или через жидкий металл сварочной ванны, образования прочных межатомных связей и развития диффузии.

Качество сварных соединений, характеризуемое прочностью, коррозионной стойкостью, отсутствием внутренних дефектов, зависит не только от основного, но и от сопутствующих процессов. Так как при сварке плавлением в сварном соединении появляется зона термического влияния (ЗТВ), то сопутствующими процессами здесь являются:

• изменение структуры и свойств металла в ЗТВ;
• металлургические процессы в сварочной ванне;
• процессы кристаллизации сварного шва;
• возникновение сварочных напряжений и деформаций.

Влияние основных и сопутствующих процессов на качество сварных соединений зависит от состава и свойств свариваемых и присадочных металлов, а также от технологических факторов: режима сварки, средств защиты сварочной ванны и др.

В процессе сварки технологическими факторами можно активно управлять. Состав и свойства свариваемого металла остаются неизменными. Для оценки степени влияния состава и свойств свариваемого металла на протекание основного и сопутствующего процессов введено понятие о свариваемости металлов как способности образовывать неразъёмное соединение с заданными свойствами в условиях принятого технологического процесса. Поскольку эти условия в производстве могут варьироваться, то и оценка свариваемости может быть неоднозначной.

В соответствии с действующими стандартами сварку классифицируют по трём признакам: физическим, техническим и технологическим (рис. 1.4).

По физическим признакам, в зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, различают три класса сварки: термический, термомеханический и механический. В зависимости от источников энергии, используемых для образования сварного соединения, по каждому классу выделено несколько видов сварки.

По техническим признакам сварку классифицируют в зависимости от способа защиты расплавленного металла от воздуха, типа защитною газа и степени механизации.

По технологическим признакам сварку классифицируют по виду электрода, по роду тока, по виду и характеру дуги, по воздействию на жидкий металл.

Литература

Основы сварки и газотермических процессов в судостроении и судоремонте — Бурмистров Е.Г. [2017]

Похожие статьи

Технология сварки в судостроении: способы и виды

С начала применения металла для строительства корпусов судов различного назначения судостроители постоянно занимались поиском более прогрессивной технологии производства. Применение металлоконструкций при изготовлении судовых корпусов позволило значительно повысить прочностные характеристики кораблей.

1 / 1

Использование для сборки несущего каркаса традиционного метода клепки существенно увеличивало вес судна. Эффективно справиться с этой проблемой позволило применения дуговой сварки в судостроении. Такая технология позволила уменьшить общий вес корабля на 10-15%.

К тому же сварные металлоконструкции в сравнении с клепанными предоставляют ряд неоспоримых преимуществ. За счет использования элементов конструкции с минимально допустимым сечением и оптимальной формой появляется возможность значительно снизить общую массу конструкции. Более того, применение меньшего количества крепежных составляющих и элементов более рациональной формы позволяет значительно экономить металл. При этом сварка в судостроении дала возможность не только существенно повысить прочность и надежность всех соединений, но и снизить трудовые и временные затраты на постройку судов. Это достигается благодаря возможности механизации и автоматизации сварочного процесса.

Виды сварки в судостроении

При изготовлении корпусов судов преимущественно применяют дуговые способы сварки. Создание сварных соединения двух деталей происходит за счет разогрева свариваемых кромов и их плавления теплом, выделяемым при горении электрической дуги. Образование расплавленного металла и хорошей текучести металла способствует свободному перемешиванию и образованию единого целого при последующей кристаллизации. .

Подобный механизм образования неразъемных соединений обеспечиваютвиды сварки:

• Ручная электродуговая покрытыми штучными электродами;

• Аргонодуговая неплавящимся вольфрамовым электродов в среде инертного газа;

• MIG/MAG – механизированная сварка плавящимся электродом в среде защитного газа;

• Автоматическая сварка под слоем флюса;

• Газовая сварка.

В судостроении применяется в различной степени каждая из этих технологий. Однако наиболее распространения получила электродуговая сварка. Соединение деталей газокислородным методом стали в последнее время применять все меньше. Это связано в основном с низкой производительностью процесса и вероятностью возникновения деформаций конструкций в результате проведения сварочных операций.

Какие электроды используются для сварки в судостроении

В зависимости от марки судостроительной стали применяют покрытые штучные электроды основного типа: для сварки высокопрочных сталей во всех пространственных положениях и с тонкослойной обмазкой для установки прихваток и сварку на спуск. При работе на полуавтомате применяют как порошковую проволоку рутилового типа в защитном газе CO2, так и порошковую рутиловую проволоку в среде смеси защитного газа Ar/CO2 для сварки во всех пространственных положениях и на керамических подкладках. Кроме того, используют высокопроизводительную металлопорошковую проволоку для сварки угловых швов и заполняющих проходов в нижнем пространственном положении в среде Ar/CO2 или в 100 % CO2.

Выбор сварочных материалов является довольно ответственным этапом подготовки к процессу сварки. Предлагаем ознакомиться с некоторыми рекомендациями, позволяющими сделать правильный выбор сварочных материалов:

• Нужно учитывать толщину деталей, которые будут свариваться. Чем больше этот параметр, тем больший диаметр электрода должен быть. Для сварки металла толщиной 0,5…1,5 мм лучше применять TIG-сварку либо полуавтомат.

• Сварочный материал напрямую зависит от типа сварочного аппаратом, которым осуществляется сварочный процесс.

• Большое влияние на тип и марку сварочного материала влияет марка основного свариваемого металла и требования, предъявляемые к наплавленному металлу.

Подбираем сварочные материалы под сварочный аппарат

• Полуавтомат. Для проведения сварки на этом типе сварочного оборудованиятребуется выбрать оптимальный вариант сварочной проволоки. В зависимости от толщины свариваемого металла, пространственного положения, требумых механических характеристик наплавленного металла и производительности подбирается сплошная или порошковая проволока той или иной марки..

• Аппараты для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG). Наиболее часто процесс TIG сварки применяется в судостроении для сварки алюминия и его сплавов. Для осуществления сварочного процесса нужно использовать вольфрамовые электроды определенной маркировки (легирования) в зависимости от рода тока (постоянный или переменный). Также на выбор марки вольфрамового электрода влияет мощность дуги (величина сварочного тока), на котором будет производиться сварка. Сварочным материалом в этом процессе является присадочный пруток определенного диаметра и марки, который следует подбирать в зависимости от марки свариваемого металла и требуемых механических характеристик.Аппараты для ручной дуговой сварки. Среди аппаратов этого типа в настоящее время наиболее популярны инверторы. Для ручной дуговой сварки применяются покрытые штучные электроды, наиболее популярны в судостроении электроды с основным типом покрытия.

Подбираем электрод для ручной дуговой сварки под свариваемый металл

• Для сварки/наплавки малоуглеродистых, низколегированных конструкционных сталей лучше использовать электроды марок МР, ОЗС (Э42) Они позволят уменьшить вероятность получения шва с «закаленной» структурой.

• При работе с легированными сплавами оптимальным вариантом будет применение марки УОНИ (Э50). Такие электроды дают возможность качественно сварить детали из сталей высокой и повышенной прочности.

Компания КЕДР предлагает широкий ассортимент сварочных материалов и оборудования для различных видов дуговой и газовой сварки. Такое разнообразие позволит без проблем подобрать оптимальный вариант решения для задачи по сварке любой сложности.

Классификация видов сварки плавлением. Сварка

Классификация видов сварки плавлением

Термический класс сварки включает все виды сварки с использованием тепловой энергии.

Сварку плавлением в зависимости от различных способов, характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок деталей можно разделить на следующие основные виды:

• газовая сварка;

• электрическая дуговая сварка;

• электрошлаковая сварка;

• электронно-лучевая сварка;

• плазменная сварка;

• лазерная сварка;

• термитная сварка.

Этот класс характеризуется тем, что сварка осуществляется плавлением кромок соединяемых частей. При этом образуется ванна расплавленного металла. После отвода источника нагрева металл сварочной ванны кристаллизуется и образуется сварной шов, соединяющий свариваемые части. Сварка – сложный и быстропротекающий физико-химический процесс образования соединения материалов. Подготовка заготовок и продуманная технология делают сварку легкой, быстрой.

Из курса физики нам известно, что состояние любого вещества характеризуется взаимосвязью молекул и атомов. Различают четыре основные состояния материи:

• твердое;

• жидкое;

• газообразное;

• плазму.

Твердое тело представляет собой «агрегат» атомов, находящихся во взаимодействии, а его физические характеристики определяются их взаимным расположением (кристаллической решеткой) и химическими связями, действующими между ними.

Соединение сваркой твердых тел можно представить как образование прочных и устойчивых химических связей между атомами соединяемых элементов. Для получения прочного соединения твердых тел необходимо их сблизить до возникновения межатомных связей.

В твердом и жидком состоянии расстояние между молекулами и атомами очень мало. Этим объясняется малая сжимаемость этих веществ и их общее название – «конденсированное состояние».

В газах расстояние между молекулами значительно больше, поэтому газы сравнительно легко сжимать под воздействием внешнего давления.

Различие в электропроводности твердых, жидких и газообразных веществ также объясняется различием расстояний между атомами и молекулами. В твердых и жидких веществах крайние электроны, далеко отстоящие от ядер своих атомов, легко теряют связь с ядром. Благодаря этому появляются свободные электроны, легко перемещающиеся по объему вещества. Такие свободные электроны называются электронами проводимости и являются носителями тока в проводниках. В газах электроны притягиваются только к своим ядрам, поэтому при нормальных условиях газы электрический ток не проводят.

Вся история человечества связана с освоением энергии, в частности тепловой энергии. От древнего пламени костра до управления потоками света в лазерном луче – вот история технологии. В таблице 1 приведены данные о плотности потоков тепловой энергии и минимально достижимых площадях нагрева материалов, т. е. фокусировке потоков энергии в пятно нагрева.

Таблица 1

Энергетические свойства источников тепла

Классификацию сварки можно провести по степени механизации процессов. Тогда выделяют сварку: ручную, механизированную (полуавтоматическую), автоматическую.

Ручная сварка производится оператором (сварщиком) с помощью инструмента вручную, без применения механизмов.

Механизированная сварка выполняется оператором при помощи устройства (машины или механизма), подающего электродную проволоку в зону сварки.

Автоматическая сварка осуществляется без участия человека. При этом механизируются операции по получению сварного шва по заданной программе.

По способу защиты металла различают: сварку в воздухе, в вакууме, в среде защитных газов, под слоем флюса, в пене и т. п.

Общая схема методов сварки плавления (рис. 1) может быть представлена рядом последовательных стадий состояния металла в зоне сварки:

1 – элементы собраны под сварку и закреплены в необходимом положении относительно друг друга. Между элементами остается зазор. В зоне стыка полностью отсутствуют химические связи;

2 – на поверхность металла в зоне стыка воздействуют мощным концентрированным потоком тепловой энергии Q. Подведенный тепловой поток нагревает кромки материала выше температуры плавления. Расплавленный металл обеих кромок сливается, образуется общая ванночка из жидкого металла (сварочная ванна). Ванночка удерживается на частично оплавленных кромках. Зазор между заготовками исчезает. Химические связи в жидком металле близки к химическим связям твердого тела, поэтому эту стадию принято называть образованием физического контакта;

3 – при прекращении теплового воздействия на кромки свариваемых элементов (выключение источника тепла или перемещение его вдоль кромок) зона сварки охлаждается за счет передачи теплоты вглубь свариваемых элементов и в окружающую среду. Происходит кристаллизация сварочной ванны с образованием литой структуры шва, т. е. создание химических связей по сечению свариваемого соединения. Частично оплавленные зерна основного металла на границе сварочной ванны являются основанием для «пристройки» атомов из жидкости для кристаллизации шва.

Рис. 1. Схема стадий образования соединения сваркой плавлением:

1 – сборка под сварку;

2 – образование сварочной ванны под воздействием теплоты;

3 – кристаллизация ванны с образованием сварного соединения;

4 – макроструктура зерен на границе шва.

Рассмотрим основные виды сварки плавлением.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

различных методов сварки | Сварочные процессы

Различные методы сварки и их применение

Хорошая сварка обеспечивает одно из самых прочных сцеплений материалов при производстве. Однако в зависимости от материалов и функции конструкции используются разные виды сварки. В Kimastle мы со всем этим поработали. Как эксперты в области механической обработки, мы помогаем производителям проектировать, производить и интегрировать продукты и оборудование.Найдите минутку, чтобы изучить основы различных методов сварки, чтобы найти метод, который лучше всего подходит для вашей конструкции.

Ручная сварка или дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW) — старейшая и наиболее распространенная форма этой практики. Используя электрод, покрытый инертным материалом, палочка создает дугу, которая испаряет защитный газ, сплавляя металл. Этот процесс вызывает значительное искрение, в результате чего образуется шлак (отходы побочных продуктов наполнителя), который требует очистки.Прочность сварного шва также зависит от типа сварочных стержней и присадочного материала. Кроме того, доступны разные электроды для разных металлов, что обеспечивает универсальность. Из-за нестабильного характера дуговой сварки требуется надлежащая защита и вентиляция.

Благодаря своей простоте и прочности, сварка штангой используется для создания крупномасштабных стальных конструкций, таких как небоскребы и горное оборудование. Из-за шероховатости сварного шва он не идеален для отделки швов или прецизионных соединений.Однако он дешевле и проще, чем другие виды сварки, и идеально подходит для больших и быстрых соединений. Сварные швы палкой распространены во многих производственных процессах:

• Производство тяжелых металлов
• Конструкционные стальные конструкционные материалы
• Судостроение

Сварка металла в среде защитного газа (MIG) — один из самых популярных методов при производстве готовой продукции. Он быстрее и чище, чем сварка штучными швами, идеально подходит для непрерывных швов.Сварка MIG использует заряженный проволочный электрод для создания дуги. Бисероплетение наносится с помощью палочки или пистолета. Поскольку ток течет постоянно, сварочные швы получаются непрерывными и быстрыми. Газовая защита предотвращает разбрызгивание и образование шлака для более чистых сварных швов. Однако, поскольку здесь используется газовая защита, ветер и потоки воздуха могут нарушить процесс. Следовательно, эту технику можно использовать только в закрытых помещениях в контролируемых условиях.

MIG исключительно полезна при сплавлении тонких алюминиевых листов.В результате эта практика популярна в автомобильной и обрабатывающей промышленности. Как один из самых быстрых и простых методов, он особенно эффективен для массового производства. Он также универсален, способен плавить сталь, углеродистую сталь, магний, алюминий и другие сплавы. Однако, поскольку сварка MIG не может быть достигнута на открытом воздухе, она не так распространена в строительстве.

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) — это универсальный метод, при котором не образуются токсичные пары или шлак.В результате сварщики могут добиться чистого соединения практически с любым типом материала. Фактически, сварка TIG может использоваться для стали, бронзы, меди, алюминия, магния, латуни и даже золота. Сварка TIG возможна во всех положениях сварки, что идеально для точных соединений. Поскольку в процессе не образуются вредные пары или дым, его можно проводить в закрытых или закрытых помещениях.

Благодаря своей универсальности и чистоте, сварка TIG используется во многих отраслях промышленности.От изготовления до ремонта сварочные швы TIG эффективны для различных материалов и различной толщины. Общие области применения включают аэрокосмическое производство, автомобилестроение и скульптуру изобразительного искусства. Точные и чистые сварные швы оставляют отполированное соединение, которое одновременно эстетично и долговечно.

В Kimastle мы специализируемся на всех видах сварки для больших и малых проектов. Что еще более важно, мы работаем с вами на каждом этапе пути, чтобы обеспечить наилучшие возможные результаты.Чтобы получить помощь с производственным дизайном, свяжитесь с нами сегодня по телефону 586-949-2355 и узнайте больше о том, что мы можем предложить. Используя ваше видение и наш опыт, давайте создадим что-то, что будет надежным.

Виды сварочных процессов

Работа с металлом может быть пугающей, но в то же время она может придавать сил. Производители стали способны превратить одни из самых прочных в мире материалов в различные формы и изделия.Сварка — это процесс сплавления материалов, таких как металлы или термопласты, для их бесшовного соединения. Процесс сварки включает в себя приложение тепла и давления к соединяемым материалам в дополнение к фильтрующему материалу.

С появлением технологий процесс сварки эволюционировал с годами. Однако важно понимать различия между всеми существующими методами сварки, чтобы принять обоснованное решение, когда дело доходит до выбора правильной техники сварки для работы.Сегодня многие процессы можно выполнять с помощью автоматизированного оборудования, однако для некоторых проектов требуется профессиональная помощь, чтобы вручную настроить продукт. Сварка требует работы и практики, и ее лучше всего усвоить с помощью и под руководством профессиональных производителей стали.

Для вашего понимания вы можете узнать о различных типах сварочных процессов:

Принцип соединения двух металлических частей с помощью проволоки, соединенной с током электрода, называется сваркой в ​​среде инертного газа (MIG).В этом типе процесса сварки вдоль проволочного электрода используется защитный газ, который нагревает два соединяемых металла. Для этого метода требуется источник постоянного напряжения и постоянного тока, и это наиболее распространенный промышленный процесс сварки. Процессы MIG или GMAW подходят для плавления низкоуглеродистой стали, нержавеющей стали, а также алюминия.

Дуговая сварка также называется дуговой сваркой защищенного металла или просто «палкой».Это самый простой из всех видов сварки. Сварочный стержень использует электрический ток для образования электрической дуги между стержнем и соединяемыми металлами. Для сварки чугуна и стали этот вид сварки часто используется при строительстве стальных конструкций и в промышленных производствах. Сварку палкой можно применять при производстве, строительстве и ремонте.

В сварочном процессе используется неплавящийся вольфрамовый электрод.Этот вольфрамовый электрод используется для нагрева основного металла и образования сварочной ванны. Сплавив два куска металла вместе, можно создать автогенный шов. Для этого типа сварки сварщик должен обладать большим опытом, поскольку это очень сложный процесс. Этот процесс сварки используется для выполнения высококачественных работ, когда требуется высококачественная стандартная отделка, без необходимости чрезмерной очистки путем шлифования или шлифования.

В качестве альтернативы защитной сварке была разработана порошковая сварка.Этот процесс сварки очень похож на процесс MIG или GMAW, за исключением того факта, что в FCAW используется специальная трубчатая проволока, заполненная флюсом, а защитный газ не всегда требуется, в зависимости от наполнителя. Этот вид сварки известен тем, что он чрезвычайно дешев и прост в освоении. Однако его применение имеет несколько ограничений, и результаты часто не являются эстетически приятными, как при использовании некоторых других методов сварки. Полуавтоматическая дуга часто используется в строительных проектах благодаря высокой скорости сварки и портативности.

Профессиональные производители металлоконструкций в Northern Weldarc хорошо обучены изготовлению металлоконструкций для различных проектов в различных отраслях промышленности. Конструкционная сталь может быть преобразована для различных целей, а также может использоваться для ряда приложений. Мы в Northern Weldarc используем высокотехнологичное оборудование для производства стали и ее изготовления для различных нужд. Если вы хотите узнать больше о нашей работе и проектах, которые мы реализовали для наших клиентов, свяжитесь с нами сегодня!

Теги: Профессиональные изготовители стали, Типы сварочных процессов, Процесс сварки
Отправлено в изготовление стальных конструкций, изготовление стальных конструкций, Уроки конструкционной стали, Без категории | 5 комментариев »

Различные типы сварочных процессов и советы PRO

Сварка — увлекательный процесс, восходящий к 1904 году, когда был разработан электрод с покрытием.В этом документе мы рассмотрим типы дуговой сварки, процессы и дадим несколько полезных советов.

Проще говоря, дуговая сварка — это процесс соединения металлов.

Процесс сварки включает в себя источник сварочного тока для генерирования электрической дуги для плавления свариваемого основного материала, а также любых используемых расходных материалов. Затем это связывает отдельные отдельные металлы вместе.

ВАЖНО:

Это написано для опытных и компетентных операторов.Если вы не полностью знакомы с принципами работы и безопасными методами работы с оборудованием для дуговой сварки и резки, мы настоятельно рекомендуем вам прочитать буклет Cigweld / ESAB «Меры предосторожности и безопасные методы при дуговой сварке, резке и строжке» со ссылкой 0-5407 доступно на сайте www.cigweld.com.au или по электронной почте [email protected]

Do НЕ разрешать необученному персоналу устанавливать, эксплуатировать или обслуживать оборудование. НЕ пытайтесь установить или эксплуатировать оборудование, пока вы полностью не прочитаете и не поймете эти инструкции.Если вы не полностью понимаете эти инструкции, обратитесь к своему поставщику за дополнительной информацией. Обязательно прочтите Меры предосторожности перед началом любой установки.

Виды сварочных процессов

Существует четыре основных типа процессов дуговой сварки. Они называются сваркой палкой (SMAW), сваркой MIG GMAW, сваркой TIG GTAW и дуговой сваркой под флюсом FCAW. В этом посте мы подробнее рассмотрим эти четыре процесса.

1. Сварка STICK (SMAW)

Сварка палкой — это простейший вид сварки.Технический термин здесь — дуговая сварка защитного металла, сокращенно SMAW. Исторически она также была известна как ручная дуговая сварка металла (MMAW). «Палка» — это сленговое название, производное от одного из материалов, используемых в процессе. При сварке палкой используется источник питания, который выдает электрическую дугу постоянного тока. Этот ток протекает через сварочный электрод, покрытый флюсом. Покрытие гарантирует, что зона сварки не будет подвергаться воздействию воздуха во время плавления стержня. Этот метод относительно дешев и совместим с большинством металлов.SMAW широко используется в ряде приложений, например, на строительных площадках, в мастерских, верфях, в трубопроводах, при ремонте ферм, D.I.Y и т.д.

2. Сварка МИГ (GMAW)

Газовая дуговая сварка металла, обычно называемая MIG, представляет собой процесс дуговой сварки, при котором между расходуемой мигрирующей проволокой и заготовкой образуется электрическая дуга, которая нагревает эти материалы, заставляя их плавиться и образовывать лужу расплавленного металла, которая соединяется вместе. Зона нагрева покрыта защитным газом, который защищает сварочную ванну от атмосферного загрязнения.MIG — это простой, быстрый и широко используемый процесс, с которого рекомендуется начать, если вы новичок в сварке.

3. Сварка TIG (GTAW)

Газовая вольфрамовая дуговая сварка, обычно называемая TIG, представляет собой процесс дуговой сварки, в котором для подачи электрического тока в сварочную ванну используется вольфрамовый электрод. Для этого процесса также требуется защитный газ, обычно аргон, чтобы защитить металл шва от атмосферного загрязнения. Процесс TIG требует гораздо большего опыта и может быть довольно сложным для неопытных.GTAW обычно используется для сварки тонких профилей из нержавеющей стали и цветных металлов (например, алюминиевых, магниевых и медных сплавов).

4. Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

FCAW, также называемая сваркой порошковой проволокой, представляет собой полуавтоматический или автоматический процесс. Для FCAW требуется расходный трубчатый электрод с непрерывной подачей, содержащий флюс. Также требуется источник питания постоянного напряжения или, реже, источник питания постоянного тока, а также подаваемый извне защитный газ, который защищает металл шва от атмосферного загрязнения.Не вся порошковая проволока может работать без газа, поэтому рекомендуется обращаться к паспорту производителя на используемую сварочную проволоку. Общие области применения для дуговой сварки FCAW, строительства, тяжелого промышленного производства, землеройных работ, судостроительных верфей.

Сварочное оборудование

Теперь, когда вы выбрали наиболее предпочтительную технику сварки, давайте взглянем на оборудование, которое вам понадобится для удовлетворения ваших потребностей в сварке. Если вы новичок в сварке, мы бы порекомендовали два основных типа сварочного оборудования — сварочный аппарат MIG или многофункциональный сварочный аппарат MIG / TIG / Stick
.Последний вариант удобен независимо от того, какой основной тип дуговой сварки вы выбрали. Хотя электрические сварочные аппараты дешевле, вам нужно будет много попрактиковаться, чтобы овладеть им. Итак, если вы только начинаете или не занимаетесь сваркой регулярно, вам следует приобрести сварочного аппарата с механизмом подачи проволоки.

Все новые аппараты снабжены руководством пользователя, которое предлагает пользователю некоторую информацию о безопасности и механическую информацию о сварочном аппарате. В руководстве также есть пара простых процедур сварки для новичков.Людям, которые плохо сваривают или только что приступили к сварке, рекомендуется постоянная практика, прежде чем браться за настоящие сварочные работы.

Средства защиты персонала (СИЗ)

При сварке вам понадобится сварочный шлем, чтобы защитить глаза и лицо от яркого света, тепла и брызг, образующихся на сварочной дуге. Есть разные типы сварочных шлемов. Cigweld / ESAB работают над руководством, которое поможет выбрать подходящую сварочную маску для вас.

Носить Защитную одежду из прочного негорючего материала и защиту для ног.Если уровень шума слишком велик, используйте одобренные беруши или наушники.

Другое сварочное оборудование и материалы для вашего типа сварочных процессов

Не забудьте упомянуть, что вам также понадобятся магниты и зажимы, которые помогают удерживать металлы на месте во время работы. Другое полезное оборудование, такое как специальные рабочие стенды и столы, предназначенные для сварки, а также сварочные одеяла из стекловолокна, которые предотвращают распространение искр. Последний инструмент — приварной язычок, который пригодится для создания ручек, отверстий, фланцев и подобных механических деталей путем приваривания их к трубе или подобному металлическому объекту.Вы можете получить приварные язычки разных форм и размеров.

Но сварка — это не только инструменты и оборудование; некоторые расходные материалы тоже требуются. Сварочные материалы включают порошковую проволоку и проволоку MIG, которые изготавливаются из разных материалов и разных диаметров. В зависимости от предпочитаемой вами техники сварки вам также потребуются прутки для TIG или газовой пайки, флюс, электродные стержни и трубки. У вашего ближайшего дистрибьютора будут все необходимые инструменты и материалы на продажу

Наконечники для сварки

Как и любое другое приятное занятие, есть вероятность, что вы испытаете волнение, связанное со сваркой.Однако не теряйте мотивацию, если ваши первые сварные швы не получились такими, как вы надеялись! Сварка — это искусство, и оно требует много-много практики.

1. Безопасность прежде всего

Безопасность превыше всего Начните с изучения того, как правильно пользоваться инструментами. Принимайте соответствующие меры предосторожности для вашей безопасности на каждом этапе процесса сварки. Вы найдете полезную информацию по технике безопасности в своих руководствах по эксплуатации https://www.cigweld.com.au/manuals/

2. Поддерживайте чистоту на рабочем месте

Невозможно переоценить важность чистой рабочей зоны; он делает работу гладкой и легкой, обеспечивая при этом великолепный профессиональный вид сварного шва.Итак, уберите все предметы, которые могут вас беспокоить, включая такие незначительные, как капли масла. Не позволяйте ничему влиять на внешний вид вашего готового продукта.

3. Проведите предварительное исследование выбранного вами типа сварочного процесса.

Выполнение домашней работы перед любыми сварочными работами избавит вас от некоторых проблем. Найдите лучшую технику для материала, который вы хотите сваривать, а также подходящие материалы и инструменты. Не приступайте к сварке, если у вас нет подходящих материалов, инструментов и, что наиболее важно, навыков и опыта для сварки таких материалов.

4. Устраивайтесь поудобнее

Максимальный комфорт играет большую роль не только в безопасности оператора, но также может способствовать качеству готового сварного шва.

5. Вдохновляйтесь профессиональными сварщиками

Для новичка в сварке важно оставаться заряженным и вдохновленным. Лучшие источники вдохновения — это профессиональные сварщики и любители, которые занимаются бизнесом долгое время. Вы также найдете полезные советы и рекомендации в Интернете.Не стесняйтесь задавать вопросы на форумах, если что-то застрянет. Помните, что лучшая форма обучения — это задавать вопросы. Постарайтесь как можно больше экспериментировать, но без ущерба для вашей безопасности. Вдохновляйтесь сваркой на нашей странице в Instagram, где мы каждый день делимся веселыми и впечатляющими сварочными проектами.

6. Работайте над сварочными проектами, которые сделают вас счастливыми

Счастье побуждает нас делать больше. Вам следует постараться сделать свой первый сварочный проект таким, который принесет вам удовольствие, счастье и удовлетворение.
Продолжайте учиться и тренируйтесь! Мы уверены, что вы научитесь достаточно, чтобы начать свой сварочный путь.

Каковы 4 типа сварочных процессов — подробное руководство

Доступны различные типы сварочных процессов. использовать. Часто бывает трудно определить, какой из различных типов Сварочные процессы заслуживают изучения и использования от проекта к проекту. Каждый из у них есть свои преимущества и недостатки.

Какие 4 типа сварочных процессов используют профессионалы отрасли? Есть сварка MIG, TIG, стержневой сваркой и сваркой под флюсом. Каждый из них имеет свой набор преимуществ и недостатков, и различные сварочные проекты требуют различных методов, чтобы работа выполнялась в соответствии с наилучшими возможными стандартами.

Если вам интересно, какой тип сварки использовать для вашего проекта, прочтите эту статью. К концу вы узнаете много нового о каждом виде сварки.

Вы сможете определить, какой процесс лучше всего подходит для вашего проекта, основываясь на материалах, которые вы используете, степени проникновения, в которой вы нуждаетесь, и на том, должен ли он выглядеть так же надежно, как и функционирует.

Давайте теперь посмотрим на различные типы сварки.

Сварка МИГ (GMAW)

K \ MIG — это первый вид сварочного процесса. Это самый популярный и часто используемый вид сварки благодаря своей универсальности и простота использования. Это также известно как газовая дуговая сварка металла (GMAW).

Что такое сварка MIG?

MIG используется металлический инертный газ (следовательно, MIG) в качестве экрана вдоль проволочного электрода во время процесса сварки. Это нагреет 2 металла, которые необходимо соединить и сплавить вместе.

Этот метод сварки требует постоянного напряжения и использует источник постоянного тока (DC) в качестве источника питания. Существует 4 метода переноса металла: шаровидный, с коротким замыканием, распыление и импульсное распыление.

Сварка МИГ — одна из старейших сварочных технологий, возникшая в 1940-х годах.Благодаря своей универсальности и простоте освоения, он стал предпочтительным процессом практически для всех доступных сварочных работ в помещениях и на промышленных предприятиях. Практически каждый может научиться сварке MIG.

Как это работает?

Этот процесс работает с использованием расходуемой проволоки. Проволока подается с катушки через пистолет и попадает внутрь стыка в металле, который вы пытаетесь сварить.

В процессе используется сварочная горелка, работающая на инертном газе.Это дает достаточно тепла в вашей дуге, чтобы расплавить проволоку, через которую вы протягиваете дугу, и превратить ее в валик на стыке.

Есть несколько разных проводов, которые вы можете использовать. В распространенными типами проволоки для сварки стали MIG являются ER70S-3, которая используется для довольно много чего угодно, и ER70S-6, который отлично подходит для алюминия или для проектов, которые нужно больше раскислителей, например грязных и ржавых базовых материалов.

Обычно хороший диаметр проволоки составляет 0,030 дюйма. Он отлично подходит для универсальной сварки металлов самых разных типов и толщин.

Для более тонких материалов используйте 0,023 дюйма, потому что это снизит тепловложение и предотвратит прожигание или деформацию основания. Для толстого материала вам понадобится больше тепла и проволока диаметром 0,035 дюйма.

Связанная статья: Какую проволоку следует использовать для сварки MIG? Прочтите мое полное руководство здесь.

Затем вам нужно решить, какой будет ваша защитная сила. Вы можете выбрать из 100% двуокиси углерода или смеси от 75% аргона до 25% двуокиси углерода.

Смешанный газ лучше всего подходит для универсальных проектов. Эта смесь будет производить меньше брызг, сделает бусины более красивыми и не прожигает более тонкие металлы так легко.

Углекислый газ сам по себе обеспечивает более глубокое проплавление для более прочных сварных швов, которые должны выдерживать большую нагрузку, но также значительно увеличивает разбрызгивание, поэтому вам нужно будет потратить много времени на чистку после этого.

Он также дает более грубые валики, чем смешанный газ, поэтому ваш сварной шов будет прочнее, но не будет выглядеть так красиво.

Связанная статья: Не знаете, какую газовую смесь использовать при сварке? Ознакомьтесь с моим полным руководством здесь.

После определения этих параметров вы готовы к настройке машины. Для правильной работы машины важно определить напряжение и силу тока.

Большинство современных сварочных аппаратов MIG позволяют вводить диаметр проволоки и толщину металла, а также автоматически настраивать аппарат в соответствии с настройками напряжения и силы тока, а также скоростью подачи проволоки.Это позволит вам расслабиться и при необходимости внести небольшие коррективы.

После этого нужно выбрать правильное положение сварки. Положение, которое вы выберете, будет зависеть от того, где находится металл, который вы свариваете.

Плоские позиции приятны и просты. Вы можете просто держать пистолет под углом 90 градусов к заготовке и вставлять присадочный металл непосредственно в стык.

Тройники являются наиболее распространенными сварными швами, которые также называют угловыми сварными швами.Это просто изменяет угол наклона ружья на 45 градусов и использует несколько проходов.

Горизонтальные сварные швы используются, когда заготовка расположена горизонтально перед вами. Вам необходимо отрегулировать угол наклона пистолета не более чем на 15 градусов, чтобы присадочный металл не скатился по дну сварного шва.

Вертикальная сварка MIG — это довольно сложно, потому что вам нужно бороться с гравитацией во время сварки. Может помочь небольшое снижение напряжения и силы тока.Сварку тонких металлов в этом положении следует выполнять сверху вниз, чтобы металл не расплавился. Для толстых металлов необходимо начинать с нижней части и двигаться вверх, чтобы вы могли контролировать размер сварочной ванны.

Верхнее положение — самое сложное для сварочных работ положение, поскольку сила тяжести и скорость горелки работают против вас. Вам нужно будет снизить напряжение и силу тока, а также уменьшить диаметр расходуемого провода, чтобы сварочная лужа оставалась достаточно маленькой, чтобы ее можно было контролировать.Всегда перетаскивайте (или толкайте) пистолет быстро, чтобы металл сварного шва не успел выпасть из стыка.

Преимущества сварки MIG

У MIG-сварки много преимуществ, поэтому это один из самых популярных видов сварочных технологий, который используется в таких распространенный способ. Это лучшая универсальная сварка, которую вы можете сделать.

Сварку MIG довольно легко освоить. Из всех техник только 2 относительно сложные и требуют более точной техники и навыков.По сравнению со всеми другими видами сварки, этому легче всего научиться, и большинство людей усвоит его очень быстро.

Сварка MIG также отличается исключительной гибкостью. Универсальность делает его по-настоящему популярным. Сварку MIG можно использовать практически для любых толщин и типов металлов. Вы можете даже сваривать низкоуглеродистую и нержавеющую сталь, никель и алюминий с помощью сварки MIG, изменив несколько настроек на вашем аппарате!

Сварка MIG также позволяет получать очень прочные и высококачественные сварные швы. Эти сварные швы обычно предназначены для людей, обладающих безупречной техникой, но при сварке MIG есть много прощения за небрежную технику, поэтому даже новички могут производить сварные швы, которые выдерживают стресс-тесты.

В этой сварке не используется флюс, поэтому вам не нужно беспокоиться о захвате шлака в металлическом сварном шве или его загрязнении, достаточном для предотвращения прочной готовой продукции.

Это также самый безопасный процесс сварки. Газовый экран защитит дугу практически от чего угодно, от загрязнения элементов, и практически не производит брызг, которые вы можете почистить позже.

Недостатки сварки MIG

MIG также имеет ряд недостатков.

У него очень большое тепловложение. Это означает, что он менее идеален для использования методов вертикальной и потолочной сварки, потому что он может очень легко прожечь или расплавить основной металл.

Он также имеет довольно сложную настройку. Сварка MIG включает множество различных деталей. У вас есть пистолет, подача газа, постоянное электроснабжение, система подачи проволоки и охлаждающая вода.

В каких ситуациях вы бы использовали сварку MIG?

MIG отлично подходит для толстых металлов. Это также работает, когда вам нужно быстро завершить работу. Новички также найдут MIG сварка проще в использовании.

Это делает сварку MIG отличным вариантом для сварки в тяжелых условиях. Работать с большими кусками металла намного проще.

Сварка TIG (GTAW)

Сварка TIG — это гораздо более сложный процесс. Это менее щадящая и небрежная техника, но она используется регулярно из-за ее способности проникать глубоко и легко обрабатывать сложные металлы.

Этот процесс также известен как газо-вольфрамовая дуговая сварка (GTAW). Он обычно используется для обработки толстых металлов и цветных металлов, таких как алюминий.

Это еще один процесс, в котором используется дуга, но в этом сварке используется вольфрамовый электрод. Процесс занимает больше всего времени из-за своей сложности.

Что такое сварка TIG?

TIG была изобретена в 40-х годах компанией Northrop Aircraft Corporation. Он был создан, чтобы помочь при сварке алюминия и магния, поэтому вы можете соединять сплавы в авиастроении.

Как это работает?

Сварка TIG с использованием электрической горелки с вольфрамовым электродом. Это подает ток на сварочную дугу. Расходный присадочный стержень одной рукой подается в сварочную ванну, а другой удерживает горелку.

Инертный газ охлаждает и защищает работу. Нагрев регулируется либо педалью, либо кончиком пальца.

Во-первых, вам нужно очистить и подготовить металл. При сварке TIG важно, чтобы металл был идеально чистым и не имел следов масла, ржавчины, оксидов, краски и других загрязнений.

Необходимо удалить даже металлическую стружку.

Затем выберите электрод TIG для работы. Есть 6 различных типов. Электроды из чистого вольфрама доступны по цене и обеспечивают стабильную дугу.

Торированные электроды являются наиболее распространенными типами. Они смешивают торий с вольфрамом для более прочного наконечника электрода. Эти советы прослужат дольше.

Серые электроды используются при сварке постоянным током из-за низкой силы тока. Электроды из лантана — самые универсальные.

Цирконированные электроды используются в проектах переменного тока, где требуется электрод, устойчивый к загрязнению. Электроды из редкоземельных металлов обеспечивают стабильную дугу и служат дольше.

Также необходим защитный газ . Чистый аргон довольно распространен, потому что его можно использовать с любым типом металла. Подходит для узких дуг.

Газовая смесь аргона и гелия увеличивает силу тока для горячих сварных швов. Он хорошо работает со всем, кроме мягкой стали.

Аргон и водород увеличивают нагрев при сварке для более глубокого проплавления.

Преимущества сварки TIG

TIG имеет множество поклонников по разным причинам.

Обеспечивает очень точную и контролируемую сварку. Это процесс, который дает вам максимальный контроль над вашим сварочным проектом.

Он также обеспечивает самую гладкую поверхность. Многие люди предпочитают сварку TIG для художественных проектов из-за того, насколько эстетичен готовый продукт. Вы также можете использовать сварку TIG для самых разных металлов.

Сварка TIG работает со всем, , включая цветные металлы, такие как алюминий, магний и медь.

Недостатки сварки TIG

К сожалению, этот метод не превзошел MIG-сварку как самый популярный метод, поскольку он также имеет ряд серьезных недостатков.

Этот метод сварки является наиболее сложным для освоения. Это чрезвычайно сложно и требует тонкого контроля.

Он абсолютно не прощает плохой техники, поэтому вы должны иметь высокий уровень точности и навыков, чтобы дуга держалась на нужном расстоянии от металлической заготовки, провар проходил достаточно глубоко, а сварной шов оставался прочным.

TIG — медленный процесс. Из-за необходимой точности и нестабильного контроля температуры, которым вы управляете самостоятельно, а также из-за того, что этот метод требует использования обеих рук, это также чрезвычайно медленный процесс.

Не может быть автоматизирован. В отличие от других методов сварки, сварку TIG нельзя автоматизировать для использования в производстве и робототехнике. Это требует от человека достаточного количества времени, чтобы справиться с работой.

На это уходит больше времени. Несмотря на то, что это обеспечивает наилучшую обработку деталей, для выполнения простых задач требуется значительно больше времени, поэтому он менее популярен для сварных швов, которые не должны выглядеть идеально.

Сварка TIG также менее безопасна, чем другие методы. В нем используются электроды, которые не являются расходными материалами и также не покрыты флюсом. Это означает, что они не будут хорошо экранировать вашу дуговую лампу, что делает ее очень опасной в использовании. Это только усугубляется использованием дуг и газов, которые поддерживают очень высокий уровень тепла.

В каких ситуациях вы бы использовали сварку TIG?

Сварка TIG является предпочтительным методом сварки, когда вы работа с очень тонким материалом.Потому что вы можете точно контролировать тепло, вы можете соединять тонкие куски металла вместе без плавления, подгорания или искажая ваш основной металл.

TIG — лучший вариант для соединения проводов вместе для стальных корзин. Это также отлично подходит для вакансий с небольшим бюджетом. Он соединяет металлические части напрямую, а не использует присадочные металлы. что удешевляет и снижает вероятность выхода из строя.

Ручная сварка (SMAW)

палкой также называется дуговой сваркой защищенного металла (SMAW).Эта сварка требует ручной сварки палкой.

Эта палка использует электрический ток для создания дуги между металлами, которые необходимо сплавить.

Он регулярно используется в стальных конструкциях и промышленных предприятиях, поскольку может глубоко проникать.

Что такое сварка палкой?

Ручная сварка — наиболее часто используемый из всех методов дуговой сварки. Он использует электрод с электрическим током для сплавления различных металлов.

Электрод изготовлен из твердого металлического стержня (или стержня), который окружен покрытием из металлических порошков и соединений, которое включает связующий агент, помогающий связать поверхность.

Затем электрический ток помогает образовать электрическую дугу между сплавленными металлами и электродом. Электрод будет обеспечивать сварной шов присадочным металлом, проводя электрический ток.

Этот вид сварки тоже довольно старый, возник в 1800-х гг.Со временем процесс был обновлен с использованием разных связующих, электроды и покрытия.

Как это работает?

При сварке штангой используется электрод, покрытый флюсом до сформировать сварной шов в стыке. Это облегчает прохождение электрического ток от электрода (или сварочной палочки) и точка контакта с основной металл, используя дугу.

Электрод начнет плавиться, а флюсовое покрытие был помещен на него, создаст защитный газ, предотвращающий расплавленный металл. от окисления.(Вот почему этот процесс также известен как экранированная металлическая дуга. сварка.)

Последняя часть этого процесса включает в себя тщательную очистку, потому что газовое облако, которое оседает на металле во время его охлаждения, превращается в шлак.

Когда вы закончите сварку, вам нужно будет удалить шлак. Это простой процесс, не требующий большого количества оборудования.

Преимущества сварки штангой

Многим нравится сварка штангой, потому что это очень просто.

Stick — это самый простой способ сварки, и мастерство, когда дело доходит до техники. К тому же само оборудование простое в использовании. Этот процесс также очень недорогой, поскольку и оборудование, и стержни (или палки) стоят гораздо меньше денег, чем другие методы.

Защитный газ не требуется. Кроме того, вы сэкономите еще больше денег, поскольку этот метод не требует подбора внешнего защитного газа. Это также делает его более портативным, так как вам не придется носить с собой канистры с газом.

Это также единственный метод сварки, который можно использовать в плохую погоду. Поскольку у него нет внешнего защитного газа, который можно было бы сдувать, этот метод сварки можно выполнять в ветреную и даже дождливую погоду!

Это тоже довольно универсально. Ваш электрод можно довольно легко заменить в зависимости от того, с какими металлами вы работаете и плавите. Это означает, что существует широкий спектр сплавов и металлов, которые можно легко сварить вместе с помощью этой техники.

Это также хороший вариант для людей, которые недостаточно дотошны , чтобы постоянно чистить и подготовить свою заготовку, или для людей, которые не могут удалить всю краску или ржавчину со сварного шва. Таким методом можно сплавить металл даже с окрашенными и ржавыми поверхностями.

Недостатки сварки штангой

Требуется хорошая техника. К сожалению, этот метод сварки требует точной техники, навыков и опыта. Хотя этому легко научиться, без хорошей техники из него не получатся крепкие суставы.Это также сложный процесс для обработки более тонких материалов, он может привести к деформации и прожиганию заготовки.

Это тоже грязный метод сварки. Покрытие из флюса, которое сгорает в защитном газе, оставляет все виды шлака, который необходимо удалить, когда сварка будет завершена. Это один из факторов, который делает сварку штучной сваркой медленным процессом по сравнению с другими методами сварки.

Это также серьезно сказывается на работе электродов.Сварка палкой потребует от вас замены электродов гораздо чаще, чем при других типах сварки, что в конечном итоге начинает сводить на нет экономию, которую вы получаете благодаря более дешевому оборудованию.

Это также не работает для больших проектов. Позволяет выполнять сварку только на короткие отрезки перед тем, как вставлять новый электрод, что может привести к менее гладкой сварке, если вы работаете на большей длине. Вы также не можете использовать его с химически активными металлами. Это означает, что вы не можете использовать этот метод для сварки титана, тантала, колумбия или циркония.

В каких ситуациях вы бы использовали сварку штангой?

Ручная сварка популярна при сварке чугуна и стали. T — это также используется чаще, чем любой другой вид сварки, когда дело доходит до обслуживание, ремонт и строительство металлоконструкций.

Сварка сердечником под флюсом (FCAW)

Дуговая сварка с сердечником под флюсом (или FCAW) является альтернативным методом сварки прилипанием. Это более автоматизированная версия, которая может выполнять полуавтоматическую дуговую сварку.

Он популярен в строительстве, потому что он портативный и очень быстрый.

Что такое сварка сердечником флюсом?

Сварка сердечником под флюсом — это своего рода смесь лучших свойств сварки MIG и сварки штангой.

В нем используются электрод и сопло с непрерывной подачей для создания дуги и подачи присадочного металла, что делает ее похожей на сварку MIG. Разница в том, что, как и при сварке штучной сваркой, электрод при горении создает собственный поток защитного газа.

Этот метод сварки представляет собой гибрид этих процессов, что делает его похожим на них.

Это не так просто, как сварка MIG, но гораздо проще, чем приклеивать. Этот гибрид был изобретен в 50-х годах.

Как это работает?

При сварке сердечником под флюсом используются 3 компонента: защита, присадочный металл и электричество. Вы вводите электрод в соединение, нажимая на спусковой крючок пистолета, чтобы запустить процесс подачи проволоки.

Затем этот питатель заполняет шов. При этом электрод начинает заряжаться.Когда электрод касается стыка, он нагревает электрод и расплавляет его.

Затем электрод заставляет присадочный металл плавиться, образуя сварочную лужу. Эта лужа будет расплавлять сердечник из флюса, создавая газовую защиту от воздуха и защищая сварной шов от загрязнения.

Преимущества сварки сердечником под флюсом

Сварка сердечника флюсом хороша тем, что не всегда требует защитного газа. Это означает, что его можно использовать на открытом воздухе, даже в ветреную погоду.Кроме того, это гораздо более быстрый способ сварки, поэтому во многих ситуациях, связанных с высокой скоростью, предпочтение отдается этому методу.

F Сварка сердечника lux позволяет обрабатывать и более грязные металлы. Хотя всегда важно очистить и подготовить основной металл, сварка сердечником флюсом может деокислить ржавчину и прокатную окалину, удерживая их в шлаке сварочной ванны, вместо того, чтобы загрязнять вашу деталь.

Это также сокращает время производства , потому что он может наплавить металл шва с гораздо более высокой скоростью, чем другие методы.Несмотря на то, что для этого требуется хорошая техника, это также проще, чем сварка TIG и сварка электродом, поэтому многие пользователи среднего уровня получают удовольствие от этого процесса, когда они освоили сварку MIG.

Недостатки сварки сердечником под флюсом

К сожалению, у этого метода есть и недостатки.

Присадочная проволока для сварки сердечником из флюса намного дороже , чем проволока, используемая при сварке MIG, или стержни и электроды, используемые при сварке TIG и стержневой сваркой. Эта проволока должна действовать как наполнитель и как экран, за что приходится платить.

Это также гораздо менее портативный метод, чем другие методы сварки. Машина не так много передвигается и не такая мобильная. Обычно он намного тяжелее. Кроме того, он производит более токсичные пары, что делает его менее безопасным, чем другие методы.

Еще одним недостатком является то, что при замене присадочной проволоки необходимо заменить всю катушку. Это намного сложнее и требует много времени, чем простая замена присадочной проволоки самостоятельно. В этом отношении сварка MIG намного проще в использовании.

В каких ситуациях вы бы использовали сварку сердечника флюсом?

отлично подходит для грязных или нечистые металлы. Способен раскислять металл в процессе сварки, просто оставляя вас с небольшим количеством шлака, который нужно соскрести в конце.

Может использоваться для различных металлов и сплавов, в том числе никель и некоторые наплавочные сплавы. Он также отлично подходит для быстрого производства, поэтому его очень удобно использовать при сборке и ремонте автомобилей.

Поскольку ему не нужен защитный газ, он также отлично подходит для наружное использование. Это делает его популярным выбором для сварки в сельском хозяйстве из-за позиционная сварка и толстые материалы.

Различные типы сварочных процессов: полное руководство

Полное руководство

Несмотря на то, что сам процесс сварки значительно эволюционировал с появлением новых технологий, важно, чтобы мы понимали различия между всеми существующими методами сварки, чтобы принять обоснованное решение, когда дело доходит до выбора правильной техники для работы. а также нанять кого-то, кто знает, что делает. В этом посте мы разберем все типы сварки и объясним каждый из них.

Дуговая сварка

Дуговая сварка включает использование источника питания и электродов для образования сварочной дуги между электродом и свариваемым материалом (обычно металлом), чтобы расплавить материалы, позволяя им остыть и сплавиться.Этот метод, вероятно, является наиболее популярным типом сварочного процесса, поскольку он включает в себя многие из самых популярных типов сварки, такие как MIG, TIG и сварка палкой. Дуговая сварка делится на методы плавления и неплавящимся электродом.

Методы расходных электродов

Ручная сварка (дуговая сварка экранированного металла или SMAW)

Хотя в настоящее время в основном считается архаичным, особенно по сравнению с TIG и MIG, дуговая сварка защищенным металлом или сварка штучной сваркой, это метод ручной сварки, основанный на использовании плавящегося электрода, покрытого флюсом, который затем используется для наложения сварного шва.Этот процесс называется сваркой стержнем, потому что в нем используются сварочные стержни или стержни, состоящие из присадочного материала и флюса, флюс используется для защиты расплавленного металла сварного шва, а затем присадочный материал используется для соединения двух частей металла вместе.

палкой предлагает очень недорогое сварочное решение, требующее минимального оборудования. Однако качество окончательного сварного шва не всегда является лучшим, поскольку он может страдать от пористости, неглубокого проплавления, растрескивания, а также очень уязвим для суровых погодных условий и, как правило, менее долговечен.Несмотря на то, что сварка палкой — это очень старый метод, он все еще довольно популярен, особенно в странах третьего мира, где дорогое или новое оборудование обычно не широко доступно. В некоторых областях, в которых до сих пор используется сварка штучной сваркой, входят холодильная техника, сантехника, автомобилестроение и строительство.

Дополнительная литература

Сварка MIG (газовая дуговая сварка металла или GMAW)

MIG — вторая по популярности технология сварки, используемая сегодня.MIG расшифровывается как сварка металла в инертном газе и сводится к концепции объединения двух металлических частей вместе с проводом, который подключен к току электрода. Затем проволока проходит через сварочную штангу, которая защищена инертным газом.

Некоторые из преимуществ, которые предлагает сварка MIG по сравнению с другими методами сварки, включают простоту использования и более низкую степень точности, которая требуется оператору для получения качественных сварных швов. Однако сварка MIG обычно оказывается немного более чувствительной к внешним факторам, таким как ветер, дождь и пыль, и, как правило, оператору необходимо точно настроить дополнительные параметры, такие как напряжение и скорость подачи проволоки.Двумя наиболее распространенными проблемами качества, связанными с сваркой металлов в инертном газе, являются окалина и пористость. Если за ними не ухаживать должным образом, сварные швы могут оказаться структурно слабее, чем их аналоги для сварки TIG.

MIG становится намного проще в освоении операторами, поскольку это довольно просто, потому что электрод автоматически подается через горелку. В отличие от сварки TIG, при которой используются обе руки, в MIG оператор направляет сварочную горелку по свариваемой области.

MIG чаще всего используется при ремонте автомобилей, поскольку она способна обеспечить прочный и прочный сварной шов, который при правильном выполнении способен выдерживать большие нагрузки, обеспечивая уровень универсальности и прочности, необходимый для таких применений.Сварка MIG также широко используется в сантехнике, строительстве, робототехнике и судоходстве и обычно считается улучшением по сравнению с более архаичными методами.

Дополнительная литература

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

очень похожа на MIG, за исключением того факта, что в ней используется специальная трубчатая проволока, заполненная флюсом, а защитный газ не всегда требуется, в зависимости от присадочного материала. FCAW примечателен тем, что он чрезвычайно дешев и прост в освоении, хотя есть несколько ограничений в его применениях, и результаты часто не так эстетичны, как некоторые другие типы методов сварки.

Некоторые из преимуществ, которые он предлагает по сравнению с другими методами, включают универсальность из-за большого количества используемых наполнителей, пригодность для сварки на открытом воздухе и в ветреных условиях, поскольку при правильном типе наполнителя не требуется защитный газ, а также тот факт, что он очень быстрая техника, которая, как правило, очень щадящая для неопытных операторов.

Дополнительная литература

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Используемая в основном для черной стали и сплавов на основе никеля, дуговая сварка под флюсом является довольно распространенным методом дуговой сварки из-за минимальных выбросов сварочного дыма и дугового света, что делает ее более безопасной, чем большинство сварочных процессов.Пила приводит к глубокому проплавлению сварного шва и требует минимальной подготовки, что делает сварку быстрой и эффективной.

Запатентованная в 1935 году Джонсом, Кеннеди и Ротермундом, дуговая сварка под флюсом включает сварку под слоем гранулированного плавкого флюса, состоящего из диоксида кремния, фторида кальция, извести, оксида марганца и других соединений. По мере накопления тепла флюс становится проводящим и обеспечивает путь между электродом и сварочным материалом. Поскольку весь процесс происходит под флюсом, сварщик защищен от ультрафиолетового и инфракрасного излучения, которые являются естественной частью процесса SMAW.

Дополнительная литература

Методы использования неизрасходованных электродов

Сварка TIG (газовая вольфрамовая дуговая сварка или GTAW)

TIG Welding (Tungsten Inert Gas) — это технология, известная тем, что в ней используются неплавящиеся вольфрамовые электроды вместе с инертным газом (обычно аргоном). Вольфрам — это редкий твердый элемент, обеспечивающий высокую чистоту и качество сварного шва.

При сварке TIG тепло создается за счет пропускания электрического тока через вольфрамовый электрод, создавая дугу, которая затем используется для плавления металлической проволоки с целью создания сварочной ванны.

TIG — это самый популярный метод сварки, используемый сегодня, поскольку он обеспечивает высокую степень чистоты, чистый сварной шов и может использоваться во многих промышленных, жилых и коммерческих целях. TIG чаще всего используется для сварки нержавеющей стали, хотя другие металлы, такие как магний, алюминий, медь и никель, можно сваривать с помощью TIG.

TIG очень популярна в отраслях промышленности, которые работают с цветными металлами, и она обычно используется при производстве автомобилей, труб, велосипедов, а также при обслуживании и ремонте инструментов и штампов из алюминия, магния и нержавеющей стали. Этот метод предпочитают инженеры, которым требуется высокая степень точности сварных швов, поскольку он обеспечивает больший контроль над площадью сварного шва, чем другие сварочные процессы, хотя на окончательное качество сварного шва будут влиять такие факторы, как чистота, навыки оператора, качество сварки. используемые материалы и другие внешние факторы, такие как ржавчина или песок.

Дополнительная литература

Электрошлаковая сварка (ЭШС)

Известен как очень эффективный процесс однопроходной сварки, который обычно используется для толстых цветных металлов. Известно, что электрическая дуга зажигается проволокой, а затем подается в сварочную ванну вместе с флюсом до тех пор, пока шлак не достигнет электрода и не погаснет дугу. Как указывалось ранее, этот метод в основном используется для сварки толстых металлических деталей, поскольку он требует очень высокого уровня навыков и очень популярен в морских приложениях, а также в аэрокосмической промышленности.

Дополнительная литература

Сварка атомарным водородом (AHW)

Это старый процесс дуговой сварки, который постепенно заменяется дуговой сваркой металлическим газом (см. Выше). Процесс сварки атомарным водородом был изобретен Ирвингом Ленгмюром после открытия им атомарного водорода и включает в себя размещение двух металлических вольфрамовых электродов в атмосфере водорода, что приводит к расщеплению и рекомбинации молекул водорода в результате теплового взрыва, температура которого может достигать более 3000 градусов. по Цельсию.

Горелка AHW достаточно горячая, чтобы сваривать вольфрам, который обладает высокой термостойкостью и делает это таким образом, чтобы не повредить металл и создать прочный, связный сварной шов.

Углеродная дуговая сварка (CAW)

Разработанная в 1881 году Николаем Бенардосом и Станиславом Ольшевским, углеродно-дуговая сварка является первым из когда-либо изобретенных процессов дуговой сварки, но сегодня практически не используется, поскольку его заменили более эффективные и менее опасные процессы, такие как сварка двойной угольной дугой. Этот процесс сваривает металлы вместе, нагревая их неплавящимся углеродным электродом, нагревая их до температур, превышающих 3000 градусов по Цельсию.

Электрогазовая сварка (EGW)

Электрогазовая сварка, изобретенная в 1961 году, похожа на электрошлаковую сварку тем, что свариваемый металл обрабатывается плавящимся электродом без использования давления. В отличие от аналога ESW, в EGW дуга не гаснет и остается зажженной во время процесса. Он в основном используется в судостроении и производстве резервуаров.

В дополнение к дуговой сварке существует ряд других методов сварки, которые мы быстро рассмотрим ниже.

Газовая сварка

Разработанный в 1903 году французскими инженерами Эдмоном Фуше и Шарлем Пикаром, газовая сварка, также известная как кислородно-топливная сварка или кислородно-ацетиленовая сварка, представляет собой процесс объединения топливных газов и чистого кислорода с целью повышения температуры пламени сварочной горелки примерно до 3500 градусов Цельсия.

Это один из старейших сварочных процессов, который до сих пор используется в некоторых отраслях промышленности, таких как сварка труб и труб, а также в некоторых ремонтных отраслях. Есть даже некоторые типы художников по металлу, использующих газовую сварку и по сей день.

Сварка сопротивлением

Этот процесс включает приложение силы к соседним поверхностям, а затем приложение электрического тока к поверхностям и на них, генерируя сильное тепло. Существует множество разновидностей этой техники, а именно точечная сварка, шовная сварка, стыковая сварка, сварка оплавлением, выпуклая сварка и сварка с высадкой.

Энергетическая лучевая сварка (EBW)

EBW выполняется в полном вакууме и включает запуск пучка высокоскоростных электронов на сварочные материалы.Энергия электронов быстро преобразуется в тепло и плавит сварочные материалы, позволяя им слиться и сплавиться. В основном используемыми методами электронно-лучевой сварки являются лазерная сварка и электронно-лучевая сварка.

Сварка твердого тела

Сварка в твердом состоянии обеспечивает сварку при температурах ниже точки плавления свариваемых материалов и без использования присадочного материала. Этот процесс зависит от трех факторов: времени, температуры и давления, индивидуально или в тандеме, чтобы соединить металлы без значительного их плавления.В твердотельной сварке любопытно то, что это одна из старейших форм сварки, и тем не менее, некоторые из новейших и самых современных сварочных технологий также основаны на ней.

Существует множество разновидностей твердотельной сварки, включая ультразвуковую сварку, сварку взрывом, сварку трением (включая сварку трением с перемешиванием), магнитно-импульсную сварку, коэкструзионную сварку, холодную сварку, диффузионную сварку, экзотермическую сварку, высокочастотную сварку, сварка горячим давлением, индукционная сварка и роликовая сварка.

Дополнительная литература

Типы сварки, применяемые в самолетах

Сварку можно проследить до бронзового века, но только в 19 веке была изобретена сварка в том виде, в каком мы ее знаем сегодня. Некоторые из первых успешных серийных самолетов были сконструированы из сварных стальных трубных рам.

По мере развития технологий и производственных процессов в авиационной и космической промышленности в их конструкции использовались более легкие металлы, такие как алюминий, магний и титан.Были разработаны новые процессы и методы сварки этих металлов.

Традиционно сварка определяется как процесс, при котором металл соединяется путем плавления или удара молотком по заготовкам до тех пор, пока они не соединятся вместе. При наличии подходящего оборудования и инструкций практически любой человек, обладающий базовыми механическими навыками, сноровкой и практикой, может научиться сварке.

Существует три основных типа сварки: газовая, электродуговая и электрическая сварка сопротивлением. Каждый вид сварки имеет несколько вариаций, некоторые из которых используются при строительстве самолетов.Кроме того, в последние годы были разработаны некоторые новые сварочные процессы, которые выделены в информационных целях.

Виды сварки

Газовая сварка

Газовая сварка осуществляется путем нагрева концов или краев металлических деталей до расплавленного состояния высокотемпературным пламенем. Кислородно-ацетиленовое пламя с температурой примерно 6300 ° по Фаренгейту (F) создается горелкой, сжигающей ацетилен и смешивающей его с чистым кислородом.При сварке алюминия вместо ацетилена можно использовать водород, но тепловая мощность снижается примерно до 4800 ° F. Газовая сварка была методом, наиболее часто используемым при производстве авиационных материалов толщиной менее 3⁄16 дюйма до середины 1950-х годов, когда она была заменена электросваркой по экономическим (не инженерным) причинам. Газовая сварка продолжает оставаться очень популярным и проверенным методом ремонтных работ.

Практически вся газовая сварка при производстве самолетов выполняется с помощью оборудования для кислородно-ацетиленовой сварки, состоящего из:

• Два баллона, ацетилен и кислород.
• Регуляторы давления ацетилена и кислорода и манометры в баллонах.
• Два цветных шланга (красный для ацетилена и зеленый для кислорода) с переходными соединениями для регуляторов и горелки.
• Сварочная горелка с внутренней смесительной головкой, наконечниками различного размера и шланговыми соединениями.
• Сварочные очки с линзами соответствующего цвета.
• Кремневая или искровая зажигалка.
• При необходимости специальный ключ для клапана баллона с ацетиленом.
• Огнетушитель соответствующего класса.

Оборудование может быть стационарно установлено в цехе, но большинство сварочного оборудования переносное. [Рисунок 1]

Электродуговая сварка

Электродуговая сварка широко используется в авиастроении как при производстве, так и при ремонте самолетов. Его можно удовлетворительно использовать для соединения всех свариваемых металлов при условии использования надлежащих процессов и материалов.Четыре типа электродуговой сварки рассматриваются в следующих параграфах.

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Дуговая сварка защищенным металлом (SMAW) является наиболее распространенным типом сварки и обычно называется сваркой «палкой». Оборудование состоит из металлической катанки, покрытой сварочным флюсом, которая зажата в держателе электрода, который подключен тяжелым электрическим кабелем к низкому напряжению и сильному току переменного (AC) или постоянного (DC) тока, в зависимости от от типа выполняемой сварки.Между стержнем и изделием зажигается дуга, в результате чего выделяется тепло, превышающее 10 000 ° F, в результате чего плавятся и материал, и стержень. Сварочная схема состоит из сварочного аппарата, двух выводов, электрододержателя, электрода и свариваемого изделия. [Рисунок 2]

Когда электрод касается свариваемого металла, цепь замыкается и ток течет.Затем электрод вынимают из металла примерно на 1⁄4 дюйма, чтобы образовался воздушный зазор между металлом и электродом. Если сохраняется правильный зазор, ток перекрывает зазор, образуя устойчивую электрическую искру, называемую дугой. Это действие плавит электрод и покрытие из флюса.

Когда флюс плавится, он выделяет инертный газ, который защищает расплавленную лужу от кислорода в воздухе, чтобы предотвратить окисление.

Расплавленный флюс покрывает сварной шов и затвердевает до воздухонепроницаемого шлака, который защищает сварной шов при его охлаждении.Некоторые производители самолетов, такие как Stinson, использовали этот процесс для сварки 4130 стальных конструкций фюзеляжа. После этого была проведена термообработка в печи для снятия напряжений и нормализации структуры. На рисунке 3 показан типичный аппарат для дуговой сварки с кабелями, зажимом заземления и электрододержателем.

Газовая дуговая сварка металла (GMAW)

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) раньше называлась сваркой в ​​среде защитного газа (MIG).Это улучшение по сравнению со сваркой штучной сваркой, поскольку проволочный электрод без покрытия подается в горелку и через нее, а инертный газ, такой как аргон, гелий или углекислый газ, выходит вокруг проволоки, чтобы защитить лужу от кислорода. Источник питания подключен к горелке и изделию, и дуга производит интенсивное тепло, необходимое для расплавления изделия и электрода. [Рисунок 4]

Низковольтный и сильный постоянный ток обычно используется при сварке GMAW.На рис. 5 показано оборудование, необходимое для типичной сварочной установки MIG.

Этот метод сварки может использоваться при больших объемах производства и производственных работ; он не подходит для ремонтных работ, потому что качество сварного шва не может быть легко определено без разрушающего контроля. На рисунке 6 показан типичный источник питания, используемый для сварки MIG.

Газовая вольфрамо-дуговая сварка (GTAW)

Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) — это метод электродуговой сварки, который удовлетворяет большинство потребностей при техническом обслуживании и ремонте самолетов при использовании надлежащих процедур и материалов. Это предпочтительный метод для обработки нержавеющей стали, магния и большинства форм толстого алюминия. Это более широко известно как сварка вольфрамовым инертным газом (TIG) и под торговыми названиями Heliarc или Heliweld.Эти названия произошли от первоначально использовавшегося инертного газа гелия.

В первых двух рассмотренных методах электродуговой сварки использовался плавящийся электрод, который создавал присадку для сварного шва. При сварке TIG электрод представляет собой вольфрамовый стержень, который образует путь для дуги высокой силы тока между ним и работой по плавлению металла при температуре более 5400 ° F. Электрод не расходуется и используется в качестве наполнителя, поэтому присадочный стержень вручную подается в ванну с расплавом почти так же, как при использовании кислородно-ацетиленовой горелки.Поток инертного газа, такого как аргон или гелий, течет вокруг электрода и охватывает дугу, предотвращая образование оксидов в расплавленной ванне. [Рисунок 7]

Универсальность сварочного аппарата TIG увеличивается за счет выбора используемого источника питания. Может использоваться постоянный ток любой полярности или переменный ток. [Рисунок 8]

• Либо выберите настройку сварщика на прямую полярность постоянного тока (работа будет положительной, а горелка — отрицательной) при сварке низкоуглеродистой стали, нержавеющей стали и титана; или
• Выберите переменный ток для сварки алюминия и магния.

На рис. 9 показан типичный источник питания для сварки TIG вместе с горелкой, ножным регулятором тока, регулятором инертного газа и различными силовыми кабелями.

Электросварка сопротивлением

Сварка сопротивлением, точечная сварка или сварка швом, обычно используется для соединения деталей из тонкого листового металла в процессе производства.

Точечная сварка

Два медных электрода удерживаются в губках аппарата для точечной сварки, а свариваемый материал зажимается между ними. Прикладывается давление, чтобы электроды плотно прижимались друг к другу, и электрический ток течет через электроды и материал.Сопротивление свариваемого материала настолько выше, чем у медных электродов, что выделяется достаточно тепла, чтобы расплавить металл. Давление на электроды заставляет расплавленные пятна на двух кусках металла объединиться, и это давление сохраняется после того, как ток перестанет течь достаточно долго, чтобы металл затвердел. Сила тока, давление и время выдержки тщательно контролируются и подбираются в зависимости от типа материала и толщины для получения правильных точечных швов.[Рисунок 10]

Сварка швов

Вместо того, чтобы снимать электроды и перемещать материал для образования серии точечных сварных швов, сварочный аппарат используется для изготовления топливных баков и других компонентов, где требуется непрерывная сварка. Два медных колеса заменяют стержневые электроды. Свариваемый металл перемещается между ними, и электрические импульсы создают пятна расплавленного металла, которые перекрываются, образуя непрерывный шов.

Плазменно-дуговая сварка (PAW)

Плазменная дуговая сварка (PAW) была разработана в 1964 году как метод улучшения управления процессом дуговой сварки. PAW обеспечивает продвинутый уровень контроля и точности с использованием автоматизированного оборудования для получения высококачественных сварных швов в миниатюрных и высокоточных приложениях. Кроме того, PAW одинаково подходит для ручного управления и может выполняться человеком, обладающим навыками, аналогичными навыкам GTAW.

В горелке для плазменной сварки неплавящийся вольфрамовый электрод расположен внутри медного сопла с мелким отверстием.Между электродом горелки и наконечником сопла зажигается вспомогательная дуга. Затем эта дуга передается на свариваемый металл. [Рисунок 11]

Пропуская плазменный газ и дугу через суженное отверстие, резак передает высокую концентрацию тепла на небольшую площадь. Плазменный процесс обеспечивает исключительно высокое качество сварных швов. [Рисунок 12]

Плазменный газ — это обычно аргон. В горелке также используется вторичный газ, такой как аргон / гелий или аргон / азот, который помогает защитить расплавленную сварочную ванну и минимизировать окисление сварного шва.

Как и GTAW, процесс PAW можно использовать для сварки большинства коммерческих металлов, а также для сварки металлов различной толщины. На тонких материалах, от фольги до 1⁄8 дюйма, процесс желателен из-за низкого тепловложения. Процесс обеспечивает относительно постоянный подвод тепла, поскольку изменение длины дуги не очень критично.При толщине материала более 1⁄8 дюйма и использовании автоматизированного оборудования часто используется метод замочной скважины для получения однопроходных сварных швов с полным проплавлением. В технике замочной скважины плазма полностью проникает в заготовку. Расплавленный металл сварного шва течет к задней части замочной скважины и затвердевает по мере продвижения горелки. Полученные высококачественные сварные швы характеризуются глубоким узким проваром и небольшой поверхностью сварного шва.

Когда PAW выполняется вручную, процесс требует высоких навыков сварки, аналогичных тем, которые требуются для GTAW.Однако оборудование более сложное и требует высоких знаний для настройки и использования. Оборудование, необходимое для плазменно-дуговой сварки, включает сварочный аппарат, специальную систему управления плазменной дугой, горелку для плазменной сварки (с водяным охлаждением), источник плазмы и защитный газ и, при необходимости, присадочный материал. Из-за стоимости, связанной с этим оборудованием, этот процесс очень ограничен за пределами производственных мощностей.

Плазменная резка

Когда используется плазменный резак, обычно используется сжатый воздух.Машина плазменной резки работает, сужая электрическую дугу в сопле и пропуская через нее ионизированный газ. Это нагревает газ, плавящий металл, уносимый давлением воздуха. Увеличивая давление воздуха и усиливая дугу с более высоким напряжением, резак способен обрабатывать более толстые металлы и сдувать шлак с минимальной очисткой.

Плазменно-дуговые системы могут резать все электропроводящие металлы, включая алюминий и нержавеющую сталь. Эти два металла нельзя резать кислородно-топливными системами резки, поскольку они имеют оксидный слой, предотвращающий окисление.Плазменная резка хорошо работает с тонкими металлами и позволяет резать латунь и медь толщиной более двух дюймов.

MIG — A.E.D. Продукция Motorsport

Методы переноса сварки MIG

— Зак Гусман

При сварке MIG существует четыре различных основных режима переноса сварочного металла (присадочного материала) через дугу на основной материал. Этими режимами передачи являются короткое замыкание, шаровое замыкание, распылительная дуга и импульсная сварка MIG. При сварке MIG сплошной проволочный электрод пропускается через сварочную горелку вместе с защитным газом, обычно это смесь аргона. Материалы соединяются вместе, когда расходуемая сплошная проволока соединяется с током, который создает «дугу» между металлом сварного шва и основным материалом.Различные методы переноса — это то, как металл шва от плавящегося электрода переносится на основной материал по дуге. На сварочном аппарате MIG нет настроек для выбора метода переноса — каждый метод достигается за счет регулировки напряжения / силы тока (скорости подачи проволоки) и типа используемой смеси защитного газа. Импульсная передача является исключением, когда для этого метода требуется специальный источник питания MIG, а также соответствующий механизм подачи проволоки и смесь защитного газа с высоким содержанием аргона.

Короткое замыкание

Короткое замыкание — это самый холодный вид сварки MIG, в котором используется низкое напряжение. При использовании метода передачи короткого замыкания провод плавящегося электрода изгибается, касается основного материала и замыкается. Это создает небольшую, быстро затвердевающую лужу сварочного металла, которая капает в сварное соединение, сплавляя материалы вместе, что иногда называют «быстрым замерзанием». Метод короткого замыкания отлично подходит для более тонких материалов, но вы рискуете получить «холодную притирку» на более толстых материалах.Этот метод также создает повышенное количество брызг.

Шаровидный

Метод глобулярного переноса очень похож на метод переноса при коротком замыкании, при котором проволока плавящегося электрода изгибается, касается основного материала и замыкается. Разница заключается в том, как долго расходный электрод плавится. При использовании шарового метода проволока нагревается дольше и образует большой объем сварочного металла, который капает в сварное соединение.Он использует большое количество тепла, а также снижает риск расплавления из-за большого количества брызг, нарушающих сварочную ванну. Этот метод позволяет использовать только плоские и горизонтальные угловые швы.

Распылительная дуга

При использовании метода переноса дуги распылением небольшие капли расплавленного металла с расходуемого электрода разбрызгиваются на сварное соединение. Это чистый CV (постоянное напряжение) процесс, который направляет постоянный поток сварочного металла через дугу к основному материалу.Этот метод требует большого количества тепла, и вы рискуете прожечь на более тонких материалах, и допускает только плоские и горизонтальные положения шва.

Импульсный MIG

Импульсный метод переноса MIG — это модифицированная форма метода Spray Arc, в котором собраны лучшие части всех методов переноса и сведены к минимуму их недостатки. Импульсная сварка MIG требует специального источника питания, который подает импульс напряжения много раз в секунду.Это позволяет одной капле расплавленного металла образоваться на конце расходуемой проволоки и тока, а затем толкает каплю через дугу в сварочную ванну. Капля образуется каждый импульс. Поскольку напряжение падает при каждом импульсе, это приводит к более длительному периоду охлаждения и может снизить HAZ от сварного шва. Импульсный перенос MIG сводит к минимуму разбрызгивание или риск холодной притирки, а позиционирование сварного шва не так ограничено, как методы Globular и Spray.

Мы хотели бы поблагодарить Бретта Бэра из SSAB за его помощь в публикации технической информации.

Подпишитесь на нашу ежемесячную рассылку новостей ниже, чтобы быть в курсе таких статей, как эта от A.E.D.!

Поделиться

СВЯЗАННЫЕ ИСТОРИИ