3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип сварки электродом

Ручная и автоматическая электродуговая сварка

Для соединения металлических конструкций часто используется термическое воздействие на их отдельные части. Ручная и автоматическая электродуговая сварка является одним из самых популярных подобных видов работ.

Электродуговая металлическая сварка (ГОСТ 5264-80) – это процесс соединения металлов, во время которого температура электрической дуги может достигать 7000 градусов. Это уникальный вид соединения отдельных частей конструкций, т. к. таким способом можно сварить любые известные металлы. После застывания на месте сцепления образовывается сварной шов. Используется для ремонта кузова автомобиля, газовых, водяных и прочих труб, при производственных работах и т. д.

Фото — принцип электродуги

Электрическая дуга расплавляет металл и металлические электроды, после чего жидкость, образовавшаяся посредством температурного воздействия, заполняет зазор между двумя заготовками.

Фото — газовая горелка

Виды дуговой электрической сварки:

  1. Ручная;
  2. Полуавтоматическая;
  3. Автоматическая.

Главное различие между процесса заключается в принципе проведения работ. При ручной все действия по соединению металлов осуществляются своими руками, при автоматической – соответственно, исключительно сварочным аппаратом. Полуавтоматический процесс является комбинированным. Здесь для сварки металлов используются электроды.

Фото — шов

Также в зависимости от используемого тока, процесс электродуговой сварки может осуществляться:

  1. Переменным;
  2. Постоянным. В свою очередь, такая технологическая сварка бывает прямой полярности (минусовыми электродами) и обратной (плюсовыми).

В зависимости от необходимого тока, может использоваться разное оборудование и способы соединения. Также у сварщиков, зависимо от типа технологической обработки, используются различные электроды: плавящиеся и неплавящиеся. Плавящиеся могут использоваться в любой среде. Они работают за счет образования дуги между металлом и электродом. В зависимости от длины соединяемых деталей, по мере сварки электрод подается на места стыков. Применяются для углеродистой стали, соединения алюминия, меди и т. д.

Фото — открытая дуга

Для небольших и тонких соединений используются неплавящиеся. Они часто применяются для сварки трубопроводов, тугоплавких металлов и другого. С такими целями применяются вольфрамовые электроды, графитовые и угольные.

Также электродуговая сварка классифицируется по типу защиты:

  1. В среде защитных газов (ГОСТ 14771-76). Это аргонная и углекислая;
  2. В среде шлаков. Это процесс термического воздействия на металлические соединения под флюсом или толстопокрытыми электродами. Процесс пользуется популярностью при пайке различных труб большого диаметра;
  3. С комбинированной защитой. Процесс пайки, в котором режимы производятся в газовой среде с толстопокрытыми флюсами.

Фото — электроды

Технология электродуговой сварки имеет свои достоинства и недостатки. Преимущества процесса:

  1. Доступность сварочного оборудования и дополнительных элементов (флюса, электродов). Купить инверторы можно в любом электротехническом магазине. Средняя цена – от 30 долларов за ручной инвертор и от 80 за полуавтоматический;
  2. Зона термического воздействия имеет очень малое влияние на несвариваемые участки металлов. Это крайне важно для соединения труб и тонких прокатных металлических листов.

Методы электродуговой сварки имеют и некоторые недостатки:

  1. Необходимо применение специального оборудования. Электродуговая сварка проводится только специальными инверторами и электродами;
  2. Для сварки нержавейки (легированной стали), алюминия, меди и других плавких металлов обязательно требуется зачистка соединяемых элементов. Кромки подготавливаются перед процессом термической обработки и после его окончания (только при условии полного остывания металла).

Фото — соединение труб

Видео: обучение дуговой сварке

Как проводится

Чтобы правильно сваривать металл электродуговой сваркой, необходимо строго следовать инструкции. Только при этом условии сварной шов будет достаточно прочным и аккуратным.

  1. Кромки заготовок зачищаются и обезжириваются, при необходимости производится их резка. К ним приставляется раскаленный электрод. Торец электрода разделяет определенный участок поверхности свариваемой детали на ионы и электроны. В этом пространстве и возникает дуговой разряд; Фото — зачистка
  2. Для того чтобы процесс сваривания происходил быстрее и результат был надежнее, на поверхность сварной арматуры (электродов) наносятся различные вещества. Это может быть кальций, калий, натрий. Они ускоряют процесс разделения металла на частицы;
  3. По типу сварки она может производиться открытой дугой (плавлением незащищенным потоком направленных частиц) и закрытой. В открытом положении купли металла насыщаются азотом, что негативно сказывается на качествах шва. Чтобы снизить это влияние электроды покрываются слоем металла. Для производства более выгодно использовать закрытый метод, в котором место сваривания защищено от воздействия кислорода; Фото — необходимые инструменты
  4. Когда все подготовительные процессы завершены, нужно установить электрод в инвертор и несколько раз провести концом прута по торцам свариваемых деталей – это зажжет дугу. Аппараты подбираются по типу проводимых работ и в зависимости от особенностей и свойств металлов. После включения сварочного устройства нужно установить ток на нужном уровне, и пока система разогревается, надеть средства безопасности; Фото — защита
  5. У разных аппаратов есть различные режимы для сварки, но любые современные устройства изготовлены таким образом, что не дают электродам залипать. Поэтому стараться держать прут на определенном уровне от поверхности нет необходимости;
  6. Схема сварки: опереть электрод на поверхность свариваемых деталей и аккуратно медленно вести по зазору. Ванная заполнится жидким металлом, который при застывании образует прочное соединение. Чтобы максимально точно рассчитать мощность, ток и продолжительность воздействия дуги, необходимо воспользоваться операционной картой технологического процесса;
  7. Вертикальные швы свариваются короткой дугой. Угол соприкосновения электрода и свариваемой поверхности должен быть прямым, допускается отклонение на 10 градусов. Во избежание наплавления металла в одной точке может использоваться техника елочки, треугольника или многослойное прохождение тонкой дугой. Каждая методика имеет свои особенности, поэтому подбирается нужный способ в зависимости от потребностей и уровня подготовки.

Фото — вертикальная электродуговая сварка

После того как ремонт окончен, нужно зафиксировать пластины в определенном положении до полного застывания ванной и шва.

Плазменная сварка: принцип работы, особенности и преимущества

Плазменная сварка (PAW — Plasma Arc Welding) – это сварка плавлением металла, нагрев которого проводится направленным потоком сжатого ионизированного газа (плазмы).

Данная технология известна еще с советских времен — 80-х годов прошлого столетия, существенное развитие получила на Западе и за время своего существования претерпела множество изменений в лучшую сторону.

Так, например, источники стали производить инверторными, программируемыми, плазматроны заметно уменьшились в габаритах, технологические возможности расширились, сильный шум, который присутствовал раньше при сварке, отсутствует.

Промышленный источник плазменной сварки состоит из двух инверторов – вспомогательного и основного. Именно это является в том числе причиной, почему плазменные источники дороже аргонодуговых. НО при этом они имеют большие преимущества по сравнению с TIG сваркой.


Схема классического промышленного аппарата плазменной сварки

Вспомогательный инвертор зажигает дугу между вольфрамовым электродом и соплом, которая затем выдувается, и в работу включается основной инвертор, который уже обеспечивает поддержание и регулировку сварочного процесса. Именно благодаря наличию малоамперной 3-15 А вспомогательной дуги поджиг осуществляется на плазме всегда стабильно в отличие от аргонодуговой TIG сварки. Особенно это заметно при сварке алюминия и при сварке/пайке оцинкованных сталей, где при ТИГ сварке электрод разрушается и загрязняется, а при плазме стойкость электрода в 30-40 раз выше, т.к. электрод «спрятан» за плазменным соплом и помимо этого обдувается сжатым газом аргоном.

Читать еще:  Можно ли заварить нержавейку простым электродом?

Благодаря наличию плазменного сопла и подачи сжатого газа аргона, сварочная дуга сжимается, становится узконаправленной, а не свободно горящей как при ТИГ, поэтому иногда плазменную сварку называют «аргонодуговая сварка сжатой дугой». Из-за того, что дуга при TIG сварке является свободной, при ТИГе существуют проблемы, когда при нахлесточном шве дуга переходит на верхнюю кромку, то же происходит и при стыковой сварке, когда один лист в зажатом состоянии выше другого, в этом случае — прожог или непровар. При плазме прожога или непровара не происходит из-за сжатой дуги.

По сути дела, говоря простым языком, плазменная сварка – это доработанная аргонодуговая сварка .

По качеству плазменная сварка по праву занимает положение между аргонодуговой и лазерной сваркой.

Отличия от других видов сварки

Главные отличия плазменной сварки от аргонодуговой и полуавтоматической МИГ/МАГ наглядно показаны на рисунке. Применение плазменной сварки помогает решить такие вопросы как образование брызг и пор, непровар и большой расход сварочной проволоки, повреждение электрода и коробление изделия.

Виды плазменной сварки

  • Шовная плазменная сварка
  • Точечная плазменная сварка

Свариваемые материалы

— нержавеющие стали
— низкоуглеродистые стали
— оцинкованные стали
— титан
— медь, бронза, латунь
— сплавы алюминия (для источника PMI 350AC)
— для оцинкованных сталей также возможен процесс плазма-пайки

Преимущества технологии плазменной сварки

  • повышение производительности процессов сварки в 2-3 раза, cкорость сварки до 4 м/мин;
  • повышение качества сварочных швов, швы более узкие, можно варить с усилением и без;
  • отсутствие брызг в отличие от полуавтоматической МИГ/МАГ сварки и большая экономия на сварочной проволоке, т.к. варим без разделки и ток и скорость подачи проволоки при плазме – независимы;
  • малая зона термического влияния, благодаря механическому сжатию плазменным соплом, вследствие этого незначительный нагрев основного металла и минимизация коробления после и во время сварки;
  • глубокое проплавление в стыковом соединении, сварка проникающей дугой без разделки до 8 мм . По сравнению с МИГ и ТИГ плазменная сварка не имеет конкурентов по качеству и производительности на диапазоне толщин от 3 до 8 мм;
  • гладкая поверхность швов, не требующая дополнительной обработки;
  • высокая надёжность зажигания основной дуги благодаря наличию вспомогательной;
  • отсутствие включений вольфрама в сварном соединении;
  • высокая стойкость расходных материалов.

Более подробно о применении и преимуществах плазменной шовной и плазменной точечной сварки можно прочитать в статьях:

Плавящиеся сварочные электроды — применение, виды, принцип работы

Сварка металлов является основой создания различных конструкций и ремонта металлических деталей. Это сложный процесс, требующий наличия специализированного оборудования. Сварка производится при помощи электродов, которые являются в этом деле также расходными материалами. Расплавляясь, они образуют шов, между частями изделия. Благодаря молекулярной связи, соединение получается надежным и прочным.

Применение и виды плавящихся электродов

Плавящиеся электроды являются наиболее распространенным видом расходников, поэтому их применяют в различных сферах. Стержни такого типа можно встретить как на крупных производствах, так и на небольших предприятиях, и даже в частном хозяйстве.

Есть множество моделей сварочных аппаратов, которые могут использоваться дома. Электроды для них подбираются исходя из ваших нужд и задач.

Для чего могут применяться электроды:

  • соединение двух отдельных деталей;
  • ремонт оборудования или конструкций;
  • устранение трещин или других дефектов;
  • наплавка металла на изношенные детали (часто применяется в ремонте автомобилей);
  • резка металла.

Электроды могут различаться между собой по толщине, длине, материалу из которого они сделаны и прочим технологическим параметрам, которые подбираются в зависимости от предстоящих работ.

Различают два основных вида плавящихся электродов: с покрытием и без. Электроды без покрытия сейчас большая редкость. Их применяют для сварки в среде защитных газов, компенсирующих отсутствие покрытия. Они выглядят как обычная металлическая проволока.

Электроды с покрытием — это наиболее распространенный вид. Сварочная проволока представляет собой основу, на которую нанесено специальное покрытие. В разных моделях оно может отличаться.

Виды покрытий электродов

Покрытие является основополагающим фактором при выборе электродов для конкретных работ. Именно от него зависят сварные свойства и прочность полученного соединения. Различают 4 основных вида покрытия:

  • Кислое— представляет собой оксид железа, кремния и марганца. Использование стержней с таким покрытием защитит шов от порообразования и коррозии, что важно при работе во влажной среде. Кислое покрытие дает возможность сваривать даже ржавые детали. Качество соединение при этом не пострадает.
  • Рутиловое — состоит из диоксида титана/рутилового концентрата. Особенностью таких электродов является минимальное количество брызг. Металл полностью входит в шов. Рутиловое покрытие также позволяет работать по ржавым кромкам. Это не вредит образованию шва.
  • Основное — карбонаты и фтористые соединения. Такое сочетание элементов увеличивает пластичность шва и его ударную вязкость. Соединение имеет большую защиту от образования трещин. Однако при внешних воздействиях, в шве могут образовываться трещины и поры.
  • Целлюлозное — в составе имеется около 50% органических соединений, что обеспечивает высокое содержание водорода. Шов получается плотным и прочным. Целлюлозное покрытие возможность вести сварку в вертикальном положении.

Принцип работы электродов

Электрод зажигается с контактного конца. Между концом стержня и металлом возникает электрическая дуга, расплавляющая электрод и поверхность заготовки. В месте, где образуется дуга, возникает сварочная ванна (расплавленный металл).

Соединение формируется таким образом, чтобы шов пролегал между двумя частями изделий. При сварке необходимо выполнять спиралевидные движения. Так вещества будут связываться лучше. Постепенно продвигаясь по ходу движения шва, несвязанные участки будут расплавляться, а сварочная ванна, по мере смещения пика температуры, будет остывать, превращаясь в готовое соединение.

Устройство электродов

Электроды могут применяться для совершенно разных работ с разными материалами. Однако все они устроены одинаково. Вот их основные элементы:

  • стержень;
  • покрытие;
  • контактный торец.

Стержень — это основная часть электрода. Представляя собой металлическую проволоку, она позволяет соединять между собой металл свариваемых деталей, расплавляясь от высокой температуры, и заполняя сварочную ванну. Чем больше состав стержня похож на оригинальный материал, тем лучше получится соединение.

Покрытие электрода предназначено для защиты сварочной ванны. Они создают среду, препятствующую попаданию лишних соединений и элементов в шов. Для каждого материала и условий работы подбирается свое покрытие.

Контактный торец необходим для зажигания дуги. На нем нет покрытия и очень часто возле него может происходить скалывание обмазки.

Как выбрать электроды?

На рынке представлено большое разнообразие сварочных электродов и порой сделать правильный выбор очень непросто. Есть несколько параметров, на которые следует обращать внимание в первую очередь. Первое — это материал. Он должен соответствовать составу оригинального изделия. Если сваривать чугун электродом из нержавейки, сделать качественное соединение не получится. Шов будет тем крепче, чем более идентичными окажутся составы свариваемого материала и электрода.

Читать еще:  Сварочный аппарат без электродов

Толщина электрода подбирается в зависимости от необходимой глубины проплавки и возможностей сварочного аппарата. Большинство домашних инверторов могут работать с электродами толщиной до 3 мм. Больший диаметр способны осилить только промышленные аппараты. Чем больше толщина деталей, тем большая толщина электрода потребуется для работы.

Узнать о правилах выбора электродов можно в этом видео:

Заключение

Плавящиеся электроды применяются для ручной дуговой сварки. Они используются в различных сферах — как на небольших предприятиях, так и на промышленных производствах. Их часто можно встретить в судо- автомобиле- и авиастроении. Нередко их используют и в домашних хозяйствах. Являясь наиболее распространенным видом подобных материалов, они встречаются в большом количестве и имеют самые разные характеристики, которые нужно подбирать в зависимости от предстоящих работ.

Принцип сварки металлов

В основу сварки каждого из способов заложен принцип сварки металлов, который отличается в зависимости от типа применяемой технологии.

Термическая сварка — это все виды сварки, в которых используется тепловая энергия. Сюда относятся: газовая сварка, дуговая, плазменная и др. Термомеханическая подразумевает виды сварочных работ, где используются тепловая энергия и давление. Такой является диффузионная сварка и контактная. Там, где применяется механическая энергия — это механическая сварка. Например, сварка взрывом, холодная, трением, ультразвуковая. По своим техническим признакам есть виды сварки:

  • по способу защиты металла в зоне сваривания (в вакууме, в воздухе, в пене, под флюсом, в защитном газе);
  • по долготе процесса (прерывистая и непрерывистая);
  • по степени механизации (механизированная, автоматизированная, автоматическая, ручная);
  • защитного газа (в инертных газах и в активных);
  • характер защиты металла в зоне сварки (в контролируемой атмосфере или со струйной защитой).

Принцип сварки металлов по технологическим признакам установлен для каждого вида отдельно, так как специфика их работы отличаются.

Дуговая сварка. Подразумевает плавление кромок металла электрической дугой, при сильном нагреве и плавлении металла. Есть некоторые виды этой сварки:

  1. Ручная дуговая. Выполняется плавящимся электродом и неплавящимся.
  • плавящийся электрод-это классический способ сварки, при котором электрод плавится и кромка изделия, получается ванна расплавленной массы металла. При охлаждении получается шов;
  • неплавящийся электрод может быть угольным или графитовым, который возбуждает дугу между изделием и присадочным материалом, образуется ванна жидкого металла, после чего все затвердевает. Применяется при сварке цветных металлов.
  1. Полуавтоматическая и автоматическая сварка под флюсом.
  • выполняется механизированным путем подача дуги и дальнейшее ее перемещение по заданному контуру заданных свариваемых кромок. Флюс защищает сварочный шов от внешнего воздействия кислорода. Качество шва великолепное.
  1. Сварка дугой, когда металла в защитном газе.
  • производится неплавящимся электродом (вольфрамовым) или плавящимся. Когда применяют плавящийся электрод, плавится и образуется шов. При неплавящемся электроде, образование шва происходит из расплавленного металла изделия. Иногда для этого добавляют присадочный материал. Защитный газ мощной струей оттесняет атмосферный воздух, защищая от окисления.
  1. Электрошлаковая сварка.
  • осуществляется путем плавления металла свариваемых кромок изделия.

Сейчас все чаще применяют в промышленности тугоплавкие и химически активные металлы и их сплавы. Принцип сварки металлов позволяет успешно соединять такие сплавы. Для этого создали такие виды сварки, которые обеспечивают очень высокое качество швов, для этого используют источники высокой концентрации теплоты.

Оставьте свой комментарий Отменить ответ

Процесс сварки является уникальным способом соединять металлы на межатомном уровне,…

Основные принципы разработки сварочных материалов из нержавеющей стали.(Часть 1)

Для сварки нержавеющей стали можно применять большинство сварочных процессов. Каждый из основных сварочных процессов требует особых форм изделия и химических составов. Металл шва, получаемый с помощью этих материалов, должен выполнять общие требования: сваренные изделия в конструкциях из нержавеющей стали должны быть свободны от трещин, пористости и разбрызгивания, поверхность шва должна быть гладкой. Химический состав металла шва должен соответствовать, по крайней мере, химическому составу основного металла или, когда это предусмотрено, может «превосходить» его по легирующим элементам. В добавление к вышесказанному структура должна обладать регулируемым содержанием феррита и должна быть свободна от таких вредных фаз, как карбиды ( Cr C ) или сигма – фазы ( FeCr ).

Наиболее важные используемые легирующие элементы – это Cr, Ni, Mo, Mn, Cu, Nb, W и N. Вместе с углеродом (С) и кремнием (Si), эти элементы определяют кристаллизационную структуру, учитывая скорость охлаждения в нормальных для сварки пределах.

Сварочные изделия из нержавеющей стали:

Голая электродная проволока, защищенная слабо окисляющим газом, при дуговой сварке плавящимся электродом в защитном газе или активным или нейтральным флюсом, при дуговой сварке под флюсом – Св08Г2С и др.

Прутки для дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде защитного инертного газа.

Присадочные проволоки с флюсовым или металлическим сердечником, защищенные Co2,Ar+CO2 или трехкомпонентной смесью газов Ar+He+CO2, применяемые при сварке порошковой проволокой.

В данной статье подчеркнуто, какой металл шва необходим для различных марок основного металла. Их различия по составу приводят к разнообразным металлографическим структурам, которые можно спрогнозировать с помощью структурных диаграмм. Дополнительным фактором в определении сварочных характеристик является взаимодействие шлакообразующих компонентов электродного покрытия, сердечника порошковых проволок и флюса, используемого в дуговой сварке под флюсом.

Требования к разнообразным типичным составам металла шва определяются преимущественно требуемой структурой и используемым основным металлом.

В 60-х годах промышленные марки нержавеющей стали AISI 304 и DIN X5CrNi 18 10 и легированный Mo аналог AISI 316 или X5CrNiMo 17 12 2 были преобразованы в модификации с низким содержанием углерода. Раньше, чувствительность к межкристаллитной коррозии (разрушение шва) была ограничена стабилизацией (основной материал, легированный Nb или Ti). Можно было наблюдать разработку новых успешных с промышленной точки зрения марок из марки AISI 316L или теперь EN 10088: X2CrNiMo 17-12-2.

Такие элементы, как Мо, Cu, W и N увеличили коррозионную стойкость и механическую прочность. Подобные достижения обеспечивают марки нержавеющей стали превосходные качества.

На сегодняшний день марки стали, классифицированные EN, включают в себя стандартные марки X2CrNi 19-9 и X2CrNiMo 17-12-2, их легированные N модификации X2CrNiN18-10 и X2CrNiMoN17-11-2, полностью аустенитные или супераустенитные марки, приобретающие все большее значение аустeнитно-ферритные (или дуплексные)

X2 CuNiMoN22-5-3 и супердуплексные, такие как X2CrNiMoCuWN25-7-4. Марки дуплекс-сталей доказали свои преимущества в прочности и коррозионной стойкости на большей части оборудования нефтегазовой промышленности.

Ручная электродуговая сварка: принцип действия, базовые основы технологии выполнения, техника безопасности

Сварка – создание неразъёмного соединения путём установления межатомных связей между соединяемыми предметами при нагревании. Проще – когда атомы свариваемых кромок, расплавляясь и перемешиваясь в месте соединения, образуют сварной шов. Сваривают металлы и неметаллические материалы: стекло, пластмассу и другие.

Процесс дуговой сварки – плавление материала в месте соединения деталей. На электрод подаётся электрический ток, между ним и свариваемым металлом при контакте возникает электрическая дуга, в зоне которой материал оплавляется, образуя сварочную ванну.

Читать еще:  Как правильно варить нержавейку электродами?

Виды электродуговой сварки

По уровню автоматизации электродуговая сварка подразделяется на четыре вида:

Классификация и способы

Электродуговая сварка классифицируется по методу защиты сварочной ванны:

  • не защищена – процесс происходит при свободном доступе воздуха;
  • в вакууме – воздух откачивается;
  • шов делается в защитном газе – инертном или активном;
  • процесс под флюсом – жидкий металл защищается от воздуха расплавленным шлаком, образующимся при плавлении флюса;
  • комбинированные способы защиты.

По виду тока подразделяется на сварку:

  • переменным – от трансформатора;
  • постоянным – от сети с помощью выпрямителя или генератора;
  • импульсно-дуговым – электричество подаётся импульсами, это позволяет контролировать дугу при условии регулирования тока.

Разновидности

Типы процессов различают по типу дуги:

  • прямого действия – возникает между электродом и свариваемой деталью;
  • косвенного действия – дуга горит между анодом и катодом, а металл не входит в электрическую цепь;
  • дуга горит между плавящимися электродами и соединяемыми кромками, электропитание переменным трёхфазным током;
  • сжатая дуга – радиус горения ограничивают подающиеся к месту сваривания струи газа.

Электроды бывают плавящимися (стальными, чугунными, алюминиевыми, медными) и неплавящимися. Первые выполняют и функцию присадочного материала. Для ручной дуговой – электроды в виде стержней круглого сечения различного диаметра. Состав материала обмазки выбирается в зависимости от металла свариваемых частей и особенностей техпроцесса.

Ручная дуговая сварка

Параметры ручной электродуговой сварки указаны в межгосударственном стандарте ГОСТ 5264-80, действующим взамен принятого в СССР в 1981 году ГОСТ 5264-69. В нём учтены:

  • тип соединения;
  • форма подготовленных кромок;
  • характер сварного шва;
  • поперечное сечение шва и кромок;
  • толщина свариваемых деталей.

ГОСТ регламентирует предельные отклонения в сочетаниях вышеперечисленных признаков. Требования ГОСТ 5264-80 не распространяются на сварные соединения стальных трубопроводов, для них – ГОСТ 16037-80.

Принцип действия

Источником нагрева соединения является сварочная дуга – концентрированная лучистая энергия в промежутке между электродом и изделием. Питание происходит от трансформатора при переменном токе или преобразователя – при постоянном. От источника питание подаётся проводами на электрод, зажатый в держателе, и на изделие. При контакте между ними возникает дуга. Шов образуется от расплавления электрода и соединяемой кромки.

Создание дуги

Дуга возникает от нагревания торца электрода, являющийся в электрической цепи катодом. Он соприкасается с изделием, цепь замыкается. При прохождении тока через контакт с большим сопротивлением выделяется большое количество тепловой энергии. При отрыве электрода на расстояние 1-2 миллиметра зажигается дуга, и начинается термоэлектронная эмиссия. Зажигание и горение возможны при наличии трёх компонентов:

  1. Электрический источник питания, у которого напряжение холостого хода выше напряжения дуги.
  2. Ионизация в столбе дуги.
  3. Реактивное сопротивление в сварочной цепи – это повышает стабильность горения.

Схема сварочной дуги

Области сварочной дуги

Сварочная дуга включает в себя три основные зоны:

  1. Катодная – находится между столбом дуги и поверхностью катода.
  2. Столб дуги – между катодной и анодной зонами.
  3. Анодная – состоит из анодного пятна и приэлектродной части. Ток в ней образуется потоком электронов из столба.

Под влиянием высокой напряжённости возле катода с его пятна вырываются свободные электроны, которые летят к аноду. За счёт бомбардировки электронов происходит интенсивное нагревание катода.

Источники питания

Трансформатор – источник питания электрической дуги. Напряжение подаваемого из сети тока изменяется регулировкой расстояния между первичной и вторичной обмоткой: приближение уменьшает индуктивное сопротивление и увеличивает ток. Удаление уменьшает его. Обмотка, подключенная к сети – первичная, к держателю и свариваемому изделию – вторичная.

Примерная стоимость трансформаторов. Яндекс.Маркет

Используемые электроды

При сварке постоянным и переменным током электроды применяют разные, маркировка первых имеет в маркировке буквенную аббревиатуру УОНИ, вторых – МР. И те, и другие покрываются специальной обмазкой для сварки сталей:

  • углеродистых и низкоуглеродистых конструкционных;
  • легированных конструкционных;
  • легированных теплоустойчивых;
  • высоколегированных с особыми свойствами;
  • для наплавки поверхностных слоёв с особыми свойствами.

По толщине обмазки в прямой зависимости от соотношения диаметра электрода к диаметру стального сердечника:

  • с тонким покрытием, соотношение меньше 1,20;
  • со средним, D/d между 1,20 и 1,45;
  • с толстым, D/d между 1,45 и 1,80;
  • с особо толстым, D/d больше 1,80.

По составу покрытия маркируются:

  • кислое – А;
  • целлюлозное – Ц;
  • рутиловое – Р;
  • основное – Б;
  • прочие – П.

Смешанное покрытие отмечается сочетанием соответствующих ему символов.

Ещё одна маркировка – по положению электрода по отношению к поверхности детали:

  • для всех – 1;
  • для всех, кроме вертикального – 2;
  • для нижнего, горизонтального к вертикальной плоскости сварки и вертикального снизу вверх – 3;
  • для нижнего и нижнего в лодочку (свариваемые поверхности под прямым углом) – 4.

Примерная стоимость электродов. Яндекс.Маркет

Технология выполнения ручной дуговой сварки

Перед основным процессом проводят подготовительные, без которых сварной шов не будет качественным: правку, очистку, разметку, резку и сборку. Зажигание дуги между электродом и изделием выполняется в два приёма: прикосновение к поверхности, короткое замыкание, отрыв на расстояние, равное диаметру электрода. Зажигают двумя способами: впритык и чирканьем. В первом случае металл разогревается в точке, где происходит короткое замыкание, во втором – в нескольких местах.

После зажигания электродный и основной металлы начинают плавиться, на месте шва образуется ванна расплава. Задача сварщика – поддерживать длину дуги постоянной, от этого зависит качество соединения. Оптимальная длина дуги – от 0,5 до 1,1 диаметра.

Угол наклона к поверхности обеспечивает достаточную глубину плавления свариваемых деталей. Также он зависит от толщины и состава металла, диаметра электрода, толщины и вида покрытия, расположения сварки в пространстве.

Перемещение электрода

Если вести сварку вдоль линии соединения, то ширина валика зависит только от сварочного тока и скорости операции, она составит не больше 1,5 от диаметра электрода. Такие швы не обеспечивают качество сварки толстых листов металла. Крепкий шов и широкий валик получится, если вести процесс колебательными движениями электрода из стороны в сторону.

Что влияет на качество и размеры сварного шва

Эти два показателя зависят от выбора режима сварки:

  • диаметр и угол наклона электрода;
  • скорость;
  • напряжение на дуге;
  • сварочный ток.

Диаметр электрода выбирают исходя из толщины металла и типов соединения и шва. На качество шва существенно влияет длина дуги. На практике оптимальную её величину определили в 2-8 мм.

Сварочный ток устанавливают в зависимости от диаметра электрода.

Плюсы и минусы

К достоинствам ручной дуговой сварки относят:

  • простоту процесса, компактность и мобильность оборудования;
  • возможность работать в разных пространственных положениях;
  • сваривание в труднодоступных местах.
  • зависимость от квалификации специалиста;
  • низкая эффективность по сравнению с автоматизированными процессами;
  • вредное влияние на организм сварщика.
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector