Содержание, карта.

Виды сварочной дуги


Виды сварочных дуг

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

По наиболее важным техническим признакам различают следующие основные группы сварочных дуг:

1 2 3 4 5 6 7
Дуги прямого действия С плавящимися электродами Дуги в парах металлов Свободные дуги Установившиеся дуги Открытые дуги Дуги постоянного тока
Дуги косвенного действия С неплавящимися электродами Дуги в газах Сжатые дуги Неустановившиеся дуги Закрытые дуги Дуги переменного тока

Входящие в группы виды сварочных дуг характеризуются следующими основными особенностями.

1. В дугах прямого действия подлежащие нагреву или плавлению металлы являются электродами разряда и им передается кинетическая и потенциальная энергия заряженных частиц. Поэтому электроды весьма интенсивно нагреваются и плавятся.

Дуги косвенного действия располагаются у поверхностей подлежащих нагреву или плавлению изделий. Электродами таких дуг служат стержни из графита или вольфрама, не соединенные электрически с изделиями. Нагрев и плавление изделий происходит лишь за счет кинетической энергии сталкивающихся с ними частиц газа. Обычно такой нагрев мало эффективен, поэтому дуги косвенного действия применяются в тех случаях, когда требуется сравнительно небольшая теплопередача от дуги к изделиям.

2. В дугах с плавящимися электродами оба электрода в процессе осуществления сварочного процесса расплавляются, поставляя металл в общую ванну. Если один из электродов, будучи тугоплавким — вольфрамовым или графитовым, не поставляет металл в общую ванну, то дуга называется дугой с неплавящимся электродом. При увеличении тока дуги тугоплавкий электрод также может расплавиться, поэтому разновидности дуг этой группы определяются не только материалом электродов, но и режимом их горения.

3. Большинство плавящихся электродов дуги интенсивно испаряется. Пары, двигаясь от электродов в виде струи, почти полностью оттесняют из области разряда другие газы. Поэтому пары электродов определяют основные свойства таких дуг, что и обусловило их название. Когда же используются слабо испаряющиеся вольфрамовые, графитовые или искусственно охлаждаемые водой медные электроды, состав газа разрядной области с достаточной точностью определяется ее атмосферой. Последнюю образуют л ибо защитные газы — аргон, гелий, водород, СO 2 и др., подаваемые в зону дуги для ограждения металла от воздействия воздуха, либо воздух при отсутствии такой защиты. Однако по мере увеличения тока слабо испаряющиеся электроды могут испаряться интенсивно, а «дуга в газах» может стать «дугой в парах», поэтому и в этой группе разновидности дуг также определяются их режимом.

4. Дуга считается свободной, если ее развитие в пространстве не ограничено до пределов, определяемых естественными свойствами дуги. При наличии таких ограничений дуга называется сжатой. Дугу сжимают, помещая ее в узких каналах и щелях, ограничивая размеры электродов, обдувая дугу струями газов или жидкостей и т. д.

5. Дуга считается установившейся, если длительность ее существования при заданных условиях заметно превышает время протекания в ней переходных процессов и параметры дуги уже не меняются во времени. Изменения силы тока, состава атмосферы, расстояния между электродами, положения в пространстве и т. д. характеризуют неустановившиеся дуги. Однако при сравнительно медленном изменении перечисленных факторов, когда каждому их мгновенному значению соответствуют параметры дуги, близкие к установившимся при этих мгновенных значениях, такими изменениями можно пренебречь и дуги считать установившимися. Таким образом разделение дуг анализируемой группы на два вида требует их тщательного изучения.

6. Дуга считается открытой, если вокруг нее отсутствуют преграды, кроме самих электродов, исключающие или затрудняющие циркуляцию газа в околодуговом пространстве, или задерживающие излучение дуги. В случае полного ограждения дуги от окружающего пространства она становится закрытой. Примером такой дуги является дуга под флюсом. Ее атмосфера состоит только из паров электродов и ограждения — флюса. Циркуляция газовых потоков в такой дуге ограничена, излучение дуги в пространство не проникает. Возможны полузакрытые дуги и т. д.

7. Для дуг постоянного тока характерны неизменность направления тока и, как правило, небольшие колебания его силы, обусловливаемые процессами в дуге.

В дугах переменного тока происходят непрерывные изменения направления и силы тока в соответствии с изменениями э. д. с. источника и процессами в дуге. Такие дуги угасают каждый раз при переходе тока через нуль и возобновляются снова в начале каждого полупериода питающего их переменного тока.

Реальные сварочные дуги характеризуются одновременно несколькими перечисленными особенностями.

Для примера на сравним дуги с плавящимися электродами в аргоне и углекислом газе и их типичную осциллограмму. На концах электродов при фотграфировании видны капли, меняющиеся, как показывают наблюдения, в объеме и по положению в пространстве. Периодически они перекрывают весь разрядный промежуток, вызывая короткое замыкание электродов и устранение разряда. При этом напряжение падает почти до нуля, а ток растет по законам, определяемым свойствами электрической цепи. Частота коротких замыканий и их длительность не постоянны После замыканий снова возбуждается дуга и т. д.

Получается, что сварочная дуга с плавящимися электродами является неустановившейся дугой как по длине разрядного промежутка, так по режиму питания и положению в пространстве. В рассматриваемом случае она, возможно, несколько сжата струями защитных газов и содержит в своем составе некоторую часть паров электродов и т. д. Естественно, что изучение таких дуг весьма затруднительно. При их описании и, тем более, изложении теории неизбежна некоторая схематизация и идеализация процессов и условий существования разряда.

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

Классификация сварочных дуг | Машкрепеж

Люди применяют сварку вот уже почти полтора столетия. А изучать это метод соединения различных объектов начал еще известный итальянский ученый Алессандро Дж. Вольта. На основе, в том числе, и его научных трудов был создан первый аппарат для выполнения сварки. Генерирование электрического разряда происходит в момент КЗ (здесь и далее Короткое Замыкание), возникшего между обрабатываемой поверхностью и концом расходного элемента (здесь и далее под таковым подразумевается электрод). На аппарат для сварки подается электроэнергия. Благодаря ее трансформированию в энергию другого вида – тепловую – возникает ванна расплава. Это является обязательным условием формирования однородного металлического шва. По результатам детального анализа ВАХ (сокращение словосочетания Вольтамперная Характеристика) ученым удалось превратить сварку, практически, в совершенный процесс соединения элементов создаваемой конструкции. Были разработаны современные приборы, поддерживающие стабильное состояние сварочной электродуги.

Сварочная дуга. Что это?

Продуцируемая сварочным аппаратом электродуга является ничем иным, нежели проводником, сформированным ионизированными частицами. Его существование на протяжении определенного временного интервала обеспечивается благодаря поддержке электрического поля. Подобному разряду, образующемуся в газе, который способен к ионизации, характерны:

Учебники и справочники по сварке содержат следующее определение данному явлению: она представляет собой разряд, происходящий в образовавшейся плазме и носящий продолжительный характер. Сама же плазма является конгломератом продуктов испарения металлов, образующихся под влиянием весьма высокой температуры и на которые оказывают воздействие подвергнутые ионизации защитные газы, присутствующие в атмосфере.

Структура и температурные характеристики сварочной электродуги

Довести температуру металлической заготовки за очень непродолжительный отрезок времени до точки плавления вполне возможно, но по законам физики для этого необходимо сформировать мощную электродугу. Ее основными рабочими характеристиками являются:

  • вольтаж – величина напряжения, отображенная в вольтах;

  • ампераж – сила электротока, значение которой представлено в амперах;

  • уровень плотности потока корпускул/частиц-носителей заряда.


С точки зрения электротехники дуговой столб является проводником между противоположными полюсами (имеются в виду плюсовой и минусовой). Материализован он посредством газовой среды. Особенности столба – высокое значение сопротивления, способность продуцировать искры и светиться.

Проведение тщательного анализа структуры электродуги позволит выяснить, как на металл оказывает воздействие температура. В общем случае ее длина относительно небольшая – колеблется в районе отметки 5 сантиметров. Строение электродуги включает 3 области:

  • сам столб. Это и есть видимый человеческим глазом светящийся отрезок;

  • анодная область – примерно 10 мкм;

  • катодная область – около 1 мкм.

Температура сварочной электродуги определяется потоком формируемых на катоде свободных электронов. Уровень нагрева самого катода достигает 38 процентов от температуры образовавшейся плазмы. Электроны – частицы с отрицательным зарядом – перемещаются в газовой среде в сторону анода, а элементы-носители положительного заряда движутся к катоду. В целом же наблюдается такая картина: столб на протяжении всего времени своего существования нейтрален.

Внутри столба температура частиц может достигать 10000°С. Они при контакте с металлом обеспечивают его разогрев до 2350°С. Точку проникновения электронов ученые-физики называют анодным пятном. В сравнении с другим пятном, называемым катодным, его температурный показатель больше на 6 процентов. Плазма излучает волны в инфракрасном, в видимом и УФ-диапазонах. Но это излучение способно нанести вред коже и органам зрения человека. Поэтому сварщики обязаны по технике безопасности работать в специальных защитных средствах.

Разновидности сварочной электродуги

Подразделение сварочной электродуги на виды осуществляется на основе нескольких признаков. Так, по критерию «Тип электротока и расположение электродов в рабочей зоне» формируются следующие группы:

  • прямого действия. Это когда разряд расположен параллельно по отношению к продольной оси электрода и перпендикулярно относительно обрабатываемой металлической поверхности;

  • косвенного действия. Здесь электрод наклонен к поверхности заготовки под углом, равным 40,0°-60,0°. Разряд проходит между этим расходным элементом и металлом;

  • комбинированная. Представляет собой сочетание вышеуказанных дуг. В качестве примера можно привести 3-фазную дугу. Ее 2 дуги осуществляют электрическую связь электродов с объектом сварки. Третья же горит между двумя изолированными один от другого электродам.


Плазменный столб зависимости от его состава бывает:
  • открытым. Формируется в газах атмосферы. В качестве подпитывающей среды выступают химические соединения, испаряющиеся из объекта сварки и обмазки электрода;

  • закрытым. Продуцируется под флюсом. Обязательное условие – наличие газообразной фазы, образованной частицами, являющимися продуктами испарения флюса, расходного элемента – электрода, и самого металла, находящегося в жидком агрегатном состоянии;

  • с подачей защитной смеси. Ею может быть газ, обладающий инертными свойствами, и т.д.

Еще один признак, на основе которого эксперты подразделяют электродугу на виды, это тип электрода. Для сварки задействуются следующие расходные элементы:

  • стальные, обмазка которых содержит включения, обеспечивающие ионизацию газа;

  • произведенные из угля либо графита;

  • тугоплавкие, изготовленные из металла вольфрам (элемент W).

По критерию «время воздействия» сварочная электродуга бывает импульсной, а также постоянной.

Условия горения

В основе сварочного процесса находится трансформирование электроэнергии в энергию тепловую. Время удержания сформированного в его ходе столба ничем не ограничено, если ионизация газа происходит очень быстро. При сваривании заготовки подвергаются нагреву, контактирующий с ними воздух становится горячим и обогащается испаряемыми веществами. Альтернативным способом является специальная подача в рабочую область газа, из молекул или атомов которого под внешним воздействием образуются ионы. Наиболее хорошо ионизируются частицы мягких щелочных металлов (входят в первую группу периодической таблицы), а также щелочноземельных металлов (это уже представители второй группы периодической таблицы). Для перевода их в активное состояние, достаточно начать пропускать электроток.

Иным обязательным условием надежного поддержания сварочного столба является высокая стабильная во времени температура катода. Ее величина – характеристика производная от площади самого катода, а также его химического состава. Без источника электроэнергии здесь не обойтись. Когда выполняются сварочные работы температурный показатель катодной зоны достигает 7000°С.

Как образуется электродуга

Сварочная электродуга является ничем другим, нежели электрическим разрядом. Появляется она, когда происходит замыкание цепи. В момент соприкосновения электрода с подвергаемым сварке элементом конструкции начинает продуцироваться в избыточном объеме тепловая энергия. В месте контакта металл плавится. Из-за явления притягивания расплава к наконечнику расходного элемента образуется тонкая шейка. Под воздействием мощного электрического поля она, практически, моментально распыляется. Это обусловливает ионизацию молекул газа. В результате данного процесса формируется защитное облако, обеспечивающее свободное передвижение электронов.

Направленность потока определяется типом тока. Поджечь электродугу можно на электротоке, имеющем и постоянную, и переменную величину, а также любой полярности – как прямой, так и обратной. Частота разжигания и потухания дуги – характеристика производная от совокупности выбранных работником параметров тока.

Что влияет на мощность электродуги

Показатели мощности сварочной электродуги зависят от следующих основных факторов:

  • питающее напряжение. Возрастание напряжения питания приводит к увеличению мощности дуги. Однако диапазон изменения значений последнего параметра неширокий.  Имеются также ограничения, касающиеся размеров электродов;

  • сила тока. Зависимость прямо пропорциональная.  С увеличением этого параметра стабильность горения электродуги повышается;

  • зависимость мощности и численного значения напряжения образовавшейся плазмы тоже прямо пропорциональная.

Длина дуги – это расстояние от расходного элемента до свариваемой поверхности в ходе выполнения работ. Данный показатель оказывает влияние на объем генерируемого тепла.

Скорость расплавления металла определяется мощностью электродуги. Этот параметр очень важен. Ведь о него зависит, сколько времени потребуется на соединение металлических деталей. Температура в области плавления изменяется силой тока. Если она достаточно большая, не будет гаснуть электродуга даже значительной длины. Заниматься настройками ампеража в ходе сварки требуется весьма редко.

ВАХ сварочной дуги

Аббревиатура ВАХ расшифровывается так: вольтамперная характеристика. Она отображает взаимосвязь параметров питания.

По ВАХ можно узнать время стабильного горения электродуги, ее мощность, а также условия затухания.

Динамика, с которой изменяются вольтамперные показатели, отображает варьирование длины электродуги, когда она нестабильна. И наоборот, статическая ВАХ показывает, как зависит от силы тока величина напряжения электродуги в период постоянства ее длины. Выше представленный график, поделенный на 3 сегмента, выражает ее свойства.

Падающая ВАХ

Возрастание силы тока сопровождается резким падением напряжения (участок «1» на графике). Обусловлено это формированием столба. С увеличением плазменного потока его электропроводимость изменяется. Причем в сторону увеличения.

Жесткая ВАХ

Ключевая особенность этого участка (позиция «2» на графике) – пониженное напряжение, сочетающееся с неизменной во времени плотностью тока. Величина силы тока варьируется в пределах 100В-1000В. Растет диаметр электродугового столба, а его сопротивление, соответственно, падает. Площадь пятен, и анодного (знак «+»), и катодного (знак «-»), возрастает пропорционально.

Растущая ВАХ

На графике это участок «3». Отличается стабильностью катодного пятна. Его размер – величина производная от диаметра расходного элемента. Сопротивление сварочного столба увеличивается. Также наблюдается рост напряжения на электродуге.

Отдельно необходимо отметить следующие моменты:

  • когда для проведения ручной электросварки применяются плавящиеся либо неплавящиеся расходные элементы, вольтамперные характеристики не переходят на третий участок графика. Для данного случая актуальны лишь первые два;

  • показатели участков графика под номерами 2 и 3 описывают механизированную сварку, предусматривающую применение флюсов;

  • параметры сварки в защитной среде с использованием плавящегося электрода отображены на третьем сегменте графика.

Теперь несколько слов о работе сварочного оборудования на переменном токе. Электродуга возбуждается на пике разжигания во всех полупериодах. Ее затухание наблюдается в момент перехода синусоидой нулевой отметки. Активные пятна прекращают нагреваться. Поддержка в стабильном состоянии эндотермического процесса формирования ионов из элементарных нейтральных частиц газов осуществляется испарениями металлов щелочной группы, присутствующих в обмазке электродов. Процесс розжига электродуги в защитной среде на электротоке с изменяющейся во времени величиной выполняется трудней в сравнении со сваркой на токе постоянном.

Когда выбирается аппарат для проведения работ определенного вида, необходимо принимать во внимание непосредственную зависимость ВАХ от вольтамперных параметров внешнего порядка. Например, ручная электродуговая сварка будет выполнена успешно при подводе питания, отличающегося падающей ВАХ, то есть с повышенным значением напряжения на ХХ. При этом у работника будет иметься возможность изменять длину электродуги, используя регулятор ампеража.

Величина силы тока, фиксируемая при КЗ в ходе расплавления расходного элемента, превышает значение этого показателя столба от 20 до 50 процентов. Сварка с помощью плавящихся электродов – наиболее оптимальный вариант в случае применения дуги размыкания. И здесь нужно знать один момент. Формулируется он так: для розжига электродуги вольфрамовым либо углеродным расходным элементом будет очень кстати вспомогательный/дополнительный разряд.

Значительная сила тока, возникающая при КЗ, может привести к прожигу заготовки. Происходит КЗ в момент падения капли расплава расходного элемента. После этого параметры резко обретают первоначальные значения. В результате наблюдается возрастание ампеража, и сила тока мгновенно достигает уровня, фиксируемого при КЗ. Мостик, сформировавшийся между электродом и металлической заготовкой, очень быстро перегорает. Это приводит к очередному возбуждению электродуги. Все вышеописанные изменения осуществляются в электродуговом столбе, практически, моментально. Оборудование должно отреагировать на них за этот короткий временной интервал, чтобы рабочие характеристики стабилизировались.

Особенности электродуги

Широкие пределы изменения параметров обусловливает совместимость электродуги с обычными плавящимися расходными элементами, а также с тугоплавкими. В результате ее воздействия заготовка очень быстро разогревается, а затем формируется ванна расплава. Уровень потерь, появляющихся в ходе преобразования электрической энергии в энергию тепловую, – минимальный. Хотя природу электродуги можно сопоставить с разрядами других разновидностей, у нее имеются свои особенности:

  • саморегулирующиеся вольтамперные характеристики, а также мощность;

  • пространственная устойчивость;

  • четкие контуры;

  • неравномерность распределения между обоими полюсами электрического поля;

  • незначительное снижение напряжения на аноде (знак «+») и катоде (знак «-»). Данное явление мало связано с изначально установленным вольтажом;

  • сильный ток продуцирует высокую температуру.

Зажигание дуги можно осуществлять двумя способами: кратковременным прикасанием либо путем чирканья.

Заключение

Единица измерения скорости перемещения дугового разряда – метр/минута. При выборе конкретной величины данного параметра следует учитывать следующие моменты. Во-первых, скорость нужно уменьшать с увеличением толщины свариваемых объектов. Во-вторых, увеличение сварочного тока должно сопровождаться возрастанием скорости перемещения. Но это условие актуально, когда толщина металла задана.


Товары каталога:



Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus. comments powered by

Электрическая дуга, способы сварки и сварные соединения | Новосибирск

Природа сварочной дуги

Электрическая дуга представляет собой один из видов электрических разрядов в газах, при котором наблюдается прохождение электрического тока через газовый промежуток под воздействием электрического поля. Электрическую дугу, используемую для сварки металлов, называют сварочной дугой. Дуга является частью электрической сварочной цепи, и на ней происходит падение напряжения. При сварке на постоянном токе электрод, подсоединенный к положительному полюсу источника питания дуги, называют анодом, а к отрицательному - катодом. Если сварка ведется на переменном токе, каждый из электродов является попеременно то анодом, то катодом.

Промежуток между электродами называют областью дугового разряда или дуговым промежутком. Длину дугового промежутка называют длиной дуги. В обычных условиях при низких температурах газы состоят из нейтральных атомов и молекул и не обладают электрической проводимостью. Прохождение электрического тока через газ возможно только при наличии в нем заряженных частиц - электронов и ионов. Процесс образования заряженных частиц газа называют ионизацией, а сам газ - ионизованным. Возникновение заряженных частиц в дуговом промежутке обусловливается эмиссией (испусканием) электронов с поверхности отрицательного электрода (катода) и ионизацией находящихся в промежутке газов и паров. Дуга, горящая между электродом и объектом сварки, является дугой прямого действия. Такую дугу принято называть свободной дугой в отличие от сжатой, поперечное сечение которой принудительно уменьшено за счет сопла горелки, потока газа, электромагнитного поля. Возбуждение дуги происходит следующим образом. При коротком замыкании электрода и детали в местах касания их поверхности разогреваются. При размыкании электродов с нагретой поверхности катода происходит испускание электронов - электронная эмиссия. Выход электронов в первую очередь связывают с термическим эффектом (термоэлектронная эмиссия) и наличием у катода электрического поля высокой напряженности (автоэлектронная эмиссия). Наличие электронной эмиссии с поверхности катода является непременным условием существования дугового разряда.

По длине дугового промежутка дуга разделяется на три области (рис. 1): катодную, анодную и находящийся между ними столб дуги. Катодная область включает в себя нагретую поверхность катода, называемую катодным пятном, и часть дугового промежутка, примыкающую к ней.

 

Протяженность катодной области мала, но она характеризуется повышенной напряженностью и протекающими в ней процессами получения электронов, являющимися необходимым условием для существования дугового разряда. Температура катодного пятна для стальных электродов достигает 2400 - 2700°С. На нем выделяется до 38% общей теплоты дуги. Основным физическим процессом в этой области является электронная эмиссия и разгон электронов. Падение напряжения в катодной области UK составляет порядка 12 - 17 В.

Анодная область состоит из анодного пятна на поверхности анода и части дугового промежутка, примыкающего к нему. Ток в анодной области определяется потоком электронов, идущих из столба дуги. Анодное пятно является местом входа и нейтрализации свободных электронов в материале анода. Оно имеет примерно такую же температуру, как и катодное пятно, но в результате бомбардировки электронами на нем выделяется больше теплоты, чем на катоде. Анодная область также характеризуется повышенной напряженностью. Падение напряжения в ней Uк составляет порядка 2 - 11 В. Протяженность этой области также мала.

Столб дуги занимает наибольшую протяженность дугового промежутка, расположенную между катодной и анодной областями. Основным процессом образования заряженных частиц здесь является ионизация газа. Этот процесс происходит в результате соударения заряженных (в первую очередь электронов) и нейтральных частиц газа. При достаточной энергии соударения из частиц газа происходит выбивание электронов и образование положительных ионов. Такую ионизацию называют ионизацией соударением. Соударение может произойти и без ионизации, тогда энергия соударения выделяется в виде теплоты и идет на повышение температуры дугового столба. Образующиеся в столбе дуги заряженные частицы движутся к электродам: электроны - к аноду, ионы - к катоду. Часть положительных ионов достигает катодного пятна, другая же часть не достигает и, присоединяя к себе отрицательно заряженные электроны, становятся нейтральными атомами. Такой процесс нейтрализации частиц называют рекомбинацией. В столбе дуги при всех условиях горения ее наблюдается устойчивое равновесие между процессами ионизации и рекомбинации. В целом столб дуги не имеет заряда. Он нейтрален, так как в каждом сечении его одновременно находятся равные количества противоположно заряженных частиц. Температура столба дуги достигает 6000 - 8000°С и более. Падение напряжения в нем Uc изменяется практически линейно по длине, увеличиваясь с увеличением длины столба. Падение напряжения зависит от состава газовой среды и уменьшается с введением в нее легко ионизующихся компонентов. Такими компонентами являются щелочные и щелочно-земельные элементы (Са, Na, К и др.). Общее падение напряжения в дуге Uд = Uк + Uа + Uс. Принимая падение напряжения в столбе дуги в виде линейной зависимости, его можно представить формулой Uс = Еlс, где Е - напряженность по длине, lс - длина столба. Значения Uк, Uа, Е практически зависят лишь от материала электродов и состава среды дугового промежутка и при их неизменности остаются постоянными при разных условиях сварки. В связи с малой протяженностью катодной и анодной областей можно считать практически lс = lд. Тогда получается выражение Uд = a + blд показывающее, что напряжение дуги прямым образом зависит от ее длины, где а = Uк + Uа; b = Е.

Непременным условием получения качественного сварного соединения является устойчивое горение дуги (ее стабильность). Под этим понимают такой режим ее существования, при котором дуга длительное время горит при заданных значениях силы тока и напряжения, не прерываясь и не переходя в другие виды разрядов. При устойчивом горении сварочной дуги основные ее параметры- сила тока и напряжение- находятся в определенной взаимозависимости. Поэтому одной из основных характеристик дугового разряда является зависимость ее напряжения от силы тока при постоянной длине дуги. Графическое изображение этой зависимости при работе в статическом режиме (в состоянии устойчивого горения дуги)называют статической вольтамперной характеристики дуги (рис. 2).

С увеличением длины дуги ее напряжение возрастает и кривая статической вольтамперной характеристики поднимается выше, с уменьшением длины дуги опускается ниже, качественно сохраняя при этом свою форму. Кривую статической характеристики можно разделить на три области: падающую, жесткую и возрастающую. В первой области увеличение тока приводит к резкому падению напряжения дуги.

Это обусловлено тем, что с увеличением силы тока увеличиваются площадь сечения столба дуги и его электропроводность. Горение дуги на режимах в этой области отличается малой устойчивостью. Во второй области увеличение силы тока не связано с изменением напряжения дуга. Это объясняется тем, что площадь сечения столба дуги и активных пятен изменяется пропорционально силе тока, в связи с чем плотность тока и падение напряжения в дуге сохраняются постоянными.

 

 

Сварка дугой с жесткой статической характеристикой находит широкое применение в сварочной технологии, особенно при ручной сварке. В третьей области с увеличением силы тока напряжение возрастает. Это связано с тем, что диаметр катодного пятна становится равным диаметру электрода и увеличиваться далее не может, при этом в дуге возрастает плотность тока и падает напряжение. Дуга с возрастающей статической характеристикой широко используется при автоматической и механизированной сварке под флюсом и в защитных газах с применением тонкой сварочной проволоки. При механизированной сварке плавящимся электродом иногда применяют статическую вольтамперную характеристику дуги, снятую не при постоянной ее длине, а при постоянной скорости подачи электродной проволоки (рис. 3).

 

Как видно из рисунка, каждой скорости подачи электродной проволоки соответствует узкий диапазон токов с устойчивым горением дуга. Слишком малый сварочный ток может привести к короткому замыканию электрода с изделием, а слишком большой- к резкому возрастанию напряжения и ее обрыву.

 

Особенности дуги на переменном токе

При сварке на постоянном токе в установившемся режиме все процессы в дуге протекают с определенной скоростью и горение дуги отличается высокой стабильностью.

При питании дуга переменным током полярность электрода и изделия, а также условия существования дугового разряда периодически изменяются. Так, дуга переменного тока промышленной частоты 50 Гц погасает и вновь возбуждается 100 раз в секунду, или дважды за каждый период. Поэтому особо возникает вопрос об устойчивости горения дуги переменного тока. В первую очередь устойчивость горения такой дуги зависит от того, насколько легко происходит повторное возбуждение дуги в каждом полупериоде. Это определяется ходом физических и электрических процессов в дуговом промежутке и на электродах в отрезки времени между каждым погасанием и новым зажиганием дуги. Снижение тока сопровождается соответствующим уменьшением температуры в столбе дуги и степени ионизации дугового промежутка. При переходе тока через нуль и перемене полярности в начале и конце каждого полупериода дуга гаснет. Одновременно падает и температура активных пятен на аноде и катоде. Падение температуры несколько отстает по фазе при переходе тока через нуль, что связано с тепловой инерционностью процесса. Особенно интенсивно падает температура активного пятна, расположенного на поверхности сварочной ванны, в связи с интенсивным отводом теплоты в массу детали. В следующий за погасанием дуги момент меняется полярность напряжения на дуговом промежутке (рис. 4).

 

Одновременно изменяется и направление движения заряженных частиц в дуговом промежутке. В условиях пониженной температуры активных пятен и степени ионизации в дуговом промежутке повторное зажигание дуги в начале каждого полупериода происходит только при повышенном напряжении между электродами, именуемым пиком зажигания или напряжением повторного зажигания дуги. Пик зажигания всегда выше напряжения дуги, соответствующего стабильному режиму ее горения. При этом величина пика зажигания несколько выше в тех случаях, когда катодное пятно находится на основном металле. Величина пика зажигания существенно влияет на устойчивость горения дуги переменного тока. Деионизация и охлаждение дугового промежутка возрастают с увеличением длины дуги, что приводит к необходимости дополнительного повышения пика зажигания и влечет снижение устойчивости дуги. Поэтому затухание и обрыв дуги переменного тока при прочих равных условиях всегда происходят при меньшей ее длине, чем для постоянного тока. При наличии в дуговом промежутке паров легко-ионизующихся элементов пик зажигания уменьшается и устойчивость горения дуга переменного тока повышается.

С увеличением силы тока физические условия горения дуги улучшаются, что также приводит к снижению пика зажигания и повышению устойчивости дугового разряда. Таким образом, величина пика зажигания является важной характеристикой -дуги переменного тока и оказывает существенное влияние на ее устойчивость. Чем хуже условия для повторного возбуждения дуги, тем больше разница между пиком зажигания и напряжением дуги. Чем выше пик зажигания, тем выше должно быть напряжение холостого хода источника питания дуги током. При сварке на переменном токе неплавящимся электродом, когда материал его и изделия резко различаются по своим теплофизическим свойствам, проявляется выпрямляющее действие дуги. Это характеризуется протеканием в цепи переменного тока некоторой составляющей постоянного тока, сдвигающей в определенном направлении кривые напряжения и тока от горизонтальной оси (рис. 5). Наличие в сварочной цепи составляющей постоянного тока отрицательно сказывается на качестве сварного соединения и условиях процесса: уменьшается глубина проплавления, увеличивается напряжение дуги, значительно повышается температура электрода и увеличивается его расход. Поэтому приходится применять специальные меры для подавления действия постоянной составляющей.

 

При сварке плавящимся электродом, близким по составу к основному металлу, на режимах, обеспечивающих устойчивое горение дуги, выпрямляющее действие дуги незначительно и кривые тока и напряжения располагаются практически симметрично относительно оси абсцисс.

 

Технологические свойства дуги

Под технологическими свойствами сварочной дуги понимают совокупность ее теплового, механического и физико-химического воздействия на электроды, определяющие интенсивность плавления электрода, характер его переноса, проплавление основного металла, формирование и качество шва. К технологическим свойствам дуги относятся также ее пространственная устойчивость и эластичность. Технологические свойства дуги взаимосвязаны и определяются параметрами режима сварки.

Важными технологическими характеристиками дуги являются зажигание и стабильность горения дуги. Условия зажигания и горения дуги зависят от рода тока, полярности, химического состава электродов, межэлектродного промежутка и его длины. Для надежного обеспечения процесса зажигания дуй? необходимо подведение к электродам достаточного напряжения холостого хода источника питания дуги, но в то же время безопасного для работающего. Для сварочных источников напряжение холостого хода не превышает 80 В на переменном токе и 90 В на постоянном. Обычно напряжение зажигания дуги больше напряжения горения дуги на переменном токе в 1,2 - 2,5 раза, а на постоянном токе - в 1,2 - 1,4 раза. Дуга зажигается от нагрева электродов; возникающего при их соприкосновении. В момент отрыва электрода от изделия с нагретого катода происходит электронная эмиссия. Электронный ток ионизует газы и пары металла межэлектродного промежутка, и с этого момента в дуге появляются электронный и ионный токи. Время установления дугового разряда составляет 10-5 – 10-4 с. Поддержание непрерывного горения дуги будет осуществляться, если приток энергии в дугу компенсирует ее потери. Таким образом, условием для зажигания и устойчивого горения дуги является наличие специального источника питания электрическим током.

Вторым условием является наличие ионизации в дуговом промежутке. Степень протекания этого процесса зависит от химического состава электродов и газовой среды в дуговом промежутке. Степень ионизации выше при наличии в дуговом промежутке легкоионизующихся элементов. Горящая дуга может быть растянута до определенной длины, после чего она гаснет. Чем выше степень ионизации в дуговом промежутке, тем длиннее может быть дуга. Максимальная длина горящей без обрыва дуги характеризует важнейшее технологическое свойство ее - стабильность. Стабильность дуги зависит от целого ряда факторов: температуры катода, его эмиссионной способности, степени ионизации среды, длины дуги и др.

К технологическим характеристикам дуги относятся также пространственная устойчивость и эластичность. Под этим понимают способность сохранения дугой неизменности пространственного положения относительно электродов в режиме устойчивого горения и возможность отклонения и перемещения без затухания под воздействием внешних факторов. Такими факторами могут быть магнитные поля и ферромагнитные массы, с которыми дуга может взаимодействовать. При этом взаимодействии наблюдается отклонение дуги от естественного положения в пространстве. Отклонение столба дуги под действием магнитного поля, наблюдаемое в основном при сварке постоянным током, называют магнитным дутьем (рис. 6).

 

 

Возникновение его объясняется тем, что в местах изменения направления тока создаются напряженности магнитного поля. Дуга является своеобразной газовой вставкой между электродами и как любой проводник взаимодействует с магнитными полями. При этом столб сварочной дуги можно рассматривать в качестве гибкого проводника, который под воздействием магнитного поля может перемещаться, как любой проводник, деформироваться и удлиняться. Это приводит к отклонению дуги в сторону, противоположную большей напряженности. При сварке переменным током в связи с тем, что полярность меняется с частотой тока, это явление проявляется значительно слабее. Отклонение дуги также имеет место при сварке вблизи ферромагнитных масс (железо, сталь). Это объясняется тем, что магнитные силовые линии проходят через ферромагнитные массы, обладающие хорошей магнитной проницаемостью, значительно легче, чем через воздух. Дуга в этом случае отклонится в сторону таких масс.

Возникновение магнитного дутья вызывает непровары и ухудшение формирования швов. Устранить его можно за счет изменения места токоподвода к изделию или угла наклона электрода, временным размещением балластных ферромагнитных масс у сварного соединения, позволяющих выравнивать несимметричность магнитных полей, а также заменой постоянного тока переменным.

 

Понятие о сварке и ее сущность

Сложные конструкции, как правило, получают в результате объединения между собой отдельных элементов (деталей, агрегатов, узлов). Такие объединения могут выполняться с помощью разъемных или неразъемных соединений.

В соответствии с ГОСТ 2601-74 сварка определяется как процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве или пластическом деформировании или совместным действием того и другого.

Неразъемные соединения, выполненные с помощью сварки, называют сварными соединениями. Чаще всего с помощью сварки соединяют детали из металлов. Однако сварные соединения применяют и для деталей из неметаллов - пластмасс, керамик или их сочетаний.

Для получения сварных соединений не требуется применения каких-либо специальных соединительных элементов (заклепок, накладок и т. п.). Образование неразъемного соединения в них обеспечивается за счет проявления действия внутренних сил системы. При этом происходит образование связей между атомами металла соединяемых деталей. Для сварных соединений характерно возникновение металлической связи, обусловленной взаимодействием ионов и обобществленных электронов.

Для получения сварного соединения совершенно недостаточно простого соприкосновения поверхностей соединяемых деталей. Межатомные связи могут установиться только тогда, когда соединяемые атомы получат некоторую дополнительную энергию, необходимую для преодоления существующего между ними определенного энергетического барьера. При этом атомы достигают состояния равновесия в. действии сил напряжения и отталкивания. Эту энергию называют энергией активации. При сварке ее вводят извне путем нагрева (термическая активация) или пластического деформирования (механическая активация).

Сближение свариваемых частей и приложение энергии активации - необходимые условия для образования неразъемных сварных соединений.

В зависимости от вида активации при выполнении соединений различают два вида сварки: плавлением и давлением. При сварке плавлением детали по соединяемым кромкам оплавляют под действием источника нагрева. Оплавленные поверхности кромок покрываются расплавленным металлом, который, сливаясь в общий объем, образует жидкую сварочную ванну. При охлаждении сварочной ванны жидкий металл затвердевает и образует сварной шов. Шов может быть образован или только за счет расплавления металла свариваемых кромок, или за счет их и дополнительного введения в сварочную ванну расплавляемой присадки.

Сущность сварки давлением состоит в непрерывном или прерывистом совместном пластическом деформировании материала по кромкам свариваемых деталей. Благодаря пластической деформации и течению металла облегчается установление межатомных связей соединяемых частей. Для ускорения процесса применяют сварку давлением с нагревом. В некоторых способах сварки давлением нагрев может производиться до оплавления металла свариваемых поверхностей.

 

Классификация видов сварки

В настоящее время различают более 150 видов сварочных процессов. ГОСТ 19521-74 устанавливает классификацию сварочных процессов по основным физическим, техническим и технологическим признакам.

Основой физических признаков классификации является форма энергии, используемой для получения сварного соединения. По физическим признакам все виды сварки относят к одному из трех классов: термическому, термомеханическому и механическому.

К термическому классу относят все виды сварки плавлением, осуществляемые с использованием тепловой энергии, - газовую, дуговую, электрошлаковую, электронно-лучевую, лазерную и др.

К термомеханическому классу относят все виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления,— контактную, диффузионную, газо- и дугопрессовую, кузнечную и др.

К механическому классу относят все виды сварки давлением, осуществляемые с использованием механической энергии, - холодная, трением, ультразвуковая, взрывом и др.

К техническим признакам классификации сварочных процессов относят способы защиты металла в зоне сварки, непрерывность процесса и степень его механизации (рис. 7).

Технологические признаки классификации устанавливаются для каждого вида сварки отдельно. Например, вид дуговой сварки может быть классифицирован по следующим признакам: виду электрода, характеру защиты, уровню автоматизации и т. п.

 

Основные разновидности дуговой сварки

Источником нагрева при дуговых способах сварки является сварочная дуга, представляющая собой устойчивый электрический разряд, происходящий в газовой среде между двумя электродами или электродом и деталью. Для поддержания такого разряда нужной продолжительности необходимо применение специальных источников питания дуги (ИПД). Для питания дуги переменным током применяют сварочные трансформаторы, при постоянном токе- сварочные генераторы или сварочные выпрямители. На рис. 8 показана схема электрической цепи дуговой сварки.

 

 

Разработка дуговой сварки обусловлена открытием электрической дуги в 1802 г. русским физиком В.В. Петровым. Впервые для соединения металлических частей с помощью электрической дуги, горящей между неплавящимся угольным электродом и свариваемым изделием, было осуществлено Н.Н. Бенардосом в 1882 г. При необходимости в сварочную ванну дополнительно подавался присадочный материал. В 1888 г. русский инженер Н.Г. Славянов усовершенствовал процесс, заменив неплавящийся угольный электрод на плавящийся металлический. Тем самым было достигнуто объединение функций электрода для существования дугового разряда и присадочного металла для образования ванны. Предложенные Н.Н. Бенардосом и Н.Г. Славяновым способы дуговой сварки неплавящимся и плавящимся электродами легли в основу разработки наиболее распространенных современных способов дуговой сварки.

Дальнейшее совершенствование дуговой сварки шло по двум направлениям: 1) изыскание средств защиты и обработки расплавленного металла сварочной ванны; 2) автоматизация процесса. По характеру защиты свариваемого металла и сварочной ванны от окружающей среды могут быть выделены способы дуговой сварки с шлаковой, газошлаковой и газовой защитой. По степени автоматизации процесса способы разделяют на ручную, механизированную и автоматическую сварку. Ниже приводятся характеристики и описание основных разновидностей дуговой сварки.

Дуговая сварка покрытыми электродами (рис. 9). При этом способе процесс выполняется вручную. Сварочные электроды могут быть плавящиеся - стальные, медные, алюминиевые и др. - и неплавящиеся - угольные, графитовые, вольфрамовые.

 

 

Наиболее широко применяют сварку стальными электродами, имеющими на поверхности электродное покрытие. Покрытие электродов готовится из порошкообразной смеси различных компонентов и наносится на поверхность стального стержня в виде затвердевающей пасты. Его назначение - повысить устойчивость горения дуги, провести металлургическую обработку сварочной ванны, и улучшить качество сварки. Сварной шов образуют за счет расплавления металла свариваемых кромок и плавления стержня сварочного электрода. При этом сварщик вручную осуществляет два основных технологических движения: подачу покрытого электрода в зону сварки по мере его расплавления и перемещение дуги вдоль свариваемого шва. Ручная дуговая сварка покрытыми электродами — один из наиболее распространенных способов, используемых при изготовлении сварных конструкций. Она отличается простотой и универсальностью, возможностью выполнения соединений в различных пространственных положениях и труднодоступных местах. Существенный недостаток ее - малая производительность процесса и зависимость качества сварки от квалификации сварщика.

Дуговая сварка под флюсом (рис. 10). Электрическая дуга горит между плавящимся электродом и деталью под слоем сварочного флюса, полностью закрывающего дугу и сварочную ванну от взаимодействия с воздухом. Сварочный электрод выполнен в виде проволоки, свернутой в кассету и автоматически подаваемой в зону сварки. Перемещение дуги вдоль свариваемых кромок может выполняться или вручную, или с помощью специального привода. В первом случае процесс ведется с помощью сварочных полуавтоматов, во втором - сварочных автоматов. Дуговая сварка под флюсом отличается высокой производительностью и качеством получаемых соединений. К недостаткам процесса следует отнести трудность сварки деталей небольших толщин, коротких швов и выполнение швов в основных положениях, отличных от нижних. Подробную информацию о дуговой сварке под флюсом читайте в

 

 

Дуговая сварка в защитных газах (рис. 11). Электрическая дуга горит в среде специально подаваемых в зону сварки защитных газов. При этом можно использовать как неплавящийся, так и плавящийся электроды, а выполнять процесс ручным, механизированным или автоматическим способом. При сварке неплавящимся электродом применяют присадочную проволоку, при плавящемся электроде присадки не требуется. Сварка в защитных газах отличается широким разнообразием и применяется для широкого круга металлов и сплавов.

 

Электрошлаковая сварка (рис. 12). Процесс сварки является бездуговым. В отличие от дуговой сварки для расплавления основного и присадочного металлов используется теплота, выделяющаяся при прохождении сварочного тока через расплавленный электропроводный шлак (флюс). После затвердевания расплава образуется сварной шов. Сварку выполняют чаще всего при вертикальном положении свариваемых деталей с зазором между ними. Для формирования шва по обе стороны зазора устанавливают медные ползуны-кристаллизаторы, охлаждаемые водой. Электрошлаковую сварку применяют для соединения деталей больших толщин (от 20 до 1000 мм и более).

Сварные соединения и швы

Согласно ГОСТ 2601-84 устанавливается ряд терминов и определений связанных со сварными соединениями и швами.

Сварное соединение - это неразъемное соединение нескольких деталей, выполненное сваркой. Конструктивный тип сварного соединения определяется взаиморасположением свариваемых частей. При сварке плавлением различают следующие типы сварных соединений: стыковое, угловое, тавровое, нахлесточное и торцовое. Применяется также соединение нахлесточное с точечным сварным швом, выполненное дуговой сваркой.

Металлическую конструкцию, изготовленную сваркой из отдельных деталей, называют сварной конструкцией. Часть такой конструкции называют сварным узлом.

Стыковое соединение представляет собой сварное соединение двух деталей, расположенных в одной плоскости и примыкающих друг к другу торцовыми поверхностями (рис. 13, а). Оно наиболее распространено в сварных конструкциях, поскольку имеет ряд преимуществ перед другими видами соединений. Условные обозначения стыковых соединений: С1 - С48.

Угловое соединение представляет собой сварное соединение двух элементов, расположенных под углом друг к другу и сваренных в месте приложения их кромок (рис.13, б). Условные обозначения угловых соединений: У1 - У10.

Тавровое соединение - это соединение, в котором к боковой поверхности одного элемента примыкает под углом и приварен торцом другой элемент. Как правило, угол между элементами прямой (рис. 13, в). Условные обозначения тавровых соединений: Т1 - Т8.

Нахлесточное соединение представляет собой сварное соединение, в котором соединяемые элементы расположены параллельно и частично перекрывают друг друга (рис. 13, г). Условные обозначения: h2 - Н9.

 

Торцовое соединение - это соединение, в котором боковые поверхности элементов примыкают друг к другу (рис. 13, д). Условных обозначений в стандарте пока нет.

Сварной шов представляет собой участок сварного соединения, образовавшийся в результате кристаллизации расплавленного металла сварочной ванны.

Сварочная ванна - это часть металла сварного шва, находящаяся в момент сварки в расплавленном состоянии. Углубление, образующееся в сварочной ванне под действием дуги, называют кратером. Металл соединяемых частей, подвергающихся сварке, называют основным металлом. Металл, предназначенный для введения в сварочную ванну в дополнение к расплавленному основному, называют присадочным металлом. Переплавленный присадочный металл, введенный в сварочную ванну или наплавленный на основной металл, называют наплавленным металлом. Сплав, образованный переплавленным основным или переплавленным основным и наплавленным металлами, называют металлом шва. В зависимости от параметров и формы подготовки свариваемых кромок деталей доли участия основного и наплавленного металлов в формировании шва могут существенно изменяться (рис. 14):

 

В зависимости от доли участия основного и присадочного металлов в формировании шва его состав может изменяться. Торцовые поверхности деталей, подлежащие нагреву и расплавлению при сварке, называют свариваемыми кромками. Для обеспечения равномерного проплавления свариваемых кромок в зависимости от толщины основного металла и способа сварки им придают наиболее оптимальную форму, выполняя предварительно подготовку кромок. На рис. 15 приведены применяемые формы подготовки кромок для различных типов сварных соединений. Основными параметрами формы подготовленных кромок и собранных под сварку соединений являются е, R, b, a, с - высота отбортовки, радиус закруглений, зазор, угол скоса, притупление кромок.

 

Отбортовку кромок применяют при сварке тонкостенных деталей. Для толстостенных деталей применяют разделку кромок за счет их скоса, т.е. выполнение прямолинейного или криволинейного наклонного скоса кромки, подлежащей сварке. Нескошенная часть кромки с носит название притупления кромки, а расстояние b между кромками при сборке - зазором. Острый угол b между плоскостью скоса кромки и плоскостью торца называют углом скоса кромки, угол a между скошенными кромками - углом разделки кромок.

Значения параметров формы подготовки кромок и их сборки регламентируются ГОСТ 5264-80. В зависимости от типов сварных соединений различают стыковые и угловые сварные швы. Первый вид швов используется при получении стыковых сварных соединений. Второй вид швов используется в угловых, тавровых и нахлесточных соединениях.

Сварочная дуга: все, что вы хотели знать

Уже более полувека сварка является одним из важнейших ремесел для человека. Благодаря сварочному аппарату строятся космические корабли, функционируют заводы, и для многих умельцев сварка превратилась в хобби. Но даже самый технологичный сварочный аппарат не принесет желаемого результата без стабильной сварочной электрической дуги и ее качественных характеристик.

Электрическая сварочная дуга позволяет надежно сварить даже самые сложные конструкции из металла. Чтобы получить качественные сварные швы нужно учесть все ее характеристики, знать особенности и строение дуги. Дополнительно важно учитывать температуру и напряжение дуги при ручной дуговой сварке. Из этой статьи вы узнаете, что такое сварочная дуга и сущность протекающих в ней процессов, научитесь применять полученные знания на практике.

Содержание статьи

  • Сварочная дуга: определение
  • Суть и строение дуги
  • Виды сварочной дуги
  • При каких условиях горит дуга
  • Особенности дуги
  • Вместо заключения

Сварочная дуга: определение

Итак, что такое сварочная дуга и каковы ее характеристики? Электроды, находящиеся под напряжением в смеси газов и паров, формируют мощный разряд. Что называется электрическим разрядом? Разряд — это результат прохождения электрического тока через газ. Ну а результат всего процесса в целом называют сварочной дугой. Сварочная дуга и ее свойства отличаются большой температурой и плотностью тока, поэтому дуга способна расплавить практически любой металл. Говоря более простыми словами, сварочная дуга является отличным проводником, преобразующим получаемую электрическую энергию в тепловую. За счет этой тепловой энергии и плавится металл.

Суть и строение дуги

Суть сварочной дуги крайне проста. Давайте разделим процесс на несколько пунктов:

  • Сначала электрический ток проходит через катодную и анодную область и проникает в газовую среду. Формируется электрический разряд с сильным свечением.
  • Образуется дуга. Температура сварочной дуги может доходить до 10 тысяч градусов по Цельсию, а этого достаточно, чтобы расплавить практически любой материал.
  • Затем ток с дуги переходит на свариваемый металл. Вот и все ее характеристики.

Свечение и температура разряда настолько сильны, что могут нанести ожоги и лишить сварщика зрения. Поэтому мастера используют сварочные маски, защитные перчатки и костюм. Ни в коем случае не занимайтесь сваркой без надлежащей защиты.

Строение сварочной дуги представлено на картинке ниже.

В области катода и анода во время горения дуги образуются пятна, где температура достигает своего предела. Именно через анодные и катодные области проходит электрический ток, при этом в этих областях напряжение значительно падает, а на столбе напряжения сварочной дуги сохраняется, поскольку столб располагается между анодом и катодом. Многие новички спрашивают, как измерить длину дуги. Достаточно посмотреть на катодную и анодную область, а также на сварочный столб. Их совокупность и называется длинной сварочной дуги. Средняя длина составляет 5 миллиметров. В этом случае температура получаемой тепловой энергии оптимальна и позволяет выполнить большинство сварочных работ. Теперь, когда мы узнали, что сварочная дуга представляет собой, обратимся к разновидностям.

Виды сварочной дуги

Сварочная дуга и ее характеристики могут отличаться по прямому и косвенному действию сварочного тока, а также по атмосфере, в которой они формируются. Давайте разберем эту тему подробнее.

Прямое действие сварочной дуги характеризуется особым направлением тока. Электрод располагается почти параллельно свариваемой поверхности и при этом дуга формируется под углом в 90 градусов. Электрическая сварочная дуга и ее характеристики могут быть и косвенного действия. Она может формироваться лишь с использованием двух электродов, расположенным под углом над поверхностью свариваемой детали. Здесь так же возникает сварочная дуга и металл плавится. Как мы писали выше, сварочные дуги также делятся по атмосфере, в которой формируются. Вот их краткая классификация:

  • Открытая среда. В открытой среде (атмосфере) дуга формируется за счет кислорода из воздуха. Вокруг нее образуется газ, содержащий пары свариваемого металла, выбранного электрода и его покрытия. Это самая распространенная среда при дуговой сварке.
  • Закрытая среда. В закрытой среде дуга горит под толстым слоем защитного флюса при этом так же формируется газ, но содержащий не только пары металла и электрода, а еще и пары флюса.
  • Газовая среда. Дугу поджигают и подают один из видов сжатого газа (это может быть гелий или водород). Дополнительная подача сжатого газа также защищает свариваемые детали от окисления, газы формируют нейтральную среду. Здесь, как и в остальных случаях, формируется газ, который содержит пары металла, электрода и сжатый газ, который сварщик дополнительно подает во время горения дуги.

Еще сварочные дуги могут быть стационарными и импульсными. Стационарные используют для долгой кропотливой работы без необходимости частого перемещения дуги. А импульсную используют для быстрой однократной работы.

Также сварочная дуга и ее характеристики могут косвенно классифицироваться по виду используемого в работе электрода (например, угольного или вольфрамового, плавящегося и неплавящегося). Опытные сварщики чаще всего используют неплавящийся электрод, чтобы лучше контролировать качество получаемого сварного соединения. Как видите, процесс сварки простой сварочной дугой может иметь множество особенностей, и их нужно учитывать в своей работе.

При каких условиях горит дуга

В обычном цеху или в вашем гараже средняя температура составляет 20 градусов по Цельсию, а давление не превышает одной атмосферы. В таких условиях газ практически не способен проводить электрический ток и тем самым формировать дугу. Для решения этой проблемы нужно добавить ионы в образующиеся газы. Вот что называют ионизацией профессиональные мастера.

Также в катодной области нужно постоянно поддерживать постоянную температуру. Это необходимо, чтобы дуга возникла и поддерживала горение. Но поскольку именно в области катода и анода температура может снижаться быстрее, у многих новичков возникает масса проблем. Кроме того, температура области катода может сильно варьироваться в зависимости от температуры в помещении, где проходит сварочный процесс. Проблем можно избежать, если следить за исправностью источника питания и стабильностью подачи электричества (особенно важный момент для домашних сварщиков с нестабильным напряжением в бытовой электросети). Все это оказывает большое влияние на свойства сварочной дуги и сущность протекающих в ней процессов.

Особенности дуги

Сварочная дуга и ее характеристики обладают рядом особенностей, которые нужно учитывать в своей работе:

  • Как мы неоднократно говорили, у дуги очень высокая температура. Она достигается за счет большой плотности электрического тока (плотность может достигать тысячи ампер на квадратный сантиметр). По этой причине важно правильно настроить аппарат и быть осторожным при сварке тонких металлов.
  • Электрическое поле неравномерно распределяется между электродами, если их используется две штуки. При этом в сварочном столбе напряжение практически не меняется, а вот в катодной области это напряжение заметно снижается, что может привести к ухудшению качества шва.
  • В сварочном столбе, в свою очередь, наблюдается самый высокий показатель температуры, чего нельзя сказать о других частях дуги. Учтите, что если вам необходимо увеличить длину дуги, то вы скорее всего потеряете часть этой температуры. Этот показатель особенно важен при сварке металлов с высокой температурой плавления.

Еще с помощью выбора плотности тока можно регулировать падение напряжения сварочной дуги. Чем выше плотность тока, тем выше вероятность, что напряжение сварочной дуги упадет. Но бывают случаи, когда от нарастающей силы тока напряжение сварочной дуги увеличивается. Чтобы контролировать этот процесс понадобится некоторый опыт. Не бойтесь экспериментировать, если вам позволяет работа. Это были основные свойства сварочной дуги, на которые следует обратить внимание.

Вместо заключения

Теперь вы знаете все о сварочной дуге и ее свойствах, а также знаете  ее характеристики. Опытные сварщики могут в комментариях поделиться своим пониманием, что из себя представляет сварочная дуга и сущность протекающих в ней процессов. Это будет особенно полезно для начинающих сварщиков.

Кратко резюмируя, сварочная дуга состоит из сварочного столба, анодных и катодных областей. Именно в этих областях проходит ток. В результате формируется электрический разряд. Образуется дуга и преобразовывает полученный ток в тепло, температура может достигать 10 тысяч градусов по Цельсию!
Саму дугу можно зажечь с помощью двух методов: чирканья и постукивания. Новички предпочитают метод постукивания, но мы рекомендуем освоить и метод чирканья, поскольку это улучшит ваши профессиональные навыки и предотвратит от залипания электродов. Желаем удачи!

Строение сварочной дуги - Энциклопедия по машиностроению XXL

Объясните строение сварочной дуги.  [c.19]
Способы сварки в защитных газах 152 Стадии кристаллизации металла сварочной ванны 25 Строение сварочного пламени 71 Строение сварочной дуги 83 Стыковая сварка оплавлением 283 Стыковая сварка сопротивлением 283 Стыковое соединение 11  [c.394]

Строение сварочной дуги. Электрическая сварочная дуга постоянного тока имеет три основные четко выраженные зоны катодную область, анодную область и столб дуги (рис. 35).  [c.73]

Рис. 35. Строение сварочной дуги 1 — катодная зона 2 — анодная зона 3 — столб дуги 4 — ореол пламени 5 — сварочная ванна
СТРОЕНИЕ СВАРОЧНОЙ ДУГИ ПОСТОЯННОГО ТОКА И ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ В НЕЙ  [c.4]

Строение сварочной дуги 4 Сумматор 77  [c.205]

Строение сварочной дуги. Сварочная дута состоит из катодной области, столба дуги и анод ной области (рис, 13).  [c.16]

Схема строения сварочной дуги  [c.142]

Строение, свойства и виды сварочной дуги. Электрод, присоединенный к положительному полюсу источника пи- тания сварочной дуги, называют анодом, а к отрицательному полюсу—катодом. При сварке на постоянном токе катодом может быть свариваемое изделие и электрод, т. е. сварочная дуга может иметь прямую и обратную полярность. При прямой полярности электрод соединен с минусом, а свариваемое изделие —с плюсом источника питания дуги. При обратной полярности это соединение выполнено наоборот. С помощью сварочной дуги обратной полярности уменьшают выделение тепла на свариваемом изделии (тонколистовой и легкоплавкий металл легированные стали, чувствительные к перегреву).  [c.45]


Зажигают дугу прикосновением конца электрода к изделию. В этот момент напряжение источника тока приближается к нулю, а сила тока возрастает до максимума. Точки соприкосновения электрода с изделием мгновенно нагреваются и металл частично испаряется. При отрыве электрода от изделия возникает электрический разряд в дуговом газовом промежутке. Такой электрический разряд, устойчиво горящий между электродом и изделием, называется сварочной дугой. Строение дуги показано на рис. 16. Основным участком дуги является- катодное пятно, представляющее собой ярко раскаленный участок на конце электрода, соединенного с отрицательным полюсом источника тока. Из катодного пятна, нагретого до высокой температуры, излучается поток электронов в газовый столб дуги. Устойчивость горения дуги в значительной степени зависит от температуры и состояния катодного пятна.  [c.39]

Если мгновенно прекратить сварку и создать условия для предотвращения растекания головной части ванны, то характер кристаллизации можно представить так, как это изображено на рис. 3.9. Рост кристаллов начинается с закристаллизовавшейся поверхности металла шва. Кристаллы из хвостовой части вытягиваются вдоль оси шва, они имеют большую протяженность кристаллы с боковых поверхностей, растущие с кромок в задней части ванны, составляют с осью шва определенный угол. Размеры кристаллов, растущих с боковых поверхностей, и угол их наклона к оси шва зависят от многих факторов — толщины и массы сварив аемого металла, его температуры и теплофизических свойств, от скорости сварки, силы сварочного тока, технологии сварки (например, числа сварочных дуг) и др. При рассмотренном характере кристаллизации ванны кристаллическое строение сварного шва имеет вид, показанный на рис. 3.10.  [c.35]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ И СТРОЕНИЕ ДУГИ. КЛАССИФИКАЦИЯ СВАРОЧНЫХ ДУГ  [c.120]

Так же, как и при кристаллизации отливок и слитков сварной шов кристаллизуется отдельными слоями. Толщина, каждого слоя не превышает десятых долей миллиметра. Относительно причины слоистого строения не существует единого мнения. Предполагается, что кристаллизация носит прерывистый характер в результате периодических остановок, вызванных задержками в уменьшении температуры сварочной ванны перед фронтом кристаллизации, вследствие выделения скрытой теплоты. При этом возможно даже частичное оплавление фронта образующейся твердой фазы. После остановки выделившаяся теплота отводится в основной металл, а затем кристаллизуется следующий слой. Возможно, что на слоистое строение дополнительно влияет волнообразное поступление металла в хвостовую-часть ванны отбрасываемого давлением дуги из реакционной зоны, что проявляется также и в чешуйчатом строении шва.  [c.521]

Утяжины. При сварке под флюсом на больших скоростях двумя и более дугами наблюдается образование своеобразных дефектов, получивших название утяжин. Утяжины представляют собой расположенные друг от друга на расстояниях, примерно равных длине сварочной ванны, усадочные рыхлости (трещины), распространяющиеся на 2—3 мм в глубь шва и на 5—8 мм вдоль его оси. Строение утяжин совпадает со строением усадочных рыхлостей, образующихся в кратере шва. Можно предположить, что появление утяжин связано с нарушением волнообразного поступления металла в хвостовую часть ванны.  [c.268]

При выполнении сварочных работ металл под действием тепла электрической дуги нагревается и в зоне сварки наплавляется, образуя шов. После охлаждения шов имеет крупнозернистое строение и по своим свойствам походит на литой металл.  [c.194]

Состав II строение частиц флюса оказывают заметное влияние на форму и размеры шва. При уменьшении насыпной массы флюса (пвмзоБидные флюсы) повышается газопроницаемость слоя флюса над сварочной ванной и, как результат этого, уменьшается давление в газовом пузыре дуги. Это приводит к увеличению толщины прослойки расплавленного металла под дугой, а значит, и к умень-н/ению глубины проплавления. Флюсы с низкплп стабилизирующими свойствами, как правило, способствуют более глубокому пронлавлеиию.  [c.38]

Характер микроструктуры сварных швов аустенитных сталей в значительной степени определяется процессом первичной кристаллизации сварочной ванны. В отличие от жидкой стали, затвердевающей в изложнице, в сварочной ванне всегда существует готовая поверхность раздела между жидкой и твердой фазами — частично оплавленные дугой зерна основного металла или столбчатые кристаллы нижележащего сварного шва. Они служат подкладкой, с которой начинается рост кристаллов в сварочной ванне (рис. 24). Вследствие этого существует непосредственная связь между величиной зерна аустенитной стали и сечением столбчатых кристаллов, вырастающих из этих зерен. Чем крупнее зерно стали, тем крупнее кристаллы шва, и наоборот, чем мельче зерно стали, тем тоньше столбчатые кристаллы (рис. 24, а и б). К- В. Лю-бавский и Ф. И. Пашуканис впервые показали, что, подвергнув чеканке подлежащие ручной сварке кромки аустенитной стали и измельчив таким образом зерно в основном металле, можно в значительной степени измельчить и строение аустенитного шва. Аналогичная картина наблюдается и в случае сварки литых жаро-  [c.102]


Большинство неразъемных соединений получают сваркой плавлением с использованием мощного теплового источника — электрической дуги. При этом основной металл и электрод плавятся, образуя жидкую ванну. Температуры сварочной ванны и примыкающего металла достигают высоких значений. После кратковременного нагрева следует достаточно быстрое охлаждение, т.е. возникает своеобразный термический цикл, который определяет строение сварного шва и околошовной зоны. При сварке углеродистой стали структура околошовной зоны (зоны термического влияния) формируется в соответствии с диаграммой состояния Fe — ГезС (рис. 10.2). Шов имеет структуру литого металла, которая образуется в процессе первичной кристаллизации. Из-за направленного отвода теплоты кристаллы здесь приобретают столбчатую форму, вытянутую перпендикулярно линии сплавления.  [c.288]

Дуговая сварка плавлением при помощи электрической дуги или других источников тепловой энергии широко распространена благодаря простоте соединения частей металла путем местного расплавления соединяемых поверхностей. Расплавление основного и присадочного металла облегчает их физические контакты, обеспечивает подобно жидкостям смешивание металлов в жидкой сварочной ванне, одновременно удаляя оксиды и другие загрязнения. Происходят металлургическая обработка расплавленного металла и его затвердевание, образуются новые межатомные связи. В кристаллизуемом металле образуется сварной шов (рис. 1.2, в). Свойства сварного шва и соединения в целом регулируются технологией расплавления металла, процессом его обработки и кристаллизации. Взаимная растворимость в лфизико-химических свойств температуры плавления, теплопроводимости и др., а также несходством атомного строения. Некоторые металлы, например железо и свинец и др., не смешиваются при расплавлении и не образуют сварного соединения другие — железо и медь, железо и, никель, никель и медь хорошо смешиваются при сварке образуют твердые растворы. Для соединения металлов, не поддающихся смешиванию при расплавлении, применяют особые виды сварки и методы ее выполнения.  [c.8]


Сварка ММА — EWM AG

 

Общая информация

Cварка MMA (номер процесса 111) относится к методам сварки плавлением, а именно к методам дуговой сварки металлическим электродом. В ISO 857-1 (издание 1998 г.) сварочные процессы этой группы в переводе с английского определяются следующим образом:
Дуговая сварка металлическим электродом: процесс дуговой сварки с использованием расходуемого электрода. Дуговая сварка металлическим электродом без защитного газа: процесс дуговой сварки металлическим электродом без внешний подачи защитного газа. Ручная дуговая сварка металлическим электродом: выполняемая вручную дуговая сварка металлическим электродом с покрытием.
В Германии последний метод называется ручной дуговой сваркой (в разговорном варианте – сваркой стержневым электродом). В англоязычном пространстве эта технология называется MMA или MMAW (Manual Metal Arc Welding – ручная дуговая сварка металлическим электродом). Она характеризуется тем, что электрическая дуга горит между плавящимся электродом и сварочной ванной. Внешняя защита отсутствует, всю защиту от атмосферы обеспечивает электрод. При этом он является источником дуги и сварочной присадкой. Покрытие образует шлак и (или) защитный газ, которые, кроме прочего, защищают переходящую каплю и сварочную ванную от проникновения содержащихся в атмосфере кислорода, азота и водорода.

 

Род тока

Для ручной дуговой сварки (стержневым электродом) можно использовать как постоянный, так и переменный ток, однако не все типы покрытий стержневых электродов подходят для сварки переменным током синусоидальной формы, например, чисто основные электроды. При сварке постоянным током у электродов большинства типов отрицательный полюс подключается к электроду, а положительный – к заготовке. Исключением являются основные электроды. Они лучше свариваются при подключении к положительному полюсу. То же относится к определенным электродам с целлюлозным покрытием. Дополнительные сведения можно найти в разделе «Типы электродов». Электрод – главный инструмент сварщика. Он ведет дугу, горящую на конце электрода, по сварочному шву, расплавляя кромки стыка (см. рис. 2). В зависимости от вида шва и толщины основного материала требуется разная сила тока. Поскольку токонагрузочная способность электродов ограничена в зависимости от их диаметра и длины, стержневые электроды поставляются в исполнениях различных размеров. В таблице 1 приведены стандартные размеры по EN 759. Чем больше диаметр стержня, тем большую силу тока можно использовать.

 

Типы электродов

Существуют стержневые электроды с покрытиями очень разных составов. От структуры покрытия зависят характеристики плавления электрода, его сварочные свойства и качество сваренного материала (более подробные сведения приведены в разделе «Какой электрод для какой цели». В соответствии с EN 499 у стержневых электродов для сварки нелегированных сталей существуют различные типы покрытий. При этом следует различать базовые и смешанные типы. Буквы, используемые в обозначениях, указывают на английские термины. Здесь C означает «целлюлоза» (cellulose), A – «кислый» (acid), R – «рутиловый» (rutile), а B – «основной» (basic). В Германии в основном используется рутиловый тип. Покрытие стержневых электродов может быть тонким, средним или толстым. Поэтому для уточнения рутиловые электроды с толстым покрытием (а в принципе электроды этого типа предлагаются со всеми тремя вариантами покрытий) обозначаются буквами RR. У легированных и высоколегированных стержневых электродов такого разнообразия покрытий нет. У стержневых электродов для сварки нержавеющих сталей, нормированных по EN 1600, различаются, к примеру, только рутиловые и основные электроды, как и у стержневых электродов для сварки жаропрочных сталей (EN 1599), причем в этом случае существуют смешанные рутилово-основные типы без особых указаний. Это, например, электроды с улучшенными характеристиками для сварки в сложных положениях. Стержневые электроды для сварки высокопрочных сталей (EN 757) бывают только с основными покрытиями.

 

Свойства типов покрытий

Сварочные характеристики в особой степени зависят от состава и толщины покрытия. Это относится как к стабильной сварочной дуге, так и к переходу металла при сварке и вязкости шлака и сварочной ванны. Особое значение при этом имеет размер капель, переходящих в дуге.
На этом рисунке схематично изображен капельный переход при использовании четырех базовых типов покрытий: целлюлозные (a), рутиловые (b), кислые (c), основные (d).
Покрытие состоит в основном из органических компонентов, которые сгорают в сварочной дуге, образуя газ для защиты места сварки. Поскольку кроме целлюлозы и других органических веществ покрытие содержит лишь небольшое количество веществ, стабилизирующих сварочную дугу, шлак почти не образуется. Целлюлозные типы особенно хорошо подходят для сварки вертикальных швов, так как при их использовании не следует опасаться затекания шлака вперед.

Кислый тип (A), покрытие которого большей частью состоит из железных и марганцевых руд, отдает в атмосферу дуги большее количество кислорода. Он проникает и в свариваемый материал, уменьшая его поверхностное натяжение. Это обеспечивает струйный переход металла очень мелкими каплями и низкую вязкость свариваемого материала. Поэтому электроды этого типа не подходят для сварки в неудобных положениях. Температура сварочной дуги очень высока, что обеспечивает высокую скорость сварки, однако при этом возможно образование подрезов. Эти недостатки привели к тому, что в Германии больше почти не используются стержневые электроды чисто кислого типа.

Их место заняли электроды рутилово-кислого типа (RA), то есть сочетание кислого и рутилового электрода. Этот электрод обладает соответствующими сварочными характеристиками. Покрытие рутилового типа (R/RR) большей частью состоит из оксида титана в форме минералов рутила (TiO2) или ильменита (TiO2 . FeO) или из искусственного оксида титана. Электроды этого типа отличаются переходом металла мелкими или средними каплями, спокойным плавлением с малым количеством брызг, очень точным рисунком шва, хорошей удаляемостью шлака и хорошими характеристиками повторного зажигания. Последним отличаются только рутиловые электроды с высоким содержанием TiO2 в покрытии. Это значит, что уже начавший плавиться электрод можно повторно зажечь, не удаляя кратер покрытия. Пленка шлака, образовавшаяся в кратере, при достаточно большом содержании TiO2 обладает практически той же проводимостью, что и полупроводник, так что при установке кромки кратера на заготовку протекает достаточно тока для зажигания дуги без касания стержнем заготовки. Такое спонтанное повторное зажигание важно в тех случаях, когда процесс сварки часто прерывается, например, при сваривании коротких швов.

Помимо чисто рутиловых электродов в этой группе есть еще и несколько смешанных типов. Следует упомянуть рутилово-целлюлозный тип (RC), у которого часть рутила заменена целлюлозой. Поскольку целлюлоза сгорает во время сварки, образуется меньше шлака. Поэтому такие электроды можно использовать и для сварки вертикальных швов (поз. PG). Однако этот тип обладает хорошими характеристиками и при сварке в большинстве других положений.

Еще одним смешанным типом является рутилово-основной (RB). Его покрытие несколько тоньше, чем у типа RR. Благодаря этому и особой шлаковой характеристике этот тип особенно хорошо подходит для сварки в вертикальном положении снизу вверх (PF). Остается еще основной тип (B). У этого типа покрытие большей частью состоит из основных оксидов кальция (CaO) и магния (MgO), к которым добавляется плавиковый шпат (CaF2) для разжижения шлака. При высоком содержании плавикового шпата ухудшается свариваемость переменным током. По этой причине чисто основные электроды не следует использовать с переменным током синусоидальной формы, однако существуют смешанные типы с меньшим количеством плавикового шпата в покрытии, которые можно использовать с этим видом тока. Переход металла основных электродов осуществляется средними и крупными каплями, а сварочная ванна является вязкотекучей. Этот электрод можно успешно использовать во всех позициях. Однако возникающие валики слишком сильно изогнуты и более грубы из-за большей вязкости свариваемого материала. Свариваемый материал отличается очень хорошими характеристиками вязкости.

Основные покрытия гигроскопичны. Поэтому такие электроды следует хранить с особой аккуратностью в сухом месте. Влажные электроды нужно просушить. Однако, если сварка ведется сухими электродами, в свариваемом материале содержится очень мало водорода. Помимо стержневых электродов с обычным выходом (< 105 %) существуют и такие, которые благодаря порошку железа, добавляемому поверх покрытия, имеют больший выход, в большинстве случаев > 160 %. Такие типы называются электродами с железным порошком или высокомощными электродами. Благодаря высокой мощности расплавления их во многих случаях можно использовать с большей экономичностью, чем обычные электроды, однако, как правило, их можно применять только в ровной (PA) и горизонтальной позиции (PB).

 

Правильная сварка MMA

Сварщику требуется хорошее образование, причем не только с ремесленной точки зрения. Для предотвращения ошибок ему необходимы и соответствующие специальные знания. Директивы в сфере образования, разработанные Немецким союзом сварочных и аналогичных технологий, признаны во всем мире и уже приняты Международным институтом сварки. Как правило, перед началом сварки заготовки прихватываются. Места прихвата должны быть настолько длинными и толстыми, чтобы во время сварки заготовки не могли недопустимо стянуться, что привело бы к разрыву мест прихвата.

 

  1. Заготовка
  2. Сварочный шов
  3. Шлак
  4. Сварочная дуга
  5. Электрод с покрытием
  6. Электрододержатель
  7. Источник сварочного тока

 

Зажигание сварочной дуги

При ручной сварке стержневыми электродами процесс начинается с контактного зажигания. Для замыкания цепи тока между электродом и заготовкой сначала должно произойти короткое замыкание, после чего электрод нужно сразу слегка приподнять – зажжется электрическая дуга. Зажигать дугу за пределами шва нельзя. Ее следует зажигать только в тех местах, которые после этого сразу будут расплавлены. В тех местах зажигания, где это не происходит, из-за резкого нагрева, особенно в чувствительных материалах, могут возникать трещины. У основных электродов, склонных к начальной пористости, зажигание должно производится значительно раньше непосредственного начала сварки. После этого дуга возвращается к начальной точке шва, и во время сварки первые капли, которые в большинстве своем пористы, снова расплавляются.

 

Направление электрода

Электрод подводится к поверхности стального листа вертикально или под небольшим уклоном. Он слегка наклоняется в направлении сварки. Видимая длина сварочной дуги, то есть расстояние между кромкой кратера и поверхностью заготовки, должна примерно равняться диаметру стержня. Базовые электроды следует использовать с очень короткой дугой (расстояние = 0,5 x диаметра стержня). Для этого их следует вести в более вертикальном положении, чем рутиловые электроды. В большинстве позиций свариваются ниточные наплавленные валики, либо электрод слегка покачивается вверх при увеличении ширины шва. Только в позиции PF валики с поперечными колебаниями электрода проводятся по всей ширине шва. Как правило, электрод при сварке располагается под острым углом, только в позиции PF – под прямым углом.

  1. Разделка кромок
  2. Стержневой электрод
  3. Жидкий свариваемый материал
  4. Жидкий шлак
  5. Застывший шлак

 

Магнитное дутье

Под магнитным дутьем понимают явление, при котором сварочная дуга при отклонении от центральной оси удлиняется, издавая шипящий звук. Из-за этого отклонения могут возникать непровары. Провар может оказаться дефектным, а при сварочных процессах с направлением шлака из-за затекания шлака вперед в шве могут возникать включения шлака. Отклонение дуги вызывается силами, связанными с окружающим магнитным полем. Как и любой проводник, по которому течет ток, электрод и сварочная дуга окружены кольцеобразным магнитным полем, которое изменяет направление в области дуги при переходе в основной материал. В результате магнитные линии уплотняются на внутренней стороне и расширяются на внешней. Дуга отклоняется в область меньшей плотности линий тока. При этом она удлиняется и издает шипящий звук из-за повышенного напряжения дуги. Таким образом, противоположный полюс оказывает на сварочную дугу отталкивающее действие. Другая магнитная сила приводит к тому, что магнитное поле лучше распространяется в ферромагнитном материале, чем в воздухе. Поэтому сварочная дуга притягивается большими массами железа. Это проявляется, например, тем, что при сварке намагничиваемого материала в концах листах дуга отклоняется наружу. Предотвратить отклонение дуги можно путем соответствующего наклона электрода. Так как при сварке постоянным током магнитное дутье проявляется особенно сильно, этого можно избежать путем сварки переменным током или, по крайней мере, значительно уменьшить. Особенно сильно магнитное дутье может проявляться при сварке корневых слоев из-за большой массы железа. Здесь можно улучшить магнитный поток с помощью расположенных тесно друг к другу, не слишком коротких мест прихвата.

 

Параметры сварки

При ручной сварке стержневыми электродами регулируется только сила тока, напряжение сварочной дуги зависит от ее длины, которую поддерживает сварщик. При настройке силы тока следует учесть токонагрузочную способность электродов соответствующего диаметра. При этом действует правило, согласно которому нижние предельные значения относятся к сварке корневых слоев и позиции PF, верхние, напротив, к остальным позициям, а также к заполняющим и верхним слоям. С увеличением силы тока растет мощность расплавления и, следовательно, скорость сварки. Провар также увеличивается с увеличением силы тока. Указанные значения силы тока относятся только к нелегированным и низколегированным сталям. У высоколегированных сталей и материалов на основе никеля из-за большего электрического сопротивления стержня требуются более низкие значения.

 

Сила тока в зависимости от диаметра электрода

 

Необходимо принять во внимание следующие основные правила расчета отдельных значений силы тока в амперах:

20-40 x Ø

  • При диаметре 2,0 мм сила тока должна составлять 40-80 A
  • При диаметре 2,5 мм сила тока должна составлять 50-100 A

30-50 x Ø

  • При диаметре 3,2 мм сила тока должна составлять 90-150 A
  • При диаметре 4,0 мм сила тока должна составлять 120-200 A
  • При диаметре 5,0 мм сила тока должна составлять 180-270 A

35-60 x Ø

  • При диаметре 6,0 мм сила тока должна составлять 220-360 A
Для успешной ручной сварки стержневыми электродами вам потребуется следующее оборудование:

Вольт-амперная характеристика дуги (ВАХ)

Статическая вольт-амперная характеристика дуги – показывает зависимость между установившимися значениями тока и напряжения дуги при постоянной ее длине. Электрическая дуга, как элемент цепи тока, обладает ярко выраженной нелинейностью, т. е. между ее током I и напряжением U нет пропорциональной связи. Зависимости U = f (I) при прочих неизменных условиях для таких элементов чаще всего изображаются в виде кривых, называемых вольт-амперными характеристиками (см. рис.).;Если величины U измерены в состояниях устойчивого равновесия разряда при разных токах, то характеристики называются статическими. Статическая характеристика дуги зависит от расстояния между электродами (длины дуги), материала электродов и параметров среды, в которой горит дуга.Построение вольт-амперных характеристик связано с большими трудностями не только из-за сложности измерения длины дуги между плавящимися электродами, но и поддержания неизменными прочих условий.

Статическая ВАХ имеет три области

  • Первая область (I) характеризуется резким падением напряжения U на дуге с увеличением тока сварки I. Такая характеристика называется падающей и вызвана тем, что при увеличении тока сварки происходит увеличение площади, а следовательно, и электропроводности столба дуги.
  • Во второй области (II) характеристики увеличения тока сварки не вызывают изменения напряжения дуги. Характеристика дуги на этом участке называется жесткой. Такое положение характеристики на этом участке происходит за счет увеличения сечения столба дуги, анодного и катодного пятен пропорционально величине сварочного тока. При этом плотность тока и падение напряжения на протяжении всего участка не зависят от изменения тока и остаются почти постоянными.
  • В третьей области (III) с увеличением сварочного тока возрастает напряжение на дуге U. Такая характеристика называется возрастающей. При работе на этой характеристике плотность тока на электроде увеличивается без увеличения катодного пятна, при этом возрастает сопротивление столба дуги и напряжение на дуге увеличивается.

Зависимость напряжения на дуге от тока при быстром его изменении называется динамической вольт-амперной характеристикой.
  При возрастании тока динамическая характеристика идет выше статической, так как при быстром росте тока сопротивление дуги падает медленнее, чем растет ток.

Для стабильного горения дуги необходимо, чтобы было равенство между напряжениями и токами дуги и источника питания.
  Источники питания с падающей и жесткой характеристиками применяют при ручной дуговой сварке, с возрастающей характеристикой – при полуавтоматической сварке, с жесткой и возрастающей – при автоматической сварке под флюсом и для наплавки.
  Устойчивое горение сварочной дуги возможно только в том случае, когда источник питания сварочной дуги поддерживает постоянным необходимое напряжение при протекании тока по сварочной цепи.

В представленных на сайте сварочных агрегатах Shindaiwa предусмотрена возможность переключения типа ВАХ – СС (крутопадающая) и CV (жесткая). За счет этого агрегаты могут использоваться для многих видов сварочных работ (DGW500DM DGW400DMK DGW310MC).

Дата публикации: 15 07 2018 ✎ 
Дата последнего изменения: 01 06 2021

Параметры сварки MIG / MAG - основы - Spawara.pl

Процесс соединения металлов MIG/MAG характеризуется рядом параметров, понимание и знание которых оказывает огромное влияние на качество получаемых сварных соединений и ход сварочного процесса.

Диаметр электродной проволоки.

В методе MIG/MAG чаще всего используются сплошные проволоки диаметром от 0,6 [мм] до 1,6 [мм]. Диаметр электродной проволоки определяет плотность тока и, следовательно, глубину проплавления и характер переноса металла в сварочной дуге.

Род тока и полярность.

В методе MIG/MAG обычно используется постоянный ток с положительной полярностью (сварочная горелка подключается к положительному полюсу, кабель заземления к отрицательному полюсу). В большинстве случаев смена полярности негативно влияет на процесс сварки. Для порошковых самозащитных проволок чаще всего используется отрицательная полярность (или обратная полярность).

Сварочный ток

Сварочный ток влияет на плавление электродной проволоки, форму и глубину плавления.При малых значениях интенсивности сварки проходит короткозамкнутый материал (толстокапельный) - сплав имеет овальную форму. Большое значение сварочного тока, превышающее критическое, сопровождается струйным прохождением металла, в результате чего в сварном шве образуется углубление частичного проплавления.

Форма сплавления в зависимости от сварочного тока

Скорость подачи проволоки

Скорость подачи проволоки влияет на плавление конца проволоки в дуге.Это зависит от диаметра проволоки и величины напряжения сварочной дуги. Неправильно подобранная скорость подачи проволоки вызывает нарушения процесса сварки, нестабильное свечение сварочной дуги. Слишком низкая скорость приводит к обрыву сварочной дуги. При слишком высокой скорости подачи проволоки наблюдается характерное затемнение сварочной дуги и отталкивание рукоятки (слишком низкое напряжение, до скорости подачи проволоки, недостаточное плавление острия проволоки в сварочной дуге).

Напряжение дуги

Напряжение дуги зависит от типа газовой защиты и длины дуги. Удлинение напряжения дуги увеличивает напряжение дуги, укорочение дуги приводит к падению напряжения дуги. Слишком длинная сварочная дуга может вызвать разбрызгивание, пористость и плавление сварного шва. Слишком короткая сварочная дуга может привести к образованию капель на поверхности сварного шва. Выбор правильного напряжения зависит от многих факторов: диаметра электродной проволоки, типа газовой защиты, толщины материала, типа свариваемого материала и выхода электродной проволоки.

Тип и расход защитного газа

Состав защитного газа влияет на физические свойства сварочной дуги, перенос металла внутри дуги, количество брызг, глубину провара и формирование сварного шва, а также на свойства соединения.

Слишком низкий расход защитного газа может привести к недостаточной газовой защите в сварочной ванне. В результате могут возникнуть дефекты сварки (пористость шва) и избыточное количество брызг.Слишком большой расход защитного газа может вызвать так называемое дует сварочная дуга. Ориентировочный минимальный расход защитного газа рассчитывается в соответствии с по следующей формуле: расход газа = диаметр электродной проволоки х 10 [л/мин].

Длина вывода проволочного электрода (свободный вывод проволоки).

Это расстояние между концом провода электрода и ближайшей точкой электрического контакта контактного наконечника. Длину свободного выхода проволоки можно регулировать, изменяя расстояние горелки от свариваемого материала.Свободный выход электродной проволоки влияет на интенсивность нагрева резистивной проволоки между токоведущим контактом и плавящимся концом.

При сварке короткой дугой длина свободного выхода проволоки находится в диапазоне 6–15 [мм]. Однако для дуговой сварки струей он составляет 18–25 [мм]. Слишком длинный свободный выход проволоки может вызвать сильное разбрызгивание. Слишком короткий свободный вывод провода может привести к застреванию провода и повреждению контактного наконечника.

Выход свободного провода

Выход свободного провода влияет на глубину проникновения

Угол наклона электродной проволоки (сварочный пистолет)

Наклон электрода в направлении сварки увеличивает глубину проплавления, а наклон проволоки против направления сварки уменьшает глубину проплавления и увеличивает перекрытие сварного шва.

Угол для горелки

Скорость сварки

Скорость сварки зависит от сварочного тока и напряжения дуги. Увеличение скорости сварки вызывает уменьшение глубины проплавления (шов становится уже, могут появиться подрезы), а уменьшение скорости сварки сопровождается увеличением глубины проплавления, ширины забоя и высоты подступенка.

В методе MIG/MAG скорость сварки находится в пределах от 25 до 130 см/мин.

Также не забудьте прочитать

.

Сварка МИГ

написано Ежи Ющинко в 2014-01-12

0 голосов

Спасибо за голосование за эту статью

Сварка MIG (металл в инертном газе) или MAG (металл в активном газе) представляет собой процесс электродуговой сварки с плавким электродом, защищенным газами или их смесями.

Заключается в сплавлении свариваемого металла и расходуемого электродного материала (проволоки) теплом сварочной дуги, тлеющей между заготовкой и наконечником плавящегося электрода, выходящего из сварочного патрона, в атмосфере защитного газа.

Тип используемого газа, подходящий для свариваемого материала, определяет, является ли метод MIG или MAG, а точнее, горит ли дуга в защитной среде из неактивных газов или их смесей (Ar, He или Ar + He) , то мы имеем в виду метод MIG, если защитный газ содержит активный газ (CO 2 , O 2 ), это метод MAG.

Это самые распространенные и применяемые способы соединения металлов в мире благодаря высокой эффективности и скорости, простоте сварки во всех положениях, широкому диапазону толщин свариваемых элементов.

Применение: нелегированные, низколегированные и высоколегированные конструкционные стали, а также алюминий и его сплавы, магний и его сплавы, никель и его сплавы, медь и ее сплавы и титановые сплавы.

Процесс MIG/MAG также можно использовать для сварки пайкой (соединение цинковых листов).

Основное отличие от других методов сварки заключается в том, что в методе MIG/MAG расстояние между приспособлением и заготовкой постоянно постоянно. В этом методе можно выделить три типа сварочных дуг: дуга короткого замыкания - при использовании малых токов; переходная дуга – наименее желательная в процессе сварки; аэрозольная дуга – при использовании больших токов.

Преимущества и недостатки сварки MIG/MAG

Плюсы:

  • работоспособность
  • легко увидеть сварочную ванну и следить за всем процессом
  • возможность использования широкого спектра материалов
  • высокая производительность
  • возможность механизации и роботизации процесса

Минусы:

  • Опасность нарушения газовой защиты из-за ударной волны
  • качество соединений во многом зависит от ручного мастерства сварщика

Сварка методом MIG/MAG осуществляется постоянным током с положительной полярностью, с возможностью выполнения качественных соединений.Тип используемой газовой защиты оказывает большое влияние на качество процесса сварки методом MIG/MAG, в основном на характер свечения дуги и свойства соединения, которое мы получаем после выполнения соединения. Всегда проверяйте, подходит ли тип используемой газовой защиты для защиты расплавленной сварочной ванны свариваемого материала. В этом способе также возможна сварка самозащитной проволокой без использования дополнительной газовой защиты.

Отредактировал: espanto

Источник: сварщик.номер

.

Методы сварки - MIG, MAG, TIG, MMA, GAS

Сварка является наиболее распространенным методом соединения металлов. Выделится следующие типы сварки:

  • GAS
  • Электроды с покрытием
  • Подушечная дуга
  • в газовых щитах 4000310
  • 11110
  • в газе Shields 4000310
  • 103107
  • . Каждый из методов сварки, сварки плавлением или пайки имеет свой уникальный номер по классификации PN-EN ISO 4063.

    Функциональное описание

    Этот метод сварки заключается в расплавлении кромок соединяемых металлов путем нагрева горящего газа пламенем в атмосфере подаваемого кислорода. В качестве топливного газа в основном используется ацетилен.

    Использовать

    Газовая сварка применяется для всех видов стали и цветных металлов.

    Функциональное описание

    Этот метод сварки заключается в сплавлении металлов в месте их соединения с помощью электрической дуги между заготовкой и покрытым электродом.Для дуговой сварки применяют постоянный или переменный ток, но первый предпочтительнее. Для сварки используются покрытые электроды:

    • кислая (А)
    • рутил (R)
    • основание (В)
    • Рутиловая кислота (РА)
    • целлюлоза (С)
    • Рутилцеллюлоза (RC)
    • прочие
    Использование

    Сварка ММА применима ко всем нелегированным, низколегированным и высоколегированным сталям, стальному литью, чугуну и цветным металлам.

    Функциональное описание

    Метод MAG (Metal Active Gas) представляет собой процесс дуговой сварки плавящимся электродом в среде химически активных газов или газовых смесей. Расходуемый электрод представляет собой сплошную или порошковую проволоку, которая также выполняет роль связующего. В процессах сварки МАГ в качестве защитных газов используется углекислый газ или газовые смеси, содержащие аргон, кислород, углекислый газ и другие.

    Применение

    Метод МАГ применяется для сварки нелегированных, низколегированных и высоколегированных сталей.

    Функциональное описание

    Метод MIG (Metal Inert Gas) представляет собой процесс дуговой сварки плавящимся электродом в виде сплошной проволоки в среде инертного газа. Как и в методе МАГ, в качестве связующего выступает проволока (так называемая электродная проволока). В процессе сварки MIG используются благородные защитные газы, такие как аргон и гелий, а также их смеси.

    Применение

    Метод MIG используется для сварки цветных металлов.

    Функциональное описание

    Метод TIG представляет собой процесс дуговой сварки неплавящимся электродом в среде инертного газа. Газы, используемые для покрытия зоны сварки в методе TIG: аргон, гелий или их смесь (аналогично методу MIG).

    Применение

    Сварка ВИГ применяется для соединения низколегированных и высоколегированных сталей и цветных металлов (меди, алюминия, магния и их сплавов, а также никеля).Метод TIG малопроизводителен, но дает высокое качество и точность соединения.

    .

    Миграционная сварка | MIG MAG – консультация на ProfiMarket.pl

    Дуговая сварка в среде защитного газа (MIG/MAG)


    Общая информация.
    Способ дуговой сварки плавящимся электродом в газовой защите (GMAW - Gas Metal Arc Welding) нашел свое применение в промышленности в начале 1950-х годов, практически полностью заменив ручную электродуговую сварку покрытыми электродами (MMA - Manual Metal Arc ). Первоначально в качестве защитного газа использовались только благородные газы — аргон и гелий.Введение в электродную проволоку раскислителей позволило производить сварку в среде углекислого газа и газовых смесей. Большинство свариваемых материалов можно сваривать методом MIG/MAG. Легированные и нелегированные стали, алюминий и его сплавы, а также медь, цирконий, титан и их сплавы. Метод MIG/MAG позволяет выполнять полуавтоматическую ручную сварку, а также полностью автоматизированные сварочные процессы с использованием специально разработанных роботов. Сегодня, благодаря своим многочисленным преимуществам, это один из самых распространенных способов сварки и наплавки металлов.Применяется в производственной сфере, при ремонте и регенерации деталей машин, в кузовных работах и ​​других сферах жизни. В зависимости от вида используемого защитного газа различают два основных метода:
    MIG - Metal Inert Gas - дуговая сварка плавящимся электродом в виде сплошной проволоки в среде инертного газа (аргон, гелий).
    MAG - Metal Active Gas - дуговая сварка плавящимся электродом в виде сплошной проволоки в среде активных химических газов или газовых смесей (двуокиси углерода, газовых смесей - CO2+Ar, CO2+Ar+O2 и др. ).


    Метод МИГ/МАГ - Принцип действия


    В методе МИГ/МАГ электрическая дуга тлеет между заготовкой и расходуемым электродом в виде проволоки, которая также служит связующим. Электродная проволока точно намотана на катушки (пластиковые, металлические) стандартных размеров Д-100, Д-200, Д-300. В случае стальной проволоки наиболее распространены катушки с весом проволоки 1 кг, 5 кг и 15 кг.При нажатии кнопки на сварочном держателе проволока автоматически и непрерывно подается на кончик электрода.Проволока подается по кабелю, соединяющему механизм подачи проволоки с электрическим приводом со сварочной горелкой. Плавная и непрерывная подача связующего обеспечивает высокую скорость сварки. В методе MIG/MAG скорость сварки находится в пределах 0,25 – 1,3 м/мин. Поток защитного газа защищает головку стержня и сварочную ванну от неблагоприятного воздействия атмосферных загрязнителей. Состав защитного газа оказывает существенное влияние на процесс сварки.Влияет на поведение сварочной дуги. Держатель массы оснащен стандартной вилкой для машинного гнезда. Сварочная горелка с водяным охлаждением и евровилкой. количество брызг металла, образующихся при сварке, перенос жидкого связующего, а также глубину проплавления, механические и химические свойства сварного шва.

    Возможна дуговая сварка порошковыми проволоками (FCAW). Процесс сварки осуществляется аналогично методу MIG/MAG с использованием сплошной проволоки, с той разницей, что нет необходимости использовать защитный газ.В результате оплавления порошковой проволоки, аналогично методу ММА, создается газовая прослойка, защищающая сварочную ванну. При сварке порошковой проволокой не забывайте менять полярность сварочного тока! (Сварочная горелка "-", держатель массы "+").


    Сварочные позиции МИГ-МАГ

    По номенклатуре, используемой при сварке, различают следующие сварочные позиции:
    • ПА - Подольная (корыто)
    • ПБ - Боковая
    • ПК - Стена
    • ПД - Свес
    • ПЭ 90 Потолок
    Дополнительно:
    • ПФ - снизу вверх
    • ПГ - сверху вниз


    Параметры сварки методом МИГ/МАГ


    Ключ к правильному ведению процесса сварки и, следовательно, для получения сварного шва, соответствующего заданной прочности и техническим требованиям, необходимо выбрать соответствующие параметры сварки:
    а) Вид и полярность сварочного тока:
    Для получения интенсивного плавления электродной проволоки прямой используется ток положительной полярности.Т.е. сварочная горелка подключается к «+», а заземляющая горелка к «-». Исключением из этого правила является ситуация, при которой приваривается самозащитная проволока, тогда следует изменить полярность мигомата. В современных инверторных аппаратах возможна сварка импульсным током, с одинарной и двойной пульсацией. Упомянутые функции особенно полезны при сварке алюминия и его сплавов.
    b) Напряжение дуги:
    Влияет на стабильность дуги и количество брызг жидкого металла.Сварку следует выполнять короткой дугой. Слишком высокое напряжение дуги приводит к менее стабильному свечению дуги, меньшей частоте отказов и большему разбрызгиванию. При постоянном сварочном токе и постоянной скорости подачи проволоки значения напряжения влияют на длину дуги и форму сварного шва. Уменьшение напряжения укорачивает дугу, а повышение его приводит к удлинению дуги. И наоборот, изменения длины дуги сопровождаются изменениями напряжения сварочной дуги.Чрезмерное удлинение или укорочение сварочной дуги может вызвать нестабильное свечение дуги и образование сварочных дефектов в сварном шве.
    в) Сварочный ток:
    Зависит от значения установленного напряжения, диаметра и скорости подачи проволоки. Величину сварочного тока выбирают в первую очередь в зависимости от толщины и химического состава основного материала, количества накладываемых валиков, положения и скорости сварки.
    г) Диаметр и тип электродной проволоки:
    В связи с тем, что электродная проволока является еще и связующим, тип электродной проволоки выбирают в зависимости от химического состава свариваемого материала.Наиболее распространенные диаметры электродной проволоки 0,6, 0,8, 1,0, 1,2, 1,6 [мм]. Выбор диаметра электродной проволоки зависит главным образом от толщины основного материала, силы тока и положения сварки. В целом можно принять следующие правила выбора диаметра проволоки:
    • Для основного материала диаметром до 4 мм - проволоки диаметром 0,6 - 0,8 [мм]
    • Для основного материала диаметром от 4 до 10 мм - проволока диаметром 1,0 - 1,2 [мм]
    • Для основного материала диаметром свыше 10 мм - проволока диаметром 1,6*мм + и более
    Помните, что целесообразно использовать провода меньшего диаметра.Использование более тонкой электродной проволоки позволяет получить более узкий шов, увеличивает плотность тока (повышение стабильности дуги), требует повышенной скорости подачи электродной проволоки (при слишком малых скоростях легко нарушить подачу, что отрицательно сказывается на процесс сварки). Применение слишком тонкой электродной проволоки затрудняет технику сварки, а также увеличивает долю меди в шве из поверхностного покрытия (ограничивая пластические свойства шва). Диаметр электродной проволоки следует выбирать исходя из вышеизложенных правил и опыта сварщика.
    e) Скорость подачи проволоки:
    Для определенного напряжения установите скорость подачи проволоки, чтобы обеспечить стабильный процесс сварки. Если скорость проволоки слишком мала или напряжение дуги слишком велико, характерные крупные капли жидкого металла образуются на конце проволочного электрода и падают за сварочную ванну. Слишком высокая скорость подачи проволоки вызывает заметное «выталкивание» рукоятки вверх — электродная проволока не может расплавиться в сварочной дуге.
    f) Длина свободного выхода:
    Это расстояние от конца плавящегося электрода до начала контактного наконечника. Его можно регулировать по высоте, на которой сварщик держит сварочную горелку над свариваемым материалом. С увеличением длины свободного выхода повышается эффективность плавления проволоки (за счет увеличения интенсивности нагрева электрода), что напрямую выражается в увеличении скорости сварки. Слишком длинный, медленный отвод может вызвать нестабильное свечение электрической дуги и образование брызг из-за нарушений в газовой защите.Слишком короткий свободный выход вызывает залипание провода и разрушение контактного наконечника.

    Длина свободного выхода зависит, среди прочего, от:

    • Типа и диаметра электродной проволоки
    • Напряжение сварочной дуги
    • Сварочный ток
    • Способ переноса материала (дуга короткого замыкания: 5-16 мм , дуга распыления 18–26 мм).
    Длина свободного выхода также влияет на форму сварного шва и глубину проплавления, и эта взаимосвязь показана на рисунке ниже:

    г) Расход и состав защитного газа:
    Состав защитного газа газ оказывает существенное влияние на качество газовой защиты (что выражается в качестве сварного соединения), величину критического тока и поперечную форму шва.Сварка в защите более тяжелых газов (аргон, СО2) облегчает получение эффективной газовой защиты, поэтому, в частности, в качестве инертного газа при сварке чаще используют аргон, чем гелий. Нелегированные и низколегированные стали сваривают в основном в защите активных газовых смесей на основе аргона с добавками СО2, О2. Высоколегированные стали сваривают в среде инертного газа или, чаще, в смеси аргона с небольшим количеством кислорода и углекислого газа (О2 — от 1% до 3%, СО2 — от 2% до 4%).Для сварки металлов, подверженных окислению, таких как алюминий, магний, медь, титан, циркон и их сплавы, используется только инертный газ или смеси инертных газов. Расход защитного газа выбирается таким образом, чтобы обеспечить эффективную защиту ванны и сварочной дуги. Ориентировочные значения составляют 1,0 л/мин на каждый минимометр диаметра газового сопла (так называемая шкала). Также можно использовать зависимость расхода газа от диаметра используемой электродной проволоки:

    • Для сварки проволоками диаметром 0,8 - 1,2 мм; 10–14 л/мин
    • Для сварки проволокой диаметром 1,6–2,4 мм; 14 - 25 л/мин
    Отсутствие достаточной газовой защиты приводит к химической реакции жидкого металла с атмосферным воздухом, что приводит к образованию пористости шва и нестабильности сварочной дуги.
    h) Скорость сварки и наклон сварочной горелки:
    Правильная скорость сварки позволяет сохранить соответствующую форму сварного шва при правильно установленных значениях напряжения электрической дуги и сварочного тока. Скорость ручной сварки методом MIG/MAG составляет от 0,2 до 1,4*м/мин+. Способ направления сварочной горелки также оказывает существенное влияние на ход процесса сварки и форму сварного шва. Большая ширина шва и неглубокое проникновение достигаются толкающим способом направления рукоятки.Тяговая ручка и сварочная ванна обеспечивают глубокое проплавление и малую ширину сварного шва.

    При направлении сварочной горелки обратите внимание на угол наклона горелки, который не должен превышать 15 градусов по отношению к вертикали. Это позволяет получить оптимальную форму сварного шва и хорошее сплавление с материалом.


    Способы переноса жидкого металла при сварке МИГ и МАГ


    В методе МИГ/МАГ расплавленный металл электрода поступает в сварочную ванну различными путями в зависимости, в том числе, от плотности тока, мощности дуги и тип защитного газа.На основании наблюдений за явлениями, происходящими в сварочной дуге, выделены три способа переноса жидкого металла: а) Короткое замыкание (капельный) (диапазон сварочного тока 50 - 180А) При сварке коротким замыканием происходит перенос жидкого металла в сварочную ванну в результате каждого касания капли металла сварочной ванной. Этот тип дуги используется для сварки тонколистовых материалов (от 1 мм до 3 мм) и малых токов, при выполнении сквозных швов.Преимуществом сварки короткой дугой является малое разбрызгивание металла, правильное формирование шва и предотвращение чрезмерного проплавления. Из-за небольшого размера сварочной ванны сварка короткой дугой особенно выгодна при сварке в принудительном положении. Однако обратите внимание на длину выхода свободного провода. Слишком большая длина свободного выхода при сварке в вынужденных положениях (потолочное и вертикальное) и малый сварочный ток могут привести к т.н.дуговой разряд и образование избыточного количества брызг и малой глубины проплавления. Кроме того, при сварке в смеси Ar/CO2 часто могут возникать сварочные несовместимости в виде пор и прилипания из-за недостаточного нагрева соединяемого материала. б) Переходная (смешанная) (диапазон сварочных токов 180 - 250А) При переходной дуговой сварке жидкий металл поступает в сварочную ванну смешанным образом, т.е. в виде капель и брызг. Переходная дуга достигается при более высоких сварочных токах, чем при капельной дуге, ее применяют для материалов толщиной 3 - 6 мм.в) Распыление (без короткого замыкания) (диапазон сварочного тока 250 - 500А) После превышения критического значения сварочного тока, т.н. распылительная арка. Из-за высоких значений критического тока струйную дугу применяют для сварки толстых материалов. Применение защитных газов с содержанием аргона снижает критическое значение сварочного тока (чем выше процентное содержание аргона в смеси, тем ниже так называемый над уровнем моря). В струйной дуге жидкий металл переходит в сварочную ванну без коротких замыканий, в виде мелких капель.При дуговой сварке струей сварщик имеет наибольшее влияние на форму сварного шва, и дуга горит устойчиво. Сварка на высокой скорости в наклонном и боковом положении особенно выгодна.


    Инверторные сварочные полуавтоматы и их возможности


    Значительный технологический прогресс за последние 25 лет, в том числе в области сварочного оборудования, в частности появление инверторных источников сварочного тока, привел к созданию многих полезных функций, улучшающих течение сварочного процесса.У конструкторов машин появилась возможность лучше влиять на явления, происходящие при сварке. Одним из многих нововведений стало введение импульсного тока (с одинарной или двойной пульсацией). Импульсная сварка обеспечивает кратковременный и циклический перенос капель жидкого металла в сварочную ванну. При импульсной сварке источник вырабатывает два вида сварочного тока:  Первый - основной сварочный ток, который используется непосредственно для поддержания сварочной дуги и косвенно для расплавления острия электродной проволоки и кромок соединяемых элементов. Второй - пульсирующий ток, обеспечивающий стабильный перенос жидкого металла в сварочную ванну, без коротких замыканий и всплесков, в ритме импульсов тока, генерируемых источником (Капля жидкого металла быстрее образуется и быстрее уходит в сварочную ванну.Последовательные импульсы помещают последовательные капли в сварочную ванну, одновременно отжигая ранее проложенный стежок).
    Сварка импульсным током по сравнению с традиционной сваркой методом MIG/MAG характеризуется следующими особенностями:
    • Подводит к заготовке меньшее количество тепла (тепловая энергия вводится в сварной шов импульсным способом, сварной шов остывает между импульсами)
    • Позволяет получать швы высокого качества независимо от положения сварки (мелкозернистая структура шва, повышенная механическая прочность)
    • Способствует получению требуемой формы и геометрических размеров шва (узкий и глубокий провар, плоский и ровная поверхность сварного шва)
    • Устраняет разбрызгивание
    • Снижает потребление электроэнергии.
    Со временем в инверторных сварочных полуавтоматах появилась возможность сварки током с двойной пульсацией. Двойная пульсация – это когда при обычной пульсации тока происходит периодическое увеличение мощности (увеличивается скорость подачи проволоки и сила тока) с последующим возвратом в исходное состояние. Как правило, частота дополнительной пульсации может составлять от 0,1 до 3 Гц, а приращение скорости подачи электродной проволоки от 0,1 до 2,5 м/мин.
    Преимущества импульсной сварки особенно проявляются при сварке алюминия и его сплавов.Алюминий является одним из трудносвариваемых материалов, в том числе из-за его высокой теплопроводности (сложность плавления подложки, большое количество брызг - капля расплавленного металла "холодная" по сравнению с металлом в сварочной ванне) . Мелкокапельный способ переноса металла, импульсный нагрев и охлаждение сварочной ванны положительно сказываются на явлениях, происходящих при сварке алюминия, устраняя, в том числе, явление разбрызгивания. Кроме того, использование двойной пульсации при сварке алюминия позволяет получить сварной шов с правильной шкалой, визуально напоминающий сварной шов, выполненный методом TIG.При сварке пульсирующим током получаются сварные швы с мелкокристаллической структурой, очень хорошими механическими свойствами и высокой стойкостью к горячему растрескиванию.

    Внедрение инверторных источников сварочного тока привело к дальнейшему развитию полуавтоматических сварочных аппаратов. Новые технологические возможности привели к созданию синергетических источников сварочного тока.

    Сварочные полуавтоматы Synergic обеспечивают полностью цифровое управление параметрами сварки. В них встроены готовые программы.По сравнению с «обычными» источниками сварочного тока, в синергетических источниках сварщик ограничен выбором типа и толщины свариваемого материала, остальные параметры выбираются аппаратом автоматически. Синергетические сварочные полуавтоматы обеспечивают оптимальное течение сварочного процесса. Даже неопытный сварщик способен выполнить сварные швы с отличными свойствами.

    Предустановленные программы, возможность программирования новых специальных программ, быстрота и простота выбора параметров сварки, повторяемость работы делают эти аппараты лучшими и самыми современными среди имеющихся на рынке.


    Критерии выбора мигомата


    Широкий ассортимент сварочных аппаратов, доступных на отечественном и мировом рынке, затрудняет выбор потенциального пользователя. Какими критериями должен руководствоваться покупатель при покупке мигомата? На что обратить внимание при выборе? Выбор полуавтомата следует начинать с определения максимальной толщины соединяемых материалов. Зная ответ на этот вопрос, мы можем определить максимальный сварочный ток, который у нас должен быть.Ориентировочно можно предположить, что значение силы тока будет достигать 30-40А на миллиметр толщины основного материала.
    После определения максимального сварочного тока обратите внимание на КПД аппарата. КПД определяется для 10-минутного рабочего цикла и выражается в процентах, т. е. сварочный полуавтомат с КПД 25 % должен обеспечивать непрерывную сварку на номинальном токе в течение 2,5 мин, прежде чем отключится из-за перегрева. Чем ниже сварочный ток, тем больше увеличивается время сварки по отношению к времени сварки на номинальном токе.
    Например: сварочный аппарат мигомат с КПД 25% при номинальном токе 200А, при сварке током 120А может достичь КПД 60%. В хороших сварочных аппаратах всегда приводится КПД аппарата, устройства, для которых не дается информация об КПД, можно сразу исключить.
    Для любительских, полупрофессиональных применений должен быть достаточен КПД 20-35%, а для профессионального (промышленного) применения КПД 60% является минимумом, необходимым для обеспечения бесперебойной работы.

    Источник сварочного тока. Как для трансформаторных, так и для инверторных устройств существует правило - источники меньшей мощности обычно питаются однофазным током напряжением 230В, источники большей мощности - трехфазным током напряжением 400В. Так что стоит задуматься над выбором устройства, питающегося от напряжения 400В. В случае с инверторными мигоматами, как те, что питаются от напряжения 230 В, так и 400 В, обладают отличными параметрами сварки.

    Тип и длина сварочной горелки. В случае небольших и дешевых полуавтоматов есть ручки, прикрепленные непосредственно к механизму подачи проволоки, длиной 3 - 4 м. Для любительского/полупрофессионального применения этого решения обычно достаточно. Более дорогие и качественные полуавтоматы оснащены так называемым евророзетка, к которой можно подключить любую сварочную горелку, оснащенную евровилкой. В зависимости от применения к нему можно подключить ручки длиной 3, 4 и 5 метров.Большие полуавтоматы - для промышленного применения, с номинальным током свыше 300 А, в силу своих габаритов обычно выпускаются в двух вариантах - компактном и модульном (с внешним отдельным механизмом подачи проволоки). Перемещение крупногабаритного станка может быть обременительным для пользователя, поэтому в случае организации работы, требующей перемещения полуавтомата по производственному цеху, стоит рассмотреть модульный вариант. Кроме того, полуавтоматы со сварочным током выше 350А должны быть оснащены горелкой с жидкостным охлаждением.

    В случае сварки алюминия и легированных сталей, особенно когда речь идет о тонких элементах, стоит рассмотреть вариант приобретения инверторного аппарата с возможностью сварки импульсом или двойной пульсацией. Важно, что полуавтомат оснащен четырехроликовым механизмом подачи проволоки, что позволяет осуществлять точную и нескользящую подачу проволоки (алюминиевой проволоки из-за ее мягкости и легкого обрыва в сварочном кабеле). Для сварки алюминия требуются специальные подающие ролики (U-образный паз для предотвращения перерезания проволоки), тефлоновая вставка и токовые сопла, адаптированные к алюминиевой проволоке.Если вышеперечисленные элементы отсутствуют, необходимо их дооснастить.

    Сварочные аппараты Migomat MIG MAG в ProfiMarket

    .

    Сварка MIG/MAG, сварочное оборудование - EWM AG

    Общая информация

    Новое в Германии и в соответствии с ISO 857-1, понятие первостепенной важности для всех методов электродуговой сварки, при которых электронная проволока плавится в среде защитного газа, представляет собой дуговую сварку металлическим электродом в среде защитного газа (процесс № 13). Ранее использовавшийся в Германии, более предпочтительным термином была сварка плавящимся электродом в среде защитного газа. Стандарт ISO поясняет этот метод с переводом на английский язык следующим образом: Метод дуговой сварки плавящейся проволокой, при котором дуга и сварочная ванна защищены газовой защитой от внешнего источника.По типу используемого защитного газа существует дальнейшее разделение на сварку в среде инертного газа (МИГ), процесс № 131, при использовании инертного газа и сварку плавящимся электродом в активной газовой защите (МАГ), процесс № 135. , когда газ используется активно.
    Другими вариантами, указанными в стандарте ISO 857-1, являются: сварка порошковой проволокой с активным газом (номер процесса 136), сварка порошковой проволокой в ​​среде инертного газа (номер процесса 137), плазменная сварка MIG (номер процесса 151) и электрогазовая сварка (процесс номер 73).Сварка MIG/MAG характеризуется тем, что на электродную проволоку, подаваемую с катушки двигателем подачи, подается ток через контактный наконечник незадолго до того, как он выбрасывается из сварочной горелки, благодаря чему дуга между наконечником электрода проволока и заготовка поджигается. Защитный газ вытекает из газового сопла, которое концентрически окружает проволочный электрод.
    Таким образом, металл сварного шва защищен от притока атмосферных газов, таких как кислород, водород и азот. Помимо защитной функции защитный газ выполняет и другие задачи.Поскольку он определяет состав атмосферы дуги, он также влияет на ее электропроводность и, следовательно, на сварочные свойства. Кроме того, через процессы прогара и окалины он влияет на химический состав образующегося металла шва, поэтому оказывает еще и металлургическое действие.

    1. Заготовка
    2. Арка
    3. Проволочный электрод
    4. Газовое сопло
    5. Привод подачи проволоки
    6. Защитный газ
    7. Сварочное озеро

    Тип тока

    Помимо новых исключений, сварка MIG/MAG выполняется постоянным током с положительным полюсом источника сварочного тока на электроде и отрицательным полюсом заготовки.Некоторые порошковые проволоки также свариваются с обратной полярностью. В последние годы переменный ток также использовался для очень специфических применений, например, для сварки MIG очень тонких алюминиевых листов.

    Информация о правильной сварке MIG/MAG

    Сварщик MIG или MAG должен иметь хорошее образование не только в области сварки, но и в плане теоретических особенностей процесса. Это облегчает предотвращение ошибок.

    Зажигание дуги

    При срабатывании опоры горелки проволочный электрод приходит в движение с заданной скоростью.

    При этом с помощью токового реле обеспечивается его токопроводимость и начинает поступать защитный газ. При контакте с поверхностью заготовки происходит короткое замыкание. Из-за высокой плотности тока на кончике электрода материал в месте контакта начинает испаряться и зажигается дуга.

    При высокой частоте подачи проволоки эта изначально слабая дуга может снова погаснуть из-за давления на материал проволоки, и зажигание может быть успешным только после второй или третьей попытки.

    Поэтому эффективнее зажигать с уменьшенной скоростью подачи проволоки и переключаться на правильную скорость подачи проволоки только при устойчивом горении дуги. Современные установки MIG/MAG предлагают возможность установки так называемой «медленной скорости подачи проволоки».

    Воспламенение никогда не должно происходить за пределами выемки и только в областях, которые затем снова расплавятся. Трещины могут образовываться в местах сварки из-за высокой скорости охлаждения таких локально нагретых мест.

    Направляющая рукоятка

    Сварочная горелка наклонена в направлении сварки приблизительно на 10–20°, и ее можно перетащить или проколоть. Расстояние его от заготовки должно быть таким, чтобы свободный выход провода, т.е.расстояние между нижним краем контактного наконечника и точкой начала дуги составляло примерно 10–12 диаметров проволоки [мм]. Если сварочная горелка наклонена слишком сильно, существует риск всасывания воздуха в защитный газ.

    Колючее ведение сварочной горелки обычно является стандартным при сварке сплошными проволоками, буксование ведения при использовании порошковых проволок, сопровождающееся гангреной. Сварочная горелка также плавно перемещается в положение PG.Сварка сверху вниз (поз. ПГ) применяется в основном в тонких листах.

    При использовании более толстых листов существует риск непровара из-за превосходного металла сварного шва. Дефекты сплавления из-за превосходного металла шва могут возникать и в других положениях, если скорость сварки слишком низкая. Таким образом, независимо от положения PF следует по возможности избегать широких колебаний. Стандартная форма колебаний — открытый треугольник.

    Конец сварки

    в конце сварного шва, не выключайте дугу резко и не отводите горелку от кратера.Особенно в случае более толстых пластин, где более глубокие концевые кратеры могут образовываться в более крупных валиках, более выгодно медленно выводить дугу из ванны или, если используемое оборудование позволяет, установить программу заполнения кратера. В большинстве установок вы также можете установить определенное время продувки защитным газом, чтобы последние неограниченные количества материала могли затвердеть под газовой защитой. Однако это эффективно только в том случае, если сварщик держит горелку вблизи сварного шва в течение длительного времени.

    Параметр сварки

    Нижний предел возможного применения метода для стыковых сварных швов составляет примерно 0,7 мм для обычной стали, 1 мм для нержавеющей стали и примерно 2 мм для алюминиевых материалов. Корни и листы обычно свариваются короткой дугой или в более низком диапазоне мощности импульсной дуги. Слои наполнителя, покровные слои и сопрягаемые стыки на толстых листах затем выполняются с высокой мощностью распыления или с настройкой длинной дуги.

    Однако эти ремонтные работы можно выполнять и без брызг с помощью импульсной дуги. Значения тока и напряжения сварщика для ознакомительных целей можно считать на измерительных приборах, обычно установленных в оборудовании. При импульсной сварке на индикаторных приборах отображается среднее арифметическое значение тока и напряжения дуги, рассчитанное по фазе импульса и основной фазе при заданной частоте импульсов.

    Таким образом, таблицы также могут служить в качестве ориентировочных значений для импульсной сварки MIG/MAG.Если манометры не установлены, измерение можно выполнить с помощью внешних манометров или сварщик должен ориентироваться на скорость подачи проволоки, также указанную в таблицах. Затем необходимо установить правильную длину дуги в соответствии с тем, что он видит и слышит.

    Для успешной сварки MIG/MAG вам потребуется следующее оборудование:

    Дополнительную информацию о сварке MIG/MAG можно найти в нашем Кодексе сварки.

    .Сварка

    MIG/MAG и TIG – какой газ выбрать?

    MIG/MAG и TIG — это методы сварки, требующие использования газов. В нашей сегодняшней статье мы представляем виды необходимых для этого технических газов, а также специфику самой сварки MIG, MAG и TIG. Также советуем, как избежать ошибок при сварке в среде защитных газов и на что обратить внимание при выборе баллона.

    Типы сварочных газов

    Газы сварочные относятся к широкой группе технических газов, т.е. используемых в различных отраслях промышленности.Это довольно узкая группа, потому что их можно разделить только на два типа:

    Первый тип предназначен для защиты зоны сварки от воздействия газов из атмосферы, т.е. паров воды, азота и кислорода. Следует использовать защитный газ, поскольку погодные условия часто влияют на процесс сварки и качество сварного шва. Наиболее часто используемые защитные газы:

    * Скидка действует только на определенные товары.

    • Углекислый газ (CO2) — Помогает предотвратить перегрев сварочной горелки, так как эффективно охлаждает ее.Недостатком углекислого газа является то, что он способствует образованию сварочного дыма и брызг. Чаще всего используется в смесях с другими газами.
    • Аргон (Ar) – широко используемый инертный газ при сварке MIG и TIG. Защищает от кислорода и азота. Аргон характеризуется высокой ионизирующей способностью в сварочной дуге и допускает высокую токовую нагрузку.
    • Азот (N) – чаще всего используется при сварке аустенитных сталей. Сварные швы, выполненные в щите из этого газа, отличаются более высокой коррозионной стойкостью.Азот присутствует как отдельно, так и в составе сварочной газовой смеси.
    • Кислород (O) – добавка к защитным газам. Благодаря способности поддерживать горение повышает стабильность пламени и повышает температуру сварки.
    • Водород (Н) - имеет ряд преимуществ: положительно влияет на качество сварного шва, повышает температуру дуги и ускоряет процесс сварки. Обычно его смешивают с азотом. Из-за своей активности он часто используется для сварки MAG.
    • Гелий (He) - в качестве инертного сварочного газа используется отдельно и в смесях (с кислородом, двуокисью углерода или аргоном).Хотя он обеспечивает более высокую скорость сварки, он затрудняет зажигание дуги. В таких случаях его поток можно увеличить.

    Второй тип, т. е. горючие газы, обычно используется для нагрева таких компонентов, как, например, застрявшие винты. Благодаря своим свойствам они также хорошо подходят для склеивания и резки металлов. К горючим газам относятся:

    • Ацетилен (C2h3) – образует пламя, не окисляющее свариваемые детали. Для его сжигания достаточно небольшого количества кислорода.Ацетилен используется при сварке стали. Он тяжелее воздуха, поэтому его можно использовать даже под землей.
    • Пропан (C3H8) - необходим при пайке твердым припоем (в сочетании с кислородом) и пайке мягким припоем (как отдельный газ). Он также подходит для обогрева, принятия солнечных ванн и резки.

    Миграционная сварка

    Сварка МИГ

    обычно сочетается с МАГ, и этот метод называется МИГ/МАГ. Это связано с тем, что эти два метода очень похожи друг на друга из-за использования стержневого электрода.Единственная разница заключается в газе, используемом для мигомата. Сварщик должен иметь ручку со специальным механизмом подачи проволоки. Он плавно выбрасывает электродную проволоку, на которую подается ток соответствующей силы. Сварочная дуга зажигается, когда кабель находится достаточно близко к заготовке. Он плавит как элемент, так и поверхность. В результате образуется сварочная ванна. После того, как горелку отводят назад, расплавленный металл начинает затвердевать и образует сварной шов, соединяющий края материалов.Защитный газ защищает от вредного воздействия компонентов атмосферного воздуха, которые могут ухудшить качество сварного шва.

    Сварка МИГ

    обычно используется при обработке окисляемого алюминия, меди, титана, магния, циркония и их сплавов. С другой стороны, МАГ для нелегированных, низколегированных и высоколегированных конструкционных сталей, а также других цветных металлов. Сварка MIG MAG настолько родственные методы, что для их работы требуется только одно оборудование – мигомат. О том, как подобрать газ для мигомата, пишем в следующей части текста.

    Какой газ для мигомата выбрать?

    Для сварки MIG используются химически инертные газы, такие как гелий и аргон или их смеси. Всегда помните, что это должны быть газы в специальных баллонах, предназначенных для технического использования. Их состав влияет не только на эффективность защиты, но и на качество сварного шва. Не забывайте регулировать подачу газа при сварке. Его правильная скорость обеспечивает оптимальную защиту дуги и бассейна.

    При сварке МАГ используются химически активные газы, т.е. диоксид углерода и его смеси, напримерв с кислородом и аргоном. Углекислый газ является самым дешевым из защитных газов, но его не всегда можно использовать. Для нержавеющих сталей с низким содержанием углерода (0,03%) и высоколегированных сталей требуются смеси с аргоном и кислородом.

    Сварка ВИГ

    Сварка ВИГ — это еще один метод, следующий за сваркой МИГ, который требует использования защитных газов. Он заключается в использовании неплавящегося вольфрамового электрода. Дуга загорается между ним и заготовкой. Во время сварки защитный газ охлаждает электрод и защищает сварочную ванну от атмосферных газов.Нет необходимости использовать флюс, поэтому склеивание не вызывает серьезных изменений в химическом составе материалов. Брызгов тоже нет.

    Этот метод обычно ценится за высокое качество сварного шва. Сварка ВИГ в основном подходит для алюминия (с использованием сварочных аппаратов ВИГ на переменном/постоянном токе) и других цветных металлов, например, титана, магния, меди и никеля. Он также хорошо работает при обработке всех типов стали, пригодных для сварки.

    Сварка TIG – какой газ выбрать?

    Какой газ TIG выбрать – частый вопрос, который задают себе начинающие сварщики.Самый общий ответ: инертный газ. Обычно это аргон отдельно или аргон с гелием. Эта смесь в основном используется для сварки алюминия, меди и других цветных металлов. В случае сварочного аппарата TIG, как и MIG, большое значение имеет качество сварочного газа. Наиболее часто рекомендуется аргон не ниже 4,0, а очиститель 4,5 и 5,0. Последний характеризуется наибольшей чистотой. Качество газа влияет на такие критерии сварки, как, например, глубина проплавления, уровень разбрызгивания и дыма.

    Как избежать ошибок при сварке в газовой защите?

    Чтобы сварка в среде защитных газов была эффективной и безопасной для здоровья, всегда необходимо учитывать несколько факторов (например, сварка TIG):

    • размер газового сопла,
    • выбор количества газа по отношению к соплу,
    • точная регулировка потока газа, чтобы не тратить его впустую и не вдыхать слишком много,
    • чистота материалов, предназначенных для сварки,
    • направление резака под правильным углом, например .наклон около 30° по отношению к свариваемой поверхности (снижает риск перегрева материала).

    Представленные аспекты влияют не только на эффективность и безопасность работы, но и на качество сварного шва. Например, его пористость может быть вызвана, в том числе, недостаточная газовая защита или слишком высокая скорость утечки газа.

    Сварочные газы в баллонах - об этом нужно знать

    В предыдущих разделах этой статьи мы несколько раз подчеркивали важность качества сварочных газов.Они должны не только обеспечивать хорошую герметичность, но и правильно храниться. Поэтому, если вы покупаете газ, например, для сварочного аппарата MIG/MAG, производитель предлагает его в баллонах высокого давления емкостью от нескольких до нескольких десятков литров. Баллоны должны иметь правильную маркировку:

    • предупреждения о рисках и рекомендации по технике безопасности,
    • этикетки ADR,
    • химические формулы состава,
    • полное описание газа и его торговое название,
    • номер ЕЭС для однокомпонентных газов,
    • контактные данные производителя ,
    • инструкции производителя.

    Цвет баллона также важен, так как он представляет газ внутри. Из сварочных защитных газов аргон хранят в темно-зеленых баллонах, углекислый газ — в серых, азот — в черных, а гелий — в коричневых. В свою очередь, каштаново-красный цвет сохраняется за ацетиленом.

    Сварка MIG, MAG или TIG была бы неэффективной, если бы цилиндр не имел регулятора. Это элемент, который обеспечивает снижение слишком высокого для сварки давления газа, а затем поддерживает его на постоянном уровне.

    Если вас заинтересовала статья о сварке в среде защитного газа, рекомендуем нашу следующую запись в области сварки. Вы узнаете, что такое сварка ММА.

    90 105

    .

    Сварка TIG/MIG — Руководство по сварке

    Введение в сварку

    Сварка — это область технологии, связанная со склеиванием, т. е. соединением инженерных пластиков, и процессами, связанными со склеиванием.
    Процессы склеивания отличаются друг от друга физическим состоянием основных материалов и металла шва (присадочного материала) в месте склеивания, характером связей, образующих соединение, и типом применяемой тепловой и/или механической энергии для формирования сустава.

    Рис. Классификация сварочных процессов.

    Целью сварки является создание соединения, состоящего из двух или более частей, путем приложения к ним локальной тепловой энергии, вызывающей их локальное плавление, а затем кристаллизацию, создавая сварной шов, который является неотъемлемой частью соединения. Соединяемые материалы (основные материалы) – это металлы и их сплавы с одинаковыми или близкими физико-химическими свойствами.Сварной шов получают плавлением и смешением основного и дополнительного металлов (связки), но создать сварной шов можно только из расплавленных основных материалов

    Рис. Классификация способов сварки.

    Способы сварки обозначаются аббревиатурами и цифрами.

    E - 111 (MMA) Ручная дуговая сварка покрытым электродом.

    MIG-131 (GMAW) Дуговая сварка в среде инертного газа

    MAG-135 (GMAW) Дуговая сварка металлическим электродом в активном газе

    MAG-136 (FCAW) Сварка порошковой проволокой

    MAG-138 (FCAW) Сварка порошковой проволокой в ​​активном режиме газовая защита

    TIG - 141 (GTAW) Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа

    Характеристики выбранных методов сварки.

    Сварка GMAW, известная как MIG/MAG , заключается в сварке электрической дугой, производимой между плавящимся электродом и свариваемым материалом. Расходуемый электрод представляет собой постоянно подаваемую проволоку. Дуга и ванна расплавленного металла защищены потоком защитного газа.
    Следующие термины используются для процесса сварки плавящимся электродом в защитных газах:

    MIG - (Metal Inert Gas) - это название описывает процесс сварки, когда в качестве защитного газа используется химически инертный газ, напримераргон, гелий.
    MAG - (Metal Active Gas) - это название используется для описания процесса сварки, когда в качестве защитного газа используется химически активный газ, например CO2.
    GMAW - (Gas Metal Arc Welding) - аббревиатура, используемая в основном в США, общая для обоих методов: MIG и MAG.
    Сварка миграцией, полуавтоматическая сварка, полуавтоматическая сварка - это общие названия процесса сварки, как методами MIG, так и MAG.

    Сварка GTAW или TIG (вольфрам в инертном газе) — это производство электрической дуги с использованием неплавящегося вольфрамового электрода в среде инертного газа.Часто встречается обозначение GTAW (Gas Tungsten Arc Welding) (в основном в США).

    Сварочная дуга между неплавящимся электродом и заготовкой плавит поверхность заготовки. При сварке TIG нет необходимости использовать какой-либо дополнительный материал. Сварные элементы можно соединять путем переплавки разделки под сварку. Однако если используется дополнительный материал, то он вводится в ванну вручную, а не с помощью сварочного пистолета, как в методе MIG/MAG.Поэтому при сварке TIG сварочная горелка имеет совершенно другую конструкцию, чем горелка, используемая в методе MIG/MAG. Связующее обычно выпускается в виде проволоки (стержня) длиной 1 м и правильно подобранного диаметра.

    Процесс сварки TIG происходит в атмосфере химически инертного защитного газа, обычно аргона или гелия, поступающего из сопла электрододержателя. Защитный газ защищает сварной шов и электрод от окисления, но не влияет на металлургический процесс.

    Сварка ММА - ММА

    ММА (Ручная дуговая сварка) - старейший и наиболее универсальный метод дуговой сварки.

    В методе ММА используется электрод с покрытием, который состоит из металлического сердечника, покрытого сжатой оболочкой. Между концом электрода и заготовкой возникает электрическая дуга. Зажигание дуги происходит контактным путем прикосновения конца электрода к свариваемому материалу. Электрод расплавляется, и капли расплавленного металла электрода переносятся через дугу в расплавленную сварочную ванну, образуя сварной шов после охлаждения. Сварщик перемещает электрод по мере его приплавления к свариваемому объекту так, чтобы поддерживать дугу постоянной длины, и одновременно перемещает ее плавящийся конец по линии сварки.Плавящееся электродное покрытие выделяет газы, защищающие расплавленный металл от влияния атмосферы, а затем застывает и образует на поверхности ванны шлак, предохраняющий застывающий металл шва от воздействия окружающей среды. После укладки одного стежка шлак необходимо удалить механическим способом.

    Основное отличие от других методов сварки заключается в том, что в методе ММА электрод укорачивается. В методах TIG и MIG/MAG длина электрода все время остается неизменной, а расстояние между горелкой и заготовкой всегда постоянным.В методе ММА для поддержания постоянного расстояния между электродом и сварочной ванной электрододержатель необходимо постоянно перемещать в сторону заготовки, в связи с чем особую роль играет мастерство сварщика.

    .

    Смотрите также