Что такое электродуговая сварка

Дуговая сварка

что такое электродуговая сварка

Сварка – это вид работ, который проводится с помощью специального оборудования с обязательным использованием системы защиты глаз и лица от электродуговых вспышек свариваемого металла.

Дуговая сварка – это процесс сваривания, при котором воздействие тепловой энергии оплавляет соединяемые детали. Постоянный ток или ток высокой частоты действует на свариваемую поверхность, скрепляя ее с другими металлическими изделиями. Сварочный шов образуется на месте сварочной ванны, получаемой при воздействии дуги на кромки соединяемых деталей.

Виды дуговой сварки

Дуговую технологию сварки разделяют на определенные группы в зависимости от выбора. Известны несколько классификаций, имеющих наиболее признанное значение:

  • степень механизации процесса: механизированная или автоматизированная;
  • вид и полярность тока;
  • тип электрической дуги;
  • вид защиты сварной ванны;
  • вид электродов.       

По степени автоматизации процесса:

  • Ручная (ДГС);
  • Полуавтоматическая: проволока для сварки подается автоматически, а электрод движется вручную;
  • Автоматическая: весь процесс передвижения проволоки и электрода полностью автоматизирован.

По видам и полярностям тока:

  • Постоянный: соединяет свариваемые поверхности тонким швом;
  • Высокочастотный: плавление электрода проходит струйно, устраняются прорези, привариваются прихваты;
  • Импульсный;
  • Переменный: используется для резки листов из металла.

По виду защиты от воздействия воздуха:

  • Шлаковая;
  • Флюсовая;
  • Инертно-газовая.

Все виды защиты различны в зависимости от условий и цели работ. Защита предохраняет металл от проникновения в сварочную ванну воздуха, который образует трещины, каверны, усиливает разбрызгивание расплавов.

По виду электродов:

  • Плавящиеся с обсыпкой: используются для создания сварочной ванны и склеивания кромок;
  • Неплавящиеся вольфрамовые: применяются для напылений, восстановления разрушенных деталей, наваривания наплывов.

По условиям процесса горения:

    • Открытая дуга. Она видима, но наблюдать ее следует только через специальные светофильтры, защищающие глаза. Открытая форма используется при ручном процессе и в защитных газовых сварках;
    • Закрытая. Форма невидима. Дуга располагается в расплавленном металле – флюсе. шлаке;
    • Полуоткрытая. Дуга видна. Но наблюдать можно только за одной частью. Первая часть находиться в металле, вторая над ним. Смотреть на процесс можно через светофильтры. Такой вид дуги применяется при сварке алюминия автоматическим способом.

По способу защиты сварочной зоны:

  • Без защиты: голый электрод, стабилизирующее покрытие электрода;
  • Шлаковая защита: под флюсом, при толстопокрытых электродах;
  • Шлакогазовая защита: тостопокрытые электроды;
  • Газовая защита: в среде газов;
  • Комбинированная защита: газовая среда, покрытие, флюс.

Режимы установки

Дуговая сварка подразделяется на режимы:

с покрытыми электродами – режим MMA;

Для аргонодуговой сварки с помощью неплавящихся электродов – TIG.

Оба режима предполагают работу на постоянном токе – DC и на переменном – АС.

Оба режима обеспечивают плавное регулирование величины поступающего тока, индикацию тока дуги, возможность смены режима. TIG выполняет длинные и короткие швы, продувку тракта газового прохода, плавное снижение величины тока.  Возможен бесконтактный поджиг на любом виде тока, регулирование способностей дуги. Она будет проплавлять, очищать поверхности. Режимы легко устанавливаются, не меняются без изменения настроек сварщиком.

Технология процесса

Принцип дуговой сварки основан на следующих действиях: От инвертора к электроду идет ток. Он образует дугу за счет создания замкнутого контура между свариваемой поверхностью и электродом. Дуга оплавляет электрод, получается сварочная ванна. Весь процесс точно и строго регламентирован. Он одинаков для всех видов ручной сварки:

Электрод имеет металлический стержень, покрытый силикатом, флюсом, стеклом. Любой слой при сгорании на высокой температуре образует газовое облако, шлаковые выбросы. Они защищают от проникновения в рабочую среду воздуха, который разрушает металл. В процессе работы образуется связь: электрод – свариваемая деталь. Стержень плавится, двигаясь по месту склейки или дефекта, образуя шов.

Наплавка алюминия

Очень часто требуется не сварить детали, а отремонтировать. В ходе эксплуатации детали стираются, требуется нарастить на отдельные части дополнительные наплывы из металла. Наплавка требуется при различных ситуациях:

  • Разбитость крепежных частей;
  • Появление истертости;
  • Выбитость кромок;
  • Сколы;
  • Разрушение кромок металлорежущих инструментов;
  • Изношенность подшипниковых втулок и внутренних поверхностей.

Наплавкой в сварочной терминологии называется процесс восстановление утерянных форм, первоначальных размеров. Наплавка удобна тем, что ее можно расположить на любой поверхности, меняется ее толщина и объемы, происходит ремонт изношенного и дефектного оборудования.

Сварка инвертором

уроки помогут понять, как проводить сварку. Пошаговая инструкция на видео покажет всю процедуру в последовательности. Как соединять металлические листы, контролировать дуговой промежуток. Будет видно, как формируется сварочный шов, какие могут появиться дефекты.

Инвертор предоставляет возможность выполнить работы, которые раньше могли быть проделаны только тяжелым производственным оборудованием. Инвертор достаточно небольшой сварочный аппарат. Он экономичен, удобен в использовании. Основная нагрузка ложится на электрические сети.

На инверторной панели выставляется нужная толщина дуги, она зависит от силы тока. Дуга поджигается, начинается процесс. Образуется окалина, шов, лишний металл сбивается металлическими молотками. Сварочный шов при правильном подходе будет крепким и цельным. При нарушении процесса появляется дефектный шов.

Для получения идеального шва советуют проделывать круговые движения. Они сформируют нужную толщину наплыва. Инвертор позволяет держать нужный угол наклона, от которого также зависит качество получаемого шва:

  • с углублением;
  • плоский;
  • каплеобразный;
  • точечный;
  • выпуклый.

Учитывается полярность. Прямая — дает сниженный ввод тепловой дуги в металл, расплавление узкое, но глубокое. Обратная полярность изменяет шов: он широкий, но неглубокий.  

Методы применения электрических углеродистых сталей

Углеродистые стали делятся на группы в зависимости от процентного содержания углерода в сплавах:

  • Высокоуглеродистые – 0,6-2,07%;
  • Среднеуглеродистые – 0,25-0,6%;
  • Низкоуглеродистые – меньше 0,25%.

В зависимости от группы проводится процедура дуговой сварки. Но есть и общие подходы к процессу. Стыковые швы в данном случае чаще свариваются, когда детали находятся в подвешенном состоянии. Оборудование нацелено на то, чтобы шов был прочно проварен, но без прожига металла.

Электродуговая сварка позволяет проделать работы с двух сторон, швы могут быть наложены в несколько слоев. Если детали имеют достаточно большую по размерам толщину, то подойдет именно этот вид работ. Но  расположение изделий и листов на весу приводит к допущению брака в работе.

Для устранения его используют повторно электродуговой способ:

  • Удаляется металл в месте дефекта;
  • Кромки и поверхности зачищаются;
  • Проводится повторное заваривание дефектных мест.

Если выбран электрошлаковый способ, то используется скобы. Они закрепляют детали и провариваются затем сверху на месте входа в металлические детали. Иногда для закрытия шва при этом способе привариваются планки. Они закрепляют шов, устраняя  возможность разрыва конструкции.

Сварочные выпрямители

Аппараты, которые преобразуют переменный ток в постоянный ток, необходимый для сварки, называют выпрямителями. Они состоят из следующих составляющих:

  • Силовой трансформатор;
  • Дроссель насыщения;
  • Регулятор напряжения (тока);
  • Выпрямитель (блок)
  • Дроссель;
  • Пускорегулирующие приборы;
  • Измерительное оборудование;
  • Защитная аппаратура.

Выпрямитель проводит преобразование силовой энергии, он выравнивает нужные показатели электричества для получения нужного качества сварочных работ. Схем составления выпрямительных блоков несколько, их выбирают в зависимости от вида сварки, конструкции силовой части прибора.

Температура электросварки

Температура дуги доходит до 7 тысяч градусов. Она выше температуры, которую выдерживает любой из металлов. Именно поэтому и происходит плавление металла и его соединение с другим материалом.

Техника безопасности

Дуговая сварка требует от человека особого внимания. Он может быть поражен электрическим током, есть опасность отравиться вредными веществами, выделяемыми при сварочных работах от металла. Сварочная пыль состоит из различных химических соединений:

  • оксид марганца;
  • кремний;
  • железо;
  • хром;
  • фтор.

Наиболее опасны хром и марганец. Загрязнение воздуха происходит за счет выделения углерода и фтористого водорода. У человека может появиться головокружение, головная боль. Отравление вызовет рвоту. Появится слабость. При сильном воздействии на организм, при слабом иммунитете последствием неправильных работ станут хронические заболевания, обострения.

Наибольшая степень загрязнения происходит при сварке с покрытыми электродами. Меньше при автоматизации работ. Сварочная дуга дает различные излучения (цветовые, инфракрасные, ультрафиолетовые). Они отрицательно действуют на глаза: зрение слабеет и теряется. Тепло выделяемое при сварке может привести к ожогам.

Есть ряд требований и правил техники безопасности.

  • Изоляция. Применяются различные защитные ограждения: блокировки, щиты, барьеры.
  • Индивидуальные средства: специальная одежда, рукавицы, обувь, галоши, резиновый шлем.
  • Создание необходимых безопасных условий. Нельзя работать при сильном ветре, дожде, снегопаде.
  • Проверка исправности используемого оборудования.
  • Работа только при наличии разрешения (допуска) или профессионального образования.

Обозначение дуговой сварки

В соответствии со стандартом ГОСТ 2.312 – 68 установлены специальные условные обозначения для чертежей. Чтобы найти или изобразить шов, получаемый пи дуговой сварке, потребуется знать условные знаки, применяемые в строительной документации.

Шов, который видим, на чертеже рисуется сплошной чертой, невидимый – линией из штрихов. Если сварной является не шов, а только конкретная точка на поверхности, то ее обозначают знаком +. Если точка скрыта от зрения, ее не изображают.

Сама сплошная линия имеет разную толщину: для границ выбирается линия более четкая, а для элементов, находящихся внутри или по кромке потребуется тонкая линия.

Для упрощения работы с чертежами от каждого изображения шва идет выносная стрелка, которая укажет технический документ.

Цены

Стоимость аппаратов различных видов сварки колеблется в 2 до 170 тысяч. В зависимости от цели и объемов работ можно подобрать оборудование по нужной цене. Ассортимент техники достаточно широк. При выборе потребуется консультация специалиста, только он подскажет, на какой модификации лучше остановиться, какой прибор приобретать. 

Источник: https://svarkagid.com/dugovaja-svarka/

Электродуговая сварка: видео обучение

что такое электродуговая сварка

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

Виды

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

Фото — принцип электродуги

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

Фото — газовая горелка

Виды дуговой электрической сварки:

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

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

Фото — шов

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

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

В зависимости от необходимого тока, может использоваться разное оборудование и способы соединения. Также у сварщиков, зависимо от типа технологической обработки, используются различные электроды: плавящиеся и неплавящиеся.

Плавящиеся могут использоваться в любой среде. Они работают за счет образования дуги между металлом и электродом. В зависимости от длины соединяемых деталей, по мере сварки электрод подается на места стыков.

Применяются для углеродистой стали, соединения алюминия, меди и т. д.

Фото — открытая дуга

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

Также электродуговая сварка классифицируется по типу защиты:

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

Фото — электроды

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

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

Методы электродуговой сварки имеют и некоторые недостатки:

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

Фото — соединение труб

обучение дуговой сварке

Как проводится

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

Пошаговая инструкция:

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

Фото — вертикальная электродуговая сварка

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

Источник: https://www.asutpp.ru/elektrodugovaya-svarka.html

Что собой представляет этот метод?

Электрическая сварка — это дуга, при помощи которой происходит резкое повышение температуры до 5 тыс. градусов в зоне плавления, что позволяет расплавить все существующие на планете металлы. Принцип электродуговой сварки основан на расплавлении электрода и заготовок, а зона плавления — это сварочная ванна.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как измерить емкость конденсаторов

Чтобы дуговая электросварка шла беспрерывно, а дуга не погасла, на электрод напыляются присадки. Для защиты места сварки применяются инертные газы.

Принцип электрической сварки основан на формировании дуги, при этом используется постоянный или переменный ток, чаще применяют первый вариант, потому что при этом разбрызгивание металла минимальное.

Характеристики

Чтобы точно понимать, что это такое электрическая дуговая сварка, надо знать природу возникновения разряда в газовой среде. При подключении тока с разными полюсами, между электродом и металлом изделия при сближении на минимальное расстояние возникает электроразряд, который называется сварочной дугой.

Именно этот ствол является основой в сформированной электрической цепи и характеризуется пониженным напряжением. Когда провод с держателем для электрода подключен к плюсовому контакту, то его называют анодом, при подключении к минусу на сварочном аппарате — катодом.

Степень автоматизации процесса

  • ручная сварка электродуговым методом;
  • полуавтоматический вариант, когда подача проволоки и защитного газа осуществляется автоматически;
  • полностью автоматизированная сварка производится без непосредственного участия человека.

Защита от воздействия воздуха

  • без активной защиты, при этом используются плавкие электроды со стабилизирующим покрытием;
  • защита при помощи шлака, на электрод напыляется флюс разной толщины;
  • шлакогазовая защита — толстое напыление флюса на электрод;
  • сварка в герметической камере с вакуумной средой;
  • сварной шов защищен специальной пеной;
  • в газовой среде, применяются инертные или активные газы;
  • комбинации — газ плюс флюс.

Полярность тока

  • переменный ток;
  • постоянный ток, при этом достигаются лучшие характеристики, благодаря использованию выпрямителя и генератора;
  • импульсно-дуговой метод.

Тип электродов

  • плавящиеся;
  • неплавящиеся — эти электроды используются в качестве проводника тока к зоне сварки.

По условиям горения

могут быть закрытого, полуоткрытого или открытого вида.

Преимущества

Дуговая сварка обладает такими достоинствами:

  • выполняется в любом пространственном положении;
  • высокая мобильность;
  • мало времени надо на подготовку работ;
  • не влияет ограниченность доступа;
  • низкая стоимость по сравнению с другими методами;
  • широкий выбор электродов позволяет проводить соединение разных по химическому составу металлов;
  • возможность подключения к бытовым электросетям при использовании инвертора;
  • доступность сварочных аппаратов, расходных материалов (электродов).

Современное оборудование для электросварочных работ отличается простотой и легкой транспортировкой в нужное место проведения работ.

Недостатки

Как и у любой методики существуют небольшие минусы:

  • для наложения прочного шва требуется солидный опыт сварщика;
  • на поверхность электродов негативно воздействует влажность, что приводит к появлению дефектов, поэтому их надо хранить в сухом месте;
  • КПД и производительность ниже, чем у других технологий сварного соединения;
  • вредные условия труда для сварщика.

Электродуговой сваркой невозможно соединить цветные металлы — это прерогатива других методов, например, лазерной, поэтому ученые продолжают исследовательские работы по усовершенствованию оборудования, а также разработку новых материалов, способных увеличить производительность и качество.

Аппараты и подключение

Основным аппаратом для осуществления ручной электрической сварки многие годы был трансформатор с грубой настройкой рабочих характеристик, способный выдерживать длительные нагрузки. Он прост в использовании, ремонте, а серьезным недостатком является только громоздкость и большой вес, поэтому оборудование используют стационарно, иногда передвигая на небольшие расстояния. Для подключения требуются трехфазные электрические линии.

В специализированных магазинах встречаются сварочные инверторы, которые намного компактнее трансформатора, а на борту, кроме привычной комплектации, имеется дополнительное электронное оборудование. Инверторы не могут работать продолжительное время, хотя многие модели дадут фору устаревшему оборудованию в этом плане.

Такие аппараты снабжены дополнительными функциями, упрощающие работу сварщика, но чувствительны к механическому воздействию, не имеют защиты от проникновения влаги или пыли.

Ремонт намного сложнее, а стоимость выше современного аналога трансформатора. Подключение простое — достаточно вставить вилку в розетку и аппаратура готова к работе.

Что касается держателей электродов, то они устанавливаются в специальные гнезда на передней панели, поэтому каждый пользователь выбирает ту модель, с которой удобно и комфортно работать.

Электроды и защитные газы

Электроды

Применяются такие виды маркировки обмазки:

  1. Б — основной.
  2. А — кислый.
  3. Ц — целлюлозный.
  4. Р — рутиловый.

В промышленности применяются и смешанные виды:

  1. Кисло-рутиловые с маркировкой АР.
  2. РБ — рутилово-основные.
  3. РЖ — рутиловые с железным порошком.
  4. РЦ — рутилово-целлюлозные.

Кроме маркировки, электроды выбираются в зависимости от толщины свариваемых металлов и силы тока, для этого сварщики пользуются специальными таблицами.

Защитные газы

  • Аргон. В 1,5 раза тяжелее воздуха, без запаха и вкуса, взрывоопасен, при проведении работ требуется хорошая вентиляция помещения. Сортность — высшая, первая и вторая, транспортируется в сжиженном или газообразном состоянии, баллоны серого цвета с зеленой полосой ёмкостью 40 л, с внутренним давлением 15 МПа. Расход 100—500 л/ч.
  • Гелий. Не используется в чистом виде из-за высокой стоимости, нет запаха, цвета, вкуса, не ядовит. Применяется в виде добавки к аргону, три основных вида — А, Б, В. Транспортируется в баллонах коричневого цвета с белыми надписями, расход 200—900 л/ч.
  • Углекислый газ. Используется в чистом виде и вместе с аргоном, нет цвета и запаха, кисловатый вкус, тяжелее воздуха. Чистота напрямую зависит от содержания водяных паров. Перевозится в баллонах черного цвета с желтыми надписями. Баллон устанавливается вверх дном, чтобы исключить попадание паров воды.

При сварочных работах используются смеси углекислого газа с кислородом, аргона с гелием или углекислым газом.

Область применения

Электрическая сварка широко применяется на любом производстве:

  • Соединение каркасов плоского вида и сеток из арматуры.
  • Сварка блоков при монтаже для создания цельной конструкции.
  • Набор сеток из предварительно подготовленных стержней арматуры.
  • Соединение элементов железобетонных конструкций.
  • Подготовка арматуры в специализированных организациях для последующей стыковки при строительстве мостовых сооружений.
  • Соединения стержней арматуры с диаметрами более 10 мм.

При меньшем диаметре арматуры такая технология не применяется из-за риска прожигания заготовок.

Основы безопасности

На любом предприятии для сварщиков выдается специальная защита:

  1. Одежда из плотного натурального и негорючего материала — брезент, спилка или замша. В зимние периоды под нее одевается одежда из сукна.
  2. Руки защищаются плотными перчатками или рукавицами, которые не должны стеснять движения кистей рук.
  3. Особое внимание уделяется обуви — ботинки, сапоги из кирзы с подошвой из резины или более современных материалов без гвоздей.
  4. Защиту лицевой области и глаз выполняет специальная маска или щиток, к которым инспекторы по охране труда предъявляют высокие требования, особенно это касается затемненного стекла.

Требования государственных стандартов

Правильное выполнение и обозначение на чертеже основных видов соединений элементов конструкции из стали при помощи ручной сварки регламентирует ГОСТ 5264 — 80.

ГОСТ 11534 — 75 используют в том случае, когда заготовки образуют тупые или острые углы.

Отдельный ГОСТ 16037 — 80 регламентирует выполнение работ во время строительства трубопроводов из-за высокой ответственности и особой прочности сварных соединений.

Для электродов разработан ГОСТ 9467 — 75, где подробно описаны требования к обмазке или напылению электродов, а также приводятся необходимые характеристики, которыми должны обладать сварные швы.

Выводы

Технический прогресс развивается семимильными шагами, из-за этого часто возникает потребность соединить детали разной толщины, состоящие из неоднородных материалов. Раньше использовались стали с содержанием углерода, а сегодня применяются сплавы как легких металлов, так и на основе титана.

Конструкции усложняются, а объемы увеличиваются, поэтому от профессиональной подготовки сварщиков — не только теоретической, но и практической, напрямую зависят темпы мостового строения, возведения многоэтажных домов блочного типа и выполнения других многопрофильных задач.

Источник: https://svarka.guru/vidy/thermo/dugovaya

Электродуговая сварка: что это такое, марки и срок годности электродов для ручной сварки

что такое электродуговая сварка

Электродуговая сварка – один из наиболее распространенных и популярных методов выполнения сварочных работ с использованием электрической дуги.

Данный вид сварки широко используется на различных производствах, связанных с литьем, штампованием и прокаткой частей заготовок изделий. Благодаря дешевизне этот метод практически повсеместно вытеснил более дорогие и сложные способы соединения деталей.

Виды электродов для ручной дуговой сварки

Данный вид сварки осуществляется посредством постоянного и переменного тока. Работа с постоянным током требует применения выпрямителей или специальных преобразователей.

Для переменного тока используют сварочные трансформаторы особой конструкции. Наиболее распространенным является метод с использованием плавящегося в дуге стержня. Он позволяет работать с легированными и углеродистыми сталями, чугунами и некоторыми цветными металлами.

В первом случае швы формируются в результате расплавления электрода. Во втором – плавится присадочный материал, вводимый внутрь сварочной ванны.

Существует несколько критериев разделения электродов:

  • толщина;
  • качество;
  • тип покрытия.

Кроме того они могут быть металлическими и неметаллическими. Ко второму типу относятся только неплавящиеся.

Назначение электрода

Таблица видов электродов для сварки.

По назначению электроды разделяют для:

  • работы со сталями с высоким уровнем легирующих элементов;
  • со средним содержанием легирующих элементов;
  • сварки конструкционных сталей;
  • пластичных металлов;
  • наплавления;
  • теплоустойчивых сталей.

Таким образом, можно подобрать электроды для каждой конкретной задачи.

Отдельное внимание следует обратить на защитное покрытие. Обмазка электродов – важная составляющая, к которой предъявляются особые требования. Кроме того для нее характерен определенный состав.

Они представляют собой стержень, покрытый особой оболочкой. Мощность зависит от того, какой у него диаметр.

Наиболее популярными являются электроды УОНИ. Существует несколько марок данного материала и все они используются для ручного сваривания.

УОНИ 13-45 позволяют получать швы приемлемой вязкости и пластичности. Они применяются для сварки при литье и поковки. В составе таких стержней содержится никель и молибден.

УОНИ 13-65 подходят для работы на конструкциях с повышенными требованиями. Они могут осуществлять соединения в любых положениях. Диаметр варьируется от двух до пяти миллиметров, чем он больше, тем больше сварочный ток.

В большинстве характеристик данные стрежни схожи между собой. Могут функционировать при пониженных температурах, при этом обеспечивают надежный плотный шов с высокими механическими параметрами.

Кроме того соединения, полученные с их помощью, характеризуются высокой ударной вязкостью и в них не формируются трещины. Все это делает их наиболее перспективными в работе с ответственными конструкциями, к которым предъявляются жесткие требования.

Помимо этого данные конструкции оказываются устойчивыми к перепадам температур, вибрациям и нагрузкам. Важной особенностью стержней данного типа является существенная стойкость к действию влаги и возможность длительного прокаливания.

Виды покрытия

Покрытия электродов включают следующие составляющие:

  • раскисляющие вещества;
  • компоненты для стабильного горения дуги;
  • элементы, обеспечивающие пластичность, такие как каолин или слюда;
  • алюминий, кремний;
  • связующие вещества.

Ко всем электродам для точечных или ручных сварочных работ с покрытием предъявляют ряд требований:

  • высокая эффективность;
  • возможность получение результата с необходимым составом;
  • незначительная токсичность;
  • надежный шов;
  • стабильное горение дуги;
  • прочность покрытия.

Виды покрытия электродов.

Выделяют следующие виды покрытий электродов:

  • целлюлозное;
  • кислое;
  • рутиловое;
  • основное.

Первый тип позволяет выполнять работу во всех пространственных положениях постоянным и переменным током. Они наиболее широко применяются в монтаже. Характеризуются существенными потерями на разбрызгивание и не допускают перегрева.

Рутиловое и кислое позволяют варить во всех положениях, кроме вертикального, постоянным и переменным током. Второй тип покрытия не целесообразен для работы со сталями с высоким содержанием серы и углерода.

Перечисленные выше типы оболочек подразумевают использование только одного конкретного вида покрытия. Однако возможны сочетания нескольких вариантов. Комбинации могут складываться из нескольких типов в зависимости от решаемой задачи.

Комбинированные оболочки относятся к отдельному классу и их не причисляют к основным четырем видам.

Существует также классификация в зависимости от толщины покрытия.

Каждой толщине присваивается отдельное буквенное обозначение:

  • тонкие – М;
  • средней толщины – С;
  • толстые – Д;
  • особо толстые Г.

Конечно же, стержни выбираются в соответствии с поставленными целями. Правильный выбор гарантирует высокое качество выполняемой работы.

Марки электродов

Расшифровка маркировки электрода.

Существуют различные марки электродов, предназначенные для решения определенных задач. Они характеризуются определенными свойствами, что позволяет подобрать наиболее подходящий материал.

Марка ОК-92.35 характеризуется удлинением в шестнадцать процентов и пределом текучести и прочности в 514 МПа и 250 НВ соответственно. Предел текучести ОК-92.86 составляет 409 МПа.

Марки электродов для ручной сварки Ок-92.05 и ОК-92.26 обладают относительным удлинением в 29% и 39%, а пределом текучести – 319 и 419 МПа соответственно.

Предел текучести ОК-92.58 составляет 374 МПа.

Все вышеперечисленные электроды используются для ручной дуговой сварки по чугуну. В зависимости от того, с каким металлом предстоит работать, выбирают также специальный тип стержня. Например, для меди – АНЦ/ОЗМ2, чистого никеля – ОЗЛ-32, алюминия – ОЗА1, монеля – В56У, силумина – ОЗАНА2 и т.д.

Кроме того, сварщику необходимо также контролировать качество свариваемых деталей. В зависимости от материала, условий работы, положения шва и других факторов, выбирают соответствующий электрод, который обеспечит наилучшее качество соединения.

Что еще важно знать об электродах?

Электрическая дуговая сварка – один из наиболее распространенных способов соединения деталей. Она основана на применении электрической дуги, которая локально расплавляет изделие.

Схема наплавки различными видами электродов.

Подобный способ требует сильноточного источника питания с маленьким напряжением. К устройству присоединяется свариваемая деталь и стержень. За счет электродугового разряда происходит расплавление кромок, в результате чего части конструкции можно соединить.

Стоит отметить, что температура горения дуги может превышать пять тысяч градусов. Это значение существенно выше температуры плавления любого известного человеку металла.

Как следует из основ принципа работы данного метода, когда зажигается дуга, вся влага, находящаяся в стержне, может вскипеть. Это приведет к формированию дефектов в сварочной ванне, а также к порче покрытия. В результате сам электрод может выйти из строя или же он не способен будет обеспечить высокое качество шва.

В связи с вышесказанным, срок годности электродов может быть существенно увеличен в случае правильного хранения. Если же влага все-таки попала на оболочку, их можно просушить или прокалить, но если поверхность обсыпалась, то их лучше не использовать.

Срок хранения повысится, если хранить электроды в специализированном оборудовании, изолирующем их от воздействия окружающей среды.

Многих интересует вопрос: как выбрать электрод для сварки? Подбор должен осуществляться в соответствии с материалами, которые предстоит сваривать. Необходимо, чтобы сердечник по составу был схож с деталью.

В то же время, при планировании сварных конструкций, ориентироваться исключительно на эксплуатационные характеристики металла нельзя. Необходимо также оценить и проверить сварочные свойства материала.

Это позволит определить термические условия соединения изделий, а также оценить возможность применения сварки.

Основным фактором, влияющим на формирование трещин в сталях, является их состав. Однако есть и другие свойства, на которые следует обратить внимание. Дело в том, что в зависимости от вида конструкции, условия сварочных работ могут быть различными, даже если речь идет про одну и ту же марку.

Если предстоит работать с материалами с особыми свойствами, когда соединение должно иметь такие же характеристики, как и основной материал, стержни выбирают особым образом. Они должны обеспечивать такой же состав наплавленного металла, как и свариваемый.

Иногда электрод не может обеспечить необходимую концентрацию легирующих элементов в шве. В таком случае используют присадочный материал с недостающими компонентами.

Концентрация в проволоке устанавливается отдельно, в зависимости от технических характеристик, предъявляемых к соединению.

Положение электрода при сварке.

Свойства шва должны удовлетворять соответствующему ГОСТУ. Если предстоит сваривать разнородные стали, то электрод выбирается в зависимости от условий работы.

Например, электроды типа ЭА целесообразно использовать для формирования швов, которые могут подвергаться воздействию агрессивных сред.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое емкость аккумулятора автомобиля

Важно, чтобы состав соединения в таком случае был близок к составу свариваемых частей конструкции, обладающей специальными свойствами и характеристиками.

Немаловажным фактором при выборе материала является вид оборудования. В нем могут реализовываться различные типы конструкции сведения стержней, что может удовлетворить не каждой задаче.

Кроме того, необходимо обращать внимание на характеристики и марку электрода. Для каждого материала существует свой наиболее оптимальный стержень.

Таблица марок стержней и сферы использования для ручной дуговой сварки и наплавки легированной стали

Большинство стержней специально разработано для работы с определенным видом материалов. К ним относятся легированные стали. Они широко используются в промышленности, поэтому под них были созданы соответствующие расходные материалы.

Они содержат те же элементы, что и сталь, чтобы компенсировать их во время работы. Таким образом, электродуговая сварка будет наиболее эффективна.

Тип стержня Марка стали
Э-70 Х2ГМР, 14 ХМНДФР, 14 ХГНМД
НИАТ 3М 30 ХГСА, 30 ХГСНА, 25 ХГСА, 20 ХГСА
УОНИ 13/85 35 ГС, 30 ХГ2С, 25 Г2С
ОЗС-11 2 МХ, 12 ХМФ, 15 Х1М1Ф, 15 ХМ
ТМЛЗУ 2 Х1МФ, 20 ХМФЛ, 15 Х1М1ФЛ, 15 Х1М1Ф
ЦЛ-45 15 Х1МФ, 12 Х1МФ

Марки стержней и области применения для РДС сварки и наплавки чугуна

Для сварки и наплавки чугуна применяются следующие марки: ОК-92.05, ОК-92.18, ОК-92. 26, ОК-92.35, ОК-92.58, ОК-92.86.

Их характеристики были приведены в разделе выше.

Таблица марок электродов и сферы использования для РДС и наплавки цветных металлов

Виды электродов и их предназначение:

Тип стержня Для какого металла он предназначен
ОЗА1 Алюминий
ОЗА2 Силумины
ОЗАНА1 Изделия из технического алюминия
ОЗАНА2 Силумины
Комсомолец 100  Технически чистая медь
АНЦ/ОЗМ2
АНЦ/ОЗМ3
АНЦ/ОЗМ4
ОЗЛ-32 Никель
В56У Сварка монеля

Таблица стержней для резки металла

Виды электродов для резки:

Тип стержня Предназначение
ОЗР1 Резка, формирование отверстий, устранение швов с дефектами.
ОЗР2 Резка, формирование отверстий, устранение соединений с дефектами.
АНР2М Резка, формирование отверстий, устранение соединений с дефектами.

Итог

Электродуговая сварка – распространенный метод соединения металлических деталей. Относительная дешевизна данного способа и его простота, сделали его одним из наиболее популярных методов в производстве. Благодаря этому она практически вытеснила другие виды сварки.

В то же время необходимо уделять должное внимание условиям эксплуатации стержней. Для этого необходимо обеспечить правильное хранение электродов и их защиту от воздействия влаги.

Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/elektrodugovaya-svarka

Электродуговая сварка: особенности и типы, принцип работы — Станок

  • Дуговой сваркой принято считать сварку, в которой тепловая энергия, необходимая для оплавления соединяемых кромок и электрода достигается за счет воздействия постоянным током или высокочастотными токами на свариваемые поверхности.
  • При воздействии дуги на свариваемые кромки образуется сварочная ванна, которая при застывании и образует сварной шов.
  • Дуговую сварку принято классифицировать по следующим признакам: степень механизированности и автоматизации сварочного процесса, вид тока и его полярность, тип электрической дуги, виды защиты сварной ванны от взаимодействия с атмосферой, вид используемых электродов.
  • Степень автоматизации:
  • ручная дуговая сварка(ДГС);
  • полуавтоматическая сварка, вид сварки при которой присадочная проволока подается в автоматическом режиме, а передвижения электрода в ручную;
  • автоматическая сварка подразумевает передвижение суппорта с электродом и присадочной проволоки в полностью автоматическом режиме.

Сварочный стол представляет собой верстак, предназначенный для помещения сварочных деталей, их фиксации и различных манипуляций. Читайте детали о характеристиках и требованиях сварочных столов.

Сварка — вид работ, который требует специальной защиты для сварщика, кроме сварочного щитка для защиты глаз от электродуговой вспышки. О сварочных костюмах читайте здесь.

Род тока:

  • постоянный ток для соединения поверхностей тонким швом;
  • высокочастотный ток для устранения прорезов или для прихватов. Импульсно дуговая сварка, которая работает на принципе возникновения высокочастотных электрических импульсов, позволяющих струйно плавить электрод на сварную поверхность;
  • переменный ток, как правило используется для резки поверхностей и листового металла.

Электроды:

  • плавящиеся с обсыпкой, которые используются для образования сварочной ванны и соединения двух свариваемых кромок;
  • неплавящиеся вольфрамовые электроды для создания напылений и наплавок, восстановления деталей.

  Как подобрать сварочную проволоку

По роду защиты сварочной ванны от воздействия воздуха:

  • защита шлаком;
  • флюсовая защита;
  • защита инертным газом.

Каждый вид функционален для определенного вида работ, но как правило защита от проникновения молекул воздуха в сварочную ванну защищает от появления каверн и трещин, разбрызгивания расплавов.

В настоящее время в перечне технологий представлено множество различных методов сварки и множество машин для ее производства. Не менее важной и востребованной является сварка алюминия аргоном.

Уникальный метод сварки, при котором нагрев свариваемых кромок осуществляется высокоскоростным трением. Читайте подробнее о сварке трением.

Технология дуговой сварки

Практически все виды дуговой сварки основаны на одном единственном принципе: от инвертора к электроду подается ток, при возникновении замкнутого контура между электродом и поверхностью для сварки возникает дуга.

Дуга оплавляет электрод и образуется сварочная ванна. Есть определенные технологические нормы, которые регламентируют процесс, но они практически одинаковы для всех видов ручной сварки:

  • два положения – верхнее и нижнее. Нижнее требует прокладки проварочного нижнего шва, верхнее положение требует соединения поверхностей короткими швами и последующей проварки сплошным швом;
  • положение электрода относительно поверхности вертикальное под углом 70-75 градусов;
  • возникновении дуги при соприкосновении(сварка) и на расстоянии(резка).

Основная цель применения газосварочного оборудования – это соединение или резка металлических элементов. Как и любое оборудование, оно может быть стационарным или переносным.

Работа дуговой электрической сварки с баласного реостата или инверторного преобразователя практически невозможна без использования выпрямителей. Подробнее тут.

Правила и меры безопасности дуговой сварки

Самыми главными факторами воздействия при дуговой сварки являются: температура, большая яркость дуги, электромагнитное излучение(актуально для всех видов), поэтому существует определенный свод правил техники безопасности:

  • в случае производства работ без диэлектрических перчаток при замыкании контура электрический ток может пойти через руку сварщика. Чтобы избежать поражения током необходимо убедиться перед работой в целостности перчаток и не работать без них;
  • кабеля от баласника должны быть проложены по сухим участкам, чтобы не возникло пробоя или короткого замыкания;
  • для защиты глаз и лица от светового поражения или ожогов работы необходимо производить в щитке;
  • в сварочных автоматических аппаратах необходимо избегать касания поверхности, обрабатываемой инертным газом и электрической дугой во избежание ожогов;
  • сваркой желательно работать в дневное время, так как в ночное время светочувствительность глаза возрастает в тысячи раз.

Сварочными роботами принято называть полностью автоматизированные системы для выполнения сварочных работ с возможностью программирования.

Электродуговая сварка — самый старый и распространенный вид сварки, который можно отнести к разряду универсальных. Подробнее о данном типе сварки здесь.

  3 аппарата для сварки алюминия полуавтоматом

Плюсы и минусы дуговой сварки

К минусам можно отнести постоянное воздействие электромагнитным излучением, а в ручной сварке может страдать качество, так как оно зависит от профессионализма сварщика.

Воздействие на зрение при работе без защитных щитков “в прихватку”.

Положительные критерии:

  • высокая эффективность и прекрасное сочетание цены и качества;
  • многофункциональность и способность выполнения разноплановых задач по соединению металлических конструкций;
  • прочность и надежность, простота технологической схемы, которая исключает возможность сложных неисправностей и поломок;
  • сварка любых трубопроводов практически в любом положении.

В настоящее время без сварочных работ не обходится не одно заводское или строительное производство.

Сварочные соединения прекрасно зарекомендовали себя за весьма длительный срок существования и занимают лидирующее место среди технологических процессов по соединению нескольких однородных или разнородных металлических поверхностей.

Термитная сварка — варочные работы, при которых используется термитный состав — порошковая смесь из алюминиевой или магниевой пудры, которая в равных пропорциях смешивается с металлической окалиной и присадочными горючими элементами металлического происхождения.

О сварочных приспособлениях можно прочитать здесь.

  • Холодная сварка для линолеума Часто перед обывателем, затеявшим ремонт, возникает вопрос: чем сварить линолеум между собой? Холодная сварка линолеума — очень эффективный и []
  • 2 технологии сварки алюминия аргоном В настоящее время в перечне технологий представлено множество различных методов сварки и множество машин для ее производства. Не менее важной и []

Источник: https://regionvtormet.ru/svarka/elektrodugovaya-svarka-osobennosti-i-tipy-printsip-raboty.html

Электродуговая сварка – виды, методы, технология

Сварка, для выполнения которой применяется зажженная электрическая дуга, является наиболее распространенным способом соединения металлов. Электродуговая сварка, отличающаяся исключительной универсальностью, сегодня успешно применяется практически повсеместно.

Процесс электродуговой сварки

Что собой представляет метод электродуговой сварки

Электродуговую сварку выполняют с обязательным использованием источника большого тока, который при этом отличается невысоким напряжением. Такое напряжение одновременно подается как на сварочный электрод (один контакт), так и на свариваемую заготовку (второй контакт).

В результате взаимодействия заготовки и электрода между ними образуется электрическая дуга, именно за счет нее и происходит плавление кромок соединяемых деталей.

Использование такой дуги, которая и необходима для преобразования энергии электрического тока в тепловую, позволяет получать в зоне электродуговой сварки температуру порядка 5000 градусов, которой вполне достаточно для того, чтобы расплавить любые из известных человечеству металлов.

Технология электродуговой сварки предполагает одновременное плавление металла электрода и соединяемых деталей, за счет которых и формируется так называемая сварочная ванна. Именно в данной ванне и протекают все процессы, характерные для сварки: металл электрода взаимодействует с металлом соединяемых деталей, образуется шлак, который поднимается на поверхность расплавленной сварочной ванны и формирует защитную пленку.

Электродуговая сварка может выполняться электродами двух типов:

  • не плавящимися в процессе получения сварного соединения;
  • плавящимися.

Электроды для ручной дуговой сварки

Когда для электродуговой сварки используется неплавящийся электрод, для формирования сварного шва применяют специальную присадочную проволоку, вводимую в зону действия электрической дуги. При использовании электродов плавящегося типа, которые сами и формируют сварочный шов, в присадочной проволоке нет необходимости.

Чтобы электродуговая сварка проходила с высокой устойчивостью и дуга не гасла, в состав плавящихся электродов добавляют специальные присадки. Это может быть натрий, калий или другие элементы, отличающиеся хорошей степенью ионизации. Для защиты сварного шва от окисления могут использоваться различные газы:

  • аргон;
  • углекислый газ;
  • гелий.

Для выполнения электродуговой сварки с использованием таких газов необходимо использовать сварочные аппараты, в конструкции которых предусмотрены специальные головки. Через последние и подается защитный газ.

Для выполнения сварки с формированием электрической дуги использоваться может как постоянный, так и переменный ток. В большинстве случаев применение постоянного тока является более предпочтительным, так как это дает возможность минимизировать степень разбрызгивания расплавленного металла.

Характеристики электрической дуги

Электрическая дуга, которая формируется при помощи сварочного аппарата, – это, по сути, электрический разряд, протекающий в среде газов. Электрический ток, который перемещается в ней, получает такую возможность благодаря наличию в ней электрического поля. Такую дугу в целях упорядочения терминологии принято называть сварочной.

Сварочная дуга, которая является основным элементом формируемой электрической цепи, характеризуется снижением напряжения. Если сварочный электрод подсоединяется к плюсовому контакту сварочного аппарата, его называют анодом, если к минусовому — катодом. При выполнении электродуговой сварки с использованием переменного тока катоды и аноды попеременно меняются местами.

Важнейшим параметром сварочной дуги является расстояние между взаимодействующими электродами. Такой промежуток, по которому и протекает электрический ток, называется дуговым. Протекание электрического тока по такому промежутку возможно только в том случае, если в нем присутствуют заряженные частицы — электроны и ионы. Изначально, естественно, таких частиц в данном промежутке не существует. Чтобы они появились, необходимо, чтобы был запущен процесс ионизации.

Ионизация дугового промежутка происходит следующим образом: с поверхности катода начинают испускаться электроны, которые и заряжают пары и газы, образующиеся над сварочной ванной. Сварочная дуга бывает:

  • сжатого типа (ее сечение можно изменять при помощи сопла сварочного аппарата, величины электромагнитного поля, параметров газового потока);
  • свободной (ее еще называют дугой прямого действия — параметры дуги данного типа не регулируются, они неизменны).

Виды и методы электродуговой сварки

Сегодня успешно используется несколько методов электродуговой сварки, выбор которых зависит от металлов, из которых сделаны соединяемые детали. Наиболее распространенным методом, используемым для соединения изделий как из черных, так и из цветных металлов, является ручная электродуговая сварка, при которой обязательно обеспечивают защиту сварочной зоны.

Сварка по данному методу выполняется следующим образом. Конец электрода, который подсоединен к электродержателю, начинает нагреваться, когда им прикасаются к соединяемым деталям. Именно в этот момент замыкается электрическая цепь. После того как конец электрода нагрелся, его аккуратно отводят от поверхности деталей на расстояние порядка 5 мм. Протекание электрического тока после такого отвода осуществляется уже через тело зажженной дуги.

Дуговая сварка трубы плавящимся электродом

Чтобы повысить устойчивость дуги, защитить как дугу, так и зону расплавленного металла от негативных внешних факторов, внести в металл шва специальные раскислители, делающие его более чистым, используют специальную обмазку, наносимую на металлический электродный стержень.

Практически по такой же схеме выполняют электродуговую сварку под слоем защитного флюса, для чего применяются специальные сварочные аппараты, преимущественно автоматического типа.

Роль электрода при таком методе выполняет сварочная проволока, которая автоматически подается из специальной бобины. При использовании такой технологии можно с высокой скоростью сваривать изделия большой толщины.

Конечно, эти изделия необходимо тщательно подготовить к процессу сварки, на что требуется затратить немало времени и усилий.

Большое распространение получила электродуговая сварка, которая выполняется неплавящимся электродом, изготовленным из вольфрама. Делают такую сварку в среде защитных газов, которые подаются через сопло сварочного аппарата. Здесь используются углекислый газ, гелий или аргон. Данную технологию применяют, чтобы соединить детали, изготовленные из нержавеющей стали, никеля или алюминиевых сплавов.

Инверторный сварочный аппарат для электродуговой сварки

Для электродуговой сварки с применением защитных газов может также использоваться и плавящаяся электродная проволока. В зону сварки такая проволока подается из специальной бухты. Защитный газ подается через то же самое сопло, через которое поступает и сварочная проволока. Большим преимуществом данной технологии (которая относится к категории газоэлектрической) является возможность регулировки параметров сварочной дуги за счет незначительного изменения состава защитной газовой смеси.

С помощью этой газоэлектрической технологии можно соединять металлы, отличающиеся высокой химической активностью (медь, нержавеющая сталь, магний и др). Следует отметить несколько наиболее значимых преимуществ данной технологии:

  • возможность легко выполнять электродуговую сварку деталей, находящихся в различном пространственном положении;
  • хороший обзор зоны сварки;
  • возможность выполнять электродуговую сварку с высокой скоростью;
  • высокая чистота сварочных швов;
  • возможность сваривать как очень толстые, так и очень тонкие детали.

Электродуговую сварку можно выполнять при помощи электрода, который имеет трубчатое сечение. Материалами для изготовления таких электродов служат порошковая проволока и смесь флюсов, которые формируют защитный слой сварочной ванны. Присадочным материалом при электродуговой сварке по данной технологии служит сам электрод.

Источник: http://met-all.org/obrabotka/svarka/elektrodugovaya-svarka-vidy-metody-tehnologiya.html

Электродуговая сварка

Среди всех современных разновидностей способов соединения металла электродуговая сварка является одним из самых востребованных, так как она отличается простотой и относительно невысокой себестоимостью. Именно эта разновидность появилась одной из первых и до сих пор сохраняет свою популярность.

В основном, изменениям подвергается только техника, которая необходима для проведения процесса, хотя принцип действия остается прежним. Современные аппараты служат для преобразования электрического тока под нужные параметры и могут питаться от обыкновенной розетки.

Если сначала это были громоздкие трансформаторы, у которых сложно было подобрать точное значение параметров, то сейчас это компактные инверторы, на некоторых из которых установлена цифровая шкала. Также они не уступают трансформаторам по мощности.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое прямое напряжение диода

Процесс электродуговой сварки

Область применения

Электродуговая сварка для начинающих является наиболее простой в освоении. Именно по этой причине именно ее чаще всего используют в бытовой сфере. Для этого существует широкий спектр компактных сварочных инверторов. Но этим все не ограничивается, так как имеется и более серьезная техника, а также узкоспециализированные расходные материалы.

Чаще всего сварку такого рода применяют для соединения углеродистых сталей, но при необходимости может осуществляться сварка цветных металлов, высокоуглеродистой стали, нержавейки и высоколегированных металлов и их сплавов.

Все это проходит проблемно, так что в профессиональной сфере стараются использовать иные методы, такие как аргонодуговая сварка, но благодаря простоте этого метода в частной сфере нередко используют именно его. Это может привести к появлению брака, с большой вероятностью. Справиться со всеми сложностями могут только опытные сварщики.

В промышленности, при создании металлоконструкций, или в строительстве данная методика применяется для самых простых и менее ответственных швов.

Преимущества

Электродуговая сварка получила широкое распространение и высокую востребованность благодаря следующим качествам:

  • Нет необходимости в длительных подготовительных процедурах, так что аппарат быстро настраивается;
  • Как сами аппараты, так и расходные материалы к ним отличаются мобильностью и компактностью;
  • Шов обладает относительно низкой себестоимостью, если сравнивать с более современными методами сварки;
  • Стоимость оборудования также не является слишком высокой;
  • Электродуговая сварка является более безопасной, чем газовая;
  • Работы проводятся практически с любыми толщинами металла;
  • Создание шва получается достаточно быстрым;
  • Сварочные инверторы работают от обыкновенной бытовой сети;
  • Имеется огромный выбор сварочной техники с самыми разнообразными параметрами;
  • Техника и расходные материалы находятся в свободном доступе.

Источник: https://svarkaipayka.ru/tehnologia/termicheskaya/elektrodugovaya-svarka.html

Электродуговая сварка: технологии, оборудование

Электродуговая сварка является наиболее распространенным способом соединения разных видов металлов. Этот процесс обладает универсальностью, его применяют повсеместно в производстве и в бытовых условиях.

У него имеется множество положительных качеств — простое выполнение, не требует использования дорогостоящего оборудования, сварку могут проводить даже новички в этом деле. Но все же перед тем как приступать к работе рекомендуется изучить ее основные принципы и особенности.

Что такое электродуговая сварка

Важно знать, что такое электродуговая сварка. Во время этого технологического процесса происходит расплавление примыкающих друг к другу областей двух свариваемых элементов при помощи тепла, которое поступает от электрической дуги. Сварочная ванна перемещается за электродугой. А при застывании она переходит в состояние прочного и неразъемного соединения, которое также называют сварным швом.

Технология электродуговой сварки металлов имеет характерную особенность. Расплавленная металлическая основа способна усиленно взаимодействовать с кислородом воздуха и азотом.

Для того чтобы защитить сварочную ванну обычно применяются следующие виды газов:

  • Аргон;
  • Углекислый газ;
  • Гелий и другие инертные газы.

Стоит отметить! Сварка электрической дугой может проводиться с применением плавящихся электродов, материал которых войдет в сварной шов, а также неплавящихся. В данных ситуациях флюсовые добавки насыпаются вдоль линии соединения в виде порошка.

Принцип электродуговой сварки

В технологии электродуговой сварки имеется несколько принципов — короткое замыкание и пробой. Именно на последний показатель стоит обратить повышенное внимание.

В данном случае за основу берется пробой диэлектрика, который возникает при наполнении межатомного пространства частицами с электрическим зарядом. Ионы создают положительные заряды, а электроны — отрицательные. В некоторых ситуациях пробой возможен для любых диэлектриков. Но вот что касается электродуговой сварки металлов, то во время нее применяется пробой воздушного пространства между электродом и массой.

Во время сварки на электроде создается заряд тока с низким показателем напряжения, но с высокой силой — примерно 80-200 А. Также наблюдается огромная плотность — несколько тысяч А/м2.

В момент касания электрода массы, а именно другого материала с высокими показателями электропроводности при сваривании металлических конструкций, то может возникнуть короткое замыкание, которое создает электрическое поле с высокой мощностью. Именно в нем возникает пробой.

Виды и способы

Электрическая дуговая сварка имеет несколько разновидностей. Каждая из них обладает некоторыми отличительными особенностями, которые оказывают влияние на качество и вид сварного соединения.
Выделяют следующие виды электродуговой сварки:

  • Ручная электродуговая сварка. Во время нее используется только ручная сила человека без механизмов;
  • Механизированного вида. Во время процесса используется механизация при подаче проволоки в область сваривания, а часть работы производится ручной силой;
  • Автоматического типа. Сварка осуществляется в автоматическом режиме. Специальное оборудование самостоятельно подает дугу, регулирует показатели ее длине, перемещение.

Технологический процесс электродуговой сварки также разделяется на способы:

  1. Пучком. Во время сварки производится связывание в пучок нескольких электродов, сваривание их торцов и установка в держателе. Используется больший диапазон токов и можно самостоятельно увеличивать показатели производительности.
  2. Сварка лежачим электродом. Во время этого процесса может производиться укладка с длиной от 50 до 120 см с обмазкой в разделанный стык или угол. На него помещается медный брус с продольной канавкой. После этого заготовка и электрод подсоединяются к источнику тока. Угольный стержень поджигает дугу, которая уходит под область бруска. Она перемещается по стыку, расплавляет рабочий элемент и сваривает кромку. В результате этого получается сварное соединение.
  3. Сварка наклонным электродом. Данный метод проводится для повышения производительности. Во время него электрод фиксируется в зажиме с обоймой, которая перемещается под своей массой по стойке. В момент зажигания дуги, электрод оплавляется, а обойма опускается вниз.

Виды аппаратов

Обычно при проведении электродуговой сварки используется простой сварочный аппарат — трансформаторный.  Он работает по принципу обычного трансформатора, понижает напряжение и повышает ток. Данное устройство варит при помощи переменного тока.

Однако трансформаторное сварочное оборудование неудобное, оно обладает огромными размерами. По этой причине могут возникнуть проблемы с его перемещением. Для этих целей требуется специальное приспособление на колесиках.

Если требуется мобильный сварочный аппарат для электродуговой сварки, то отличным вариантом будет инвертор. Данное оборудование первым делом преобразует переменный ток от бытовой сети в ток с высокой частотой. А уже после этого оно переводит его в постоянный. Кроме этого устройства этого вида имеют небольшую массу, компактные габариты.

Инверторное сварочное оборудование для электродуговой сварки помогает добиться максимальной стабильности дуги. Именно это оказывает положительное воздействие на качество шва. Кроме этого устройство позволяет использовать разные режимы — с прямой и обратной полярностью.

Особенности проведения работ

Электродуговая сварка чугуна и других видов металла должна проводиться правильно. Соблюдение всех принципов и правил позволит получить прочный и качественный сварной шов.

Технология ручной электродуговой сварки включает несколько особенностей:

  • На начальном этапе производится зачистка и обезжиривание заготовок, может выполняться их разрезание. К ним требуется приставить раскаленный электрод. Торцевая часть электрода делит область поверхности свариваемого элемента на ионы и электроны;
  • Для того чтобы сварка была быстрее, а результат был качественным, на поверхность сварного материала (электрода) следует нанести специальные элементы. В качестве него рекомендуется использовать кальций, калий, натрий. Они ускоряют разделение металла на частицы;
  • Сварочный процесс может осуществляться с использование открытой или закрытой дуги. В открытом состоянии в металлическую основу будет проникать много азота, это окажет пагубное влияние на структуру сварного шва. Для снижения этого негативного воздействия на электроды требуется нанести слой металла. В условиях промышленности наиболее оптимальным вариантом будет использование закрытого метода, при его проведении зона сварки будет защищена от воздействия кислорода;
  • Далее необходимо установить электрод в оборудование для электродуговой сварки — инвертер. При помощи конца прута требуется провести два раза по торцам свариваемых металлических компонентов — это произведет разжигание дуги. После того как будет включен сварочный аппарат необходимо установить ток на требуемом уровне;
  • Во время сварочного процесса электрод опирается на поверхность свариваемых деталей и медленно водится по области зазора. В сварочную ванну поступает жидкий металл, который во время застывания образует прочный и ровный сварной шов. Использование специальной технологической карты позволит точно рассчитать мощность, ток и продолжительность воздействия дуги;
  • Сваривание вертикальных швов производится при помощи дуги. Уровень угла соприкосновения электрода и свариваемой поверхности должен быть прямым. Допускается небольшое отклонение на 10 градусов;
  • Чтобы предотвратить наплавление жидкого металла в одной области может применяться техника елочки, треугольника или многослойное прохождение тонкой дуги.

Важно! Сварщик во время электродуговой сварки обязательно должен соблюдать все правила и этапы. Каждый метод сваривания подбирается в зависимости от используемого металла и условий проведения сварки (в промышленных или бытовых условиях).

Меры безопасности

Во время проведения электродуговой сварки обязательно следует соблюдать следующие меры безопасности:

  1. Обязательно требуется надевать защитную форму и обувь из плотного материала. Данные средства смогут защитить тело от раскаленного металла, который может вызвать сильные ожоги. Рукава требуется плотно застегнуть, на кисти рук надеваются перчатки.
  2. Если нет защитной формы, то вместо нее можно воспользоваться хлопчатобумажной одеждой.
  3. От яркого света и искры от раскаленного металла лицо и глаза необходимо закрыть защитной маской.
  4. Сварочные работы должны выполняться в проветриваемых помещениях.
  5. Перед началом работ рекомендуется подготовить воду или огнетушитель. Раскаленные частицы металла, искры могут привести к пожару, поэтому все средства для его предотвращения должны быть под рукой.

Обратите внимание! Технику безопасности обязательно нужно строго соблюдать. Если этого не делать, то во время сварочного процесса можно по неосторожности получить серьезные травмы.

Электродуговая сварка является популярной технологией, которая отлично подходит для сваривания разных видов металлов. Проведение процесса должно осуществлять правильно с соблюдение важных принципов. Работу требуется делать все поэтапно, это позволит подучить ровный и прочный шов. Но не стоит забывать про необходимые меры безопасности, которые защитят от травм и помогут сделать все правильно.

Интересное видео

Источник: https://osvarka.com/vidy-i-sposoby-svarki/elektrodugovaya-svarka

Главные принципы электродуговой сварки

Электродуговая сварка — один из самых распространенных в быту, мелкосерийном производстве и промышленности видов сварки. Ее также можно назвать дуговой сваркой плавлением.

Каждому начинающему сварщику полезно знать основы дуговой сварки — принцип ее действия, условия, которые необходимы для возникновения высокотемпературной дуги, виды сварочных аппаратов для бытового применения, и некоторые отдельные параметры и особенности процесса.

Основной физический принцип

В основе электродуговой сварки лежит не один, а сразу два электрических принципа: явление короткого замыкания, с которым знакомы все, имеющие набор школьных знаний по электричеству, и явление пробоя. Вот на нем стоит остановиться внимание.

Имеется в виду пробой диэлектрика, который происходит в результате насыщения его межатомного пространства частицами, несущими электрический заряд. Положительный заряд несут ионы, отрицательный — электроны.

Теоретически пробой возможен для любого диэлектрика (в определенных условиях), но в случае электродуговой сварки используется конкретно пробой воздушного пространства между электродом и массой (деталью).

Технологический процесс подразумевает создание на электроде заряда тока низкого напряжения, но большой силы — порядка 80-200 А, и огромной плотности — до нескольких тысяч А/см2.

Когда электродом касаются массы, то есть другого материала с высокой электропроводностью, в случае сварки металла, то возникает короткое замыкание, инициирующее мощное электрическое поле.

В этом поле и происходит пробой. Вследствие насыщения заряженными частицами прослойка воздуха превращается из диэлектрика в проводник тока.

Именно в этот момент и возникает сварочная дуга, давая название электродуговой сварке. Температура в зоне соприкосновения дуги с металлом может достигать 5000 °C.

Области сварочной дуги

Дуга замыкает цепь между электродом и массой. С точки зрения теории сварного дела, в сварочной дуге выделяют несколько областей:

  • катодную;
  • анодную;
  • приэлектродную.

Катод — это «минус», источник тока (напомним, что ток образуют движущиеся электроны — отрицательные частицы). Анод соответственно — «плюс».

Анодная область отдает ионы в результате бомбардировки потоком электронов, поэтому на аноде всегда образуется так называемый кратер — вогнутое пятно, площадь которого зависит от площади электронной бомбардировки.

Электродуговые установки постоянного тока имеют фиксированные анод и катод. В аппаратах переменного тока анод с катодом постоянно меняются местами. Это вызывает нестабильность сварочной дуги, сильное разбрызгивание металла и другие неприятные факторы, а кроме того, не позволяет производить сварку определенных металлов, для которых требуется особая техника.

Виды аппаратов и виды включений

Сварочный аппарат самого простого типа для электродуговой сварки — трансформаторный. По сути своей он представляет трансформатор, понижающий напряжение и увеличивающий ток. Этот аппарат варит переменным током.

Процесс имеет ряд описанных выше недостатков, кроме того, трансформаторный аппарат для преобразования тока промышленной частоты очень громоздкий и тяжелый.

Поэтому там, где требуется мобильность, чаще всего применяются сварочные инверторы. Эти устройства сначала преобразуют переменный ток от бытовой сети в ток высокой частоты, а затем преобразуют его в постоянный — выпрямляют. Эти устройства имеют значительно меньшие габариты и массу.

Электродуговая сварка инвертором позволяет, во-первых, добиться высокой стабильности дуги, что означает лучшее качество шва, а во-вторых, использовать разные режимы подключения — с прямой и обратной полярностью.

Полярность прямая, когда электрод подключается к катоду, а масса к аноду, то есть сварка идет «от плюса к минусу». Такой электродуговой сваркой соединяют большинство металлов.

Но в некоторых отдельных случаях, например, для сварки коррозионностойких (нержавеющих) сталей и некоторых других химически активных металлов может использоваться обратная полярность — электрод к аноду, а масса к катоду.

Работа с обратной полярностью, как правило, идет под флюсом, образующим защитную газовую среду, и с присадочной проволокой.

Как научиться

Проще всего осваивать электродуговые сварочные работы, начав с бытового инвертора, подключаемого к сети 220 В. После того как вы научитесь правильно варить в домашних условиях, можно будет переходить к обучению более сложным технологиям, таким, как, например, аргонодуговая сварка.

Кроме инвертора понадобятся:

  • плотная одежда с длинными рукавами;
  • сварочные перчатки или рукавицы;
  • маска;
  • молоток;
  • зубило;
  • металлическая щетка;
  • пачка универсальных электродов;
  • заготовка в виде куска толстого металла — лучше всего обычной стали.

Надо подключить электрод к катоду (минусу) аппарата с помощью специального держателя. Плюс, соответственно, надо подать на заготовку. Осталось только включить аппарат электродуговой сварки.

Электрическая дуга зажигается постукиванием или чирканьем по массе. После вспышки необходимо отдалить электрод от металла примерно на 5 мм. Возникнет дуга, и металл начнет плавиться.

Существует два способа вести электрод — острым углом от себя и на себя. Первый способ сложнее, но позволяет делать менее глубокий шов (это нужно в работе с тонким металлом). Второй — проще, это стандартный метод работы.

Электрод при электродуговой сварке нужно вести не по прямой, а зигзагообразными движениями, чтобы получался шов, похожий на строчки швейной машинки. Ход электрода должен перекрывать обе стороны соединяемых листов.

Тренироваться сначала нужно просто на кусочке стали, потом — переходить на сварку листового металла.

Требования госстандартов

На электродуговую, как и на многие сварки плавлением, существуют свои ГОСТы, которые обязательны к выполнению на любом производстве. Они описывают классификацию сварки металлов, методы оценки качества, специфику применяемых присадок и флюсов, и многое другое.

В частности, ГОСТ 11533-75 описывает автоматическую и полуавтоматическую дуговую сварку под флюсом, ГОСТ 14771-76 — дуговую сварку в защитных газах. Сварщики, работающие на предприятии, обязаны знать требования госстандартов минимум в своей конкретной области.

Источник: https://svaring.com/welding/vidy/elektrodugovaja-svarka

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ЭлектроМастер
Сколько нужно солнечных панелей для частного дома

Закрыть