Дуговая сварка плавящимся электродом в защитном газе: ГЛАВА 4. Дуговая сварка плавящимся электродом в защитном газе — Студопедия

ГЛАВА 4. Дуговая сварка плавящимся электродом в защитном газе — Студопедия

4.1Схема процесса

Ду­говая свар­ка пла­вящим­ся элек­тро­дом — ду­говая свар­ка, вы­пол­ня­емая рас­хо­ду­емым (пла­вящим­ся) элек­тро­дом с по­мощью сплош­ной или по­рош­ко­вой элек­трод­ной про­воло­ки (ус­ловные обоз­на­чения про­цес­сов сог­ласно ГОСТ Р ИСО 4063—2010: свар­ка ду­говая сплош­ной про­воло­кой в ак­тивном га­зе — 135 MAG welding with solid wire electrode, или Gas metal arc welding using active gas with solid wire electrode, USA; свар­ка ду­говая по­рош­ко­вой про­воло­кой с флю­совым на­пол­ни­телем в ак­тивном га­зе — 136 MAG welding with flux cored electrode, или Gas metal arc welding using active gas and flux cored electrode, USA).

Зо­на го­рения ду­ги за­щища­ет­ся с по­мощью га­за (рис. 4.1). На­личие за­щит­но­го га­за и под­вижно­го пла­вяще­гося элек­тро­да — обя­зательное ус­ло­вие это­го про­цес­са.

Рис. 4.1.Сварка плавящимся электродом в защитном газе:
1

— застывший металл; 2 — сварочная ванна; 3 — дуга; 4 — защитный газ; 5 — горелка; 6 — газовое сопло; 7 — контактор; 8 — проволока сплошная или порошковая; 9 — защитная атмосфера; 10 — соединяемый материал; стрелкой указано направление сварки

Большинс­тво ме­тал­лов ак­тивно при­со­еди­ня­ют кис­ло­род (об­ра­зу­ют ок­си­ды) и в меньшей сте­пени — азот (об­ра­зу­ют нит­ри­ды). Кис­ло­род так­же ре­аги­ру­ет с уг­ле­родом, со­дер­жа­щим­ся в ме­тал­ле, с об­ра­зова­ни­ем оки­си уг­ле­рода. Ок­си­ды, нит­ри­ды и ок­сид уг­ле­рода при рас­тво­рении в ме­тал­ле шва об­ра­зу­ют де­фек­ты свар­но­го шва.

Воз­действие ат­мосфе­ры на рас­плав­ленный ме­талл очень ве­лико, так как в ней со­дер­жится око­ло 80% азо­та и при­мер­но 20% кис­ло­рода. Ос­новная фун­кция за­щит­но­го га­за — ис­клю­чение кон­такта рас­плав­ленно­го ме­тал­ла с ок­ру­жа­ющей ат­мосфе­рой, т.е. за­щита сва­роч­ной ван­ны. Кро­ме то­го, он вли­яет на ха­рак­те­рис­ти­ку ду­ги, спо­соб пе­рено­са элек­трод­но­го ме­тал­ла, глу­бину проп­лавле­ния и про­филь свар­но­го шва, про­из­во­дительность свар­ки, склон­ность к про­жогу, сте­пень за­чис­тки свар­но­го шва.

При свар­ке пла­вящим­ся элек­тро­дом шов об­ра­зу­ет­ся за счет проп­лавле­ния ос­новно­го ме­тал­ла и рас­плав­ле­ния до­пол­ни­тельно­го ме­тал­ла — элек­трод­ной про­воло­ки. По­это­му фор­ма и раз­ме­ры шва по­мимо ско­рос­ти свар­ки, прос­транс­твен­но­го по­ложе­ния элек­тро­да и из­де­лия за­висят так­же от ха­рак­те­ра рас­плав­ле­ния и пе­рено­са элек­трод­но­го ме­тал­ла в сва­роч­ную ван­ну. Ха­рак­тер пе­рено­са элек­трод­но­го ме­тал­ла оп­ре­деля­ет­ся в ос­новном ма­тери­алом элек­тро­да, сос­та­вом за­щит­но­го га­за, плот­ностью сва­роч­но­го то­ка и ря­дом дру­гих фак­то­ров.

Ха­рак­тер пе­рено­са рас­плав­ленно­го ме­тал­ла име­ет большое зна­чение для ка­чес­твен­но­го фор­ми­рова­ния свар­но­го шва при свар­ке пла­вящим­ся элек­тро­дом в за­щит­ном га­зе. Уп­равляя этим про­цес­сом раз­личны­ми спо­соба­ми (ис­пользуя спе­ци­альные сва­роч­ные про­цес­сы), мож­но всег­да по­лучить ка­чес­твен­ное свар­ное со­еди­нение. Мож­но вы­делить не­сколь­ко ос­новных форм рас­плав­ле­ния элек­тро­да и пе­рено­са элек­трод­но­го ме­тал­ла в сва­роч­ную ван­ну (рис. 4.2):

§ цик­ли­чес­кий ре­жим свар­ки ко­рот­кой ду­гой без раз­брыз­ги­вания;

§ ре­жим свар­ки оп­ти­мизи­рован­ной ко­рот­кой ду­гой;

§ круп­но­капельный про­цесс свар­ки;

§ ре­жим им­пульсной свар­ки;

§ ре­жим струйно­го (Spray) пе­рено­са ме­тал­ла;

§ ре­жим неп­ре­рыв­но­го вра­ща­юще­гося пе­рено­са ме­тал­ла (ро­таци­он­ный пе­ренос).

Рис. 4.2.Виды переноса электродного металла при сварке плавящимся электродом:

а — крупнокапельный; б — мелкокапельный; в — струйный; г — ротационный; 1 — электрод; 2 — дуга; 3 — вращающаяся жидкая струя; 4 — капли электродного металла; 5 — сварочная ванна; d_э — диаметр электрода, мм; d_к — диаметр капли, мм

Ре­жим струйно­го и круп­но­капельно­го, а так­же неп­ре­рыв­но­го вра­ща­юще­гося пе­рено­са ме­тал­ла свя­зан со срав­ни­тельно вы­сокой энер­ги­ей ду­ги и обыч­но ог­ра­ничи­ва­ет­ся свар­кой в ниж­нем и го­ризон­тальном по­ложе­нии ме­тал­ла тол­щи­ной бо­лее 3 мм. Цик­ли­чес­кий ре­жим свар­ки ко­рот­кой ду­гой без раз­брыз­ги­вания и им­пульсная свар­ка име­ют низ­кие энер­ге­тичес­кие по­каза­тели, но обыч­но поз­во­ля­ют сва­ривать ме­талл тол­щи­ной до 3 мм во всех прос­транс­твен­ных по­ложе­ни­ях.

Цик­ли­чес­кий ре­жим свар­ки ко­рот­кой ду­гой без раз­брыз­ги­вания (про­цесс свар­ки с пе­ри­оди­чес­ки­ми ко­рот­ки­ми за­мыка­ни­ями). Про­цесс ха­рак­те­рен для свар­ки элек­трод­ны­ми про­воло­ками ди­амет­ром 0,5…1,6 мм при ко­рот­кой ду­ге с нап­ря­жени­ем 15…22 В и си­ле то­ка 100…200 А.

Пос­ле оче­ред­но­го ко­рот­ко­го за­мыка­ния си­лой по­вер­хностно­го на­тяже­ния рас­плав­ленный ме­талл на тор­це элек­тро­да стя­гива­ет­ся в кап­лю, приб­ли­жая ее фор­му к пра­вильной сфе­ре, соз­да­вая тем са­мым бла­гоп­ри­ят­ные ус­ло­вия для плав­но­го объеди­нения со сва­роч­ной ван­ной. В ре­зульта­те дли­на и нап­ря­жение ду­ги ста­новят­ся мак­си­мальны­ми.

Во всех ста­ди­ях про­цес­са ско­рость по­дачи элек­трод­ной про­воло­ки пос­то­ян­на, а ско­рость ее плав­ле­ния из­ме­ня­ет­ся, она меньше ско­рос­ти по­дачи. По­это­му то­рец элек­тро­да с кап­лей приб­ли­жа­ет­ся к сва­роч­ной ван­не (дли­на ду­ги и ее нап­ря­жение уменьша­ют­ся) до ко­рот­ко­го за­мыка­ния. Во вре­мя ко­рот­ко­го за­мыка­ния кап­ля рас­плав­ленно­го элек­трод­но­го ме­тал­ла пе­рехо­дит в сва­роч­ную ван­ну. Да­лее про­цесс пов­то­ря­ет­ся.

При ко­рот­ком за­мыка­нии рез­ко воз­раста­ет си­ла сва­роч­но­го то­ка — до 150…200 А, в ре­зульта­те это­го уве­личи­ва­ет­ся сжи­ма­ющее действие элек­тро­маг­нитных сил, сов­мест­ное действие ко­торых раз­ры­ва­ет пе­ремыч­ку жид­ко­го ме­тал­ла меж­ду элек­тро­дом и из­де­ли­ем. Кап­ля мгно­вен­но от­ры­ва­ет­ся, обыч­но раз­ру­ша­ясь и раз­ле­та­ясь в сто­роны, что при­водит к раз­брыз­ги­ванию. Кро­ме то­го, ток та­кой си­лы, пы­та­ясь пройти че­рез уз­кую пе­ремыч­ку, об­ра­зовав­шу­юся меж­ду кап­лей и ван­ной, при­водит к вып­леску ме­тал­ла.

Ре­жим свар­ки оп­ти­мизи­рован­ной ко­рот­кой ду­гой. Ре­жим со­чета­ет цик­ли­чес­кий ре­жим свар­ки ко­рот­кой ду­гой и очень вы­сокую ско­рость по­дачи сва­роч­ной про­воло­ки, что поз­во­ля­ет ис­пользо­вать ко­рот­кую и мощ­ную ду­гу (нап­ря­жение на ду­ге до 26 В при си­ле то­ка до 300 А). Дан­ный ре­жим поз­во­ля­ет по­лучать свар­ные со­еди­нения с ми­нимальным теп­ловло­жени­ем и низ­кой сте­пенью окис­ле­ния нап­лавлен­но­го ме­тал­ла.

Круп­но­капельный про­цесс свар­ки. Уве­личе­ние плот­ности сва­роч­но­го то­ка и дли­ны (нап­ря­жения) ду­ги (нап­ря­жение на ду­ге 22…28 В и си­ла то­ка 200…290 А) ве­дет к из­ме­нению ха­рак­те­ра рас­плав­ле­ния и пе­рено­са элек­трод­но­го ме­тал­ла, пе­рехо­ду от свар­ки ко­рот­кой ду­гой с ко­рот­ки­ми за­мыка­ни­ями к про­цес­су с ред­ки­ми за­мыка­ни­ями или без них. В сва­роч­ную ван­ну элек­трод­ный ме­талл по­да­ет­ся не­регу­ляр­но, от­дельны­ми круп­ны­ми кап­ля­ми раз­лично­го раз­ме­ра, хо­рошо за­мет­ны­ми не­во­ору­жен­ным гла­зом. При этом ухуд­ша­ют­ся тех­но­логи­чес­кие свойства ду­ги, зат­рудня­ет­ся свар­ка в по­толоч­ном по­ложе­нии, а по­тери элек­трод­но­го ме­тал­ла на угар и раз­брыз­ги­вание воз­раста­ют до 15%. Круп­но­капельный про­цесс свар­ки ха­рак­те­ризу­ет­ся не­качес­твен­ным фор­ми­рова­ни­ем свар­но­го шва.

Ре­жим им­пульсной свар­ки. Для улуч­ше­ния тех­но­логи­чес­ких свойств ду­ги при­меня­ют пе­ри­оди­чес­кое из­ме­нение ее мгно­вен­ной мощ­ности — им­пульсно-ду­говую свар­ку (рис. 4.3). Теп­ло­та, вы­деля­емая ос­новной ду­гой, не­дос­та­точ­на для плав­ле­ния элек­трод­ной про­воло­ки со ско­ростью, рав­ной ско­рос­ти ее по­дачи. Вследс­твие это­го дли­на ду­гово­го про­межут­ка уменьша­ет­ся.

Рис. 4.3.Изменение силы тока дуги

I во времени T при импульсном переносе электродного металла:
а — стадии горения дуги при импульсном переносе электродного металла; б — изменение силы тока дуги во времени при импульсном переносе электродного металла; 1 — уменьшение длины дугового промежутка; 2 — зажигание дуги под действием импульса электрического тока; 3 — плавление электрода с формированием жидкой капли; 4 — сброс расплавленной капли в сварочную ванну

Под действи­ем им­пульса то­ка про­ис­хо­дит ус­ко­рен­ное рас­плав­ле­ние элек­тро­да, обес­пе­чива­ющее фор­ми­рова­ние кап­ли на его кон­це. Рез­кое уве­личе­ние элек­тро­дина­мичес­ких сил су­жа­ет шейку кап­ли и сбра­сыва­ет ее в нап­равле­нии сва­роч­ной ван­ны в лю­бом про­стран­ствен­ном по­ложе­нии, т.е. им­пульсная свар­ка — ре­жим, при ко­тором кап­ли рас­плав­ленно­го ме­тал­ла при­нуди­тельно от­де­ля­ют­ся элек­три­чес­ки­ми им­пульса­ми. За счет это­го на то­ках, со­от­ветс­тву­ющих круп­но­капельно­му пе­рено­су, мож­но фор­ми­ровать ка­чес­твен­ные свар­ные швы по­доб­но то­му, как они фор­ми­ру­ют­ся при цик­ли­чес­ком ре­жиме свар­ки ко­рот­кой ду­гой без раз­брыз­ги­вания.

Им­пульсный ре­жим ис­пользу­ет оди­ноч­ные им­пульсы или груп­пу им­пульсов с оди­нако­выми или раз­личны­ми па­рамет­ра­ми. В пос­леднем слу­чае пер­вый или пер­вые им­пульсы ус­ко­ря­ют рас­плав­ле­ние элек­тро­да, а пос­ле­ду­ющие сбра­сыва­ют кап­лю элек­трод­но­го ме­тал­ла в сва­роч­ную ван­ну. За счет это­го ме­талл пе­рено­сит­ся пор­ци­ями мел­ких ка­пель и без раз­брыз­ги­вания. Ус­тойчи­вость ре­жима им­пульсной свар­ки за­висит от со­от­но­шения ос­новных па­рамет­ров (ве­личи­ны и дли­тельнос­ти им­пульсов и па­уз). Со­от­ветс­тву­ющим под­бо­ром си­лы то­ка ос­новной ду­ги и им­пульса мож­но по­высить ско­рость рас­плав­ле­ния элек­трод­ной про­воло­ки, из­ме­нить фор­му и раз­ме­ры шва, а так­же уменьшить ниж­ний пре­дел си­лы сва­роч­но­го то­ка, обес­пе­чива­ющий ус­тойчи­вое го­рение ду­ги.

Им­пульсный ре­жим обес­пе­чива­ет бо­лее вы­сокий ко­эф­фи­ци­ент теп­ловло­жения в на­плав­лен­ный ме­талл, чем цик­ли­чес­кий ре­жим свар­ки ко­рот­кой ду­гой без раз­брыз­ги­вания, и осу­щест­вля­ет­ся при нап­ря­жении на ду­ге 28…35 В и си­ле то­ка 300…350 А.

Ре­жим струйно­го пе­рено­са ме­тал­ла. При дос­та­точ­но вы­соких плот­ностях пос­то­ян­но­го по ве­личи­не (без им­пульсов или с им­пульса­ми) сва­роч­но­го то­ка об­ратной по­ляр­ности и при го­рении ду­ги в инер­тных га­зах (со­дер­жа­ние ар­го­на не ме­нее 80%) мо­жет наб­лю­даться очень мел­ко­капельный пе­ренос элек­трод­но­го ме­тал­ла. Наз­ва­ние «струйный» он по­лучил по­тому, что при его наб­лю­дении не­во­ору­жен­ным гла­зом соз­да­ет­ся впе­чат­ле­ние, что рас­плав­ленный ме­талл сте­ка­ет в сва­роч­ную ван­ну с тор­ца элек­тро­да неп­ре­рыв­ной стру­ей.

По­ток ка­пель нап­равлен стро­го по оси от элек­тро­да к сва­роч­ной ван­не. Ду­га очень ста­бильная и ров­ная. Раз­брыз­ги­вание очень не­большое. Ва­лик свар­но­го шва име­ет глад­кую по­вер­хность. Энер­гия ду­ги пе­реда­ет­ся в ме­талл в фор­ме ко­нуса, по­это­му нап­лавля­емый ме­талл на кром­ках под действи­ем сил по­вер­хностно­го на­тяже­ния сли­ва­ет­ся в об­щую сва­роч­ную ван­ну. Глу­бина проп­лавле­ния больше, чем при цик­ли­чес­ком ре­жиме свар­ки ко­рот­кой ду­гой, но меньше, чем при круп­но­капельном пе­рено­се.

Ре­жим струйно­го пе­рено­са ме­тал­ла ха­рак­те­ризу­ет­ся уз­ким стол­бом ду­ги и за­ос­трен­ным кон­цом пла­вящейся элек­трод­ной про­воло­ки. Рас­плав­ленный ме­талл про­воло­ки пе­реда­ет­ся че­рез ду­гу в ви­де мел­ких ка­пель, от со­тен до нес­кольких со­тен в се­кун­ду. Диа­метр ка­пель ра­вен ди­амет­ру элек­тро­да или меньше не­го. По­ток ка­пель осе­нап­равлен­ный. Ско­рость плав­ле­ния про­воло­ки 42…340 мм/с.

Ре­жим неп­ре­рыв­но­го вра­ща­юще­гося пе­рено­са ме­тал­ла (ро­таци­он­ный пе­ренос). Ро­таци­он­ный пе­ренос ме­тал­ла воз­ни­ка­ет при об­ра­зова­нии длин­но­го стол­ба жид­кости на кон­це оп­лавля­юще­гося элек­тро­да. Вследс­твие очень большо­го то­ка (нап­ря­жение на ду­ге 40…50 В при си­ле то­ка 450…650 А) и большо­го вы­лета элек­тро­да тем­пе­рату­ра об­ра­зовы­ва­ющейся кап­ли нас­только вы­сока, что элек­трод пла­вит­ся уже без действия ду­ги. Рас­сто­яние до то­кове­дуще­го мунд­шту­ка в этом слу­чае сос­тавля­ет 25…35 мм. Из-за про­дольно­го маг­нитно­го по­ля столб жид­кости вра­ща­ет­ся вок­руг сво­ей оси и ко­ничес­ки рас­ши­ря­ет­ся. Кап­ли ме­тал­ла пе­рехо­дят в ра­ди­альном нап­равле­нии в ос­новной ма­тери­ал и соз­да­ют от­но­сительно плос­кое и ши­рокое проп­лавле­ние.

В за­виси­мос­ти от сва­рива­емо­го ме­тал­ла и его тол­щи­ны в ка­чес­тве за­щит­ных га­зов ис­пользу­ют инер­тные, ак­тивные га­зы или их сме­си. В си­лу фи­зичес­ких осо­бен­ностей ста­бильность ду­ги и ее тех­но­логи­чес­кие свойства вы­ше при ис­пользо­вании пос­то­ян­но­го то­ка об­ратной по­ляр­ности. При ис­пользо­вании пос­то­ян­но­го то­ка пря­мой по­ляр­ности ко­личес­тво рас­плав­ля­емо­го элек­трод­но­го ме­тал­ла уве­личи­ва­ет­ся на 25…30%, но рез­ко сни­жа­ет­ся ста­бильность ду­ги и по­выша­ют­ся по­тери ме­тал­ла на раз­брыз­ги­вание. При­мене­ние пе­ремен­но­го то­ка не­воз­можно из-за нес­та­бильно­го го­рения ду­ги.

Инер­тные га­зы ар­гон, ге­лий и их сме­си обя­зательно ис­пользу­ют­ся для свар­ки цвет­ных ме­тал­лов, а так­же ши­роко при­меня­ют­ся при свар­ке нер­жа­ве­ющих и низ­ко­леги­рован­ных ста­лей. Ос­новные раз­ли­чия меж­ду ар­го­ном и ге­ли­ем — плот­ность, теп­лопро­вод­ность и ха­рак­те­рис­ти­ка ду­ги. Плот­ность ар­го­на приб­ли­зительно в 1,4 ра­за больше плот­ности воз­ду­ха, а ге­лий в 0,14 ра­за лег­че воз­ду­ха. Для за­щиты сва­роч­ной ван­ны бо­лее эф­фекти­вен тя­желый газ. Сле­дова­тельно, ге­ли­евая за­щита сва­роч­ной ван­ны для по­луче­ния то­го же эф­фекта тре­бу­ет приб­ли­зительно в 2—3 ра­за б

Преимущества сварки в среде защитных газов

Среди самых эффективных способов сваривания металлов выделяется сварка в защитных газах. Специальные газы, поступающие в область сваривания, предотвращают поступление воздуха, который оказывает негативное влияние на свойства соединения материалов.

Благодаря этому сварные швы получаются чистыми (без шлака), герметичными (без пор) и соответствуют заданным характеристикам при соблюдении рекомендаций ГОСТ 14771-76.

Ручной способ и сваривание в камере

Проводимая на аппаратах полуавтоматического типа, ручная дуговая сварка в защитном газе бывает двух видов: локальная и общая в камере. Самая распространенной является локальная защита в струе инертного газа, который истекает из сопла сварочной горелки.

Местная защитная среда позволяет варить изделия любой сложности и любых габаритов, но не дает стопроцентной гарантии. Надежная защита обеспечивается только в зоне ламинарного потока газа, где возникает турбулентность, происходит захват воздуха и в этой области качество шва резко падает. Поэтому задача сварщика заключается еще и в расположении сварочной ванны в зоне ядра потока.

Организация нейтральной среды в камере обеспечивает стопроцентную защиту и позволяет получить сварной шов требуемого качества.

В камере создается избыточное давление, где размещаются свариваемые детали и аппарат для сварки с проволокой. В камерах обычно производят сварку металлов высокой химической активности, типа молибдена или титана.

Сварку в защитном газе можно проводить плавящимся электродом и с таким же успехом – неплавящимся.

Достоинства и слабые места процесса

К преимуществам работы в защитной газовой среде можно отнести следующее:

• качество шва значительно лучше, чем при использовании обычной электродуговой сварки;
• часть защитных газов имеют невысокую стоимость, но все же обеспечивают высочайшее качество шва;
• освоение данной технологии сварки не представляет никаких трудностей для сварщиков имеющих опыт работы с другим технологическим оборудованием;
• в защитных газах может производиться сварка как тонкостенных, так и толстостенных заготовок;
• процесс сварки идет с высокой производительностью;
• значительно упрощается работа с алюминием, цветными металлами и их сплавами, коррозионностойкой сталью;
• технология сваривания в защитной среде легко поддается механизации и автоматизации.

Недостатки у данной технологии имеются, но не так существенны. Для работы на открытом воздухе требуются защитные экраны для предотвращения сдувания потока газа с области сваривания.

При сварке в закрытых помещениях должна быть вентиляция или обеспечено проветривание. Аргон, применяемый в сварочных работах, имеет высокую стоимость.

Какие газы применяют

Для защиты от воздействия воздуха применяют газ, которые условно разделяют на две группы инертные и химически активные.

Инертные газы всем хорошо известны – аргон, гелий и их сочетание. Вытесняя воздух из зоны окружения свариваемых заготовок, они не реагируют с металлом и не растворяются в нем.

Их применяют при сваривании алюминия, магния, титана и сплавов. В специальной литературе такой вид сварки с защитной средой из инертных газов обозначается как MIG (металл, инертный газ).

Если применять неплавящийся электрод для сварки в среде защитных газов, то такой процесс будет отлично подходить для соединения тугоплавких сталей, химически активных металлов или особо ответственных соединениях.

Сварка с активными газами получила название MAG сварки (металл, активный газ). К активным реактивам относят углекислоту, азот, водород, кислород.

Наибольшее распространение получила углекислота благодаря своей низкой стоимости. Для сравнения, азот стоит в 1,5 раза дороже, кислород в 3, водород в 4 раза, аргон и гелий в 45 и 156 раз соответственно.

В углекислоте

Сварка полуавтоматом в углекислоте получила широкое применение из-за ее дешевизны. Углекислота, попадая в область расплава, защищает его от разрушающего воздействия воздуха.

Но из-за высокой температуры в районе сварочной ванны она разлагается на окись углерода и кислород, поэтому в области сваривания оказываются три газа: углекислота, окись углерода и кислород.

Чтобы не допустить окисления, в сварочную проволоку добавляют кремний и марганец, который реагирует с кислородом раньше железа. За счет этого гасятся реакции образования вредных окисей.

При этом углекислый газ сохраняет свои изолирующие свойства, а соединения кремния и марганца вступают в реакцию друг с другом, в результате чего получается легкое по плотности вещество, которое всплывает в расплаве. Образовавшийся шлак впоследствии легко удаляется.

Перед использованием углекислоты нужно обязательно удалить воду из баллона. Для этого его переворачивают и сливают воду, через 20 минут процедуру повторяют, в противном случае пары воды вызовут пористость шва.

В азотной среде

Азот используют при сваривании деталей из меди и нескольких видов нержавеющей стали. Это обусловлено тем, что азот не реагирует с медью. В качестве электродов используются графитовые или угольные прутки, применение вольфрамовых прутков приводит к их перерасходу из-за образования легкоплавких соединений.

Работают на токах 150-500 А и напряжении дуги 22-30 В. Расход азота находится в пределах 3-10 л/мин. Газ хранится в баллонах при давлении 150 атмосфер.

Сварочное оборудование ничем не отличается от других видов сварки использующих газы, только в горелке предусмотрено специальное крепление для угольного электрода.

Оборудование

В аппаратуре для производства сварочных работ в защитной среде в качестве источника питания чаще всего используют инверторы с широкой регулировкой величины сварочного тока.

Они снабжены устройством подачи сварочной проволоки и газовую систему с баллонами, шлангами, понижающими редукторами. Сварку плавящимся электродом в защитных газах ведут постоянным или импульсным высокочастотным током.

Главными параметрами, характеризующими оборудование, является ток, который можно изменять; напряжение для зажигания и стабильного горения дуги; скорость подачи проволоки, ее толщина. Режимы сварки полуавтоматом многообразны. В зависимости от свариваемых материалов сила тока и другие параметры могут значительно меняться.

Перед началом сварочных работ в защитном газе свариваемые поверхности требуется очистить от всевозможных загрязнений. В первую очередь необходимо очистить кромки от оксидной пленки, ржавчины, жира, масла. Для этого применяются стальные скребки, растворители, нетканые материалы.

Применение защитных газов требует соблюдения определенной последовательности операций. Сначала подается защитный газ, затем включается источник питания, начинает подаваться присадочная проволока и зажигается дуга, потом только начинается процесс сварки.

После гашения электродуги, еще 10-15 секунд в зону сварки подают инертный газ. Это делается для того, чтобы избежать пагубного влияния атмосферы на шов.

В зависимости от видов свариваемых металлов, их толщины используют различные защитные газы. Например, аргон обеспечивает стабильность электрической дуги, а гелий позволяет получать более глубокую проварку шва.

При сварке меди используется водород. Наиболее универсальным газом, который может использоваться практически при сварке любых металлов является аргон. Только его высокая стоимость вынуждает применять более дешевые газы типа углекислого или азота.

Как и электродуговую, в автоматическом режиме применяют технологию сварочного процесса в газовой среде. Она легко поддается автоматизации и используется в роботизированных комплексах в больших производствах. Полуавтоматы широко применяются в мелких мастерских и автосервисах.

Сварка в среде защитных газов : режимы, технология, применение, способы

Прочность скрепления деталей зависит не только от навыков специалиста, но и от условий, в которых ведётся работа. Чтобы соединение получилось на надлежащем уровне, в точке плавления повинны присутствовать исключительно электрод и присадочные материалы. Попадание второстепенных элементов способно оказать негативное воздействие на спайку. Решить задачу помогла эксплуатация специальных газообразных субстанций, а сама технология появились в далёком 1920 году. Помимо защищающего слоя они помогают сделать швы чистыми, без шлака и трещин, что соответствует ГОСТУ. Это ключевая причина, по которой промышленность предприимчиво употребляет подобные сварочные методы.

Сварка заготовок в среде защитных газов

Сущность способа

Сварка заготовок в среде защитных газов – одна из подвидов дугового скрепления, но здесь в точку расплавки подаётся аргон, азот, кислород и прочее. Если есть необходимость интегрировать низкоуглеродистую или легированную сталь, к газу добавляют 1-5% кислорода. Такие пропорции снижают критическое напряжение, что уберегает от возникновения пор и повышает качество спайки.

Для производства с плавящимся стержнем смешивают аргон и 10-20% диоксида углерода. Это даёт такие же показатели, как и в предыдущем случае, однако, прибавляет постоянства дуге и оберегает область от сквозняков. Сама методика пользуется популярностью преимущественно в обработке тонких листов металла.

В ходе глубокой проплавки применяют «СО₂» и 20% «О». Смесь наделена повышенными окислительными свойствами, придаёт хорошую форму, защищает плиты от пористости. Аналогичные показатели характерны и для других соединений, но каждая процедура имеет индивидуальный подход, который будет зависеть от обстановки, толщины объекта и других параметров.

Схема дуговой сварки в среде защитных газов

Несмотря на высочайшие результаты, стыковочная плоскость вынуждена быть тщательно обработана последующими методиками:

• выравнивание;
• очистка от ржавчины;
• удаление зазубрин;
• подогрев.

Если подготовительные манипуляции будут выполнены неправильно, это приведёт к возникновению сварного брака.

Технология сварки

Дуговая сварка, проходящая в защитном газе, подразумевает использование двух подходов: неплавящимся и плавящимся шпилями. Первая разновидность делает сварной спай при помощи расплавления углов сплава. Во втором случае переплавленный стержень играет роль главного вещества для интеграции. Чтобы обеспечить оптимальную сохранность среды потребляют несколько вариаций:

1. Инертные – не имеют цвета и запаха, а инертность обуславливается наличием у атомов плотной электронной оболочки. К таким типам относятся гелий, аргон и другие.
2. Активные – вступают в реакцию с заготовкой, и растворяются в ней. К данной категории относятся двуокись углерода, азот водород и прочие.
3. Комбинированные примеси. Сюда относятся комбинации предыдущих пунктов. Автоматическая сварка в среде настоящих защитных газов нужна для улучшения технических атрибутов и формирования качественного шва.

Технология сварки в защитном г

Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом — Студопедия

Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом —дуговая сварка плавящимся электродом, при которой используют электродную проволоку, а дугу и сварочную ванну защищают от атмосферы газом, подаваемым снаружи. Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом может быть автоматической и механизированной

Рис. 56С. Схема автоматической дуговой сварки в защитном газе плавящимся электродом При дуговой сварке в защитном газе плавящимся электродом источником теплоты является сварочная дуга 1, горящая между плавящимся электродом (сварочной проволокой) 2 и изделием 3. В зону сварки через сопло* 4 подаётся защитный газ 5 (ЗГ), защищающий металл сварочной ванны 6, капли электродного металла и нагретый участок сварного шва 7 от воздействия активных газов атмосферы. Теплотой дуги расплавляются кромки свариваемого изделия и электродная (сварочная) проволока. Расплавленный металл сварочной ванны 6, кристаллизуясь, образует сварной шов 7, на поверхности которого находится тонкий слой шлака 8. Дуговую сварку в защитных газах плавящимся электродом ведут на постоянном токе обратной полярности, т.к. при переменном токе из-за сильного охлаждения столба дуги защитным газом, дуга может прерываться. Напряжение на сварочную проволоку подается через скользящий токоподвод 9. По мере плавления сварочная проволока поступает в зону сварки с постоянной скоростью Vпп, что обеспечивается механизмом подачи сварочной проволоки. В качестве электродного металла применяют сварочную проволоку близкую по химическому составу к основному металлу. Выбор защитного газа определяется его инертностью к свариваемому металлу, либо активностью, способствующей рафинации металла сварочной ванны. Для сварки цветных металлов и сплавов на их основе применяют инертные одноатомные газы (аргон, гелий и их смеси). Для сварки меди и кобальта можно применить азот. Для сварки углеродистых и низколегированных сталей применяют углекислый газ СО2. Но углекислый газ диссоциирует в дуге при высоких температурах, образуя оксид углерода СО и кислород О2. Кислород вступает в химическую реакцию с металлом, что способствует выгоранию легирующих компонентов и компонентов – раскислителей (кремния, марганца). В связи с этим при сварке в СО2 сварочную проволоку следует выбирать с повышенным содержанием этих элементов. В ряде случаев целесообразно применять смесь инертных и активных газов, чтобы повысить устойчивость дуги, улучшить формирование шва, воздействовать на его геометрические параметры, уменьшить разбрызгивание. * Сопло горелки для дуговой сварки— сопло для подвода и направления газа с целью защиты сварочной ванны и электрода от воздействия воздуха.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СВАРКИ Основными параметрами дуговой сварки в защитном газе плавящимся электродом являются: величина сварочного тока, род и полярность тока, напряжение на дуге, расход защитного газа, скорость сварки Vсв, диаметр электродной проволоки, скорость подачи электродной проволоки Vпп.

Сварка дуговая в защитном газе плавящимся электродом

Сварка дуговая в защитном газе плавящимся электродом – дуговая сварка плавящимся электродом, при которой используют электродную проволоку, а дугу и сварочную ванну защищают от атмосферы газом, подаваемым снаружи.

[ГОСТ Р ИСО 857-1-2009]

Рубрика термина: Сварка

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. — Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

3.1. Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом

Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом — дуговая сварка плавящимся электродом, при которой используют электродную проволоку, а дугу и сварочную ванну защищают от атмосферы газом, подаваемым снаружи. Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом может быть автоматической и механизированной

Рис. 56С. Схема автоматической дуговой сварки в защитном газе плавящимся электродом При дуговой сварке в защитном газе плавящимся электродом источником теплоты является сварочная дуга 1, горящая между плавящимся электродом (сварочной проволокой) 2 и изделием 3. В зону сварки через сопло* 4 подаётся защитный газ 5 (ЗГ), защищающий металл сварочной ванны 6, капли электродного металла и нагретый участок сварного шва 7 от воздействия активных газов атмосферы. Теплотой дуги расплавляются кромки свариваемого изделия и электродная (сварочная) проволока. Расплавленный металл сварочной ванны 6, кристаллизуясь, образует сварной шов 7, на поверхности которого находится тонкий слой шлака 8. Дуговую сварку в защитных газах плавящимся электродом ведут на постоянном токе обратной полярности, т.к. при переменном токе из-за сильного охлаждения столба дуги защитным газом, дуга может прерываться. Напряжение на сварочную проволоку подается через скользящий токоподвод 9. По мере плавления сварочная проволока поступает в зону сварки с постоянной скоростью Vпп, что обеспечивается механизмом подачи сварочной проволоки. В качестве электродного металла применяют сварочную проволоку близкую по химическому составу к основному металлу. Выбор защитного газа определяется его инертностью к свариваемому металлу, либо активностью, способствующей рафинации металла сварочной ванны. Для сварки цветных металлов и сплавов на их основе применяют инертные одноатомные газы (аргон, гелий и их смеси). Для сварки меди и кобальта можно применить азот. Для сварки углеродистых и низколегированных сталей применяют углекислый газ СО2. Но углекислый газ диссоциирует в дуге при высоких температурах, образуя оксид углерода СО и кислород О2. Кислород вступает в химическую реакцию с металлом, что способствует выгоранию легирующих компонентов и компонентов – раскислителей (кремния, марганца). В связи с этим при сварке в СО2 сварочную проволоку следует выбирать с повышенным содержанием этих элементов. В ряде случаев целесообразно применять смесь инертных и активных газов, чтобы повысить устойчивость дуги, улучшить формирование шва, воздействовать на его геометрические параметры, уменьшить разбрызгивание. * Сопло горелки для дуговой сварки — сопло для подвода и направления газа с целью защиты сварочной ванны и электрода от воздействия воздуха.

ОСНОВНЫЕ РЕЖИМЫ СВАРКИ Основными режимами дуговая сварки в защитном газе плавящимся электродом являются: величина сварочного тока, род и полярность тока, напряжение на дуге, расход защитного газа, скорость сварки Vсв, диаметр электродной проволоки, скорость подачи электродной проволокиVпп.

виды покрытия для дуговой электросварки и особенности технологии

Даже при самом поверхностном ознакомлении с техникой сварки сразу замечаешь, что приспособлений и материалов, непосредственно участвующих в сварочном процессе, насчитывается большое количество.

Покрытые или неплавящиеся электроды для дуговой сварки относятся к категории таких изделий, востребованных при работе в защитной среде инертного газа при сваривании цветных металлов и их сплавов.

Особенности технологии

За счёт применения неплавящихся расходных материалов удаётся получить высококачественные сварные соединения, однако производительность операций с покрытыми электродами оставляет желать лучшего.

Они не в состоянии конкурировать с полуавтоматическими сварочными технологиями, при которых используются специальные плавящиеся электроды.

Таким образом, при изучении действующих методик обнаруживается, что используемый при дуговой сварке электрод может быть плавящимся и неплавящимся (покрытым). Рассмотрим каждую их этих разновидностей более основательно.

Достоинство технологии с неплавящимся электродом состоит в том, что можно сплавлять черный металл с заготовками, которые отличаются от него по структуре (включая изделия из высоколегированных и низкоуглеродистых сталей).

С учётом возможности работы с изделиями из цветных металлов этот метод успешно применяется также и при соединении разнородных по составу материалов.

Сварка с использованием неплавящихся электродов характеризуется двумя отличительными чертами. Одна из них заключается в использовании специальных веществ, покрывающих рабочие электроды (природного вольфрама, графита и другие).

Второй особенностью этой технологии является использование инертных газов, ограничивающих доступ кислорода к месту сварки и защищающих как сам электрод, так и сварочную ванну от окисления.

Разновидности и предназначение

При проведении сварки чаще всего применяются следующие виды неплавящегося электродного покрытия:

• на основе угля;
• чистое графитовое;
• из вольфрама.

Независимо от покрытия электродов для ручной дуговой сварки все они относятся к одной категории, но при этом предназначаются для вполне конкретных целей.

Угольные

Так, угольные расходные материалы применяются при проведении воздушно-дуговой резки, а также востребованы при устранении дефектов, имеющихся на поверхности заготовок.

Сварка неплавящимися стержнями с угольным покрытием проводятся в режимах с токами не более 500-600 Ампер, которых хватает для соединения не очень массивных стальных конструкций, а также исправления поверхностных дефектов литых изделий.

При этом сваривание с их помощью может быть организовано как с присадочным материалом, подаваемым в зону формирования будущего шва, так и без него.

Графитовые

Чисто графитовые электроды чаще всего применяются при работе с цветными металлами (алюминием или медью), а также с их сплавами. Этот вид сварного материала в отличие от угольных образцов более экономичен и выгоден на практике.

К тому же такие неплавящиеся стержни обладают целым рядом достоинств, а именно: устойчивость к воздействию высоких температур, меньший износ и простая подготовка к работе (резке).

Особое распространение графитовые стержни получили при сварке проводов и других изделий из меди.

Вольфрамовые

Вольфрамовые неплавящиеся электроды неплавящегося типа относятся к разряду самого востребованного на производстве и в бытовых условиях расходного материала.

С их помощью удаётся обрабатывать в защитной среде аргона или других газов разнообразные марки металлов, включая алюминий.

Они изготавливаются в форме длинного покрытого прутка с диаметром от 1-го до 4-х миллиметров и очень тугоплавки. Температура плавления такого электрода намного превышает тот же показатель для рабочей дуги, вследствие чего он обладает универсальными свойствами и может применяться даже для сварки сложной в обработке нержавейки.

Вольфрамовые неплавящиеся электроды могут делать с добавлением тория, оксида лантана (лантанированные) или иттрия. Каждая из марок предназначена для определенного вида сварки.

Плавящийся вид

Ручная дуговая сварка с применением плавящегося электрода относится к разряду универсальных подходов, поскольку может проводиться практически в любых условиях.

Этот способ организации сварочного процесса позволяет оператору комфортно работать даже в самых труднодоступных местах. Однако наряду с указанными достоинствами этот метод имеет ряд существенных недостатков, проявляющихся в следующем:

• небольшая глубина проплавления обрабатываемого металла;
• низкая производительность процесса сварки, что объясняется малыми уровнями рабочих токов;
• нестабильность ручной сварки, заметно уступающей автоматизированным приёмам сплавления.

Сущность данного способа обработки металлов состоит в использовании энергии электрической дуги, искусственно создаваемой между свариваемой заготовкой и электродом.

Под действием высоких температур металл в зоне сварки интенсивно плавится и образует так называемую «сварочную ванну». На завершающей стадии работ на месте расплава (после его остывания) должен получиться аккуратный шов.

По внешнему виду плавящийся электрод – это типовой металлический стержень с нанесённым на его поверхность покрытием определенной структуры и толщины.

Основные параметры, определяющие размеры так называемых «обмазанных» электродов, их разбивку по типам и предъявляемые к ним требования регламентируются действующими стандартами (ГОСТ 9467-75, в частности).

Согласно этим данным самый распространённый диаметр электродных стержней – в пределах от 3-х до 6-ти миллиметров. Указанный показатель определяется как толщина стержня, без учёта имеющегося рабочего покрытия.

Со снижением этой величины, а также при увеличении общей длины электрода изменяется и его проводимость, что естественно приводит к сильному нагреванию в процессе сварки.

В случае чрезмерного нагрева стержень быстро плавится (говорят, что она начинает «течь»). Одновременно с этим сгорают и входящие в состав покрытия органические компоненты, теряя свои защитные свойства.

Чем лучше варить

Для правильного выбора нужного метода желательно оценить каждый из них с точки зрения потребности в данных конкретных условиях. Для этого надо сравнить возможности разных электродов и определимся с наиболее оптимальным вариантом.

Прежде всего, необходимость сварки неплавящимися (или покрытыми) стержнями возникает лишь в тех случаях, когда предстоит работать с разнородными по структуре материалами. При этом характер сварных процедур (их подготовка и само сплавление) заметно усложняется и требует значительных усилий со стороны сварщика.

Таким образом, выбор операций с неплавящимся электродом целесообразен лишь как крайний случай, когда без него невозможно решение поставленной перед сварщиком задачи.

Во всех же остальных ситуациях вполне можно обходиться достаточно простыми и дешёвыми плавящимися электродами. Тем более что данный метод с течением времени постоянно совершенствуется и позволяет получить достаточно качественный сварной шов.

Общие защитные газы для дуговой сварки

Я преподаю в сельском хозяйстве и в следующем году впервые буду преподавать секцию по дуговой сварке. При дуговой сварке используются различные защитные газы, и меня всегда смущало, когда использовать какой газ для какого применения. Пожалуйста, дайте несколько рекомендаций по этой теме.

Разнообразие защитных газов, используемых при дуговой сварке, может сбивать с толку. Однако использование внешнего защитного газа является необходимым компонентом для некоторых процессов, так как он необходим для защиты дуги и расплавленного металла сварного шва от загрязнения атмосферой.Защитный газ также может повысить плавность дуги и повысить привлекательность для оператора. Но они также усложняют сварочное оборудование за счет добавления газового баллона или подачи большого количества газа и необходимого газового устройства (например, регулятора / расходомера (или расходомера) и газового шланга). Не говоря уже о сложности смены типа защитного газа, когда вам нужно сваривать материал другого типа и / или другой процесс дуговой сварки. В некоторых случаях для одного и того же процесса и материала могут использоваться разные защитные газы, каждый из которых имеет свои преимущества.

В некоторых процессах дуговой сварки не используется внешний защитный газ, а вместо этого предусмотрена собственная система защиты за счет шлакового покрытия сварного шва и газов, образующихся в результате химических реакций в дуге. К ним относятся процесс дуговой сварки защищенного металла (SMAW), процесс самозащитной дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW-S) и процесс дуговой сварки под флюсом (SAW). Основные процессы дуговой сварки, для которых требуется внешний защитный газ, — это процесс газовой дуговой сварки вольфрамом (GTAW) (также известный как TIG), процесс газовой дуговой сварки (GMAW) (он же MIG), процесс дуговой сварки металлической порошковой проволокой (GMAW-C) (также известный как металлический сердечник) и процесс дуговой сварки в среде защитного газа и порошковой проволоки (FCAW-G) (также известный как порошковая сварка в газе).Разнообразие защитных газов, используемых в этих процессах, велико, особенно с бинарными смесями и тройными (трехкомпонентными) смесями, а также с процентным содержанием каждого типа газа в смеси. Кроме того, газы могут различаться в зависимости от региона мира, в котором вы выполняете сварку. Поэтому, чтобы упростить эту статью, в ней будут обсуждаться только наиболее распространенные защитные газы, используемые на рынке сварки США.

Наиболее распространенными защитными газами, используемыми для этих основных процессов дуговой сварки, являются аргон (Ar), гелий (He), диоксид углерода (CO2) и кислород (O2).В то время как Ar, He и CO2 могут использоваться сами по себе (т.е. 100%) для определенных применений, в других случаях четыре газа смешиваются вместе в различных комбинациях для образования смесей защитных газов. Эти смеси выражаются в процентах (например, 75% Ar / 25% CO2 или 75% Ar / 25CO2). Иногда они даже выражаются сокращенно, например «75/25». Однако здесь делается предположение, что известно, к каким двум газам относятся проценты (и они не всегда одинаковы, как, например, в случае с 75/25 для углеродистой стали и 75/25 для никелевых сплавов. ).

Каждый из этих газов имеет разные свойства, которые влияют на их реакцию на нагрев сварочной дуги. К ним относятся их реакционная способность, потенциал ионизации и теплопроводность. Реакционная способность влияет на то, можно ли использовать определенный газ или газовую смесь с определенными материалами. Эти свойства также влияют на рабочие характеристики различных защитных газов, а также влияют на форму валика и профили проникновения. Подробное обсуждение каждого из этих свойств, а также свойств каждого защитного газа и газовой смеси выходит за рамки данной статьи.Тем не менее, подробную информацию о защитных газах можно найти в «Руководстве по сварке GMAW» Lincoln Electric (буклет C4.200) на страницах 12-15 . Его можно получить бесплатно: Загрузить руководство по сварке GMAW

В таблице 1 приведены общие защитные газы, используемые для этих основных процессов дуговой сварки, по типам основного материала. В случае MIG и процессов с металлическим сердечником он также определяет защитные газы в зависимости от того, какой режим переноса металла используется.В сносках указаны распространенные альтернативные газы. Эта таблица не является исчерпывающим списком защитных газов, используемых для дуговой сварки. Другие газы (например, водород) и многие другие газовые смеси с различным процентным содержанием и комбинацией газов также используются в сварочной промышленности. Таблица 1 просто предназначена для краткого обзора наиболее распространенных газов, используемых для основных типов основных материалов на рынке сварки США.

.

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Если вас интересует сварка и вы задаетесь вопросом: «Что такое SMAW?», Мы здесь, чтобы помочь вам объяснить. SMAW означает «дуговая сварка защищенным металлом». Сварка SMAW используется в различных областях, включая техническое обслуживание и ремонт, строительство, промышленное производство и многое другое.

SMAW — это один из видов сварки, который студенты изучают в программе сварки Универсального технического института (UTI), в дополнение к GMAW, GTAW и FCAW.Вот дополнительная информация о том, как работает SMAW, для чего его можно использовать и что вы узнаете о нем в UTI.

Как работает SMAW

Сварка SMAW — один из старейших видов сварки, возникший еще в 1889 году, когда Чарльз Л. Коффин запатентовал процесс. Сварка SMAW — это процесс ручной дуговой сварки, который остается одним из наиболее часто используемых методов сварки, поскольку он может использоваться как для ремонтной сварки, так и для производства и может использоваться во всех положениях сварки на всех черных металлах.Это также известно как дуговая сварка под защитным флюсом, ручная дуговая сварка металлическим электродом или сварка стержнем.

В SMAW для образования сварного шва используется покрытый флюсом электрод, который представляет собой металлическую палку или стержень, удерживаемый в держателе электрода, подключенном к источнику питания. Электричество проходит через электрод и касается основного металла.

Между тем, флюс образует газ, который экранирует электрическую дугу между электродом и свариваемым металлом. Это предотвращает загрязнение атмосферными газами и делает сварку SMAW, в отличие от сварки GMAW, подходящей для работы на открытом воздухе.

Несмотря на то, что SMAW является одним из наиболее распространенных методов сварки, для выполнения чистых и качественных сварных швов SMAW требуются навыки и подготовка. Некоторые проблемы, которые могут возникнуть при снижении качества, включают:

• Растрескивание
• Мелкое проплавление
• Плохое сплавление
• Брызги
• Слабые сварные швы
• Пористость

Эти проблемы вызваны ошибками процесса сварки, такими как пузырьки газа, использование низкого напряжения или высокой силы тока, грязного металла, слишком короткого времени прохождения, недопущения движения в сварном шве и использования неподходящих металлов.Подобные ловушки иллюстрируют почему правильное обучение так важно.

SMAW также требует удаления «шлака», который представляет собой слой побочного продукта, который необходимо отколоть после сварки.

Для чего используется SMAW?

Сварка SMAW может использоваться для различных типов металлов и различной толщины и часто используется для тяжелых работ с промышленным чугуном и сталью, такими как углеродистая сталь и чугун, а также для работ с низко- и высоколегированными сталями и никелем. сплавы.SMAW используется в различных отраслях промышленности, в том числе:

• Строительство
• Трубопроводы
• Судостроение
• Подводная сварка
• Производство сельскохозяйственной техники

Некоторые преимущества SMAW по сравнению с другими типами сварки заключаются в простоте использования оборудования. портативный и может использоваться в различных средах, от помещения до улицы и в море на корабле. И хотя SMAW — одна из самых старых форм В области сварки новые технологии всегда продвигают процессы SMAW и делают их все более эффективными.

Когда сварщик SMAW знает, как правильно выбрать электрод, скорость сварки и длину дуги (и работает с чистыми материалами), сварка SMAW обеспечивает надежную сварку в различных отраслях промышленности.

Изучите SMAW и другие методы сварки на UTI

Если вы заинтересованы в освоении наиболее часто используемых методов сварки (и многих других ценных), посещение программы сварки в UTI может помочь. Программа занимает всего 36 недель от начала до конца.На курсах по сварке, таких как «Дуговая сварка экранированного металла I и II» и «Сварка», студенты изучают:

• Как настроить и использовать оборудование SMAW и аксессуары
• Режимы переноса металла и различные стержни / электроды, доступные для определенных типов сварных швов
• Как для выполнения основных положений сварки SMAW
• Как выполнять горизонтальные, вертикальные и потолочные сварочные операции
• Как правильно обслуживать и обслуживать сварочный аппарат SMAW
• Как создавать специальные проекты сварки SMAW

Студенты учатся владеть ручными инструментами и машинами они могли найти в магазине во время своей курсовой работы, что напрямую связано с навыками, необходимыми для карьеры сварщика.

«В учебной программе используются реальные жизненные ситуации, которые подготавливают студентов к работе, которую они увидят в профессии сварщика», — говорит Брайан Масумото, инструктор по сварке в UTI Rancho Cucamonga. «Студентов учат диагностировать проблемы, с которыми они могут столкнуться на работе. Мы также обучаем студентов, как пройти сертификацию сварщика. проверить, фактически выполнив тест ».

В период с 2016 по 2026 год ожидается добавление 22 500 новых рабочих мест в сфере сварки к нынешним 404 800 рабочим местам в США. Штаты, согласно данным, полученным из Справочника по перспективам занятости в июне 2019 года.Если вы заинтересованы в карьере в этой процветающей области, обратитесь в сварочную программу UTI.

.