Разное

Сварка когда появилась: История сварки | Сварка своими руками

- от alexxlab - Комментировать

Содержание

История сварки | Сварка своими руками

Истоки . .

Историческое развитие сварки можно проследить с древнейших времен. Самые ранние артефакты относятся к бронзовой эпохе. Небольшие золотые короба, хранящиеся в Ирландском национальном музее, были получены фактически сваркой давлением, которая, как известно, не требует нагрева, и производится путем пластичной деформации при комнатной температуре. Предполагается, что эти короба были изготовлены более 2 тыс. лет назад.

В железном веке египтяне и жители восточной части Средиземноморья научились сваривать куски железа вместе. Многие инструменты, которые были найдены, сделаны в период около 1000 г. до н.э.

В средние века своего рассвета достигло кузнечное искусство и многие изделия, которые появились в ту пору, были сварены ковкой, пока в 19-ом веке не изобрели сварку, какой мы ее знаем сегодня.

1800 г

Считается, что ацетилен был открыт англичанином Эдмундом Дэвисом. А вот первым получить дуговой разряд удалось другому английскому химику, одному из основателей электрохимии, почетному члену множества научных организаций, в том числе Петербургской Академии наук, сэру Гемфри Дэви. Дуговой электроразряд был получен им между двумя графитовыми стержнями, которые были подключены к полюсам электрической батареи, составленной из 2 тыс. гальванических элементов.

Начиная с середины 19 века изобретен электрогенератор, и набирает популярность освещение при помощи дугового разряда. А уже к концу 19 века появилась газовая сварка и резка, дуговая сварка угольным и стальным стержнем, сварка электросопротивлением.

1880 г

Огюст де Меритан, проводя в 1881 г исследования в лаборатории Кебот во Франции, применил тепло электродуги для сплавления свинцовых пластин аккумуляторных батарей . В то время его учеником был молодой русский ученый Николай Николаевич Бенардос, который работал с де Меританом в лаборатории во Франции и стал фактически отцом сварки. Патент на способ дуговой электросварки «Электрогефест» присвоен Николаю Бенардосу и Станиславу Ольшевскому. Британский патент выдан в 1885 г и американский – в 1887г. Также Бернадосом разработан первый электрододержатель и прочее. И хотя сварка графитовым стержнем была ограничена в возможностях, ею уже в те времена можно было варить железо и свинец. Способ стал широко внедряться в конце 1890 г – начале 1900г.

1890 г

Н.Г. Славянов представил свой вариант идеи металлопереноса через дугу (через стальной стержень), а также приспособил данный метод для литья в литейную форму и получил Российский патент на способ электрической отливки стали.

В то же время в 1890 году основатель компании «General Electric» Ч.А. Коффин из Детройта запатентовал в США точно такой же процесс электродуговой сварки стальным стержнем, который плавился под силой дуги, с последующим металлопереносом в сварочную ванну и кристаллизацией сварного шва.

1900 г

Приблизительно в 1900 г А.П. Штроменгер (Strohmenger), имя которого не известно на постсоветском пространстве, представил в Великобритании первый стальной электрод с тонким покрытием из глины или извести, которое стабилизировало дугу.

А вот электрод с флюсующей обмазкой изобрел швед Оскар Челльберг, стоявший у истоков компании ЕСАБ. Работы над созданием обмазки велись с 1907-1914 г.г. Штучные электроды были изготовлены протяжкой и порезкой цельнометаллической проволоки на прутки с последующим погружением в растворы карбонатов и силикатов. После высыхания они были готовы к реализации.

В то же время британский инженер Элиу Томсон придумал контактную сварку.

В 1903 году немец Гольдшмидт (буквально «золотых дел мастер») изобрел термитную сварку, с помощью которой соединили железнодорожные рельсы.

В течение этого времени также развивалась газовая сварка и резка. Производство кислорода, а позже и сжижение воздуха, наряду с изобретением газовой горелки этому способствовало . До 1900 года предпринимались попытки сварки в кислородно-водородном пламени, причем смесь находилась в одном баллоне. Обратный удар мог привести к мощному взрыву, поэтому химик Сент-Клер Девилем решил разделить газы и смешивать их в горелке. Процесс стал безопасней, но на выходе Сент-Клер получил низкотемпературный факел 2200 градусов. И только в 1901 г. французы Эдмон Фуше и Шарль Пикар изобрели ацетилено-кислородную горелку, чертежи и характеристики которой существенно не поменялась и до сегодня.

Первая мировая война спровоцировала милитаризацию заводов и для сварки наступил «золотой век». Начали массово выпускаться сварочные машины и электроды к ним.

1920 г- настоящее время

В 20-е годы разработаны разные виды сварочных электродов, составлены рецепты новых флюсующих обмазок, ведутся дискуссии по методологии их производства. Введение маркировки металлов требовало создания классификации обмазок и используемых стальных стержней электродов. Требовалось создавать более надежные сварочные швы.

В 20-е годы было основательно исследовано влияние защитных газов на сварочный процесс, так как О2 и N2 воздуха при контакте с жидким металлом сварного шва вызывала пористость и горячеломкость. В зону сварки подавались различные газы, затем вся тщательно анализировалось.

Американский химик Ирвинг Ленгмюр провел опытную работу с водородом в качестве защитной сварочной атмосферы. Он поставил два электрода рядом с друг другом, сначала из графита, позже из вольфрама. Между ними поджигалась вольтовая дуга в атмосфере водорода и наблюдалось активное расщепление молекул водорода на атомы. Температура диссоциированного пламени составляла ~ 3700° С, что достаточно для сварки, а высокая активность водорода обеспечивала прекрасную защиту металла шва от вреда, причиняемого О2 и N2 воздуха. Процесс получил название атомно-водородной сварки, но большого распространения не получил и применяется преимущественно для инструментальных сталей.

Подобную работу провели также американцы H.M. Hobart и P.K. Devers, только они работали с аргоном и гелием. Итогом эмпирических изысканий данных господ стал патент на электродуговую сварку в среде газа, которую можно считать первым шагом в деле создания современного инверторного аппарата аргонодуговой сварки, появившегося, правда, гораздо позднее. Запатентованый процесс идеально подходил для сварки Мg, Al, а также стали, легированной Cr и был доведен до совершенства в 1941 году, Технология получила название дуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертных газов. Сегодня она применяется, как на производстве, так и в быту. Чаще всего используются аппараты АрДС. Было в том числе разработано оборудование для работы в среде инертных/активных газов плавящимся электродом, который представляет собой сварочную проволоку, проходящую через подающее устройство к соплу горелки по гибкому шлангу.

1928 г

В 1928 году в Советском Союзе Д.А. Дульчевским изобретена автоматическая сварка под флюсом. Развитие же процесса началось в конце 30-х годов благодаря усилиям научных работников института электросварки АН УССР под началом академика Е.О. Патона, что сыграло большую роль в деле танкостроения, выпуска орудий и авиационных бомб в годы ВОВ. Сварка под флюсом нашла широкое применение во всех отраслях народного хозяйства. Это эффективный способ получения прочных швов при хорошем КПД.

В США процесс автоматической сварки получил название «сварки погруженной дугой в порошке». Его запатентовал в 1930 г. некто Robinoff, а затем продал его Linde Air Products Company. В 1938 году сварка под флюсом активно использовалась на верфях и артиллерийских заводах.

В 1930 г. был разработан любопытный процесс Stud сварки для Нью-йоркской военно-морской верфи. С помощью Stud осуществлялось крепление деревянных настилов над металлической поверхностью. Stud сварка стала востребована в судостроительной и строительной отраслях.

В 1949 году в институте им.Патона в Киеве появилась на свет электрошлаковая сварка, которая сняла ограничения со сварки крупногабаритных изделий. Теперь можно варить любые толщины! Процесс был представлен мировой общественности на Брюссельской Всемирной выставке в Бельгии в 1958 году

В 1953 г. К. В. Любавский и Н. М. Новожилов изобрели весьма экономичный способ сварки плавяшимся электродом в среде СО2. Новый способ получил мировое признание, так как он позволял работать на обычном оборудование для сварки в инертном газе.

В 1957 г. комиссариатом по атомной энергии Франции был раскрыт процесс электронно-лучевой сварки, который нашел применение в автомобилестроительной и авиационной отраслях.

В 1957 году Роберт Ф. Гейдж изобрел процесс плазменной дуговой сварки. Температура в плазмы около 30 000°С, в отличие от электрической дуги, температура которой не более 5000–7000°С.

1960 г

Начинается использование газовых смесей, заключающееся в добавлении к инертному газу небольшого количества кислорода. В целом, использование смесей для различных сталей дает положительный результат. Внедряется сварка в режиме импульсного тока.

Вскоре после изобретения советскими учеными популярного способа полуавтоматической сварки в углекислоте (СО2) было придумано взять плавящийся электрод-проволоку с флюсовым сердечником. Флюсующий порошок при плавлении давал дополнительную газовую защиту изнутри , снаружи применялась защита углекислотой. В 1959 году была придумана проволока-электрод, которая не требовала внешней газовой защиты. Сейчас она известна под названием «самозащитная флюсовая проволока», приобретается она чаще всего для случаев, когда невозможно использовать газ. С этой проволокой нет необходимости таскать туда-сюда баллон с газом.

И на закуску…

Сварка трением придумана в Советском Союзе. Здесь работает принцип превращения механической энергии в тепловую за счет сил трения, возникающих при соединении с определенным усилием сжатия двух деталей.

Лазерная сварка – инновационный сварочный процесс. Лазер был первоначально разработан в Bell Telephone Laboratories в качестве устройства связи. Но благодаря способности концентрировать огромное количество энергии в небольшом объеме, он оказался еще и мощным источником тепла, что используется сегодня для высокоэффективной сварки и резки металла.

 

Электродуговая сварка, история изобретения

Лучший способ соединения металлов на сегодня – сварка. Сваривание появилось еще в глубокой древности. В прежние времена применялись различные виды обработки и соединения металлов. Однако они почти никогда не применялись для создания слишком сложных конструкций. Например, способы соединения частей металлических изделий пайкой и свариванием знали древние. Египетские пирамиды содержат в себе золотые детали с соединениями, паянными при помощи олова.

Когда еще не было электросварки, для сваривания свинцовых труб и кровельных листов из свинца часто применялась ковка. Подогревали тогда древесным углем. Такая кузнечная сварка выполнялась ударами молота. Очень популярной была в те времена и ремонтная сварка, восстанавливающая каретные оси.

Изобретение электросварки

В конце ХІХ века, благодаря усилиям русского инженера Н. Г. Славянова, была изобретена дуговая сварка. Именно он придумал метод соединения материала посредством плавящегося электрода, сделанного из металла. Этот метод сейчас применяется наиболее часто. Славянов обучил целый коллектив сварщиков, они исправляли дуговым свариванием брак в литье, приводили в порядок паровые механизмы и прочее крупное оборудование.


Развитие технологий

Кроме того, Славяновым был создан сварочный генератор, а также автоматический регулятор, определяющий длину дуги. Им разработаны флюсы, резко повышающие качество сварочного шва. Созданные этим ученым технологии соединения стали основой для нынешних методов электросварки металла. В ХХ веке известный строитель мостов академик Патон, предвидевший, что электросварка будет иметь славное будущее, резко поменял область своих научных исследований. Он создал в 1929 г. в Киеве лабораторию, а позже и первый НИИ электросварки. Он разработал и предложил множество эффективных технологических методов электросварки.

Современный подход

Сегодняшняя сварка получила наибольшее развитие благодаря работам ученых, новаторов и талантливых инженеров, работающих в данной области. Они создали много типов оборудования, разные марки электродов. Кроме того, они разработали современные сварочные технологии, включающие также автоматизированные способы. К середине прошлого столетия была освоена методика получения неразъемного соединения множества металлов, очень подробно и фундаментально разработана теория технологии ручной сварки.


История сварного дела — ТЭК 360

Для того чтобы сделать любое изделие из металла, мало выплатить вещество. По сути, это только половина дела. Чтобы отливка стала готовым изделием, нужно придать ей требуемую форму с заданными техническими характеристиками. А для этой цели нужна сварка металлов. Интересно, что технологии сварного дела наиболее активно всегда развивались как раз в России.

К истокам

Технологии сварки использовались для соединения металлических частей с самых древних времен, примерно с IV тысячелетия до н. э. Как только мастера научились работать с железом, ковать его, возникла потребность в сварке, которую стали применять для объединения различных металлических поделок. Уже тогда сварка состояла из процесса давления, сдавливания и так называемой кузнечной сварки, последняя существует и в наши дни. Проще говоря, данная технология работает так: металлические поверхности соединяемых частей нагревают до необходимой температуры, а затем сжимают детали при помощи механического воздействия —ударами молота на наковальне.

Передовиком в освоении технологий сварки традиционно была наша страна. Безусловно, изначально «двигателем прогресса» являлась забота о собственной безопасности, поэтому все новые методы были направлены на совершенствование оружия и средств защиты (доспехов).

В IX–XIII веках на Руси активно развивалась плавка качественного железа и кузнечная сварка для соединения изделий из различных железных и цветных металлов. В музеях до сих пор хранятся уникальные образцы русского самозатачивающегося оружия из стального сердечника и приваренных к нему по бокам бронзовых пластин, острейшие боевые топорики, сверхпрочные стальные кольчуги с заваренными кольцами и многое другое. Всё это говорит о высоком уровне профессионализма русских кузнецов.

В эпоху татаро-монгольского ига сварное кузнечное дело было практически под запретом, точнее, под тотальным контролем Золотой Орды. С падением власти татаро-монголов кузнечное дело стало восстанавливаться, но уже на новом технологическом уровне, более совершенном. Во-первых, появились металлургические предприятия — рудни, которые занимались добычей руды, ее переплавкой, ковкой, сваркой. В конце XIV века возникла сварка литьем. Этим методом, к примеру, делали пушки. Впрочем, кузнечная сварка также продолжала развиваться, только с ее помощью стали изготавливать более крупные или более тонкие детали. Одним из достижений в развитии технологий кузнечной сварки является получение сварных железнодорожных рельсов, так как чугунные рельсы не оправдали себя с точки зрения прочности и экономичности.

В XIX веке произошел очередной рывок в развитии металлургии в целом и в сварном деле в частности.

Открытие неметаллургов

Дуговая сварка, применяющаяся сегодня повсеместно, действительно открытие ученых, не являющихся металлургами. Так, в 1802 году профессор физики Петербургской медико-хирургической академии Василий Петров открыл явление электрической дуги и продемонстрировал возможность ее использования для расплавления металлов и в конечном итоге для сварки.
Василий Петров обнаружил, что при пропускании электрического тока через два металлических стержня между их концами возникает как бы горящая дуга — электрический разряд, имеющий очень высокую температуру. Он изучил это свойство тока и металла, что привело его к возможности использовать высокую температуру для плавки металлов. Технология получила название дуговой сварки.

Правда, сразу это открытие не было воспринято должным образом и уж тем более не было применено в производстве. Просто техника и оборудование не были еще настолько развиты.

Сделать же это удалось в 1881 году. Тогда Николай Бенардос изобрел способ сварки горящей дугой, находящейся между двумя угольными электродами. Выглядело это следующим образом: между свариваемым изделием и угольным электродом пропускался ток, и возникала электрическая дуга. Она расплавляла поверхность изделия, а «присадочный» металл, вводимый в дугу в виде прутка, также расплавляясь в ней, заполнял место сварки. Ручную дуговую сварку Бенардос назвал «электрогефест». Позже он также открыл и другие методы сварки — сварку в атмосфере защитного газа, контактную точечную электросварку с помощью клещей, — а также создал и запатентовал специальное оборудование для сварки.

Несколько лет спустя, в 1890 году, другой ученый, Николай Славянов, предложил новый способ сварки — дуговой электрической сварки.

В этом случае в качестве второго полюса дуги вместо угольного стержня выступает сам присадочный металл, металлический пруток. Электрод и изделие последовательно включались в цепь специального сварочного электрогенератора постоянного тока. При этом работы осуществлялись горячим методом, с предварительным подогревом металлического изделия. Чтобы металл не растекался, изделие погружали в землю. Именно этот способ сварки получил более широкое распространение.
Славянов не только изобрел новый способ сварки, но и активно внедрял практику его применения. Так, он обучил команду рабочих-сварщиков дуговой сварке металлическим электродом, исправлял ею брак литья и восстанавливал детали паровых машин и различного крупного оборудования. Также этот ученый создал первый сварочный генератор и автоматический регулятор длины сварочной дуги, разработал флюсы для повышения качества наплавленного металла при сварке.
Современное сварное дело

Сварка — это процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями при их нагревании и расплавлении или пластическом деформировании. Наивысшее развитие сварные технологии получили уже в годы СССР и в наше время.

В советский период отечественная промышленность перешла на автоматическую или полуавтоматическую сварку. На заводах активно применяли автоматическую дуговую сварку с принудительным формированием в вертикальном положении, электрошлаковую сварку, автоматическую сварку в атмосфере защитных газов и так далее.

Специальное оборудование для сварки начал выпускать в 30-е годы ленинградский завод «Электрик». Позже он также выпустил автоматическое оборудование для сварки под флюсом. Виктор Вологдин в начале 20-х годов стал активно развивать сварку по методу

Славянова на заводе имени Ворошилова во Владивостоке. Результатом стало создание специализированного сварочного цеха, где в 1931 году было построено первое электросварное судно — морской буксир. Успешный опыт Виктора Вологдина стали применять и на других заводах, в том числе на судостроительных предприятиях. Там строили сварные доки, теплоходы, другие суда, а в 1935 году даже был построен первый в СССР полусварной крупный морской пароход «Седов».

На сегодняшний день все вагоны, котлы, металлические строительные конструкции, гидротехнические сооружения, газо- и нефтепроводы и многие другие сложные конструкции выполняются только методом сварки. Также строят исключительно цельносварными морские и речные суда.

с древних времен и до современности

    Можно с уверенностью сказать, что сварка на сегодняшний день — это одна из основ развития человечества. И это не голословное утверждение. Именно благодаря этому процессу люди имеют возможность возводить небоскребы, прокладывать инженерные коммуникации, развивать промышленность и науку. И конечно же возникает закономерный вопрос: а когда появилась сварка? Когда люди научились соединять между собой тугоплавкие материалы? Может, 50-100 лет назад? Или это одно из новейших открытий человечества? Постараемся разобраться в этом вопросе и рассмотреть, какая история развития сварки.

Древние времена и Средневековье

     Способ получения цельных металлических конструкций путем сварки и пайки пришел к нам с глубокой древности. Доказательством этому служат золотые украшения с оловянной пайкой, которые были найдены во время раскопок в египетских пирамидах и свинцовые водопроводные трубы с поперечным паянным швом, которые были найдены во время раскопок в итальянском городе Помпеи. В древние времена была распространена и кузнечная сварка, при которой металлы разогревались до состояния пластичности, после чего спрессовывались в местах соединения.

Технологический процесс сварки развивался и в Средние века. Примером этому служит огромная пушка Дол Грайет, созданная в 1382 году. Пушка представляла собой кованную трубу, которая была усилена наружными металлическими обручами, присоединенными к ней с помощью кузнечной сварки. Такой способ изготовления артиллерийских орудий применялся во всем мире. Самые большие экземпляры таких пушек были изготовлены в XVI веке в Индии. Вес орудий был более 50 тонн, а общая длина — более 9 метров.

     Большинство древних строений предусматривали наличие мощной несущей конструкции из камня, а в качестве балок и перекладин использовались деревянные брусья. Однако в некоторых случаях при создании особо крупных конструкций были необходимы узлы, которые работали на растяжение. Для их создания использовались металлические анкера, изготовленные путем кузнечной сварки или ковки. В Венеции аркады дворца Дожей поддерживались стальными анкерами, причем это было не просто архитектурное излишество, а необходимость. Большинство зданий эпохи Возрождения содержали в себе стальные сварные соединения несущих конструкций. Это было начало применения сварки как обязательного процесса при создании различных сооружений.

Индустриализация и появление сварочных электродов

       Благодаря быстрым темпам развития научного и технического прогресса, многие элементы сооружений, которые ранее изготавливались из камня и дерева, были заменены металлом. Преобладающим материалом все так же являлось железо или более крепкие сплавы на его основе — стали.

     Большинство сварочных процессов и технологий были разработаны в начале ХХ века, хотя уже в XIX веке они использовались в единичных случаях. Например, в 1802 году профессор медико-хирургической академии в Санкт-Петербурге Василий Владимирович Петров открыл явление дугового разряда. В ходе дальнейших исследований профессором была доказана возможность использования дугового разряда для плавления и освещения металлов. Именно профессор Петров был первым в мире, кто предложил использовать электрическую дугу для мгновенного расплавления всех существующих металлов.

Изначально при применении электрической дуговой сварки не использовались расходные сварочные материалы, а применялся неплавящийся угольный электрод. Впервые сварка с использованием такого электрода была применена в 1881 году, а уже в 1888 году российский ученый Н. Г. Славянов заменил его металлическим электродом. Однако постоянную температуру горения дуги было очень сложно поддерживать, к тому же процесс сварки сопровождался образованием пористых поверхностей и неровностей на металлических конструкциях.

       Первые флюсы были изготовлены в 1902 году. Металлические стержни электродов опускались в пасту, которая состояла из окисей металлов и карбонатов, смешанных с водой. Такое покрытие высыхало при обычной температуре (20-40 градусов), после чего электрод был готов к использованию. Несмотря на то, что по современным стандартам применение такого флюса считается достаточно примитивным, такое покрытие электродов обеспечивало стабилизацию электрической дуги и обеспечивало газовую защиту.

Новое время и развитие современных видов сварки

       Развитие истории сварки особо активно продолжалось в ХХ столетии. Большинство изобретений в данной сфере, которые были придуманы и разработаны ещё в начале века, используются и по сей день. Единственная разница «наших» сварочных аппаратов от аппаратов прошлого столетия — это технологический уровень. Принцип работы остался точно таким же.

       В 1903 году французскими учеными Эдмоном Фуше и Шарлем Пикаром была сконструирована первая ацетиленокислородная сварочная горелка. Конструкция, которая была предложена ими, принципиально не изменилась до наших дней. В 1906 году появились первые надежные ацетиленовые генераторы, после чего началось промышленное использование данного вида сварки для создания газопроводов, технологического оборудования и других конструкций.

      В 1912 году было создано толстое электродное покрытие, которое представляло собой обертку из синего асбеста. Электроды с толстым покрытием, которые были пропитаны жидким стеклом, нашли свое применение в военной промышленности и кораблестроении. Толстое флюсовое покрытие использовалось благодаря тому, что оно не только обеспечивало защиту от загрязнения, но и стабилизировало горение электрической дуги благодаря ионизируемым компонентам. Благодаря этому стало возможно создавать сварочные швы без дефектов, а плотность шва впервые стала такой же, как и плотность самого металла.

    В 1940 году был впервые применен вольфрамовый электрод, электрическая дуга которого поддерживалась в гелии. Инертный газ обеспечивал самый высокий уровень стабилизации дуги и защиты от загрязнения. В связи с потребностью более чистых инертных газов для сварки реактивных металлов и алюминиевых конструкций в 1946 году стал использоваться аргон, который зарекомендовал себя как наиболее чистый и безопасный для работы инертный газ.

     В 1960 году была разработана новая технология сварки, которая предусматривала использование нескольких электродов. Технология заключалась в следующем: две или более сварочные проволоки под флюсом подаются в одну сварочную ванну, причем они могут использоваться как в качестве присадки, так и находится под напряжением. Данный технологический процесс позволяет существенно увеличить скорость плавления металла и улучшить эксплуатационную гибкость.

        60-е годы ХХ столетия отметились наибольшим количеством новейших разработок в области процесса сварки. Именно тогда впервые были изобретены, а впоследствии распространились по всему миру процесс сварки металлов с помощью порошкового электрода в инертном газе и без него, электрогазосварка и так далее.
В конце 70-х и начале 80-х годов началась разработка газолазерной резки. На тот момент она считалась наиболее перспективной среди всех существующих способов резки металла.
История сварки по нашему мнению будет писаться ещё очень долго.

Похожие статьи

История развития, виды и сфера применения сварочного оборудования

Сварка тугоплавких материалов является одной из основ развития человеческой цивилизации. С ее возникновением и применением в строительстве появилась возможность возводить высотные здания, строить мосты над реками, проводить инженерные коммуникации. Технологии соединения металлов проникли даже в сферу здоровья человека – медицину. Мы ознакомим вас с историей возникновения сварки, видами оборудования и его сферой применения.

История появления методов сварки

Сварочные соединения начали применять еще в древности путем сплавления с помощью оловянной пайки золотых изделий, которые были найдены в египетских пирамидах. В Помпеях во время раскопок были обнаружены свинцовые водопроводные трубы с паяным швом (поперечным).

Также мы знаем, что древние мастера во время ковки путем разогревания металла до пластичного состояния соединяли части изделия. Так появлялись клинки и мечи, состоящие из нескольких полос металла. В Средние Века похожим образом изготовляли большие артиллерийские пушки, усиливая кованую трубу наружными кольцами, которые соединялись с ней при помощи кузнечной сварки. Древние здания, возведенные в эпоху Возрождения, содержат стальные соединения для поддержки несущих конструкций.

Прогресс 19-20-го веков дал новый толчок применению сварочных технологий. Изучение постоянного тока способствовало возникновению новых подходов, одним из которых была электрическая сварка. Первым подобный метод применил профессор Санкт-Петербургской медико-хирургической академии Петров, который в 1802 году открыл дуговой разряд. И он же в дальнейшем использовал метод электрической дуги для расплавления металлов. Сначала при такой сварке использовались неплавящиеся угольные электроды, а затем, в 1988 году, был впервые применен металлический. К сожалению, температура горения дуги была неравномерной, поэтому сам шов получался неровный и пористый. Лишь с использованием флюсов сварочный процесс стал более стабильным и качественным.

Двадцатое столетие ознаменовалось возникновением многих устройств, улучшающих и упрощающих процесс работы. Сварочные аппараты были одними из таких агрегатов. Хотя технологический уровень устройств и отличается от самых ранних, принцип работы остается прежним.

Первый аппарат для сварки с ацетиленкислородной сварочной горелкой был сконструирован в 1903 году, а в 1906 году появились ацетиленовые генераторы для промышленности. В 1940 году осуществлено первое использование вольфрамового электрода с применением гелия, а с 1946 года стал применяться более безопасный и чистый газ – аргон.

С начала 60-х годов 20-го века появилось несколько новых технологий сварки: с использованием нескольких электродов, с помощью порошкового электрода, газолазерная резка.

Виды оборудования

Сварочная дуга возникает под действием источников питания, которые позволяют поддерживать устойчивый разряд. Для постоянной и равномерной работы было создано специальное оборудование, которое имеет разное назначение, размеры и применение. К нему относятся:

  • Электроды и проволока – являются тем видом устройств, без которых сварка в принципе невозможна. Они могут отличаться по полярности, использованию рода тока (постоянный или переменный), покрытию и материалу изготовления.
  • Полуавтоматы для сварки в среде инертного/активного газа. Сложные и дорогостоящие устройства, но имеющие хорошую производительность; удобны в работе. Ими можно производить работы с железом, сталью, алюминием. Сварка ведется проволокой из различных металлов толщиной 0,6 — 1,2 мм в среде защитного газа. Регулятор тока многоступенчатого типа позволяет сделать процесс более плавным. Иногда меняется скорость проволоки. Эти два параметра и определяют режим работы.
  • Аппараты с трансформатором переменного тока или трасформаторы применяются для сварки плавящимся металлическим электродом с покрытием. Отличаются простотой конструкции, надежностью, дешевизной и являются самыми распространенными. Работают с помощью плавящихся электродов с рутиловым покрытием или основным (фтористо-кальциевым), предназначенным защищать сварную ванну или придавать различные физико-химические свойства готовому соединению, например, легировать его. Метод сварки такого аппарата – встык и внахлест.
  • Аппараты с трансформатором постоянного тока или выпрямители для работы с плавящимися электродами. В конструкцию устройства включен диодный или тиристорный выпрямитель, который делает переменный ток однонаправленным, при этом теряя часть его мощности. Агрегат — сложнее, тяжелее и дороже. Но, тем не менее, работа на нем более комфортная, так как стабильнее дуга. Может сваривать черные металлы, нержавеющую сталь, цветные металлы с применением соответствующих электродов.
  • Инверторы, которые еще называются импульсными. Одни из самых современных и продвинутых сварочных аппаратов. Имеют различные модификации, славятся малым весом и повышенным качеством работы за счет установленных схем стабилизации питающего напряжения. Инвертор является аппаратом постоянного тока, имеет трансформатор выпрямления напряжения на входе и на выходе. Стоимость такого устройства достаточно высока, но его достоинства преобладают, и он пользуется заслуженным успехом.
  • TIG-аппараты с аргонно-дуговой сваркой, позволяющие производить сплавление повышенного качества. Это необходимо для соединения особо ответственных участков. При работе используются графитовые и вольфрамовые неплавящиеся электроды.
  • Аппараты точечной сварки или споттеры для локального соединения двух заготовок или деталей.
  • Плазменная резка используется в процессе разрезания металла. Принцип заключается в резке изделия плазменной струей со следующим испарением (вымыванием) ионизированным потоком частиц материала.

Сфера применения

Сварочное оборудование на сегодняшний день так же востребовано, как и в начале его использования. Эти аппараты имеют разную область применения, и сейчас мы рассмотрим, для каких сфер логично выбирать определенный сварочный агрегат или метод соединения.

Трансформаторы являются самыми старыми по технологии, довольно громоздкими и тяжелыми аппаратами, для работы которых требуется большое количество электроэнергии. Кроме того, они чувствительны к колебаниям напряжения. Поэтому их применение возможно в случаях соединения черновых швов самых популярных марок стали и определенных типов чугуна. Хотя, опытные сварщики даже на таком оборудовании могут сделать прекрасные швы. Все зависит от квалификации мастера, поэтому трансформаторы довольно распространены в промышленности.

Выпрямители, которые работают с переменным током, могут сваривать не только черные металлы, но и любые цветные металлы – алюминий, медь, титан, никель, сплавы эти металлов. Поэтому область применения таких аппаратов очень большая – от промышленности до бытовых нужд.

Полуавтоматы предназначены для работы в газовой среде. Электродная проволока подается автоматически, из-за чего аппараты и получили такое название. Такое устройство дает возможность получить шов нужной толщины и качества. Полуавтоматы работают с металлами и сплавами с любыми размерами листа. Единственный недостаток – разбрызгивание раскаленного материала и создание огара.

Инверторы. Их устройство способствует точной настройке процесса и, как следствие, получению качественных швов. Инверторным аппаратом можно сваривать даже тонкостенный металл.

TIG-аппараты, хоть и имеют невысокую производительность, но пользуются популярностью из-за отличного качества шва при малых потерях металла во время работы. Могут соединять все виды металлов, их сплавы.

Точечная сварка широко используется в автопромышленности, крупных СТО, мастерских по ремонту автомашин. Работа споттера позволяет соединить мелкие детали или части кузова, поэтому такие аппараты пользуются заслуженным спросом. Добавив к устройству специальные клещи для сварных работ, вы будете успешно использовать метод точечной сварки.

Агрегаты для плазменной резки могут быть громоздкими, крупногабаритными или небольшими бытовыми устройствами. Используются как в промышленности для резки металла в крупных масштабах, так и в бытовых целях.

Несмотря на большое количество аппаратуры для сварки металлов, наиболее востребованными остаются небольшие устройства для работы обычным электродом. Простота конструкции и удобство в эксплуатации позволяет пользоваться такими агрегатами любому человеку, имеющему небольшие знания по сварке конструкций и обслуживанию подобного оборудования.

первые аппараты, эволюция и громкие имена

Одни из первых попыток электродуговой сварки

Если бы люди, жившие пару веков назад, могли хоть на минутку перенестись в наше время и увидеть, каким способом сегодня соединяют металлические детали, они бы не поверили своим глазам. И хотя сварка значительно эволюционировала за последние 200 лет, уже в VII веке до н.э. существовали различные способы этого мастерства. Что же представляли собой первые аппараты? Какой функционал был у них и что менялось с течением времени?

Как оборудование выглядело изначально

Как только люди начали использовать металл, сразу появились первые «сварочные аппараты» – по крайней мере, «бледная» их копия. Они напоминали нечто наподобие молотка, которым стучали на камне или любой твердой поверхности по раскаленным элементам из золота, меди и даже по метеоритным остаткам. Так ковали листочки, пластинки, детали рубяще-режущего оружия, предварительно нагревая их и соединяя между собой.

В процессе развития литейного производства, история которого насчитывает несколько тысячелетий, существовало так называемое промежуточное литье, когда швы заполняли расплавленным металлом. Однако в железном веке трансформация оборудования далеко не шагнула. Несмотря на то, что разнообразие изготавливаемых изделий увеличилось, сами аппараты оставались практически в неизменном виде: «примитивный горн + молот + наковальня». И так вплоть до XIX века, пока за дело не взялись…

Ученые – «праотцы» современного процесса

Создание первого сварочного генератора и автоматического регулятора длины дуги – «дело рук» Славянова. Благодаря этому открытию научились, наконец, исправлять брак в литье, а также восстанавливать детали паровых машин и другого оборудования.

Василий Петров – человек №1 в развитии сварочного процесса

  1. 1802 г. Василий Петров – физик и электротехник. Ему мы обязаны открытием электрического дугового разряда. Ученый заметил, что при пропускании тока через металлические стержни между концами последних возникает яркая ослепительная дуга высокой температуры. «Почему бы ни воспользоваться этим свойством?» – подумал академик и описал данное явление, заложив основы дугового процесса.
  2. 1882 г. Николай Бенардос – русский инженер. У этого гения сразу несколько заслуг. Во-первых, он начал применять угольные электроды. Во-вторых, открыл сварку в атмосфере горящего газа и контактную точечную электросварку клещами. В-третьих, создал ряд новых аппаратов. И хотя по сравнению с современным оборудованием функционал был относительно скромным, они стали основой для дальнейших открытий.
  3. 1888 г. Николай Славянов – русский изобретатель. Видели ли вы, как тонкий стержень прислоняют к железу, что-то нажимают, и в результате появляются искры и части конструкции «склеиваются»? Это тот самый метод, авторство которого принадлежит Славянову и который остается наиболее распространенным в наше время. А пресловутые «стержни» – это и есть известные электроды.

Дальнейшее развитие

Что ни десятилетие – то новые открытия! Так, в ХХ веке появилась плазменная, электрошлаковая и контактная сварка, сварка порошковыми материалами, под водой и даже в космосе – и все это с использованием высокомеханизированных технологий. Таким образом, неразъемное соединение деталей заклепками, а также кузнечное дело почти полностью ушли в прошлое, если не считать изготовление дамасской стали.

И кто знает, может быть, через 1000-2000 лет металлоконструкции будут создаваться от одной лишь силы мысли. И окажись мы в четвертом-пятом тысячелетии нашей эры – наверняка были бы поражены новыми возможностями инверторов, полуавтоматов, целых станций, их расширенному функционалу, увеличенной производительности и долговечности.

Сварочный аппарат. Типы и особенности. Сварка и дуга. Применение

Издавна люди имеют дело с металлическими изделиями: предметы быта, украшения, оружие, техника и т.д. Люди научились делать кованые изделия, плавить и штамповать чугун. А когда появилась сталь, то из металлических изделий стали строить трубопроводы, корабли, дома, автомобили и другие конструкции. В настоящее время из всего объема расходуемого металла сталь составляет 90%. В черной металлургии научились выплавлять конструкционные материалы высокого качества.

Уже в то время необходимо было создать надежный способ соединения крупных металлических элементов, болты и заклепки уже не могли справиться с большими нагрузками. В 1882 году русский инженер Бенардос создал дуговую сварку металлических деталей с помощью угольного электрода. А через четыре года он оформил патент на технологию сварки металлов. Так появился первый сварочный аппарат.

Инженер Славянов в 1888 году показал публично дуговую сварку плавящимся электродом под флюсом, которая получила название электрической отливки металла. Славянов доказал, что дуговая сварка дает возможность сваривать черные и цветные металлы. В последующие годы металлы стали сваривать уже трехфазным переменным током, и использовать эту технологию в масштабах промышленного производства.

Особенности процесса сварки

Дуговая технология сваривания распространена очень широко, так как с помощью этой технологии образуется прочное неразъемное соединение металлических деталей. Высокая прочность соединения объясняется непрерывностью полученных молекулярных структур и сцеплений металла.

Главный фактор процесса сварки — высокая температура. В теории такие соединения между атомами металла достигаются повышенным механическим давлением. Однако такой способ не подходит для стали, а годится только для металлов с низкой твердостью, например, свинца.

Как возникает электрическая дуга

Сварочный аппарат способен создать высокую температуру для плавления металла с помощью электрической дуги. Она образуется при коротком замыкании двух электродов, которые находятся на близком расстоянии. Напряжение на электродах постепенно повышают до тех пор, пока не возникает воздушный пробой. При этом возникает эмиссия электронов катода, которые повышают температуру от воздействия электрического тока, и перемещаются к ионизированным атомам анода.

Далее события развиваются с большой скоростью: возникает электрическая дуга и цепь замыкается. В результате воздушный зазор ионизируется и формируется плазма, которая является особым свойством газа. Воздушный зазор уменьшает свое сопротивление, в результате чего ток повышается, и температура дуги увеличивается, дуга начинает проводить ток и замыкает цепь. Это явление называют розжигом. Путем регулировки необходимого зазора между электродами дуга стабилизируется.

Процесс сварки

Если электрический разряд создается между электродами, независимыми от свариваемых деталей, то она действует при сварке косвенным путем. Обычно дуга разжигается непосредственно между электродом и деталью, являющейся частью цепи. От сварочного аппарата электрический ток подключают к заготовке, температура электрической дуги повышается и оплавляет детали. При этом создается «сварочная ванна», в которой металл какое-то время находится в жидком виде. В эту же ванну попадает расплавленный металл электрода.

В процессе сварки горящее покрытие электрода создает вокруг дуги газовую оболочку и жидкую шлаковую ванну. При постепенном удалении из рабочей зоны электрической дуги, создается сварочный шов, на поверхности которого образуется корка из шлака в виде своеобразного панциря.

Существуют методы сварки с неплавящимся электродом, изготовленным из вольфрама или графита. Например, во время аргоновой сварки шов наполняется расплавленной сварочной проволокой. Выбор качественных электродов для сварки является важным фактором, обуславливающим надежность и прочность будущего шва. Здесь имеется ввиду не диаметр электрода, а состав его материала. Проволока и электроды разных марок могут лучше сочетаться с различной глубиной плавки, длиной дуги. Обмазка электродов способна в значительной степени влиять на ход сварки, а также менять химический состав и параметры шва.

В процессе сварки место сваривания должно защищаться от воздуха для предотвращения окисления металла. Поэтому вокруг рабочей зоны необходимо формировать защитную среду.

Для решения этой задачи существуют два варианта:
  1. Технология MIG – MAG, при которой в зону сварки подается инертный газ.
  2. Сгорание оболочки электрода. При этом вокруг зоны сварки создается газовый купол, защищающий ее от воздуха. Оболочка электрода во время сгорания выводит кислород из зоны шва. В покрытии электрода имеются вещества, ионизирующие электрическую дугу, очищающие и легирующие шовный металл, чем улучшают его физические параметры.

Сварка металла является своеобразным процессом, так как необходимый режим температуры зависит непосредственно от параметров электроэнергии. Чтобы получить качественный шов, необходимо создать условия для устойчивой электрической дуги. Постоянная равномерная дуга способна избежать дефектов шва. Чем больше размер свариваемых деталей, тем электроды для сваривания требуются толще, а также необходима большая сила тока.

Особенностью сварки является то, что при постоянном токе электрическая дуга более стабильная, так как нет изменения полярности тока. При этом шов формируется более качественным. Хотя алюминий и его сплавы лучше сваривает сварочный аппарат переменного тока. Навык работы сварщика при сварке играет большую роль, так как сварщик должен выбирать длину дуги, поддерживать ее горение и правильно двигать электрод по шву, аккуратно расплавляя металл деталей. От профессиональных качеств сварщика зависит прочность, качество и внешний вид шва.

Виды и особенности устройства

Любой сварочный аппарат электродуговой сварки должен принять электрический ток из сети и уменьшить его напряжение, повысив силу тока до необходимой величины (от 100 до 200 ампер). При этом может изменяться частота тока, либо из переменного образуется постоянный ток. Исключением являются только аппараты, в которых электрическая дуга создается от энергии батарей аккумуляторов, либо генераторов с двигателем внутреннего сгорания.

Другими словами, каждый сварочник является своеобразным преобразователем энергии. Существует несколько различных устройств для сварки металлов электрической дугой. Каждый из них имеет свои особенности устройства, достоинства и недостатки, которые следует учитывать при выборе аппарата в торговой сети.

Трансформаторный сварочный аппарат

Это наиболее распространенный вид сварочных аппаратов. Такие устройства недорого стоят, надежны в эксплуатации и имеют простое устройство. Электрическая энергия в этом устройстве преобразуется с помощью трансформатора, действующего на бытовой частоте тока 50 герц. Величина тока настраивается механическим устройством изменения магнитного потока в магнитопроводе.

Получая от электрической сети энергию, первичная обмотка намагничивает сердечник. В это время на вторичной обмотке образуется переменный ток низкого напряжения около 70 вольт, с большой силой тока, которая может достигать 200 ампер. Этот ток создает электрическую дугу для выполнения сварки деталей. Величина напряжения и тока на вторичной обмотке зависит от числа ее витков. Чем меньше витков, тем больше сила тока, и меньше напряжение.

Преимущества
  • Неприхотливость и надежность в работе.
  • Отсутствие электронных элементов.
  • Удобное выполнение ремонта и обслуживания из-за простого устройства.
  • Невысокая стоимость, нежели чем инверторный сварочный аппарат.
Недостатки
  • Большие габаритные размеры и вес.
  • Небольшой КПД, расходует много электроэнергии, что не позволяет подключать его к бытовой сети.
  • При отсутствии опыта в сварочных работах трудно удерживать электрическую дугу.
  • Качество шва невысокое, так как сварочный аппарат работает от переменного тока.

Из-за невысокой стоимости такой сварочный аппарат используется в промышленности, в бытовых условиях, где мощность сети достаточна.

Выпрямители для сварки

Такие устройства по своей конструкции схожи со сварочными трансформаторами. В них электрический ток не изменяет частоту, и формируется на обмотках трансформатора низкого напряжения. После понижения напряжения, электрический ток проходит по блоку селеновых или кремниевых выпрямителей, которыми являются полупроводниковые диоды, пропускающие электрический ток в одну сторону. В результате на сварочный электрод поступает постоянный ток. Поэтому при сварке деталей электрическая дуга стабильная, не прерывается и обеспечивает качественный шов.

Устройство выпрямителей сложнее, в отличие от трансформаторного сварочника, так как чаще всего необходимо создавать вентиляторное охлаждение полупроводниковых элементов. Обычно такие устройства оснащаются вспомогательными дросселями, что дает возможность создания необходимых параметров выходного тока – он фильтруется и сглаживается.

В комплект сварочных выпрямителей могут входить измерительные защитные и пускорегулирующие устройства. В работе выпрямителя для сварки важна токовая и температурная стабильность. Для этого в него встраивают плавкие предохранители, реле, термостаты и т.д. Наиболее популярными стали трехфазные выпрямители, как наиболее функциональные устройства.

Преимущества
  • Качественный шов.
  • Наименьшее разбрызгивание материала присадок.
  • Легко удерживается дуга.
  • Возможность сварки чугуна, цветных металлов и термостойкой стали.
  • Значительная глубина плавления.
  • Небольшие габаритные размеры и масса, в отличие от трансформаторных сварочников.
Недостатки
  • Сложное устройство.
  • Нельзя подключать к бытовой сети.
  • Высокая стоимость, сравнимая с инверторами.
  • Малый КПД.
  • Необходимость постоянного контроля за работоспособностью системы охлаждения.

Популярными моделями сварочных выпрямителей стали зарубежные образцы. Например, итальянский сварочный аппарат Blue Weld SPACE 280 отличается своей универсальностью. Он может работать на постоянном и переменном токе в большом интервале 10-220 ампер. Это устройство имеет длительный срок службы, может сваривать детали из чугуна и нержавеющей стали, хорошо подходит для применения в частном хозяйстве.

Профессионалы обычно выбирают выпрямительный сварочник BLUE WELD KING TIG 280 / 1, который имеет высокую мощность и способен сваривать даже алюминий, титан и т.д. Он наиболее удобен и универсален в работе, имеет встроенный цифровой экран на передней панели.

Похожие темы:

История сварки | Fairlawn Tool Inc.

История сварки

Производство современных металлов было бы невозможно без сварки, но откуда возникла сварка? Кто его открыл и что мы можем наблюдать за тем, как он изменился с годами? Вот ответы на некоторые из самых важных вопросов об одном из величайших достижений в области производства металлов.

Когда была изобретена сварка?

Как вы понимаете, сварка существует довольно давно.Фактически, мы можем предположить, что сварка в той или иной форме существовала еще в железном и бронзовом веках. Есть свидетельства того, что египтяне научились сваривать железо, и мы нашли маленькие золотые коробочки с соединениями внахлест, сваренными под давлением более 2000 лет назад.

Однако тип сварки, распространенный в то время и использовавшийся в средние века, был очень примитивным типом сварки, который обычно включал простое сколачивание двух металлических частей вместе под действием тепла до тех пор, пока они не соединятся. Традиционная сварка в том виде, в котором мы ее знаем, появилась только в 19, , веках.

Кто изобрел сварку?

Нет никого, кому мы можем приписать изобретение сварки. Некоторые из первых попыток освоить традиционную сварку произошли еще в 1800 году. В том же году сэр Хамфри Дэви с помощью батареи произвел первую электрическую дугу между двумя угольными электродами. В 1836 году Эдмунд Дэви открыл ацетилен. Но настоящая сварка была изобретена только в 1881 году.

Все началось с Августа Де Меритенса, который использовал дуговое тепло для соединения свинцовых пластин.Его русский ученик по имени Николай Бенардос затем запатентовал метод электродуговой сварки угольными стержнями. После этого сварочные процессы продвинулись очень быстро. Николай Славинов придумал, как использовать металлические электроды для сварки, и вслед за этим К. Коффин, американский инженер, открыл процесс дуговой сварки с использованием металлического электрода с покрытием, который стал предшественником дуговой сварки защищенным металлом.

Как изменилась современная сварка?

Начиная с 19, и века люди разрабатывают все более и более эффективные методы точной, быстрой и эффективной сварки.Сегодня у нас даже есть роботизированная сварка — метод, который набирает популярность, при котором используется компьютерное управление для сварки металла намного быстрее и точнее, чем это возможно при ручной сварке. Это также значительно снижает или устраняет любые риски для людей. Можно только представить, какие удивительные новые сварочные процессы принесет 21 st век.

Fairlawn Tool выполняет высококачественную автоматическую сварку, а также гибку труб, штамповку с помощью револьверной головки с ЧПУ и широкий спектр других современных услуг по изготовлению металла для удовлетворения ваших потребностей в металлообработке.Чтобы узнать больше о сварке и других процессах изготовления металла или узнать, как Fairlawn Tool может помочь вашему бизнесу, свяжитесь с нами сегодня.

Свяжитесь с нами

История сварки — изменения и улучшения

Сварка — История изменений и улучшений

Elliotts уже много лет занимается производством защитного снаряжения для сварочной промышленности. Чтобы отметить это достижение, мы решили взглянуть на то, как сварка изменилась и улучшилась с течением времени.

Те, кто работает в сварочной отрасли, знают, что сварка имеет долгую историю. Но мало кто знает, что история сварки восходит к бронзовому веку (3300–1200 гг. До н.э.)!

СРЕДНИЙ ВЕК

Самые ранние примеры сварки происходят из бронзового века, когда небольшие золотые круглые коробки изготавливались путем сварки внахлест под давлением. Подсчитано, что эти коробки были изготовлены более 2000 лет назад.

В железном веке (1200-600 до н.э.) египтяне и восточное Средиземноморье научились искусству сварки.Было найдено множество инструментов, которые были изготовлены примерно за 1000 лет до нашей эры.

В средние века (400-1400 гг. Н.э.) искусство кузнечного дела становилось все более популярным. Здесь изготавливали изделия из железа, которые сваривали молотком.

Сварка в том виде, в котором мы ее знаем, родилась только в 1800-х годах.

1800 — 1880-е годы

В начале 19 века в сварке произошло два крупных прорыва. В 1800 году сэр Хамфри Дэви с помощью батареи произвел дугу между двумя угольными электродами.А в 1836 году англичанин Эдмунд Дэви открыл ацетилен (использование открытого огня), что позволило разрабатывать сложные металлические инструменты и оборудование.

Популярность дуговой сварки продолжала расти в 19 веке с изобретением электрических генераторов и развитием газовой сварки и резки. Также была разработана дуговая сварка угольной дугой и металлической дугой, а также контактная сварка как практический процесс соединения.

1880-е годы

В 1881 году французскому ученому Огсту де Меритенсу удалось сплавить свинцовые пластины вместе, используя тепло, выделяемое от дуги.Однако только четыре года спустя его ученик, русский ученый Николай Н. Бенардос и партнер Станислав Ольшевский получили патент на электрододержатель из Великобритании, а затем из Америки в 1887 году.

1890-е годы

Угольная дуговая сварка была одним из самых популярных методов сварки в течение этого десятилетия. В 1890 году американец К. В то время Коффин также получил патент США на дуговую сварку металлическим электродом. В том же году русский Н.Г. Славянов использовал тот же принцип дуги металлического электрода для литья металлов в формы.

1900-е годы

Металлический электрод с покрытием был впервые представлен в 1900 году компанией Strohmenger. Покрытие из глины или извести помогло сделать дугу намного более стабильной. В этот период был разработан ряд других сварочных процессов. Некоторые из них включали шовную сварку, точечную сварку, стыковую сварку оплавлением и торцевую сварку. Примерно в то же время стержневые электроды также стали популярным сварочным инструментом.

1919

Сразу после окончания Первой мировой войны двадцать членов комитета по сварке военного времени Корпорации аварийного флота под руководством Комфорта Эйвери Адамса основали Американское сварочное общество — некоммерческую организацию, занимающуюся развитием сварки и связанных с ней процессов

Переменный ток также был изобретен в 1919 году К.J. Holslag.

1920-е годы

P.O. В 1920 году Нобель изобрел автоматическую сварку, в которой использовалось напряжение дуги и проводились неизолированные электроды. Его использовали для ремонта и литья металлов. В течение этого десятилетия также было разработано несколько типов электродов.

В течение 1920-х годов проводились значительные исследования по защите дуги и области сварного шва подачей газа извне. Атмосфера кислорода и азота, контактирующая с расплавленным металлом сварного шва, вызывает хрупкие и иногда пористые сварные швы.Исследовательские работы проводились с использованием методов газовой защиты.

1930-е годы

Военно-морская верфь Нью-Йорка разработала приварку шпилек. Сварка шпилек все шире использовалась в строительной отрасли, а также в судостроении. Именно в это время Национальная трубная компания разработала сварочный процесс, называемый сваркой с задушенной дугой. В судостроении процесс приварки шпилек был заменен более совершенной дуговой сваркой под флюсом.

1940-е

Дуговая сварка в газовой трубе (GTAW) началась с идеи К.Л. Коффина в 1890-х годах, затем в 1920-х годах он был усовершенствован Х. Хобарт и П. Деверс. Но только в 1941 году Мередит запатентовала процесс, известный как сварка Heliarc — бесшовная сварка алюминия и магния.

Еще одной важной вехой в истории сварки стал процесс дуговой сварки в среде защитного газа (GMAW), который был разработан в Институте Мемориала Баттелле в 1948 году.

1950-е годы

В 1953 году Любавский и Новошилов объявили об использовании сварки плавящимися электродами в атмосфере газа СО2.Процесс сварки в углекислом газе сразу же завоевал популярность, поскольку в нем использовалось оборудование, разработанное для дуговой сварки металла в инертном газе, но теперь его можно было использовать для экономичной сварки сталей. Эта разработка была разновидностью дуги короткого замыкания, которая была известна как сварка микропроволокой, короткая дуга и сварка погружением, которые появились в конце 1958 — начале 1959 годов.

1960-е

В 1960-х годах в сварочной отрасли произошло несколько достижений. Сварка Dualshield, Innershield и электрошлаковая сварка были одними из важных сварочных достижений десятилетия.В это время компания Gage изобрела и плазменную сварку — ее использовали для напыления металла. Французы также разработали электронно-лучевую сварку, которая до сих пор используется в авиастроительной промышленности США.

Самые последние

Сварка трением (или инерционная сварка), при которой для получения тепла от трения используется скорость вращения и давление осадки, была разработана в России. Это специализированный процесс, который применяется только тогда, когда необходимо сварить достаточный объем аналогичных деталей из-за первоначальных затрат на оборудование и инструменты.Этот процесс называется инерционной сваркой.

Лазерная сварка — один из новейших процессов. Изначально лазер был разработан в Bell Telephone Laboratories как устройство связи. Доступно оборудование с непрерывным импульсом. Лазер находит применение в сварке в автомобилестроении.

Elliotts Australia более 40 лет поставляет качественное защитное снаряжение для сварочной промышленности . Наш широкий ассортимент сварочных перчаток , курток, фартуков, леггинсов, капюшонов и других принадлежностей по-прежнему защищает сварщиков на работе и сохранится в будущем.

Свяжитесь с нами

Если вы хотите узнать больше о том, какое сварочное оборудование выбрать для своих нужд, свяжитесь с нами в Elliotts Australia. Мы будем рады помочь вам! Позвоните нам по телефону 07 3265 2944 или отправьте нам сообщение через нашу страницу контактов .

Свяжитесь с нами по телефону:

Воздействие сварочного дыма и газа — охрана труда и безопасность

Воздействие сварочного дыма и газа

Воздействие сварочного дыма может сильно варьироваться из-за нескольких факторов воздействия.

  • Джером Э. Спир
  • 1 июня 2011 г.

Сварочный дым — это очень маленькие частицы, которые образуются при быстрой конденсации испаренного металла на воздухе. Обычно они слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, но все вместе они образуют видимый шлейф. Воздействие на здоровье, связанное с парами металлов, зависит от конкретных металлов, присутствующих в парах; они могут варьироваться от кратковременных заболеваний, таких как лихорадка от испарения металла (т. е. симптомы гриппа), до долговременных повреждений легких и / или неврологических расстройств.

При сварке также образуются газы, которые могут включать оксид углерода (CO), озон и оксиды азота. CO представляет собой бесцветный газ без запаха, который может образоваться в результате неполного сгорания покрытия электрода или флюса и при использовании диоксида углерода (CO 2 ) в качестве защитного газа. Избыточное воздействие углекислого газа подавляет эритроциты организма, чтобы переносить кислород в другие ткани тела, что впоследствии приводит к удушью. Также существует вероятность образования атмосферы с дефицитом кислорода при сварке в замкнутом или замкнутом пространстве, если в качестве защитного газа используется инертный газ (например, аргон).

Озон, диоксид азота и оксид азота образуются при взаимодействии ультрафиолетового света (от сварочной дуги) с окружающим воздухом. Эти соединения раздражают глаза, нос и горло. Высокое воздействие также может вызвать образование жидкости в легких и других долгосрочных легочных заболеваниях.

Если металл был обезжирен хлорированным растворителем, другие газы, переносимые по воздуху (например, фосген, хлористый водород, газообразный хлор и т. Д.)) могут быть произведены. Эти газы обычно вызывают раздражение глаз, носа и дыхательной системы, и симптомы могут проявляться позже.

Первым шагом в оценке потенциального воздействия сварочного дыма и газов является понимание общих сварочных процессов, их относительной скорости образования дыма (FGR) и других факторов потенциального воздействия.

Общие сварочные процессы
Различные сварочные процессы имеют разные FGR. Обзор стандартных сварочных процессов и их FGR представлен ниже:

  • Дуговая сварка экранированного металла (SMAW, «сварка штучной сваркой») обычно используется для сварки низкоуглеродистой, низколегированной и нержавеющей стали.В SMAW электрод удерживается вручную, и электрическая дуга протекает между электродом и основным металлом. Электрод покрыт флюсом, который обеспечивает защитный газ для сварного шва, помогая минимизировать загрязнение. Электрод расходуется в процессе, а присадочный металл способствует сварке. SMAW может вызывать высокие уровни воздействия паров металлов и фторидов; однако считается, что SMAW имеет небольшой потенциал для образования озона, оксида азота и диоксида азота.
  • Газовая дуговая сварка металла (GMAW) также известна как сварка в среде инертного газа (MIG). GMAW обычно используется для большинства типов металлов и быстрее, чем SMAW. Этот процесс включает прохождение электрической дуги между основным металлом и плавящимся электродом с твердым сердечником, непрерывно подаваемым на катушку. Защитный газ подается извне, электрод не имеет флюсового покрытия или сердечника. Хотя GMAW требует более высокого электрического тока, чем SMAW, GMAW производит меньше дыма, поскольку электрод не содержит флюсующих агентов.
  • Дуговая сварка сердечником под флюсом (FCAW) обычно используется для сварки низкоуглеродистой, низколегированной и нержавеющей стали. Этот процесс сварки имеет сходство как с SMAW, так и с GMAW. Расходный электрод непрерывно подается с катушки, и между электродом и основным металлом протекает электрическая дуга. Электродная проволока имеет центральный сердечник, содержащий флюс, и дополнительный защитный газ может подаваться извне. Этот процесс сварки генерирует значительное количество дыма из-за высоких электрических токов и порошкового электрода.FCAW генерирует мало озона, оксида азота и диоксида азота.
  • Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) также известна как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG). GTAW используется для обработки металлов, таких как алюминий, магний, низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь, латунь, серебро и медно-никелевые сплавы. В этом методе используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Присадочный металл подается вручную, а защитный газ — извне. Используются высокие электрические токи, что приводит к образованию значительных уровней озона, оксида азота и диоксида азота.Однако GTAW производит очень мало дыма.
  • Дуговая сварка под флюсом (SAW) — еще один распространенный процесс сварки, используемый для сварки толстых листов из низкоуглеродистой и низколегированной стали. В этом процессе сварки электрическая дуга протекает между основным металлом и плавящимся проволочным электродом; однако дуга не видна, потому что она погружена под флюс. Этот флюс удерживает пар на низком уровне. Озон, оксид азота и диоксид азота также образуются в небольшом количестве. Основной потенциальной опасностью, связанной с переносом по воздуху с ПАВ, являются фторидные соединения, образующиеся из флюсового материала.

Скорость образования дыма
Основными источниками информации при определении компонентов, которые могут находиться в дыме, являются паспорт безопасности материала и / или технический паспорт производителя расходуемого электрода / провода. Примерно от 90 до 95 процентов паров образуется из присадочного металла и флюсового покрытия / сердцевины расходуемых электродов (Lyttle, 2004). Поскольку сварочная ванна основного металла намного холоднее, чем кончик электрода, основной металл дает лишь незначительное количество общих паров.Однако основной металл может быть значительным фактором воздействия дыма, если металл или остатки на поверхности содержат высокотоксичное вещество (например, покрытия, содержащие хроматы, краски на основе свинца и т. Д.).

Помимо процесса сварки, на FGR также влияют следующие факторы (Spear, 2010):

  • Электрический ток: Обычно FGR экспоненциально пропорционален току.
  • Напряжение дуги: FGR обычно увеличивается с увеличением напряжения дуги.
  • Диаметр электрода: Диаметр электрода незначительно влияет на скорость образования дыма из-за разницы в напряжении и токе. В общем, электрод малого диаметра имеет более высокую FGR, чем электрод большого диаметра, при прочих равных. Однако при использовании электродов большего диаметра обычно происходит повышение электрического тока.
  • Угол электрода: Угол наклона электрода к заготовке оказывает небольшое (но непредсказуемое) влияние на FGR.
  • Защитный газ: При дуговой сварке в среде защитного газа FGR обычно выше, когда в качестве защитного газа используется 100-процентный диоксид углерода (CO 2 ) по сравнению с аргоном.
  • Скорость сварки: По мере увеличения скорости сварки, очевидно, увеличивается скорость образования дыма.
  • Сварка в постоянном / импульсном токе: В настоящее время появились источники питания с импульсной способностью. Исследования (Wallace et al., 2001) показали, что использование импульсного тока во время сварки генерирует меньше дыма, чем при сварке на постоянном токе.

В целом, FCAW дает наибольшую скорость образования дыма (для низколегированной сварки), за ней следует SMAW.Однако при сварке хромсодержащей стали Cr (VI), содержащийся в парах, образующихся при SMAW, имеет тенденцию быть больше, чем Cr (VI), образующийся при FCAW. Щелочные металлы, такие как натрий и калий, стабилизируют Cr (VI) и часто представляют собой электродные покрытия для SMAW, а также могут присутствовать в флюсе FCAW (Fiore, 2006), что может объяснить, почему концентрации Cr (VI) при операциях SMAW часто выше, чем Концентрации Cr (VI) из FCAW. GMAW имеет тенденцию к умеренной относительной FGR. GTAW и SAW по своей сути являются процессами с низким уровнем образования дыма.

Другие вспомогательные процессы (такие как строжка канавок и плазменная резка) также могут генерировать значительное количество дыма из-за высокого электрического тока и напряжения дуги, связанных с этими процессами. Потенциальное воздействие не только на оператора, но и на другой персонал в рабочей зоне может быть значительным в результате таких процессов, особенно в закрытых и замкнутых пространствах.

Факторы воздействия шестивалентного хрома
В соответствии с постановлением суда OSHA опубликовало окончательное постановление от февраля.28, 2006, в котором рассматривается профессиональное воздействие Cr (VI) (OSHA, 2006). OSHA определило, что правило Cr (VI) необходимо для снижения значительного риска для здоровья из-за воздействия Cr (VI).

Металлический хром содержится в нержавеющей стали и многих низколегированных материалах, электродах и присадочных материалах. Хром, присутствующий в электродах, сварочной проволоке и основных материалах, находится в форме Cr (0), поэтому сварщики обычно не работают с материалами, содержащими Cr (VI). Высокие температуры, создаваемые сваркой, окисляют хром в стали до шестивалентного состояния.

Воздействие сварочного дыма может сильно варьироваться из-за нескольких факторов воздействия. Эти факторы следует учитывать при оценке потенциального воздействия Cr (VI). Основные факторы воздействия Cr (VI) следующие:

1. Процесс сварки (как указано выше)

2. Содержание хрома и ингредиенты флюса в расходных материалах

3. Хроматные покрытия на основе

4. Скорость сварки

5. Относительное положение при сварке (например, горизонтальное, горизонтальное, вертикальное и / или потолочное положение при сварке)

6.Местная вытяжная вентиляция (ЛВВ)

7. Сварочная среда (внутри или в закрытых помещениях)

8. Общая / разрежающая вентиляция и естественные воздушные потоки

9. Прочие сварочные работы (или вспомогательные / родственные процессы), выполняемые на участке

Оценка воздействия сварочного дыма и газов
Приведенную выше информацию следует учитывать при проведении мониторинга воздействия во время сварочных работ. Процесс сварки и состав материала (в первую очередь ингредиенты электрода, если сталь не имеет покрытия) должны быть основой для классификации схожих групп воздействия (SEG).

SEG могут дополнительно определяться конкретной задачей, положением заготовки (по отношению к зоне дыхания сварщика), наличием или отсутствием LEV и / или другими рабочими факторами.


Эта статья изначально была опубликована в июньском выпуске журнала «Охрана труда и безопасность» за 2011 год.

Об авторе

Джером Э.Спир, CSP, CIH, является директором J.E. Spear Consulting, LP в Магнолии, штат Техас. Чтобы связаться с ним, позвоните по телефону 281-252-0005 или посетите сайт www.jespear.com.

советов по запуску и остановке при дуговой сварке — Baker’s Gas & Welding Supplies, Inc.

Ожидается, что во время сварки у вас закончится электрод еще до того, как вы закончите сварку. Сварщикам важно знать, как снова начать сварку в том месте, где они должны были остановиться, без образования чрезмерного количества следов удара.Следы ударов также известны как дефекты сварки и могут привести к образованию трещин в зоне сварного шва.

Если у вас закончился электрод, немедленно прекратите сварку и замените электрод, чтобы можно было продолжить сварку. После того, как вы перезагрузите электрод и будете готовы снова начать сварку, вам нужно будет зажечь дугу. Чтобы снова успешно начать сварку, вам нужно будет поджечь дугу в точке за пределами точки, в которой вы остановились. Важно, чтобы при зажигании дуги она двигалась в том же направлении, в котором вы будете производить сварку, чтобы ее можно было расплавить и покрыть новым сварным валиком, который вы будете создавать.

Когда дуга будет готова к работе, вы захотите снова приварить конец валика, на котором вы остановились. Как только вы дойдете до точки остановки, вы начнете сварку с той точки, в которой остановились, а затем измените направление сварки и начнете перемещать валик вперед, пока не закроете метку удара. На этом этапе вы должны убедиться, что ваши сварные швы идут в том же направлении, что и исходный сварной шов.

Когда вы достигнете точки, где находится ваша метка удара, вы захотите расплавить эту область, приложив бусину к метке удара.Это расплавит исходную ударную метку и предотвратит образование трещин после завершения сварки. Как только ударная отметка расплавилась должным образом, продолжайте приваривать валик, пока не дойдете до конца свариваемой детали. Когда вы дойдете до конца металла, вам следует вернуться примерно на 1/4 дюйма, чтобы заполнить кратер, оставшийся на конце металла, который вы свариваете. Процесс возврата поможет предотвратить образование трещин в конце области сварного шва и сделает сварной шов более прочным.

Сварка требует специальных знаний о том, как правильно останавливать и запускать сварку. Для достижения наилучшего возможного результата вы должны практиковать остановку и запуск на кусках металлолома. Это поможет вам почувствовать запуск, остановку и зажигание дуги.

Сопутствующие товары

Crown Alloys E 410-16 — электрод 1/8 дюйма — трубка 1 фунт

Артикул: CRO-SE410-EO-BP

Узнать больше

Weldcraft Редкоземельный вольфрам WG018X7

Артикул: WCR-WG018X7

Узнать больше

Lincoln — Электрод-стержень Fleetweld 37 E6013 3/32 5 фунтов

Артикул: LINED033501

Узнать больше

Weldcraft 2% сертифицированный вольфрам WC040X7

Артикул: WCR-WC040X7

Узнать больше

Сообщение «Советы по запуску и остановке при дуговой сварке» впервые появилось на сайте Weld My World.

Как зажигать дугу при сварке — Baker’s Gas & Welding Supplies, Inc.


Изображение предоставлено www.millerwelds.com

Дуговая сварка — один из наиболее часто используемых сегодня методов сварки, в основном благодаря своей универсальности и простоте. Начинающим сварщикам дуговой сварки часто сложно научиться правильно выполнять дуговой сварной шов. Но, проявив немного терпения и времени, можно овладеть этим навыком. Как и в случае с любыми навыками, наличие надлежащих знаний и навыков поможет значительно упростить процесс и привести к высококачественным сварным швам без дефектов.Чтобы научиться зажигать дугу, вы должны попрактиковаться в нанесении сварных швов на запасной кусок металла. Как и любой другой сварочный процесс, дуговая сварка требует от сварщиков практики для достижения желаемых результатов. Чтобы научиться зажигать дугу во время сварки, вы можете сжечь до 40 фунтов электрода.

Для начала вы должны расположить электрод на расстоянии около 1/2 дюйма от области сварки. Следующим шагом должно быть быстрое воткнуть электрод в сварной шов и немедленно вытащить его обратно; этот метод известен как техника джеба.Метод удара требует, чтобы вы ударили электродом по металлу, который вы свариваете, который также известен как ударник, чтобы создать сварной шов. При выполнении этого метода необходимо убедиться, что ход выполняется относительно быстро, чтобы стержень не прилипал к области сварного шва. Если ваш стержень замерзнет относительно металла, который вы свариваете, вам следует увеличить уровень усилителя на десять, пока стержень не освободится.

После успешного создания дуги вы должны оттянуть сварочный стержень примерно на 1/4 дюйма, чтобы он не погас.На этом этапе процесса зажигания дуги вы должны прислушиваться к треску, который поможет вам понять, что ваш электрод держится на правильном расстоянии. Если вы слышите хлопок, сопровождаемый искрами, это означает, что вы слишком далеко. Если вы стали слышать меньше шума во время процесса сварки, это означает, что вы находитесь слишком близко, и дуга погаснет. Если ваша дуга погаснет во время сварки, вам следует снова засунуть ее в сварочную ванну.После некоторой практики вы станете экспертом в зажигании дуги и в том, как держать ее зажженной.

Сопутствующие товары

Blue Demon E7018 5 / 32inx14in 1 фунт Стальной трубчатый электрод

Артикул: WMSE7018-532-01

Узнать больше

Lincoln Установленный спереди AC / DC 225/125 Дуговый сварочный аппарат, 60 Гц

Артикул: LINK1297

Узнать больше

Blue Demon EWG 1/16 Вольфрамовый электрод, 10 шт.

Артикул: WMSTEMM-116-10T

Узнать больше

Линкольн Инвертек V160-T 115/230/1/50/60

Артикул: LINK1845-1

Узнать больше

Пост «Как вызвать дугу при сварке» впервые появился на сайте Weld My World.

Как удалить оттенки тепла (обесцвечивание) после сварки

Очистка сварных швов | Спросите Cougartron | Среда, 18 апреля 2018 г.

Что такое тепловые оттенки и как они создаются?

Оттенки тепла, появляющиеся после сварки нержавеющей стали, — обычное явление в промышленности.

Промышленная терминология признает множество связанных терминов, обозначающих одно и то же явление — обесцвечивание, окись окиси и эффект радуги — лишь некоторые из популярных примеров.

Все они указывают на изменение цвета верхнего слоя нержавеющей стали — вокруг сварного шва и в зоне термического влияния.

Сварка с термическим отпуском

Сочетание цветов в значительной степени зависит от количества тепла, используемого во время сварки — более темные цвета (коричневый, синий и фиолетовый) обычно образуются при более высоких температурах (> 370 ° C или 698 ° F).

Цвета, которые могут образовываться на нержавеющей стали 304 при нагревании на воздухе.Источник: www.bssa.org.uk

Скорость сварки и экранирование также являются важными факторами, которые следует учитывать при обсуждении мер предосторожности .

Но что вызывает симптоматическое изменение цвета?

Как объяснялось в одной из предыдущих статей, нержавеющая сталь является «нержавеющей» из-за ее богатого хромом состава и пассивного внешнего слоя, который помогает ей успешно бороться с коррозией.

Во время сварки структура стали изменяется, и происходит химическая реакция (окисление), при которой отделяет хром от металлической основы, а также толкает его к внешнему слою.

При увеличении количества хрома и кислорода внешний слой стали становится толще и теряет прозрачность. Характерная цветовая гамма — лишь визуальное проявление этого процесса.

Обесцвечивание — это только косметическая проблема?

Привлекательный внешний вид нержавеющей стали, несомненно, ухудшается, когда на ее поверхности появляется обесцвечивание.

Однако реальная проблема связана с нижележащим слоем сплава , обедненным хромом, , который становится чувствительным к коррозии и ржавчине.

Таким образом, мы имеем дело с двойной проблемой.

Восстановление пассивного состояния нержавеющей стали невозможно без предварительного удаления закаленной окалины.

Но как это сделать правильно?

Правильное удаление тепловых оттенков

Для удаления обесцвечивания нержавеющей стали после сварки обычно используются несколько методов: электрохимическая очистка , химическое травление и механическое шлифование и чистка — это лишь некоторые из них.

Щелкните, чтобы узнать больше об этих методах

Однако выбор метода во многом зависит от масштаба проблемы.

Обычно обесцвечивание на более светлые (желтые) оттенки удалить намного легче , поскольку оно образуется под воздействием более низких температур во время сварки.

Электрохимический метод чрезвычайно эффективен в этих случаях, поскольку он успешно удаляет оксиды с поверхности , а восстанавливает антикоррозионный пассивный слой .

Очистка щеткой и шлифовка также могут удалить обесцвечивание, но невозможно гарантировать, что произойдет надлежащая (повторная) пассивация.

Использование травильной пасты широко распространено. Однако следует избегать химического травления из-за вредного воздействия азотной и плавиковой кислот . Здесь мы объяснили все важные причины для здоровья и безопасности.

А как насчет темных (более) тепловых оттенков?

Электрохимическая очистка и пассивация обеспечивают отличные результаты с более темным обесцвечиванием. Однако эффективность используемого аппарата также является очень важным фактором, который следует учитывать.

Мы предлагаем различные машины для очистки сварных швов, разработанные для успешного удаления различных типов оттенков и изменений цвета сварных швов.

Очистители сварных швов Cougartron эффективно удаляют все следы обесцвечивания

В случае маломощных систем процесс удаления окалины может усложниться.

В некоторых случаях необходимо использовать различные методы, но в большинстве случаев наиболее подходящим решением является электролитическая очистка .

Если у вас возникла конкретная проблема, связанная с обесцвечиванием и очисткой сварных швов из нержавеющей стали, позвоните нам или свяжитесь с нами по электронной почте — мы всегда рады помочь!

[email protected]
Тел .: +45 43 20 19 00

Fab Times | Сварка сопротивлением: случайное открытие, помогающее m

Среди случайных изобретений истории есть одно изобретение, которое, кажется, остается незамеченным.Мы воспринимаем многие повседневные вещи как должное, не было бы того, чего мы ожидали, если бы не один процесс: контактная сварка.

Сварка сопротивлением

берет свое начало более 130 лет назад и широко используется в автомобилестроении, авиакосмической отрасли и промышленности.

Быстрый просмотр

Фраза «контактная сварка» происходит от свойств металла электрического сопротивления, выделяя тепло при протекании тока между двумя электродами.

Процесс контактной сварки соединяет две металлические детали путем прижатия электродов к их поверхностям, создавая хорошие точки контакта.Затем между электродами пропускается ток, создавая достаточно тепла, чтобы расплавить металл в точке контакта. Расплавленный металл из каждой детали смешивается, отключение тока приводит к прочному металлическому соединению.

Преимущества контактной сварки

Авторы weldguru.com раскрывают преимущества и недостатки контактной сварки:

Преимущества

  • Более высокие скорости,
  • Отлично подходят для обработки листового металла размером менее 1/4 дюйма
  • Присадочные материалы и расходные материалы не требуются
  • Относительно безопасен из-за требований к низкому напряжению
  • Экологически чистый процесс
  • Соединение сформировано надежное

Недостатки

  • Требования к питанию
  • Неразрушающий контроль
  • Низкая усталость и предел прочности на разрыв
  • Непереносной
  • Высокий износ электродов

Элиху Томсон — отец контактной сварки

Зарядом, который пробудил в жизни работу над электричеством одного из самых плодовитых изобретателей Америки, стала книга по магии.Молодой Элиу Томсон прочитал «Книгу самого волшебника», в которой были даны базовые объяснения головоломок и уловок. Одна глава привлекла его внимание .

… глава об электричестве меня сразу поразила, рассказала мне, как сделать электрическую машину из винной бутылки, и я немедленно принялся за работу, я сделал машину, начал работать, получил свое первое представление об электрических искрах от эта машина, мое первое знакомство с электричеством от этой машины. Я сделал множество устройств, которые рекомендовалось изготовить, например, сосуды с молниями и мелочи притяжения и отталкивания, танцующие фигуры и так далее, и у меня было все оборудование вместе с табуретом, сделанным из бутылок и доски, чтобы изолируйте человека, который хотел, чтобы его обвинили.С этим мой отец накормил масштаб всего этого, и я подумал, что как-нибудь с ним поквитался, поэтому я сделал батарею из пяти банок и ввел их в действие, попросив его принять удар, которого я никогда не слышал после он пережил то потрясение от (sic) замечаний о моем аппарате.

Один из самых плодовитых изобретателей Америки случайно стал отцом контактной сварки.

Во время подготовки лекции по электричеству (одной из пяти курсов) в Институте Франклина в Филадельфии в начале 1877 года я имел наглость пропустить разряд лейденской батареи через тонкую проволочную вторичную обмотку индукционной катушки Румкорфа, в то время как клеммы первичной обмотки из довольно грубой проволоки находились в контакте друг с другом.Поскольку Ruhmkorff был моим собственным, я рискнул сломать изоляцию. На прохождении конденсатора искры около 35 мм. длина, яркая вспышка появилась на концах контактирующей тяжелой первичной обмотки, и впоследствии я обнаружил, что они прочно спаяны друг с другом.

Это подсказало мне возможность электросварки, и позже, примерно в 1885 году, как только представилась возможность, я построил первый электросварочный аппарат, «используя трансформатор для переключения на очень короткую и тяжелую вторичную обмотку, между выводами которой: с помощью подходящих зажимов свариваемые детали удерживались рядом или в контакте.Первые испытания этого устройства были весьма успешными, и сварные швы были выполнены не только между деталями (прутками) из одного и того же металла, но и между многими разными металлами, соединенными таким образом.

Сварка сопротивлением

Существует пять основных способов соединения двух или более металлических частей:

  • Болт
  • Клепка
  • Пайка
  • Дуговая сварка
  • Сварка сопротивлением

Единственный метод из пяти, который не требует дополнительных материалов для соединения металла, — это контактная сварка.Попросту говоря, для контактной сварки нужны два куска металла и электричество.

Различные виды контактной сварки

Несмотря на то, что контактная сварка впервые появилась в мире еще в 1885 году, она по-прежнему остается очень распространенной сваркой в ​​современном мире. В современном производственном мире применяется несколько основных типов контактной сварки. К этим типам относятся точечные и шовные, выступающие, оплавленные и высаженные швы. Давайте посмотрим на различия.

Контактные швы

Шовный сварной шов — это непрерывный сварной шов вдоль стыка.Вы можете увидеть шовную сварку, используемую для создания газовых или жидких соединений для приложений, которые в основном используются в производстве листового металла в современном современном мире. Сварные швы создают очень прочный сварной шов.

Такие объекты, как стальные барабаны, радиаторы и изготовление жестяных банок, все еще можно будет увидеть с помощью сварных швов в 2020 году. Каждый раз, когда вы замечаете прямой или изогнутый сварной шов, это значит, что они были получены в процессе сварного шва.

Контактная точечная сварка

Точечная сварка соединяет два или более листов металла, перекрывая их между двумя электродами.Один электрод регулируемый, другой статический. Через электроды проходит сильный ток, в то время как верхний электрод оказывает давление при движении вниз. На рисунке 1 показано, как выполняется точечная контактная сварка.

Преимущества точечной сварки

  • Начальная стоимость низкая
  • Урожайность выше
  • Не требует особой подготовки
  • Подготовка кромок не требуется
  • Автоматический или полуавтоматический режим

Недостатки точечной сварки

  • Работы, требующие большей толщины, нельзя сваривать точечной сваркой
  • Изначально стоимость оборудования высокая
  • Обслуживание оборудования требует более высокого уровня подготовки
  • Применения для точечной сварки
  • Авиационная и автомобильная промышленность
  • Производство контейнеров
  • Сталь Мебель домашняя

Контактная сварка швов

Точечная и шовная сварка тесно связаны.Основное различие между этими двумя методами заключается в том, что колеса с приводом от электродвигателя перемещают электроды при шовной сварке.

Обычно шовная сварка используется для создания водонепроницаемых или сплошных газовых соединений, например газовых баллонов. См. Рисунок 2 для иллюстрации процесса шовной сварки.

Преимущества сварки швов

  • Меньшее перекрытие по сравнению с другими методами
  • Возможность выполнения нескольких параллельных швов
  • Возможность создания жидкостных или газонепроницаемых швов

Недостатки шовной сварки

  • Оборудование дороже точечной сварки
  • Любая толщина более 3 мм становится проблемной
  • Шовная сварка выполняется только по прямым линиям
  • Применения для сварки швов
  • Используется для алюминия, нержавеющей стали и никелевого сплава

Контактная проекционная сварка

Контактная сварка с выступом — это модифицированная форма точечной сварки, которая используется для создания нескольких отдельных точечных контактов.Это используется, чтобы сконцентрироваться на токе, который используется во время всего процесса. В большинстве случаев он образует различные небольшие выступы на одном куске свариваемого материала.

Некоторые из наиболее распространенных выступов могут быть закругленными ямочками, круглыми и удлиненными гребнями. Когда выступы выделяют тепло, они разрушаются при образовании сварочного шва. После того, как процесс охлаждения начнется, вы заметите несколько сварных самородков, удерживающих сварной шов вместе. На рисунке 3 показан процесс выступающей сварки.

Некоторые типичные производства с использованием выступающих сварных швов используются в электротехнике, автомобилестроении и строительстве. Как правило, это происходит из-за твердыни, создаваемой этим сварным швом.

Преимущества проекционной сварки

  • Правильный тепловой баланс легко достигается
  • Возможность расположить сварные швы ближе, чем при точечной сварке
  • Лучше однородность и внешний вид, чем при точечной сварке
  • Легче для сварных участков, недоступных для точечной сварки.
  • Возможность одновременной сварки нескольких точек

Недостатки проекционной сварки

  • Любые металлы, не способные поддерживать выступ, приводят к плохим сварным швам
  • Добавление проекции требует дополнительных операций
  • Дорогая начальная стоимость оборудования
  • Аппараты для проекционной сварки
  • Мелкие крепежные детали, приваренные к более крупным деталям
  • Сварочные решетки с перекрестной проволокой, холодильные конденсаторы
  • Нержавеющая сталь

Контактная сварка оплавлением

Сварка оплавлением — это форма сварки, не требующая присадочного материала.Он подает прямой ток на металл, позволяя зазор между двумя частями образовывать дугу, которая плавит металл, создавая сварной шов.

Они часто используют сварку оплавлением для более толстых деталей. Подумайте о производстве таких продуктов, как тяжелые якорные цепи, рельсы и трубы. Сталь — наиболее часто используемый материал для контактной сварки оплавлением. Они также могут использовать его для обработки никеля, алюминия и титана.

Контактная сварка оплавлением / стыковая сварка

Оплавление и стыковая сварка решают одни и те же задачи, но по-разному.Эти два метода соединяют концы проволоки, стержней, трубок или листов. Разница между сваркой оплавлением и стыковой сваркой заключается в возникновении электрической дуги: при оплавлении возникает электрическая дуга в пространстве между двумя материалами; стыковая сварка возникает в результате электрического сопротивления двух поверхностей. На рис. 4 показаны методы сварки оплавлением / стыковой сварки.

Преимущества оплавления / стыковой сварки

  • Процесс быстрее и дешевле
  • Подготовка поверхности сварного шва не требуется
  • Снижает требования к мощности
  • Возможность соединения различных типов металлов с разной температурой плавления

Недостатки оплавления / стыковой сварки

  • Повышенная опасность пожара
  • Металл теряется при обшивке и осадке
  • Трудно держать два металлических куска параллельно
  • Применения для сварки оплавлением / стыковой сваркой
  • Авто- и авиационная продукция
  • Бытовая техника
  • Сварочные стержни, прутковые фитинги и металлические листы

Металлические типы

Специфические процессы контактной сварки зависят от типа металла, его толщины и конструкции соединения.

Следующие основные металлы можно сваривать контактной сваркой:

  • Алюминий
  • Инконель
  • Низколегированная сталь
  • Низкоуглеродистая сталь
  • Магний
  • Монель
  • Никель
  • Нейзильбер
  • Драгоценные металлы
  • Нержавеющая сталь

Следующие металлы можно сваривать, но они обычно не используются:

  • Высокоуглеродистый
  • Средний углерод
  • Стальные сплавы
  • Электроды

Выбор электродов становится важным для улучшения электрических термических / механических характеристик.

Следует учитывать диаметр контактной площадки электрода; если площадь слишком мала, это приведет к получению швов меньшего размера с недостаточной прочностью; слишком большой диаметр электрода приведет к непостоянным и нестабильным характеристикам роста сварного шва.

Электрод должен быть способен:

  • проводить ток к заготовке
  • механически закрепить заготовку
  • отводят тепло от заготовки

Материалы, из которых изготовлен электрод, должны выдерживать высокие нагрузки при высоких температурах, сохраняя при этом соответствующую электрическую и теплопроводность.«

Высокий уровень тока, проходящего через электроды, в конечном итоге приводит к двум важным проблемам : геометрическим и металлургическим изменениям.

Геометрические изменения: диаметр кончика электрода увеличивается из-за износа и деформации. Примеры включают точечную коррозию и образование грибов.

Изменения в металлургии: Свойства материала вблизи поверхности наконечника изменяются во время контактной сварки. Электрод смешивается с покрывающими и листовыми материалами, а при перегреве наконечник размягчается.

В сумме

Случайное изобретение Элиу Томсона улучшило производственный процесс.

Похожие записи

Художественная ковка это: Кованые изделия как воплощение искусства

Как самому сделать солнечную батарею: Как сделать солнечную батарею своими руками

Генератор бензиновый самый маленький: 10 самых маленьких генераторов — рейтинг 2020

Автор alexxlab

Просмотр всех записей alexxlab →

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *