Сварочные аппараты TIG аргонодуговой сварки

Аргонодуговая сварка используется в промышленности и для единичных сварочных работ для создания качественного шва и надежного соединения деталей. Особенности такого метода заключаются в использовании инертного газа аргона. Он тяжелее гелия и образует на месте сваривания газовую подушку, которая полностью вытесняет кислород и другие примеси. Это позволяет добиться высокого качества шва и его надежного сцепления.

Преимущества аргонодуговой сварки позволяют применять ее для сваривания сплавов различного состава, нержавеющего и цветных металлов, с которым сложнее всего работать.

Такие качества аргонодуговой сварки объясняют популярность TIG сварки.

Особенности TIG сварки

Метод появился почти 180 лет назад и отличался способностью соединять между собой ранее не свариваемые материалы.

Для этого создается электрическая дуга, помещенная в аргон. Это позволяет добиться более глубокого и узкого шва и защиты от атмосферных газов. Метод позволяет решить проблемы с соединением деталей горючих на воздухе металлов, таких как алюминий. Он предотвращает доступ кислорода, который легко взаимодействует с металлом и образует на его поверхности прочную оксидную пленку.

Основной элемент сварочного TIG аппарата – вольфрамовый электрод. Он может участвовать при работе со всеми видами сталей и других сплавов благодаря высокой температуре плавления вольфрама, равной почти 3900 С. Даже при таких условиях он сохраняет свою устойчивую структуру. Потребуется лишь его регулярная заточка для получения более точного и качественного шва.

Вольфрамовый электрод особым образом закреплен внутри горелки, в которой он окружен инертным газом. Подачу газа производят при помощи специальной кнопки на поверхности горелки.

Для создания особо прочного шва, устойчивого к разрывам и изломам, в зону электрической дуги подается присадочная проволока. В автоматизированных сварочных автоматах процесс регулируется оператором дистанционно. В ходе ручной сварки присадочную проволоку подает сварщик самостоятельно.

Преимущества и недостатки аргонодуговой TIG сварки

Особенности устройства аппарата для аргонодуговой сварки, его составные компоненты и технологические особенности определяют его положительные и отрицательные стороны.

Можно выделить следующие преимущества аргонодуговой TIG сварки:

• Для работы аргонодугового аппарата используется инертный газ аргон. Он недорогой и неприхотливый. Кроме того, применение аргона не требует создания специальных защитных условий, без которых не обойтись при работе с другими инертными газами.
• 
  Аргон тяжелее воздуха и образует газовую ванну в рабочем участке. Благодаря этому удается предотвратить попадание туда кислорода и других атмосферных газов, создающих пористость шва. В результате сварочный шов получается качественным, надежным и равномерным, без трещин и иных дефектов.
• 
  При работе с некоторыми металлами процесс осложняется образованием на них прочной оксидной пленки, которая препятствует надежному свариванию деталей. Аргон защищает рабочую поверхность от образования оксидной пленки.
• 
  В процессе использования TIG сварки можно применять как прямой, так и переменный ток. Это зависит от условий работы и состава материала. При этом может уменьшаться внутреннее напряжение даже без использования защитного газа.
• 
  Использование присадочной проволоки при аргонодуговой сварке исключает вероятность разбрызгивания металла.
• 
  Получившиеся в результате изделия и швы не нуждаются в дополнительной обработке и защите.
• Аппараты аргонодуговой сварки TIG позволяют работать с большинством сплавов и металлов, что объясняет его популярность в большинстве промышленных процессах.

Не стоит пренебрегать и слабыми качествами TIG сварки:

• Работа на открытом воздухе может привести к сбиванию ветром потока инертного газа и ухудшению качества шва. Необходимо защитить рабочее место от доступа прямого сквозняка или ветра.
• Поверхность изделия и кромки металла предварительно необходимо очищать от масла, грязи и оксидной оболочки. Для этого можно использовать специальные растворители или механические приспособления.
• Нельзя держать горелку под острым углом наклона. Это может усложнить процесс и сказаться на качестве результата.
• На месте зажигания электрической дуги образуется отметка, которую необходимо будет очистить.

Зная все слабые и сильные стороны аргонодуговой TIG сварки можно подготовиться к работе и возможным сложностям.

Сфера применения TIG сварки

Способность соединять в процессе TIG сварки большинство металлов и сплавов позволяет успешно использовать данный вид сварке в различных промышленных областях:

• Кораблестроение и авиастроение;
• 
  Космическая промышленность;
• 
  Автомобилестроение;
• 
  При изготовлении большинства промышленных изделий и сложного оборудования;
• 
  Для изготовления хирургических и прочих медицинских инструментов;
• 
  В электротехнике и инженерной отрасли.

Нередки случаи использования этого вида сварки в домашних условиях, например для починки радиаторов.

В зависимости от сложности используемого материала и сферы его предназначения, существует два режима работы с TIG оборудованием.

Постоянный ток применяется для большинства случаев работы, в частности для соединения сталей и нержавейки, и отличается экономичностью затрат электричества. Также он позволяет проварить детали на большую глубину и получить красивый узкий шов. Этот режим позволяет проводить сварочные работы намного быстрее, чем в случае с переменным током.

При использовании переменного тока удается эффективнее очистить поверхность металла от оксидной пленки.

Основные виды сварки | Полезная информация | Cписок категорий | Блог

Сварка электротоком делится на 2 принципиальных класса: недуговая и дуговая.

Недуговую сварку чаще называют контактной. В контактной сварке электроды, подающие ток, прикладываются непосредственно к металлу, который сваривают. Сквозь метал, расположенный между поднесенными электродами, подается короткий, но очень мощный разряд тока (тысячи ампер). Сплавление при этом получается только между приложенными электродами. Если электроды расположены прямо друг против друга, то сварное соединение получается точечным. Хотя точечная сварка – не единственный вид контактной сварки, но зато самый распространенный. Поэтому понятия «точечной сварки» и «контактной сварки» часто используют в виде синонимов. Напряжение точечной сварки составляет считанные вольты. Поэтому контактная сварка применяется преимущественно для скрепления тонколистового металла. Например, в автомобилестроении.

В строительстве гораздо большее распространение получила сварка электродуговая. При электродуговой сварке между источником тока (электродом) и свариваемым металлом находится небольшой промежуток, заполняемый электрической дугой. Ошибочно предполагать, что это промежуток воздуха. Это промежуток ионизированного газа, проводящего ток. Дуговая сварка, как мы ее представляем сегодня, без газа невозможна. Просто газ может подаваться из отдельного баллона, а может образовываться в результате горения обмазки электрода.

Самыми распространенными в строительстве являются следующие технологии:

• ММА (в отечественной классификации – ручная дуговая сварка, или РДС)
• TIG (аргоно-дуговая)
• MIG-MAG (полуавтоматическая, проволокой).

ММА

Популярность данного вида сварки предопределена как раз отсутствием необходимости таскать с собой баллон с газом. Обмазка электрода – и есть «застывшее» газовое облако. Как только электрод коснется металла и полученный ток короткого замыкания расплавит металл электрода, расплавится и обмазка вокруг него. Образовавшееся облако газа обеспечит проводящую ионизированную среду для дуги и защиту расплавляемого металла от доступа кислорода.

Электроды подбираются по типу металла и диаметру. Тип металла важен, так как в процессе работы метал стержня электрода капля по капле перетекает в свариваемый метал и сплавляется с ним. Для крепкого соединения металл стержня электрода и свариваемый метал должны быть идентичны. На упаковке электродов всегда указывается, для каких металлов подходят данные электроды.

После того, как определились с типом электрода, необходимо определиться с его толщиной. Вопрос новичка: зачем нужны электроды разных диаметров? Все просто. Чем толще электрод, тем больше сила тока, которая его может расплавить. То же и с кромками свариваемого металла. Поэтому толщина электрода подбирается под толщину свариваемого металла. Для черных металлов рекомендуется:

Технология ММА позволяет работать с большинством распространенных металлов, за исключением алюминия и сплавов на его основе. Хотя теоретически и это возможно при наличии помощника, если добиться, чтобы зачищенные алюминиевые поверхности не успевали покрыться пленкой до расплавления. Но правильнее, конечно, просто использовать подходящие для этого сварочные технологии.

TIG

Потребители сварки TIG – сплошь профессионалы и продвинутые пользователи, причем почти поголовно не строительного направления. TIG обеспечивает более аккуратные швы, но сильно уступает ММА в производительности и простоте использования.

Например, многие «любители», отточив свое мастерство на аппаратах ММА, испытывают досаду от неудач при первом опыте с TIG. Оказывается, в отличие от ММА, зажечь дугу аппаратом TIG, если только он не оборудован таким устройством, как осциллятор, непросто. (А практически все аппараты «2 в 1» не оборудованы, конечно). Чиркает сварщик вольфрамовым электродом – искра есть, а дугу поднять не получается. Но вот бывалый сварщик подкладывает под электрод кусочек угля – и дуга пошла без проблем. Не случайно, что в продажах розничных магазинов специализированные аппараты TIG редко превышают долю в 1%.

Отдельного упоминания в сварке TIG заслуживают аппараты с возможностью переключения на режим переменного сварочного тока, т. н. AC/DC. Вот эти аппараты и являются основным оборудованием для сварки алюминия. Именно они преимущественно и составляют этот самый 1% TIG в розничных продажах сварочного оборудования.

MIG-MAG

Полуавтоматическая сварка проволокой применяется в основном для сварки листового металла. Поэтому традиционно ее основная сфера применения – кузовной ремонт, а также строительство конструкций из черного тонколистового металла. Использование проволоки вместо сменных электродов сильно повышает производительность. На бытовых аппаратах используются катушки емкостью 1 и 5 кг, а на профессиональных – 5 или 15 кг.

Проволока может использоваться как обычная (без обмазки), так и с обмазкой (т.н. флюсовая). В первом случае обязательно применение баллона с газом (режим GAS). Во втором баллон не требуется (NO GAS). Несмотря на то, что работать без баллона удобнее, в продажах с большим отрывом лидирует проволока без обмазки. Причина банальна: она гораздо дешевле флюсовой. Кроме того, многие профессионалы считают, что аккуратность швов в среде газа от баллона получается выше.

Несмотря на то, что данный вид сварки тоже относится к электродуговой, принцип устройства у MIG-MAG принципиально отличается от принципов MMA и TIG. В ММА и TIG важно поддерживать стабильность тока, несмотря на колебания электрода, в MIG-MAG важно поддерживать стабильность напряжения дуги. А сила сварочного тока в аппаратах MIG-MAG – показатель условный (хотя по привычке, выработанной в ММА, большинство ориентируется именно на него). Сила сварочного тока в MIG-MAG будет зависеть от выставленного напряжения, диаметра используемой проволоки, применяемого газа и скорости подачи проволоки. Так что сделать из аппарата ММА полуавтомат MIG-MAG путем приделывания блока подачи проволоки и горелки не получится.

Автор текста: Ю.Шкляревский

Типы электродов. Сварка электродов для начинающих!

Существует три типа электродов:
1) Электроды для сварки алюминия
2) Электроды для сварки нержавейки
3) Электроды для сварки чугуна

Электроды для сварки алюминия

Трудности при сварке металла и его сплавов – наличие окисной пленки. Она может нарушить стабильность процесса сваривания, что повлияет на качество формирования шва. Для удаления окисной пленки в состав покрытия проводов добавляют фтористые и хлористые соли щелочных и щелочноземельных металлов.

Электроды для сварки нержавейки

Выбор изделий зависит от типа стали:

• Для соединения сталей кипящего типа
  (низкоуглеродистая и слабораскисленная сталь) можно брать проводник с любой обмазкой.
• 
  Сварить полуспокойную сталь позволит электрод с основной или рутиловой обмазкой.
• 
  Конструкции из спокойной стали подвергаются серьезным динамическим нагрузкам, могут эксплуатироваться при низких температурных режимах, поэтому используется стержень с основной обмазкой.

На качество шва влияет и стабильность горения дуги. Выбранный электрод должен отвечать типу применяемого тока. Для сварочных стержней с основной обмазкой нужен только постоянный ток, для остальных электродов с кислым, рутиловым и целлюлозным покрытием допустимо использовать переменный либо постоянный ток.

Электроды для сварки чугуна

Для того чтобы выбрать сварочный материал, необходимо определиться с техникой сварки. Для соединения чугуна холодной технологией нужно брать проводники в составе которых идет никель и медь. Горячая сварка чугуна может проводиться стальными электродами, но чаще всего используются проводы с чугунным стержнем марки А или Б. Первый вариант изделий «А» используется для газовой или дуговой сварки, а вот второй – для дуговой холодной либо горячей. 

Сварка электродом для начинающих

Для работы понадобятся электроды и сварочный аппарат. Проводников берите побольше (новичкам лучше использовать стержни диаметром в 3мм), так как в процессе работы их будет испорчено достаточное количество, пока вырабатывается техника.

Ход выполнения сварки следующий:

1.    Поставьте около себя огнетушитель. Даже небольшие остатки проводов могут вызвать возгорание.
2.    Закрепите зажим с заземлением на поверхности свариваемой металлической детали.
3.    Проверьте, чтобы кабель был надежно вставлен в держатель и хорошо заизолирован.
4.    На панели сварочного аппарата выставите значение тока (должно соответствовать диаметру купленного электрода).
5.    Пробуйте зажечь дугу, поставив стержень под углом 60 градусов к изделию.
6.    Проведите по поверхности, а после того, как появится искра, следует приподнять электрод на 5мм от поверхности металла.
7.    Держите зазор в 5мм на протяжении всего сварочного процесса.

Дугу при этом нужно перемещать плавно по горизонтали, совершая колебательные движения. Если расправленный металл направлять в центр дуги, то получится ровный шов.

Как правильно варить электродами

Используют два способа:

• Метод касания

Нужно разогреть кончик провода горелкой и постучать им по детали. Затем проведите концом электрода по свариваемой поверхности.

• Метод чирканья

Быстро проведите концом стержня по поверхности металла без предварительного нагрева. Подождите, пока дуга разгорится, а затем приступайте к сварке.

Отрывать резко электрод от поверхности детали нельзя, иначе дуга погаснет и на конце шва появится углубление. В результате этого произойдет дальнейший раскол соединения. Вместо этого подержите проводник несколько секунд в одном положении и затем плавно отведите его в сторону.

При сварке залипает электрод

Начинающие сварщики часто покупают бюджетные модели сварочных аппаратов (без функции предотвращения заливания электрода) и из-за отсутствия опыта сталкиваются с прилипанием стержня к металлу.

Причины:

• Высокая влажность провода.
• Дуга поджигается неправильно.
• Некачественный электрод.
• Сварочная техника неверно настроена.
• Поверхность детали плохо подготовлена.

Избежать проблем помогут выставленные параметры тока на инверторе, качественные электроды и правильное поджигание дуги.

Сварка тонкого металла

Чтобы не прожечь изделие, необходимо располагать проводник в пределах 45-90 градусов к свариваемой поверхности. Соединение следует выполнять углом вперед.

Виды сварочных аппаратов.

Соединять друг с другом различные металлические детали можно различными способами – при помощи болтов, заклепок, специального клея, методом ковки и др. Но для высококачественного соединения необходимо использовать сварку – газовую или электрическую. Наиболее распространены доступные по цене простые электрические сварочные аппараты, позволяющие быстро получить надежный, долговечный и герметичный шов. Электросварка – это процесс, при котором образование сварной ванны и соединение заготовок осуществляется при помощи электродуги. Она зажигается на конце электрода или специальной электродной проволоки. Температура электрической дуги может достигать 5000 градусов по Цельсию. Это намного выше температуры плавления, которую имеют все известные к настоящему моменту металлы.

Сварочный агрегат обязательно есть в наличии у любого мастера, работающего с металлом. Бытовые модели сварочников станут отличным подспорьем для владельцев гаражей, частных домов и т.д. Для того чтобы заварить треснувшую лопату, отремонтировать железные ворота и т.п., особых навыков не нужно – достаточно варить на уровне третьего разряда. Сварочное оборудование различного назначения представлено на современном рынке в очень широком ассортименте. Об основных его видах мы и поговорим в данной статье.

Сварочные трансформаторы

Это самые «древние» аппараты, отличающиеся простотой конструкции, надежностью и невысокой ценой. В обслуживании такие сварочники неприхотливы. Они до сих пор применяются для сваривания черных металлов посредством переменного тока – как встык, так и внахлест. Когда-то варили только с их помощью, и добивались хорошего качества сварного соединения даже в самых ответственных конструкциях. Любой трансформатор предполагает наличие стального сердечника (выполняет функцию магнитопровода) и двух изолированных катушек. Первичная катушка подсоединяется непосредственно к источнику тока, а вторичная подает ток на минусовой кабель, идущий к держаку с электродом. Для проведения настройки характеристик тока сварки используется специальная рукоятка, которая находится на верхней крышке трансформаторного сварочного блока. При параллельном соединении катушек диапазон регулировки рабочих параметров – 65/460 А, при последовательном соединении – 40/180 А.

В настоящее время сварочники трансформаторного типа целесообразно использовать тогда, когда особых требований к качеству шва нет. Основная сфера применения трансформаторов – ручная дуговая сварка черных металлов (главным образом – низколегированных сталей). Такого оборудования вполне достаточно для проведения сваривания железных заборов, ворот, решеток и др. В общем – любых металлоконструкций, не несущих больших нагрузок.

Как уже говорилось, трансформаторы стоят недорого, отличаются длительным сроком службы и хорошей ремонтопригодностью. Но имеют они и существенные минусы. Это значительный вес и габаритные размеры, а также — сравнительно невысокое качество шва, улучшить которое можно только с помощью использования дорогостоящих стабилизирующих дугу электродов. Коэффициент полезного действия таких агрегатов в среднем составляет около 73%. Это достаточно низкий показатель.

Учиться варить с помощью трансформатора довольно сложно. Основные трудности создает нестабильная дуга, которую новичкам тяжело зажигать и поддерживать. Но в такой «учебе» есть и свои плюсы. Если освоить сварочный трансформатор, то сварка с использованием выпрямителей или инверторов не вызовет никаких затруднений. Все зависит от опыта. Некоторые сварщики «старой школы» настолько привыкли к трансформаторам, что никакие «новинки» им не нужны. Высококлассные специалисты могут идеально проварить при помощи самого «древнего» аппарата любые высокоответственные швы, например, соединить водопроводные трубы высокого давления или трубы подачи газа.

Сварочные выпрямители

Второе поколение сварочных аппаратов – это так называемые выпрямители. Они преобразуют переменный ток электрической сети в постоянный. Данный вид сварочников состоит из трансформаторного силового блока, модуля-выпрямителя, пускорегулирующих и защитных электроузлов. Все выпрямители работают по следующему принципу: переменный сетевой ток проходит через цепь вторичной обмотки к выпрямителю, где и происходит его преобразование в постоянный сварочный ток. Для улучшения рабочих характеристик современные агрегаты обязательно оснащаются дросселем. Такое оборудование «выдает» не просто непрерывную электрическую дугу. Она отличается еще и высоким уровнем стабильности. Это дает возможность очень широко применять выпрямители в различных отраслях промышленности, производства и строительного сектора. Сварное соединение, полученное при помощи постоянного тока, на порядок выше по качеству, чем при использовании трансформаторов, работающих исключительно на «переменке».

Сварочные выпрямители подходят для сваривания не только черных, но и цветных металлов. «Справятся» такие агрегаты и с «нержавейкой», и с различными видами чугуна. Потребуется только приобрети соответствующие электроды. Стабильная, ровная и легкозажигаемая дуга позволяет качественно варить посредством выпрямителя даже новичкам. Стоят сварочные аппараты данного вида подороже трансформаторов. Есть у них и определенные недостатки. Это значительная потеря мощности (ее очень много «идет» на выпрямление переменного тока) и неустойчивость к перегреву. Требуется регулярно проверять исправность вентиляторов, так как при недостаточном охлаждении аппарат вполне может «сгореть». Весят выпрямители тоже прилично, хотя и поменьше, чем трансформаторы.

Сварочные инверторы

Сварочные инверторы работают по следующему принципу: переменный ток сети поступает на выпрямитель, затем он проходит через инверторный модуль, где вновь преобразуется в переменный – только уже с высокой частотой; после ток подается в еще один выпрямитель. Таким образом, на выходе мы имеем постоянный ток с очень высокими показателями мощности.

Поэтому инверторы можно применять на «проблемных» объектах: когда провода слишком длинные, либо в качестве источника тока используется жидкотопливный генератор. Сварочные агрегаты инверторного типа отлично подходят для сваривания любых металлов любыми видами электродов. Высокое качество соединения достигается даже при сильных колебаниях сетевого напряжения. Такие аппараты идеальны как для профессионалов, так и для тех, кто хочет научиться варить. Недостатков у инверторов нет. Первые модели были неустойчивы к повышенной влажности и пыли, но теперь производители решили эту проблему.

Сварочные полуавтоматы

Полуавтоматические сварочные аппараты представляют собой комплект из источника тока (это и есть сам сварочник) и блока подачи сплошной электродной проволоки. Он может быть как интегрированным в сварочную установку, так и отдельным. Агрегаты называются полуавтоматическими потому, что подача проволоки является автоматизированной. Таким оборудованием осуществляют сваривание в среде защитных газов – активных либо инертных. При сгорании флюсовой проволоки в области ванны расплава образуется защитное газовое облако. В этом случае дополнительно использовать газовые баллоны не требуется. Они нужны при сварке с применением металлической проволоки без обмазки. Для работы с черными металлами и их сплавами необходим углекислый газ. Алюминиевые детали сваривают при помощи аргона и т.д.

Полуавтоматы позволяют добиться отличного качества шовного соединения. Во-первых, швы получаются непрерывными, так как менять никакие штучные электроды не требуется. Во-вторых, защитные газы обеспечивают хороший провар, прочность и герметичность шва. В-третьих, разбрызгивание металла практически отсутствует. С помощью различных газов/флюсов и их смесей можно соответствующим образом изменять свойства ванны расплава – придавая соединению повышенную антикоррозийную стойкость, пластичность и др.

Преимуществами полуавтоматов являются также высокая производительность и возможность качественно проваривать тонкостенный металл. К недостаткам сварочников полуавтоматического типа можно отнести высокую стоимость, необходимость заправки газовых баллонов (при использовании «голой» проволоки) и приобретение дополнительных расходных материалов для работы в газовой среде (сопла, диффузоры и др.). Данные сварочные установки широко применяются в промышленности и производстве. В частности – в сфере автомобилестроения и авторемонта. Для новичков можно порекомендовать сварку флюсовой проволокой.

Оборудование для аргонодуговой сварки

Процесс аргонодуговой сварки требует достаточно большого практического опыта и наличия теоретических знаний. Сваривание происходит при помощи неплавящихся электродов – вольфрамовых, циркониевых, графитовых или гафниевых. В качестве защитного газа «идет» гелий либо аргон – в зависимости от типа электрода. Аргонодуговая сварка позволяет получать швы высочайшего качества. Варить можно различные виды «черной» стали – конструкционную, низколегированную, высоколегированную, оцинкованную, углеродистую, гальванизированную и др. А также цветные металлы: медь, титан, алюминий, латунь, магниевые сплавы и др.

Оборудование для аргонодуговой сварки является профессиональным и стоит довольно дорого. Неплавящиеся электроды – самые дорогостоящие из всех. Рабочий процесс гораздо сложнее, чем при других видах сварки, поэтому качество конечного результата зависит в первую очередь от квалификации сварщика.

Сварочные агрегаты

Для проведения сварочных работ в полевых условиях и на объектах, где отсутствует электричество, понадобится сварочный агрегат. Такие установки совмещают в себе сварочник и автономную жидкотопливную электростанцию. Это достаточно громоздкое оборудование. Инверторные модификации отличаются меньшими размерами и весом. В быту данный вид сварочных агрегатов используется очень редко. Основная сфера его применения – это строительство и монтаж трубопровода. Сварочный аппарат можно «запитать» и от отдельного генератора. Обычный бытовой генератор использовать нежелательно. В продаже есть специальные генераторы, рабочие характеристики «заточены» именно под сварку.

Сварка без электричества от аккумулятора и сварочного карандаша

Сварка без электричества: аккумулятор и термитный карандаш

В особо отдаленных уголках нашей страны, очень часто приходится варить без электроэнергии. Способы сварки без электричества бывают разными, например, используя газ или специально предназначенные для этих целей приспособления.

Одним из таких приспособлений, является сварочный карандаш, который был придуман В. Буряком из Лисичанска. На вид, это обычный кусок проволоки, покрытый специальным составом для розжига. Подобно спичке зажигается сварочный карандаш, и им можно варить простые конструкции, не используя для этого электричество.

Способы сварки без электричества

Первый и достаточно распространённый способ сварки, это сварка с использованием кислорода и ацетилена. Нового в ней ничего нет, но электричество при этом не понадобится. Поэтому, там, где его нет, на помощь приходит газовое оборудование.

При этом существует один существенный недостаток, который связан с большими габаритами и массой подобного оборудования. Тягать его с собой, где-то, очень сложно и накладно.

Сварка от аккумулятора

Второй способ сварки без электричества, связан, с уже вышеупомянутым сварочным карандашом или электродом, как его часто называют. Кстати, таким уникальным по своему способом, нередко пользуются железнодорожники, когда нет возможности заменить рельсу, а ремонт нужно выполнить очень быстро. В таком случае, они прибегают к использованию термитного карандаша для сварки. Более подробно про его конструкцию, мы расскажем дальше.

Третий способ, весьма экзотический, и он связан с использованием автомобильных аккумуляторов большой ёмкости. Некоторые сварщики прибегают и к такому способу. Например, берут 2-3 аккумулятора, ёмкостью в 60-70 А/Ч и подключают их последовательно друг к другу. При этом минус от АКБ идёт на металл, а плюс от аккумулятора подключается к электроду. Подробней об этом, можно узнать на сайте mmasvarka.ru

В полевых условиях, когда электричества под рукой нет (имеется в виду 220-380 Вольт), сварка от аккумулятора приходит на помощь. Но и тут есть одна маленькая проблема. На всю кажущуюся простоту, такая сварка серьёзно портит автомобильный аккумулятор, да и с учётом небольшой ёмкости АКБ, хватает её на очень короткий промежуток времени.

Как варить без электричества сварочным карандашом

Основой данной идеи стала самая обыкновенная спичка. Именно она подсказала В. Буряку будущее устройство сварочного карандаша. Здесь, как и в случае со спичкой, также есть свой «запал», который позволяет гореть электроду без электричества.

Рассмотрим подробно изготовление сварочного карандаша:

• За основу «электрода» берётся обычная стальная проволока, диметром до 3 мм;
• На проволоку наносится специальная смесь, состоящая из 24% алюминиевых опилок и 76% железной окалины. Для замешивания смеси используется клей. Получается такое себе «электродное покрытие»;
• Чтобы зажечь сварочный карандаш, по принципу спички, нужна бертолетовая соль (1 часть) и алюминиевые опилки (0,5 части). Бертолетовая соль замешивается на клею, также с алюминиевыми опилками, после чего полученная масса наносится на конец стальной проволоки с обмазкой. На этом все — термитный карандаш для сварки готов!

Чтобы его зажечь понадобится огонь. При помощи такой сварки без электричества, вполне удастся сварить простую металлоконструкцию, не прибегая ни к чему более.

Поделиться в соцсетях

Аргонная TIG сварка | Лаборатория сварки

Аббревиатура TIG расшифровывается как Tungsten (вольфрам) Inert (инертный) Gas (газ). То есть, TIG сварка означает — сварка вольфрамовыми электродами в среде инертного газа. При этом металл (в виде прутка) для заполнения шва (если это необходимо) подается второй рукой. В качестве инертного газа чаще используется аргон, он защищает металл, разогретый дугой до высокой температуры, от газов воздуха — кислорода, азота, водяного пара. Инертный газ непрерывно подается в зону горения дуги. Выглядит это так:

TIG сварка

Конструкция горелки TIG сварки

Реже используется гелий, из-за высокой стоимости и большего расхода (из-за меньшей плотности). Однако, при одном и том же значении тока, дуга в гелии выделяет в 1,5-2 раза больше энергии, чем в аргоне. Это способствует более глубокому проплавлению металла и значительно повышает скорость сварки. Поэтому при сварке тугоплавких металлов отдают предпочтение гелию. Смесь аргона и гелия (оптимальный состав содержит 35-40% аргона и 60-65% гелия) имеет преимущества обоих газов: аргон обеспечивает стабильность дуги, гелий — высокую степень проплавления.

Преимущества

• TIG сварка отличается чистым, аккуратным и точным сварным швом.
• TIG сваркой можно сваривать больше металлов чем любым другим способом сварки. Качественно свариваются коррозионностойкая сталь, алюминий, магний, медь, бронза и др.
• TIG сварка позволяет лучше контролировать сварочную ванну и весь процесс в целом, что позволяет делать аккуратные и точные швы. В процессе сварки нет искр и брызг (если все делается правильно), т.к. присадочный металл подается без избытка. На шве нет шлака, а воздух не задымляется, как при сварке покрытыми электродами.

Выбор и заточка вольфрамовых электродов

Вольфрамовые электроды бывают разных размеров и состава.

Вольфрамовые электроды

Как понятно из названия, вольфрамовые электроды делаются из вольфрама, которого в них 97-99,5%. При этом, в зависимости от условий использования, применяются различные добавки. Вольфрам имеет очень высокую температуру плавления (3380°C), самую высокую из металлов. Поэтому, сделанные из него электроды способны относительно успешно противостоять высокой температуре дуги.

* — цифра в маркировке обозначает концентрацию оксида, и есть электроды с меньшими концентрациями, например WL-15 (золотистый), содержащий около 1,5% оксида лантана. Они имеют и другой цветовой код.

Даже если два электрода относятся к одному типу и имеют одинаковую концентрацию легирующей добавки, но произведены разными фирмами, они могут заметно отличаться в работе. Большое значение имеет размер зерна, структура и распределение оксида. Поэтому аккуратнее выбирайте производителя.

Выбор диаметра электрода:

Большое значение имеет заточка электрода, причем со временем электроды деформируются и заточку нужно обновлять. При сварке постоянным током используется конусовидная заточка, при переменном токе делается округлый кончик.

Длина заточки влияет на глубину и ширину шва при сварке, её размер около 2-0,5 диаметра электрода. Ширина зоны проплавления уменьшается с увеличением длины заточки, а при малой длине заточки заметно снижается глубина проплавления. На стабильность дуги также влияют риски, образующиеся при заточке. Для стабильного горения дуги риски должны располагаться строго вдоль оси электрода, а их величина должна быть минимальной. Наилучшим вариантом является полировка электрода после его заточки. Также на горение дуги влияет притупление на кончике. Диаметр притупления выбирается в зависимости от диаметра электрода и величины сварочного тока.

Заточка вольфрамового электрода

Выполнение TIG сварки

Непосредственно перед выполнением сварки, свариваемые поверхности очищаются от загрязнений, ржавчины и поверхностной оксидной пленки, до блеска. Затем обезжириваются ацетоном, уайт-спиритом или другим растворителем.

Механическая очистка поверхности перед сваркой

Большинство металлов сваривается постоянным током прямой полярности (на электроде минус). Сварку алюминия и его сплавов, магния, медных сплавов со значительным содержанием алюминия (например, алюминиевая бронза) выполняют переменным током.

Сварочный ток выбирается в соответствии с диаметром электрода. Величина тока зависит также от рода тока. В таблице представлены ориентировочные значения силы тока (при использовании аргона), последнее слово за производителем выбранного электрода. Если ориентироваться на нижнюю границу, то при слишком малой силе тока дуга будет блуждать, и нужно просто увеличить силу тока (при условии правильной заточки электрода).

Если сила тока будет чрезмерной для данного диаметра электрода, то электрод расплавится. Если слишком маленькой, то дуга будет нестабильной.

Напряжение на дуге зависит от её длины. Рекомендуется вести сварку на минимально короткой дуге, что соответствует пониженным напряжениям на ней. При повышении длины увеличивается ширина шва, уменьшается глубина проплавления и ухудшается защита зоны сварки. Оптимальная длина дуги составляет 1,5-3 мм, что соответствует напряжению на дуге 11-14В (напряжение холостого хода около 50-70В).

Вылет кончика электрода при сварке стыковых соединений должен быть 3-5 мм, а угловых и тавровых 5-8 мм.

Вылет кончика электрода

Истечение газа по всему сечению сопла должно быть равномерным. Для этого внутри горелки устанавливаются газовые линзы, которые поддерживают ламинарный поток. При ветре или сквозняке эффективность защиты определяется жесткостью струи газа и ее размером.

Нарушение газовой защиты

Жесткость струи зависит от газа (аргон, гелий, их смесь) и растет с увеличением скорости его истечения. Поэтому при увеличении диаметра сопла необходимо одновременно повышать расход газа. Для улучшения защиты при сварке на ветру и на повышенных скоростях рекомендуется увеличить расход газа и диаметр сопла, а также приблизить горелку к детали. Для ограждения от ветра, зону сварки закрывают малогабаритными экранами. Подачу газа выключают через 10-15с (примерно по одной секунде для каждых 10А сварочного тока) после обрыва дуги. Для лучшей защиты металла, например при сварке титана, используют специальные приспособления (см. в статье Приспособления для сварки).

Существует два способа зажигания дуги: бесконтактный (дуга зажигается при помощи высокочастотного и высоковольтного разряда, создаваемого осциллятором) и контактный (дуга между электродом и изделием возникает в результате короткого замыкания электрода на изделие). Бесконтактный способ зажигания дуги используется когда недопустим поверхностный ожог и попадание вольфрама в шов, например, при сварке высоколегированных коррозионностойких сталей и сплавов (вольфрам может нарушить стойкость стали к коррозии). Контактный способ используют при сварке малоответственных конструкций, когда требования к качеству менее жесткие. Однако, при сварке ответственных металлоконструкций при отсутствии осциллятора, контактное зажигание дуги и выход на режим сварки можно выполнять на угольной или медной пластине. Современные аппараты сильно ограничивают ток короткого замыкания при касании электродом изделия, а при поднятии электрода, микроконтроллер обеспечивает плавное нарастание тока.

При сварке совершают только одно движение — вдоль оси шва. Отсутствие поперечных колебаний приводит к тому, что шов получается более узкий.

Положение горелки и присадочного прутка при TIG сварке

Чтобы металл шва не насыщался кислородом или азотом воздуха, надо следить, чтобы конец присадочного прутка постоянно находился в зоне защитного газа. Во избежание разбрызгивания металла, конец прутка подают в сварочную ванну плавно. О степени проплавления судят по форме ванны расплавленного металла. Хорошему проплавлению соответствует ванна растянутая в сторону направления сварки, а плохому — круглая или овальная.

Форма сварочной ванны

Сварку обычно выполняют справа налево. При сварке без присадочного материала, электрод располагают перпендикулярно к поверхности свариваемого металла, а с присадочным материалом — под углом. Присадочный пруток перемещают впереди горелки без поперечных колебаний.

При наплавке валиков горизонтальных швов в нижнем положении, присадочному прутку придают два направления движения: вниз и поступательно вдоль свариваемых кромок. Это надо делать так, чтобы металл равномерными порциями поступал в сварочную ванну.

Движения присадочного прутка

Ошибки при TIG сварке

Ниже рассматриваются некоторые общие проблемы возникающие при TIG сварке.

Рекомендации по использованию сварочного оборудования

Подготовка к работе

Перед началом работы необходимо правильно оборудовать место, где будут производиться сварочные работы (сварочный пост). Уберите посторонние предметы, особенно легковоспламеняемые. Проверьте, чтобы на посту был огнетушитель. Свариваемые детали  и сварочный аппарат разместите на устойчивой поверхности. Участок должен хорошо проветриваться, на него не должны попадать атмосферные осадки, вода, пыль. Убедитесь, что вам достаточно пространства для проведения сварочных работ.

Средства защиты

Внимательно отнеситесь к выбору средств защиты перед началом работы со сварочным аппаратом.

Необходимым элементом защитной экипировки является маска сварщика. Она предназначена для того, чтобы защищать органы зрения от поражения сварочной дугой. Существует множество разновидностей сварочных масок. Они могут различаться по форме, быть с автозатемнением и без, с креплением на голове и для удерживания в руках. Главное — маска должна быть легкой и удобной. Комфортнее производить сварочные работы в маске, крепящейся на голове, т.к. обе руки будут свободны. У подобных масок имеется регулировка под размер и форму головы. Большой популярностью пользуются маски с автоматически затемняющимся светофильтром. В этой маске, непосредственно перед началом зажигания дуги вы видите точку начала сварочного шва. При зажигании дуги фильтр автоматически затемняется. После затухания дуги светофильтр маски становится прозрачным, что позволяет посмотреть на сварочный шов и детали, оценить состояние электрода и горелки и снова начать процесс сварки, не снимая маску. Также такие маски удобны для выполнения зачистки свариваемых поверхностей, так как светофильтр в режиме зачистки не затемняется, видимость сохраняется, а очищаемые частицы не попадают в лицо. Маски с автоматическим затемнением имеют регулировки по скорости затемнения, степени затемнения, времени выключения фильтра. Автоматические светофильтры имеют встроенные элементы питания (батарейки), которые имеют свой ресурс. Существуют светофильтры со сменными элементами питания и несменными. При выборе маски обратите на это внимание. Со сменными элементами питания маска стоит немного дороже, но впоследствии, вам нужно будет менять только элементы питания, а не весь светофильтр, который стоит от 50% , а иногда и выше стоимости всей маски.

Следующий элемент защиты – специальная одежда сварщика. Для защиты рук обычно используются краги, которые изготавливают из плотной кожи. Они защищают от поражения электрическим током, ожогов и брызг расплавленного металла. Одежда и обувь сварщика также должны быть выполнены из плотного материала, способного выдерживать попадание брызг расплавленного металла. Обувь подбирайте на толстой подошве, не пропускающей влагу и электричество.

Сварочный инвертор

Проверьте сварочный инвертор на предмет повреждений, он должен быть исправен и правильно заземлен. Такие же требования предъявляются к проводам, разъемам и держателям. Все они должны быть хорошо закреплены, иметь надежные контакты. Характеристики и настройки аппарата должны соответствовать подключаемой сети питания – это обеспечит хорошее качество сварочных швов и надежную работу инвертора. Вырабатываемый сварочный ток должен соответствовать требованиям по характеристикам, параметрам сварки (ММА, MIG, TIG) необходимым для сварки металлов разной толщины, состава сплава, пространственного положения заготовки. В таблице ниже приведены ориентировочные данные настроек сварочных инверторов.

Сварочные материалы

Сварочные материалы: электроды, проволока, присадочные прутки (ММА, MIG/MAG) должны быть по составу близки к свариваемым деталям. Их диаметры и скорость подачи — соответствовать толщине заготовки и настройкам сварочного аппарата. В противном случае вы получите недостаточно проваренное соединение, которое лопнет по нагрузкой или можете прожечь свариваемый металл. Поверхность вокруг сварочного шва, а также электроды, сварочная проволока и присадочные прутки не должны иметь следов ржавчины, краски, масляных пятен и других загрязнений. При сварке плавящимися покрытыми электродами и порошковой проволокой необходимо убедиться, что они не влажные. В противном случае сварочный шов не получится. Также необходимо учитывать полярность при подключении клемм, держателей электродов и горелок. Существует прямая и обратная полярность подключения. Прямая полярность, когда клемма массы подключена к разъему инвертора «+», а горелка (держатель) к клемме «-». Обратная полярность наоборот, горелка (держатель) электрода к «+», а масса к «-» аппарата. Чаще используется сварка на обратной полярности за исключением сварки порошковой проволокой без защитного газа и некоторых видов покрытых плавящихся электродов. Обычно эту информацию указывают на упаковке электродов или проволоки.

 При сварке TIG сплавы стали, меди, бронзы, титана варят на прямой полярности (горелка подключается к «-», провод массы к «+»). Сплавы из алюминия, магния и латуни варят на переменном токе. Обратная полярность используется редко (горелка к «+», масса к «-»), как правило, для сварки очень тонких сплавов алюминия и магния.

Сварочный электрод: таблица и выбор

Электрод — это металлическая проволока с покрытием.

Изготовлен из материалов, аналогичных по составу свариваемому металлу.

Существует множество факторов, влияющих на выбор правильного электрода для каждого проекта.

Электроды

SMAW или стержневые электроды являются расходуемыми, что означает, что они становятся частью сварного шва, в то время как электроды TIG не являются расходуемыми, поскольку они не плавятся и не становятся частью сварного шва, что требует использования сварочного стержня.

Сварочный электрод MIG — это проволока с непрерывной подачей, называемая проволокой MIG.

Выбор электрода имеет решающее значение для простоты очистки, прочности сварного шва, качества валика и сведения к минимуму разбрызгивания.

Электроды необходимо хранить в защищенной от влаги среде и осторожно извлекать из любой упаковки (во избежание повреждений следуйте инструкциям).

Покрытые сварочные электроды

Когда расплавленный металл подвергается воздействию воздуха, он поглощает кислород и азот и становится хрупким или подвергается иным неблагоприятным воздействиям.

Покрытие из шлака необходимо для защиты расплавленного металла шва или его затвердевания от атмосферы. Это покрытие может быть получено из электродного покрытия.

Состав покрытия сварочного электрода определяет его применимость, состав наплавленного металла шва и характеристики электрода.

Состав покрытий сварочных электродов основан на общепринятых принципах металлургии, химии и физики.

Покрытие защищает металл от повреждений, стабилизирует дугу и улучшает сварной шов другими способами, в том числе:

1. Металлическая гладкая поверхность шва с ровными краями
2. Минимальное разбрызгивание в зоне сварного шва
3. Стабильная сварочная дуга
4. Контроль проникновения
5. Прочное, прочное покрытие
6. Более легкое удаление шлака
7. Повышенная производительность наплавки

Электроды для металлической дуги можно сгруппировать и классифицировать как электроды без покрытия или с тонким покрытием, а также электроды с экранированной дугой или электроды с толстым покрытием.

Покрытый электрод — это самый популярный присадочный металл, используемый при дуговой сварке.

Состав покрытия электрода определяет пригодность электрода, состав наплавленного металла шва и характеристики электрода.

Тип используемого электрода зависит от конкретных свойств, требуемых для наплавленного сварного шва.

К ним относятся коррозионная стойкость, пластичность, высокая прочность на разрыв, тип свариваемого основного металла, положение сварного шва (плоское, горизонтальное, вертикальное или потолочное), а также требуемый тип тока и полярность.

Популярный сварочный электрод (E6010), используемый в производстве общего назначения, строительстве, сварке труб и судостроении

Классификация

Сварочная промышленность приняла серию классификационных номеров Американского общества сварщиков для сварочных электродов.

Система идентификации электродов для стальной дуговой сварки настроена следующим образом:

1. E — обозначает электрод для дуговой сварки.
2. Первые две (или три) цифры — указывают предел прочности (сопротивление материала силам, пытающимся его разорвать) в тысячах фунтов на квадратный дюйм наплавленного металла.
3. Третья (или четвертая) цифра — указывает положение сварного шва. 0 означает, что классификация не используется; 1 — для всех позиций; 2 — только для плоского и горизонтального положения; 3 предназначен только для плоского положения.
4. Четвертая (или пятая) цифра — указывает тип покрытия электрода и тип используемого источника питания; переменного или постоянного тока, прямой или обратной полярности.
5. Типы покрытия, сварочный ток и положение полярности, обозначенные четвертой (или пятой) идентификационной цифрой классификации электродов, перечислены в таблицах 5-4 ниже.
6. Число E6010 — обозначает электрод для дуговой сварки с минимальным пределом прочности на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм; используется во всех положениях, требуется постоянный ток обратной полярности.

Типы покрытия, тока и полярности, обозначенные четвертой цифрой в классификационном номере электрода

Когда четвертая (или последняя) цифра равна 0, тип покрытия и ток, которые будут использоваться, определяются третьей цифрой.
Таблица 5-4

Система идентификации сварочного электрода для дуговой сварки нержавеющей стали имеет следующий вид:

1. E обозначает электрод для дуговой сварки.
2. Первые три цифры указывают на нержавеющую сталь американского производства железа и стали.
3. Последние две цифры указывают на текущую позицию и используемую позицию.
4. Число E-308-16 в этой системе обозначает тип 308 Института нержавеющей стали; используется во всех позициях; с постоянным током переменной или обратной полярности.

Система классификации электродов для дуговой сварки под флюсом

Система определения твердой углеродистой стали без покрытия для дуговой сварки под флюсом выглядит следующим образом:

1. Префиксная буква E используется для обозначения электрода. За ним следует буква, обозначающая уровень марганца, т. Е. L для низкого уровня, M для среднего и H для высокого уровня марганца. Далее следует число среднего количества углерода в точках или сотых долях процента. Состав некоторых из этих проволок почти идентичен составу некоторых из проволок, указанных в спецификации для дуговой сварки в газовой среде.
2. Электродные проволоки, используемые для дуговой сварки под флюсом, указаны в спецификации Американского сварочного общества «Электроды и флюсы для низкоуглеродистой стали без покрытия для дуговой сварки под флюсом». В этой спецификации указан как состав проволоки, так и химический состав наплавленного металла в зависимости от используемого флюса. В спецификации действительно указан состав электродных проводов. Эта информация представлена ​​в таблице 8-1. Когда эти электроды используются с определенными флюсами под флюсом и свариваются с соблюдением надлежащих процедур, наплавленный металл шва будет соответствовать механическим свойствам, требуемым спецификацией.
3. В красных присадках, используемых для газовой сварки, используется префикс R, за которым следует буква G, указывающая на то, что стержень используется специально для газовой сварки. За этими буквами следуют две цифры: 45, 60 или 65. Они обозначают приблизительную прочность на разрыв в 1000 фунтов на квадратный дюйм (6895 кПа).
4. В цветных присадочных металлах используется префикс E, R или RB, за которым следует химический символ основных металлов в проволоке. Инициалы для одного или двух элементов будут следовать. Если имеется более одного сплава, содержащего одни и те же элементы, можно добавить букву или цифру суффикса.
5. Спецификации Американского общества сварки наиболее широко используются для определения неизолированного сварочного стержня и электродной проволоки. Существуют также военные спецификации, такие как типы MIL-E или -R и федеральные спецификации, обычно тип QQ-R и спецификации AMS. Для определения присадочных металлов следует использовать конкретную спецификацию.

Наиболее важным аспектом проволоки и прутка сплошных сварочных электродов является их состав, указанный в спецификации. В спецификациях указаны пределы состава для различных проводов и требования к механическим свойствам.

Иногда на сплошных медных проводах медь может отслаиваться в механизме подающего ролика и создавать проблемы. Он может забивать вкладыши или контактные наконечники. Желательно легкое медное покрытие. Поверхность электродной проволоки должна быть в достаточной степени очищена от грязи и тянущих веществ. Это можно проверить, используя белую чистящую ткань и протянув через нее кусок проволоки. Слишком большое количество грязи забивает гильзы, снижает ток в наконечнике и может привести к сбоям в сварочных операциях.

Температуру или прочность проволоки можно проверить на испытательной машине.Проволока более высокой прочности будет лучше проходить через пистолеты и кабели. Минимальный предел прочности на разрыв, рекомендованный спецификацией, составляет 140000 фунтов на квадратный дюйм (965 300 кПа).

Сплошная электродная проволока доступна во многих различных упаковках. Они варьируются от крошечных катушек, используемых в пистолетах для катушек, до катушек среднего размера для дуговой сварки тонкой проволокой в ​​газовой среде. Доступны мотки электродной проволоки, которые можно размещать на барабанах, входящих в состав сварочного оборудования. Также есть огромные катушки весом в несколько сотен фунтов.Электродная проволока также доступна в барабанах или упаковках, где проволока укладывается в круглый контейнер и вытягивается из контейнера с помощью автоматического механизма подачи проволоки.

Покрытия

Покрытия сварочных электродов для сварки мягких и низколегированных сталей могут иметь от 6 до 12 ингредиентов, в том числе:

• Целлюлоза — для обеспечения газовой защиты с восстановителем, в котором распад целлюлозы создает газовую защиту, окружающую дугу
• Карбонаты металлов — для регулирования основности шлака и обеспечения восстановительной атмосферы
• Диоксид титана — для образования высокотекучего, но быстро замерзающего шлака и для ионизации дуги
• Ферромарганец и ферросилиций — для раскисления расплавленного металла сварного шва и увеличения содержания марганца и кремния в наплавленном металле сварного шва.
• Глины и камеди — для обеспечения эластичности при экструзии пластикового покрытия и для придания прочности покрытию
• Фторид кальция — для обеспечения защитного газа для защиты дуги, регулирования основности шлака и обеспечения текучести и растворимости оксидов металлов
• Минеральные силикаты — для образования шлака и прочности покрытия электрода
• Легирование металлов, включая никель, молибден и хром — для обеспечения содержания сплава в наплавленном металле сварного шва
• Оксид железа или марганца — для регулирования текучести и свойств шлака, а также для стабилизации дуги.
• Железный порошок — для повышения производительности за счет наплавки дополнительного металла в сварном шве.

Основные типы покрытий сварочных электродов для низкоуглеродистой стали описаны ниже.

1. Целлюлоза-натрий (EXX10) : Электроды из целлюлозного материала этого типа в виде древесной муки или переработанные низколегированные электроды содержат до 30 процентов бумаги. Газовая защита содержит углекислый газ и водород, которые являются восстановителями.Эти газы имеют тенденцию вызывать дугу копания, обеспечивающую глубокое проникновение. Наплавленный металл немного шероховат, а уровень разбрызгивания выше, чем у других электродов. Он действительно обеспечивает отличные механические свойства, особенно после старения. Это один из первых типов электродов, которые были разработаны и широко используются для прокладки трубопроводов по пересеченной местности с использованием техники сварки под уклон. Обычно он используется с постоянным током с положительным электродом (обратная полярность).
2. Целлюлозно-калиевый (EXX11) : Этот электрод очень похож на электрод целлюлозно-натриевый, за исключением того, что используется больше калия, чем натрия.Это обеспечивает ионизацию дуги и делает электрод пригодным для сварки на переменном токе. Действие дуги, проплавление и результаты сварки очень похожи. В электроды E6010 и E6011 можно добавлять небольшое количество порошка железа. Это способствует стабилизации дуги и немного увеличивает скорость наплавки.
3. Рутил-натрий (EXX12) : Когда содержание рутила или диоксида титана относительно высокое по сравнению с другими компонентами, электрод будет особенно привлекательным для сварщика.Электроды с этим покрытием имеют тихую дугу, легко контролируемый шлак и низкий уровень разбрызгивания. Наплавленный слой будет иметь гладкую поверхность, а проплавление будет меньше, чем у целлюлозного электрода. Свойства металла сварного шва будут несколько ниже, чем у целлюлозных типов. Этот тип электрода обеспечивает довольно высокую скорость осаждения. Он имеет относительно низкое напряжение дуги и может использоваться с переменным или постоянным током с отрицательным электродом (прямая полярность).
4. Рутил-калий (EXX13) : Это покрытие электрода очень похоже на покрытие рутилово-натриевого типа, за исключением того, что калий используется для ионизации дуги.Это делает его более подходящим для сварки на переменном токе. Его также можно использовать с постоянным током любой полярности. Он производит очень тихую плавную дугу.
5. Порошок рутилового железа (EXXX4) : Это покрытие очень похоже на упомянутые выше покрытия из рутила, за исключением того, что добавлен порошок железа. Если содержание железа составляет от 25 до 40 процентов, электрод EXX14. Если содержание железа составляет 50 процентов или более, электрод EXX24. При более низком процентном содержании порошка железа электрод можно использовать во всех положениях.Более высокий процент бледного железа можно использовать только в плоском положении или для выполнения горизонтальных угловых швов. В обоих случаях скорость осаждения увеличивается в зависимости от количества порошка железа в покрытии.
6. Низкое содержание водорода и натрия (EXXX5) : Покрытия, содержащие высокую долю карбоната кальция или фторида кальция, называются электродами с низким содержанием водорода, ферритной извести или электродами основного типа. В этом классе покрытий не используются целлюлоза, глины, асбест и другие минералы, содержащие комбинированную воду.Это необходимо для обеспечения минимально возможного содержания водорода в атмосфере дуги. Эти электродные покрытия спекаются при более высокой температуре. Электроды с низким содержанием водорода обладают превосходными свойствами металла сварного шва. Они обеспечивают самую высокую пластичность среди всех отложений. Эти электроды имеют среднюю дугу со средним или умеренным проваром. У них средняя скорость наплавки, но для достижения наилучших результатов требуются специальные методы сварки. Электроды с низким содержанием водорода должны храниться в контролируемых условиях.Этот тип обычно используется с постоянным током с положительным электродом (обратная полярность).
7. Покрытие с низким содержанием водорода и калия (EXXX6) : Этот тип покрытия аналогичен покрытию с низким содержанием водорода и натрия, за исключением замены натрия на калий для ионизации дуги. Этот электрод используется с переменным током и может использоваться с постоянным током, с положительным электродом (обратная полярность). Действие дуги более плавное, но проплавление двух электродов одинаково.
8. С низким содержанием водорода и калия (EXXX6) : Покрытия в этом классе электродов аналогичны покрытиям с низким содержанием водорода, упомянутым выше.Однако к электроду добавляется железный порошок, и если его содержание превышает 35-40 процентов, электрод классифицируется как EXX18.
9. Порошок железа и железа с низким содержанием водорода (EXX28) : Этот электрод аналогичен EXX18, но содержит 50 или более процентов порошка железа в покрытии. Его можно использовать только при сварке в горизонтальном положении или для выполнения горизонтальных угловых швов. Скорость наплавки выше, чем у EXX18. Покрытия с низким содержанием водорода используются для всех электродов из более высоких сплавов.За счет добавления определенных металлов в покрытия эти электроды становятся сплавами, в которых буквы суффикса используются для обозначения состава металла сварного шва. Электроды для сварки нержавеющей стали также относятся к низководородному типу.
10. Оксид железа-натрий (EXX20) : Покрытия с высоким содержанием оксида железа образуют наплавленный слой с большим количеством шлака. Это может быть сложно контролировать. Этот тип покрытия обеспечивает высокоскоростное напыление и среднее проникновение с низким уровнем разбрызгивания.Полученный сварной шов имеет очень гладкую поверхность. Электрод можно использовать только при сварке в плоском положении и для выполнения горизонтальных угловых швов. Электрод можно использовать с переменным или постоянным током любой полярности.
11. Электрод железо-оксид-железо (EXX27) : Электроды этого типа очень похожи на электроды типа оксид-железо-натрий, за исключением того, что он содержит 50% или более железа. Увеличенная мощность железа значительно увеличивает скорость наплавки. Его можно использовать с переменным постоянным током любой полярности.

Существует много типов покрытий, помимо упомянутых здесь, большинство из которых обычно представляют собой комбинации этих типов, но для специальных применений, таких как наплавка твердым сплавом, сварка чугуна и цветных металлов.

Хранилище

Рисунок 5-32: Печь для сушки электродов

Электроды должны быть сухими. Влага разрушает желаемые характеристики покрытия и может вызвать чрезмерное разбрызгивание и привести к пористости и трещинам в формировании зоны сварки.Электроды, находящиеся во влажном воздухе более двух или трех часов, следует высушить путем нагревания в подходящей печи (рис. 5-32) в течение двух часов при 500 ° F (260 ° C).

После высыхания их следует хранить во влагонепроницаемой таре. Изгиб электрода может привести к отрыву покрытия от сердечника проволоки. Электроды нельзя использовать, если сердцевина провода оголена.

Электроды с суффиксом «R» в классификации AWS имеют более высокую влагостойкость.

Типы электродов

Электроды без покрытия

Сварочные электроды без покрытия изготавливаются из проволоки, необходимой для конкретных применений.

Эти электроды не имеют других покрытий, кроме тех, которые требуются при волочении проволоки. Эти покрытия для волочения проволоки оказывают небольшое стабилизирующее действие на дугу, но в остальном не имеют никакого значения. Электроды без покрытия используются для сварки марганцевой стали и других целей, где электрод с покрытием не требуется или нежелателен. Схема переноса металла по дуге неизолированного электрода показана на рисунке 5-29.

Перенос расплавленного металла с помощью неизолированного электрода

Электроды с легким покрытием

Сварочные электроды с легким покрытием имеют определенный состав.

На поверхность нанесено легкое покрытие путем мытья, погружения, чистки, распыления, опрокидывания или протирания. Покрытия улучшают характеристики дугового потока. Они перечислены под серией E45 в системе идентификации электродов.

Покрытие обычно выполняет следующие функции:

1. Растворяет или восстанавливает примеси, такие как оксиды, сера и фосфор.
2. Он изменяет поверхностное натяжение расплавленного металла, поэтому частицы металла, покидающие конец электрода, становятся меньше и чаще.Это помогает сделать поток расплавленного металла более равномерным.
3. Повышает стабильность дуги за счет введения в поток дуги материалов, которые легко ионизируются (т. Е. Превращаются в мелкие частицы с электрическим зарядом).
4. Некоторые легкие покрытия могут образовывать шлак. Шлак довольно тонкий и действует не так, как шлак экранированного электрода.

Рисунок 5-30: Действие дуги, достигаемое с помощью электрода с легким покрытием

Экранированная дуга или электроды с толстым покрытием

Экранированная дуга или сварочные электроды с толстым покрытием имеют определенный состав, на который нанесено покрытие путем погружения или экструзии.

Электроды выпускаются трех основных типов:

• с целлюлозным покрытием
• с минеральными покрытиями
• те, покрытия которых представляют собой сочетание минерала и целлюлозы

Целлюлозные покрытия состоят из растворимого хлопка или других форм целлюлозы с небольшими количествами калия, натрия или титана и, в некоторых случаях, с добавлением минералов.

Минеральные покрытия состоят из силиката натрия, оксидов металлов, глины и других неорганических веществ или их комбинаций.

Электроды с целлюлозным покрытием защищают расплавленный металл за счет газовой зоны вокруг дуги и зоны сварки.

Электрод с минеральным покрытием образует шлак.

Экранированная дуга или электроды с толстым покрытием используются для сварки сталей, чугуна и твердой наплавки. См. Рисунок 5-31 ниже.

Рисунок 5-31: Действие дуги, достигаемое с помощью экранированного дугового электрода

Функции экранированной дуги или электродов с толстым покрытием

Эти сварочные электроды создают защитную газовую защиту вокруг дуги.

Это предотвращает загрязнение металла шва кислородом или азотом воздуха.

Кислород легко соединяется с расплавленным металлом, удаляя легирующие элементы и вызывая пористость.

Азот вызывает хрупкость, низкую пластичность, а в некоторых случаях — низкую прочность и плохую коррозионную стойкость.

Они уменьшают содержание примесей, таких как оксиды, сера и фосфор, так что эти примеси не повреждают наплавленный металл.

Они снабжают дугу веществами, повышающими ее стабильность.Это устраняет большие колебания напряжения, так что дуга может поддерживаться без чрезмерного разбрызгивания.

За счет уменьшения силы притяжения между расплавленным металлом и концом электродов или за счет уменьшения поверхностного натяжения расплавленного металла испаренное и расплавленное покрытие заставляет расплавленный металл на конце электрода распадаться на мелкие, мелкие частицы. .

Покрытия содержат силикаты, которые образуют шлак над расплавленным сварным швом и основным металлом.Поскольку шлак затвердевает относительно медленно, он удерживает тепло и позволяет лежащему под ним металлу медленно остывать и затвердевать. Это медленное затвердевание металла исключает улавливание газов внутри сварного шва и позволяет твердым примесям всплывать на поверхность. Медленное охлаждение также оказывает отжигающий эффект на наплавленный металл.

Физические характеристики наплавленного металла изменяются за счет включения легирующих материалов в покрытие электрода. Флюсование шлака также приведет к получению металла шва более высокого качества и позволит выполнять сварку на более высоких скоростях.

Вольфрамовые электроды

Неплавящиеся сварочные электроды для газовой вольфрамо-дуговой сварки (TIG) бывают трех типов: чистый вольфрам, вольфрам, содержащий 1 или 2 процента тория, и вольфрам, содержащий от 0,3 до 0,5 процента циркония.

Вольфрамовые электроды можно идентифицировать по типу окрашенных концевых меток, как показано ниже.

1. Зеленый — чистый вольфрам.
2. Желтый — 1% тория.
3. Красный — 2 процента тория.
4. Коричневый — от 0,3 до 0.5 процентов циркония.

Электроды из чистого вольфрама (99,5% вольфрама) обычно используются для менее ответственных сварочных операций, чем вольфрам, который является легированным. Этот тип электрода имеет относительно низкую токовую нагрузку и низкую устойчивость к загрязнениям.

Торированные вольфрамовые электроды (1 или 2 процента тория) превосходят электроды из чистого вольфрама из-за их более высокого выхода электронов, лучшего зажигания дуги и стабильности дуги, высокой допустимой нагрузки по току, более длительного срока службы и большей устойчивости к загрязнениям.

Сварочные электроды из вольфрама, содержащие от 0,3 до 0,5 процента циркония, по своим характеристикам обычно находятся между электродами из чистого вольфрама и электродами из торированного вольфрама. Тем не менее, есть некоторые признаки улучшения характеристик некоторых типов сварки с использованием переменного тока.

Более точное управление дугой можно получить, если электрод из легированного вольфрамом заземлить до определенной точки (см. Рисунок 5-33). Когда электроды не заземлены, они должны работать при максимальной плотности тока, чтобы получить приемлемую стабильность дуги.Острия вольфрамовых электродов трудно обслуживать, если в качестве источника питания используется стандартное оборудование постоянного тока, а зажигание дуги касанием является стандартной практикой. Поддержание формы электрода и уменьшение включений вольфрама в сварном шве лучше всего достигается путем наложения высокочастотного тока на обычный сварочный ток. Вольфрамовые электроды, легированные торием и цирконием, дольше сохраняют форму при пуске от касания.

Рисунок 5-33: Правильный конус электрода в вольфрамовом электроде

Вылет сварочного электрода за пределы газового стакана определяется типом свариваемого соединения.Например, удлинение за пределы газового стакана на 3,2 мм (1/8 дюйма) может использоваться для стыковых соединений из легкого материала, в то время как удлинение составляет приблизительно от 1/4 до 1/2 дюйма (от 6,4 до 12,7 мм). может потребоваться на некоторых угловых сварных швах. Вольфрамовый электрод горелки следует слегка наклонить, а присадочный металл следует добавлять осторожно, чтобы избежать контакта с вольфрамом. Это предотвратит загрязнение электрода. В случае загрязнения электрод необходимо снять, переточить и заменить в резаке.

Электроды для дуговой сварки постоянным током

При использовании сварочного электрода определенного типа следует соблюдать рекомендации производителя. Как правило, экранированные дуговые электроды постоянного тока предназначены либо для обратной полярности (положительный электрод), либо для прямой полярности (отрицательный электрод), либо и того, и другого. Многие, но не все электроды постоянного тока могут использоваться с переменным током. Постоянный ток является предпочтительным для многих типов покрытых, цветных, неизолированных электродов и электродов из легированной стали.Рекомендации производителя также включают тип основного металла, для которого подходят данные электроды, поправки на плохую подгонку и другие особые условия.

В большинстве случаев электроды с прямой полярностью обеспечивают меньшее проплавление, чем электроды с обратной полярностью, и по этой причине обеспечивают большую скорость сварки. Хорошее проплавление можно получить от любого типа при правильных условиях сварки и манипулировании дугой.

Электроды для дуговой сварки переменным током

Доступны электроды с покрытием, которые можно использовать как с постоянным, так и с переменным током.Переменный ток более желателен при сварке на ограниченных участках или при использовании больших токов, необходимых для толстых секций, поскольку он снижает возникновение дуги. Дуговая дуга вызывает образование пузырей, шлаковых включений и отсутствие плавления в сварном шве.

Переменный ток используется при сварке атомарным водородом и в тех процессах, которые требуют использования двух угольных электродов. Это обеспечивает равномерную скорость сварки и расход электродов. В процессах с угольной дугой, где используется один угольный электрод, рекомендуется прямая полярность постоянного тока, потому что электрод будет потребляться с меньшей скоростью.

Дефекты электродов и их последствия

Если в покрытии электродов присутствуют определенные элементы или оксиды, это повлияет на стабильность дуги. В неизолированных электродах состав и однородность проволоки являются важным фактором для контроля стабильности дуги. Тонкие или толстые покрытия на электродах не полностью устранят последствия дефектной проволоки.

Алюминий или оксид алюминия (даже если он присутствует в 0,01 процента), кремний, диоксид кремния и сульфат железа нестабильны.Оксид железа, оксид марганца, оксид кальция и стабилизируют дугу.

Когда содержание фосфора или серы в электроде превышает 0,04 процента, они ухудшают качество металла сварного шва, поскольку переносятся с электрода на расплавленный металл с очень небольшими потерями. Фосфор вызывает рост зерен, хрупкость и «хладноломкость» (то есть хрупкость при температуре ниже красного каления) в сварном шве. Эти дефекты возрастают по мере увеличения содержания углерода в стали. Сера действует как шлак, нарушает прочность металла сварного шва и вызывает «жаростойкость» (т.е.е., хрупкие при нагревании выше красного). Сера особенно опасна для неизолированных электродов из низкоуглеродистой стали с низким содержанием марганца. Марганец способствует образованию прочных сварных швов.

Если термическая обработка проволочного сердечника электрода неоднородна, электрод будет производить сварные швы хуже, чем сварные швы, полученные с помощью электрода того же состава, который прошел надлежащую термообработку.

Скорость осаждения

Различные типы электродов имеют разную скорость осаждения из-за состава покрытия.Электроды, содержащие железный порошок в покрытии, имеют самые высокие скорости осаждения. В Соединенных Штатах процент содержания железа в покрытии составляет от 10 до 50 процентов. Это основано на соотношении количества порошка железа в покрытии к весу покрытия. Это показано в формуле:

Эти проценты соответствуют требованиям спецификаций Американского общества сварки (AWS). Европейский метод определения мощности железа основан на весе наплавленного металла шва по сравнению с весом израсходованной проволоки с неизолированным сердечником.Это отображается следующим образом:

Таким образом, если бы вес осаждения был вдвое больше веса сердечника проволоки, это указывало бы на 200-процентную эффективность осаждения, даже несмотря на то, что количество железного порошка в покрытии составляло только половину всего осаждения. Формула 30-процентной мощности железа, используемая в Соединенных Штатах, дает эффективность осаждения от 100 до 110 процентов с использованием европейской формулы. Электрод с 50-процентной мощностью железа, рассчитанный по стандартам Соединенных Штатов, обеспечил бы КПД примерно 150 процентов, используя европейскую формулу.

Неплавящиеся электроды

Типы

Есть два типа неплавких сварочных электродов.

1. Угольный электрод — это электрод из незаполненного металла, используемый при дуговой сварке или резке, состоящий из стержня из углеродного графита, который может быть покрыт или не покрыт медью или другими покрытиями.
2. Вольфрамовый электрод — это не присадочный металлический электрод, используемый при дуговой сварке или резке, в основном изготовленный из вольфрама.

Угольные электроды

Американское сварочное общество не предоставляет спецификаций для углеродных сварочных электродов, но есть военная спецификация, нет.MIL-E-17777C, озаглавленный «Электроды для резки и сварки углерод-графит без покрытия и с медным покрытием».

В данной спецификации представлена ​​система классификации, основанная на трех классах: без покрытия, без покрытия и с медным покрытием. Он предоставляет информацию о диаметре, длине и требованиях к допускам по размеру, обеспечению качества, отбору образцов и различным испытаниям. Применения включают сварку угольной дугой, сварку двойной угольной дугой, резку углем, резку и строжку угольной дугой на воздухе.

Электроды стержневые

Сварочные электроды для стержневой сварки различаются по:

• Размер : стандартные размеры: 1⁄16, 5⁄64, 3⁄32 (наиболее распространенные), 1⁄8, 3⁄16, 7⁄32, 1⁄4 и 5⁄16 дюйма.Проволока с сердечником, используемая с электродами, должна быть уже, чем свариваемые материалы.
• Материал : электроды для стержневой сварки изготавливаются из чугуна, высокоуглеродистой стали, мягкой стали, не содержащих железа (цветных металлов) и специальных сплавов.)
• Прочность : относится к пределу прочности при растяжении. Каждый сварной шов должен быть прочнее свариваемого металла. Это означает, что материалы электрода также должны быть прочнее.
• Положение при сварке (горизонтальное, плоское и т. Д.): для каждого положения сварки используются разные электроды.
• Смесь порошка железа (до 60% флюса): порошок железа во флюсе увеличивает количество расплавленного металла, доступного для сварки (тепло превращает порошок в сталь).
• Обозначение мягкой дуги : для более тонких металлов или металлов, которые не имеют идеального прилегания или зазора.

Схема сварочного электрода

SMAW

Как описано выше, существует много видов электродов. Вот самые популярные электроды для сварки штангой (SMAW):

• E6013 и E6012 : Для тонких металлов и соединений, которые трудно стыковаться.
• E6011 : Подходит для работы на масляных, ржавых или грязных поверхностях. Универсальность в том, что он работает с полярностью постоянного или переменного тока. Создает немного шлака, еще один большой плюс. Обратите внимание, что этот электрод нельзя помещать в электродную печь.
• E6010 : Аналогично E6011, но работает только с постоянным током (DC). Обратите внимание, что этот электрод нельзя помещать в электродную печь.
• E76018 и E7016 : изготовлены с использованием порошка железа во флюсе.Он создает прочные сварные швы, но имеет лужу, которая может создать некоторые проблемы с контролем для новичков.

Что такое дуговая сварка? — Определение и типы процессов

Дуговая сварка — это тип процесса сварки, в котором используется электрическая дуга для создания тепла для плавления и соединения металлов. Источник питания создает электрическую дугу между расходуемым или неплавящимся электродом и основным материалом, используя либо постоянный (DC), либо переменный (AC) ток.

Эта статья входит в серию часто задаваемых вопросов TWI.

Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить консультацию специалиста:

[email protected]

Щелкните здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Как это работает?

Дуговая сварка — это процесс сварки плавлением, используемый для соединения металлов. Электрическая дуга от источника переменного или постоянного тока создает интенсивное тепло около 6500 ° F, которое плавит металл в месте соединения двух заготовок.

Дуга может управляться вручную или механически вдоль линии соединения, в то время как электрод либо просто проводит ток, либо проводит ток и одновременно плавится в сварочной ванне, подавая присадочный металл в соединение.

Поскольку металлы химически реагируют с кислородом и азотом в воздухе при нагреве дугой до высоких температур, для сведения к минимуму контакта расплавленного металла с воздухом используется защитный газ или шлак. После охлаждения расплавленные металлы затвердевают, образуя металлургическую связь.

Какие бывают типы дуговой сварки?

Этот процесс можно разделить на два разных типа; методы плавления и неплавящегося электрода.

Методы расходных электродов

Сварка металлов в инертном газе (MIG) и сварка металлов в активном газе (MAG)

Также известный как Газовая дуговая сварка металлов (GMAW) , использует защитный газ для защиты основных металлов от загрязнения.

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

Также известна как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA или MMAW) , дуговая сварка под защитным флюсом или сварка стержнем — это процесс, при котором дуга возникает между металлическим стержнем (электрод с покрытием из флюса) и заготовкой поверхность стержня и заготовки плавятся, образуя сварочную ванну.Одновременное плавление флюсового покрытия на стержне приведет к образованию газа и шлака, который защищает сварочную ванну от окружающей атмосферы. Это универсальный процесс, идеально подходящий для соединения черных и цветных металлов различной толщины во всех положениях.

Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Созданный как альтернатива SMAW, FCAW использует непрерывно запитанный расходный порошковый электрод и источник постоянного напряжения, что обеспечивает постоянную длину дуги.В этом процессе используется либо защитный газ, либо только газ, создаваемый флюсом, чтобы обеспечить защиту от загрязнения.

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Часто используемый процесс с непрерывной подачей расходуемого электрода и защитным слоем из плавкого флюса, который становится проводящим при расплавлении, обеспечивая прохождение тока между деталью и электродом. Флюс также помогает предотвратить разбрызгивание и искры, подавляя пары и ультрафиолетовое излучение.

Электрошлаковая сварка (ESW)

Вертикальный процесс, используемый для сварки толстых листов (более 25 мм) за один проход.ESW основывается на зажигании электрической дуги до того, как добавка флюса погасит дугу. Флюс плавится, когда расходный материал проволоки подается в ванну расплава, что создает расплавленный шлак на поверхности ванны. Тепло для плавления проволоки и краев пластины генерируется за счет сопротивления расплавленного шлака прохождению электрического тока. Две медные башмаки с водяным охлаждением следят за ходом процесса и предотвращают стекание расплавленного шлака.

Дуговая сварка шпилек (SW)

Подобно сварке оплавлением, SW соединяет гайку или крепеж, обычно с фланцем с выступами, которые плавятся для образования соединения, с другой металлической деталью.

Методы использования нерасходуемых электродов

Сварка вольфрамом в среде инертного газа (TIG)

Также известный как Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) , использует неплавящийся вольфрамовый электрод для создания дуги и инертный защитный газ для защиты сварного шва и расплавленной ванны от атмосферного загрязнения.

Плазменно-дуговая сварка (PAW)

Подобно TIG, PAW использует электрическую дугу между неплавящимся электродом и анодом, которые расположены внутри корпуса резака.Электрическая дуга используется для ионизации газа в горелке и создания плазмы, которая затем проталкивается через тонкое отверстие в аноде, чтобы достичь опорной плиты. Таким образом плазма отделяется от защитного газа.

Что такое сварочные электроды (и что вы должны знать)?

Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным сварщиком или энтузиастом своими руками, вы должны знать, что такое сварочные электроды и их относительные плюсы и минусы.

Так что же такое сварочные электроды? Сварочные электроды — это отрезки проволоки, которые соединяются со сварочным аппаратом для создания электрической дуги.Ток проходит через эту проволоку, образуя дугу, которая выделяет много тепла для плавления и плавления металла для сварки.

Основные типы:

• Расходные материалы
• Нерасходуемые

Эта статья поможет вам различать разные типы сварочных электродов и даст вам хорошее представление об их сильных и слабых сторонах, чтобы вы могли определить лучший выбор для вашей сварки Приложения.Читай дальше, чтобы узнать больше.

Электроды сварочные разные

Стержни, используемые для сварки MIG и стержневой сваркой, являются примерами плавящихся электродов. У них есть присадочный материал, который плавится, образуя сварные швы.

С другой стороны, при сварке

TIG используются неплавящиеся электроды. Эти электроды состоят в основном из вольфрама, который не плавится (в отличие от расходуемых электродов) из-за своей высокой температуры плавления. Он просто подает электрическую дугу для сварки. Наполнитель подается с помощью проволоки, подаваемой вручную.

Таким образом, основное различие между ними заключается в том, что расходуемые электроды плавятся, а неплавящиеся электроды — нет.

У этих двух категорий также есть несколько типов электродов.

Электроды расходные

Расходуемые электроды — это ключ к сварке электродуговой сваркой, MIG и порошковой порошковой сваркой. Расходуемые электроды, используемые для сварки штангой, называются штучными электродами. К ним относятся электроды с толстым покрытием, экранированная дуга и электроды с легким покрытием.

Электроды с легким покрытием

Как следует из названия, электроды с легким покрытием имеют тонкое покрытие на своей поверхности, которое наносится такими методами, как распыление или нанесение кистью.

Эти электроды и их покрытия изготавливаются из нескольких различных материалов. Присадочный материал во многом похож на свариваемый основной металл.

Световое покрытие служит еще одной жизненно важной цели. Это покрытие уменьшает количество примесей, таких как сера и оксид, для обеспечения лучшего качества сварного шва.Это также обеспечивает более равномерное плавление присадочного материала, что позволяет создать гладкий и надежный сварной шов.

Поскольку покрытие тонкое, получаемый шлак не слишком толстый. Экранированные дуговые электроды имеют некоторое сходство с электродами с легким покрытием. Главное отличие в том, что у них более толстое покрытие. Эти сверхпрочные электроды подходят для более сложных сварочных работ, например, для сварки чугуна.

Электроды неизолированные

Использование неизолированных электродов может быть непростым делом, поскольку дуга несколько нестабильна и ее трудно контролировать.Легкое покрытие увеличивает стабильность электрической дуги, облегчая вам управление ею. Применение неизолированных электродов ограничено. Например, они используются для сварки марганцевой стали.

Электроды дуговые экранированные

Экранированные дуговые электроды имеют три различных типа покрытия, которые служат разным целям. Один вид покрытия содержит целлюлозу и использует слой защитного газа для защиты области сварного шва. Второй тип покрытия содержит минералы, образующие шлак.Третий вид покрытия представляет собой сочетание минералов и целлюлозы.

Экранированные дуговые электроды создают слой защитного газа, который образует эффективный барьер для защиты зоны горячего шва от загрязнения и коррозии окружающим воздухом. Это приводит к более прочным и надежным сварным швам. Нагретая зона сварного шва должна быть защищена от атмосферных газов, таких как азот и кислород, которые вступают в реакцию с высокотемпературным металлом с образованием хрупких, пористых и слабых сварных швов.

Экранированные дуговые электроды сводят к минимуму содержание серы, оксидов и других примесей в основном металле, что обеспечивает регулярные, гладкие и чистые сварные швы.Эти электроды с покрытием также создают более стабильную электрическую дугу по сравнению с неизолированными электродами, что делает сварку более управляемой и снижает разбрызгивание.

Экранированные дуговые электроды также выделяют шлак из-за минерального покрытия. Этот шлак, кажется, сложно удалить, но он служит полезной цели. Он охлаждается намного медленнее, чем экранированные дуговые электроды. Этот процесс вытягивает загрязнения и отправляет их на поверхность. Следовательно, вы получите качественные, чистые, прочные и прочные сварные швы.

Нерасходуемые электроды

Неплавящиеся электроды проще понять не только потому, что они не плавятся, но и потому, что их всего два типа.

Электроды угольные

Первый вид — это угольный электрод, который используется как для резки, так и для сварки. Этот электрод изготовлен из угольного графита. Он может быть покрыт слоем меди или оставлен без покрытия.

Американское общество сварки не выпустило никаких спецификаций для этого типа электродов.Однако для угольных электродов существуют военные спецификации.

Электроды вольфрамовые и разные их виды

Второй вид неплавящегося электрода — это вольфрамовый электрод, который используется для сварки TIG. Эти электроды состоят из чистого вольфрама (с зеленой маркировкой), вольфрамсодержащего циркония от 0,3 до 0,5 процента (с коричневой маркировкой), вольфрама с 2-процентным содержанием тория (с красными маркировками) и 1-процентного вольфрамсодержащего тория (с желтой маркировкой). маркировка).

Неплавящиеся электроды из чистого вольфрама имеют ограниченное применение и подходят для легких сварочных работ. На это есть две причины. Во-первых, чистый вольфрам не обладает прочностью и прочностью вольфрамовых сплавов. Во-вторых, чистый вольфрам может иметь проблемы с большим током.

Вольфрамовые электроды с содержанием циркония от 0,3 до 0,5 процента обеспечивают отличные результаты при переменном токе. Они лучше чистого вольфрама, но не так хороши, как вольфрамовые электроды с содержанием тория.

Вольфрамовые электроды с содержанием тория 1-2% являются одними из наиболее широко используемых неплавящихся электродов, поскольку они служат дольше и имеют более высокое сопротивление, чем другие виды вольфрамовых электродов. Их можно использовать для более высоких токов по сравнению с электродами из чистого вольфрама. Эти электроды также обеспечивают лучший контроль дуги и их легче запускать.

При использовании вольфрамовых электродов лучше использовать максимально допустимый ток, если они имеют гладкую цилиндрическую форму, иначе становится трудно контролировать дугу и поддерживать ее.

Для лучшего контроля дуги и стабильности кончики этих электродов следует заточить до точки, то есть сделать концы конусов. Если вы это сделаете, вам придется выбрать пуск от касания вместо сварочных аппаратов постоянного тока. Помните, что вольфрамовые электроды с торием и цирконием будут иметь более высокую долговечность, чем электроды из чистого вольфрама, если вы выберете конические электроды с использованием сенсорного запуска.

Как читать код на стержневых электродах

Теперь, когда вы хорошо разбираетесь в основах, пора глубже изучить классификацию сварочных стержней.

Эта классификация стержневых электродов учитывает различные факторы, такие как процентное содержание порошка железа, наиболее подходящее положение сварки, предел прочности, материал покрытия и диаметр.

Не используйте плавящиеся электроды, толщина которых превышает толщину свариваемого металла. Наиболее часто используемый диаметр электрода составляет 3/32 дюйма. Однако для некоторых приложений требуются электроды с диаметром, который может быть в пять раз больше или всего 1/16 дюйма.

Предел прочности на разрыв — это максимальное усилие, которое может выдерживать сварной шов.Чтобы сделать прочный и надежный сварной шов, вам необходимо использовать электрод с более прочным присадочным материалом, чем основной металл. Если присадочный материал слабее основного металла, сварное соединение станет слабым местом, которое может легко сломаться.

Процентное содержание порошка железа в электроде также имеет значение, поскольку при расплавлении под воздействием тепла сварки он превращается в сталь. Более высокий процент порошка железа означает, что каждый электрод может предоставить вам больше присадочного материала для сварки большего количества деталей. Однако следует учитывать, что процентное содержание железа вряд ли превысит 60 процентов.

Поняв эти свойства, вы можете теперь рассмотреть классификационный код для этих электродов.

Например, вы можете встретить E6010. Буква «E» указывает на то, что это электрод. Первые две цифры, следующие за «E», указывают предел прочности на разрыв. «60» здесь означает, что предел прочности на разрыв составляет 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Таким образом, вы должны добавить четыре нуля к этим двум цифрам, чтобы определить предел прочности электрода на разрыв. Таким образом, число 70 означает предел прочности на разрыв 70 000 фунтов на квадратный дюйм.

Если имеется пять цифр, то первые три цифры после «E» относятся к пределу прочности на разрыв.

Вторая последняя цифра указывает положение, в котором можно использовать электрод. «1» означает, что вы можете использовать электрод в любом положении — над головой, горизонтально, вертикально и горизонтально. «2» означает, что электрод подходит только для горизонтального и плоского положения.

Последняя цифра в сочетании с предпоследней цифрой говорит о покрытии.Эта информация поможет вам выбрать сварочный ток. Производитель электродов предоставит таблицу, в которой перечислены текущие настройки для различных покрытий в соответствии с двумя последними цифрами.

Связанные вопросы

Из чего сделаны сварочные электроды? Сварочный электрод состоит из двух компонентов: настоящего металла и флюсового покрытия. Сплав может отличаться от низкоуглеродистой стали, чугуна, нержавеющей стали, высокопрочной стали, бронзы, алюминия, алюминия или алюминия.

Что означают цифры на сварочном стержне 7018? В рамках этой процедуры классификации самые первые 2 или 3 числа указывают на вязкость при растяжении склеенного продукта, которая может быть измерена в kpi или килограммах на квадратный дюйм. В E7018 70 означает 70 000 фунтов на квадратный дюйм или 70 kpi. 1: 3-й рисунок указывает положение сварки.

Для чего используется сварочный стержень 6012? Используйте сварочные стержни 6012, чтобы соединить открытое соединение между двумя соединениями.Профессиональные сварщики используют электроды 6012 в плоском положении из-за собственных быстрых сильноточных угловых швов.

Подобные сообщения:

В чем разница между плавящимся и неплавящимся электродами при сварке?

Автор Майлз Будимир
Старший редактор, WTWH Media

Электроды используются в процессах полностью дуговой сварки. В каждом из этих процессов электрод используется для создания электрической дуги между электродом и свариваемыми металлами, генерируя тепло для плавления основных металлов.

Электроды, используемые при дуговой сварке, обычно можно разделить на расходные и неплавящиеся. Расходуемые электроды становятся частью самого сварного соединения. Электрод служит присадочным металлом и плавится вместе со свариваемыми металлами.

Например, при обычной электродуговой сварке расходуемый электрод представляет собой сварочный пруток с присадочным металлом и содержит флюс, который способствует созданию барьера для защиты сварного шва от любого загрязнения. Напротив, неплавящиеся электроды не расходуются во время сварки, а отдельный сварочный стержень служит в качестве присадочного металла, который плавит и соединяет металлы вместе.

Например, неплавящиеся электроды используются при сварке TIG. Здесь электрод изготовлен из вольфрама с высокой температурой плавления около 6000 ° F, поэтому он не расходуется во время сварки.

Расходные электроды требуют дополнительных требований по сравнению с неплавящимся электродами. Поскольку они расходуются в процессе сварки и служат материалом для сварного шва, выбор материала электродов имеет решающее значение. Это связано с тем, что материал электрода должен быть совместим с свариваемыми металлами; то есть они должны быть химически совместимыми.

Некоторые из наиболее распространенных материалов для расходуемых электродов включают различные типы стали, например, низколегированные или никелевые стали. Кроме того, их можно различать по типу и количеству покрытия или флюса на электродах, от полного отсутствия флюсового покрытия до типов с сильным покрытием.

С другой стороны, поскольку неплавящиеся электроды не расходуются во время сварки, но остаются неповрежденными, вопрос о типе материала электродов не возникает. Обычные электродные материалы включают углерод или графит в дополнение к чистому вольфраму или вольфрамовым сплавам.

Как работает сварка TIG без газа — с альтернативами и последствиями метода

Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным сварщиком или новичком, вам придется столкнуться с некоторыми ситуациями, когда вам необходимо выполнить сварку TIG без газа. Это могут быть ветреные погодные условия или грязный металл, поэтому важно понимать, как создавать сварные швы без газа. В этой статье будет подробно рассмотрена сварка TIG без газа. Технологичность и различные параметры играют важную роль, если вы не используете газ.После прочтения этой статьи читатели смогут понять методику выполнения сварки TIG без газа. Однако крайне важно понимать отрицательные и положительные последствия этого. Кроме того, в статье также представлены другие альтернативные способы сварки, которые можно выполнять без газа. Итак, если вы ищете полный пакет сварки TIG без газа, вы обратились по адресу.

Прежде чем перейти к самому вопросу, я должен упомянуть некоторые основные факты о тех, кто впервые пробует сварку TIG.Я упоминаю о них, потому что без основ нелегко понять техническую информацию, которую я напишу позже. Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) — это тип дуговой сварки, при которой для получения сварного шва используется вольфрамовый электрод. Старое название сварки TIG — это «гелиарная» сварка, потому что «гелий» используется в качестве инертного газа.

Процесс сварки был разработан в 1941 году для сварки алюминия, нержавеющей стали и магния. Тем не менее, сварка TIG в основном используется для сварки нержавеющей стали.Сварочный процесс приобрел популярность из-за его использования в военной промышленности. Сварка цветных металлов — сложный процесс, требующий узкоспециализированных технологий, поскольку цветные металлы вступают в реакцию с примесями. Вначале для решения этой проблемы использовались баллонные инертные газы. Со временем в аэрокосмической промышленности появилась технология сварки в защитных газах для сварки магния и других легких металлов.

Каковы характеристики сварки TIG?

В процессе сварки TIG сварщик использует вольфрамовый электрод для создания сварочной ванны.Для этого процесса используется заостренный электрод, который помогает производить высококачественные и высокоточные сварные швы. При сварке TIG электрод не расходуется. Из-за нерасходуемого электрода необходимость в балансировке подводимого тепла устраняется. Если для процесса сварки требуется присадочный металл, он предоставляется отдельно к зоне сварного шва.

Что такое источник питания для сварки TIG?

Сварка TIG может выполняться как на постоянном, так и на переменном токе. Однако требуется, чтобы источник питания оставался неизменным на протяжении всего процесса сварки.Постоянный источник питания помогает избежать чрезмерных токов. Чрезмерные токи могут привести к короткому замыканию электрода. Обычно вероятность короткого замыкания находится в начале дуги. Но это также может произойти во время процесса сварки, если подача не будет стабильной. Использование источника переменного тока предпочтительнее источника постоянного тока, поскольку кислородные загрязнения удаляются из-за переменного тока. Это делает блок питания переменного тока более подходящим для материалов с прочными поверхностями.

Какие типы электродов используются при сварке TIG?

Для источника постоянного тока используется электрод из чистого вольфрама. В электрод добавляют от 2 до 4% тория для улучшения зажигания дуги. Для достижения наилучших характеристик в вольфрам добавляют оксид лантана и оксид церия. Они помогают снизить расход электрода и стабилизировать дугу. Выбор правильного угла наклона электрода и диаметра электрода должен производиться в соответствии с уровнем тока.Общее правило состоит в том, что диаметр электрода и угол наклона наконечника уменьшаются при слабом токе и наоборот.

Когда в качестве источника питания используется переменный ток, электрод используется при гораздо более высоких температурах, чем источник постоянного тока. Высокие температуры разъедают вольфрамовый электрод. Простой способ преодолеть эрозию электродов — использовать вольфрамовые электроды, содержащие диоксид циркония. Ухаживать за кончиком электрода очень сложно, и при более высоких температурах кончик принимает форму сферического шара.

Может быть несколько причин, по которым сварка TIG выполняется без газа. На самом деле ни один сварочный процесс не может создать сварочную ванну без защитного материала. Единственное отличие состоит в том, что сварочные процессы, такие как сварка TIG, требуют использования настоящего газа для защиты, а для некоторых других процессов требуется флюс или покрытия, которые действуют как защитный материал.

Что касается сварки TIG, процесс сварки выполняется с использованием присадочной металлической проволоки без покрытия без покрытия и вольфрамового электрода.

Кроме того, заготовка и рабочее пространство должны быть на 100% чистыми. Без использования аргона есть вероятность возгорания вольфрамового электрода. Более того, отсутствие аргона может вызвать загрязнение зоны сварного шва. Гелий использовался раньше, и аргон заменил его из-за его преимуществ, доступности и низкой стоимости.

Сварку TIG без газа можно выполнять с помощью современных сварочных аппаратов. Вы можете проверить наши лучшие предложения по машинам TIG в другой статье, которую мы написали.Современные сварочные аппараты имеют возможность многозадачной обработки. Сварка TIG и дуговая сварка — схожие процессы, но дуговая сварка расходует электроды и оставляет след на заготовке. С другой стороны, сварка TIG не требует расхода электрода, и это очень тонкий процесс. Рекомендуется выполнять сварку газом, так как это помогает добиться высокой точности и качества. Более того, сварке, выполненной без газа, нельзя долго доверять.

Отказ от использования газа в этом методе — редкость.Однако выполнение сварки TIG без газа — непростая задача. Каждый раз, когда упоминается термин «сварка TIG без газа», он означает использование проволоки TIG с флюсовой сердцевиной. Внешний защитный газ не используется, а защитный эффект достигается за счет сжигания флюса в процессе сварки. Это требует высоких навыков и некоторых мер предосторожности. В этом разделе представлена ​​методика выполнения сварки TIG без газа.

1. Первый шаг — убедиться в безопасности сварщика.Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным сварщиком или новичком, сварочные процессы требуют надлежащих мер безопасности и мер предосторожности. Во время различных сварочных процессов достигаются высокие температуры, которые могут вызвать повреждение сварщика и оборудования. Поэтому перед началом процесса сварки важно проверить все защитное оборудование.
2. Сварка TIG без газа имеет то преимущество, что грязные детали можно сваривать надлежащим образом. Однако, если один металл грязный, а другой чистый, разница останется после выполнения сварки.Поэтому следующим шагом будет очистка заготовки щеткой или шлифовкой. В основном цель очистки заготовки состоит в том, чтобы удалить внешние частицы и выпустить захваченные пузырьки воздуха.
3. Следующим важнейшим шагом является выбор сварочного аппарата. Доступно множество сварочных аппаратов, которые могут выполнять сварку TIG без газа. Сварочный аппарат на 115 В или выше, чем рекомендуется для выполнения сварки TIG без газа, потому что сварочный аппарат на 115 В может проникать в любой металл толщиной до 8 дюймов.Сварочный агрегат можно выбрать как на опытной, так и на опытной основе. Куски металла с соответствующей маркировкой можно вырезать для выбора подходящего агрегата.
4. После выбора сварочного агрегата и проверки сварного шва следующим шагом является размещение деталей в точных положениях. Он должен убедиться, что части прочно встали на свои места. Теперь выберите электрод с необходимой толщиной и сердечником из флюса и включите сварочный аппарат. Параметры сварочного агрегата необходимо регулировать по металлу.Некоторые металлы требуют строго определенных настроек, в то время как некоторые металлы можно сваривать с общими настройками.
5. Запустить процесс сварки. Выполняя сварку TIG без газа, будьте максимально последовательны. Когда сварка TIG выполняется без газа, образуется сильный и ядовитый дым, который не позволяет сварщикам заглядывать в сварочную ванну. Новичкам нужно потратить некоторое время на то, чтобы повысить свою последовательность.
6. По окончании процесса очистить шлак щеткой.Это поможет добиться хорошего сварного шва. Однако аккуратный сварной шов можно получить, слегка отшлифуя область сварного шва.

Лучшая альтернатива газу аргон — дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW). В FCAW нет необходимости во внешнем защитном газе, потому что поток внутри сердечника электрода обеспечивает достаточную защиту для процесса. В FCAW образуется жидкий шлак, который защищает процесс сварки. Расходуемые электроды используются в FCAW и имеют трубчатую ориентацию, заполненную флюсом.

В реальных случаях в сердечнике электрода есть много других ингредиентов, помимо флюса. Эти ингредиенты помогают защитить сварочную дугу при более высоких температурах. Сварочный процесс очень популярен, потому что он обеспечивает высокую скорость проплавления основных металлов. Кроме того, для выполнения FCAW без газа требуется высокая квалификация операторов. Потому что неправильное обращение с электродом может привести к пористости и другим дефектам сварки.

Сварка MIG без газа — еще один вариант, который можно выбрать.Безгазовая сварка MIG имеет некоторые преимущества перед сваркой TIG без газа. Такая, как безгазовая сварка MIG, обеспечивает большую стабильность и прочность сварного шва. С ним проще обращаться, и он предлагает широкий спектр материалов, на которых его можно выполнять. Обычно, когда сварка выполняется без газа, сварщики предпочитают MIG сварке TIG.

После получения ясного представления о сварке TIG без газа, здесь приведены некоторые преимущества сварки TIG без газа:

• Сварщикам не нужно таскать с собой большие и тяжелые газовые баллоны.Если требуется газ, можно использовать баллоны небольшого размера вместо тяжелых, поскольку вес может создать проблемы. Тяжелые цилиндры весят более 200 фунтов, и их сложно разместить на сварочной тележке. Они также опасны и могут стать причиной тяжелой аварии в случае падения.
• Сварка TIG без газа предпочтительна на открытом воздухе. Газ аргон нестабилен в ветреную погоду. Однако флюс может переносить ветер и горит только тогда, когда проволока расплавляется.
• Сварка TIG без газа позволяет получить аккуратные сварные швы на загрязненных металлах.Он также может работать на ржавых поверхностях, тогда как сварка TIG с газом неблагоприятна для ржавых поверхностей.
• Сварка TIG без газа может привести к более высоким температурам. Однако это не гарантирует качества сварки, поскольку качество сварки зависит от проникновения дуги внутрь заготовки.

Наряду с этими преимуществами сварка TIG без газа также имеет некоторые недостатки:

• Сварщик не видит сварочную ванну.
• Сварка TIG без газа приводит к появлению опасного дыма и дыма.Так что вентиляция в данном случае важнее.
• Сварка TIG без газа занимает больше времени, чем сварка TIG с аргоном или гелием.

В конечном итоге, сварка TIG — это очень универсальный процесс, который широко используется в различных сферах. Сварка TIG без газа — это простой процесс, доступный не только профессионалам или новичкам. Это позволяет выполнять сварку на открытом воздухе и экономить газ. Однако сварка TIG без газа требует большого терпения и практики, но может идеально помочь в выполнении сложной задачи.Просто убедитесь, что вы используете качественные аппараты TIG, такие как Everlast.

Не стесняйтесь задавать любые вопросы в комментариях. Кроме того, вы можете поделиться постом, если нашли в нем ценность.

видов сварки | Дуговая сварка, приварка шпилек, контактная сварка Руководство

Существует множество видов сварки , которые мы используем для соединения металлов вместе, некоторые современные, а некоторые древние по их созданию. От кузнечной сварки молотками в средние века до открытия угольной дуговой сварки в 1800-х годах до более современных видов сварки, таких как дуговая сварка, контактная сварка, сварка твердым телом и приварка шпилек, было много достижения в этой области.

Типы сварки

Прочтите, чтобы узнать больше о многих типах сварки, а также о том, как они различаются по функциям и областям применения, в нашем вводном руководстве:

Дуговая сварка

Дуговая сварка — один из самых известных видов сварки . Процессы дуги включают использование концентрированного тепла электрической дуги для соединения металлических материалов. Эти процессы в целом делятся на две категории: методы с плавящимся электродом и методы с использованием неплавящегося электрода.Это различие определяет, включает ли процесс плавление электрода и его превращение в часть сварного соединения или не плавление, а только в качестве проводника дуги.

Еще одна переменная в дуговой сварке — это использование тока; некоторые методы требуют определенного типа тока, тогда как другие более универсальны. Кроме того, для некоторых процессов дуговой сварки требуется защитный газ, а для других — нет. Узнайте больше о некоторых наиболее распространенных типах дуговой сварки:

Дуговая сварка экранированным металлом (сварка палкой)

Дуговая сварка экранированных металлов (неофициально известная как сварка палкой), разработанная в 1950-х годах, использует расходные детали с флюсовым покрытием. электрод с источником питания переменного или постоянного тока для создания электрической дуги между материалом электрода и заготовкой.Дуга плавит деталь и электрод в ванну расплава, которая при охлаждении образует соединение. Этот тип сварки также называют дуговой сваркой под защитным флюсом из-за того, что флюсовое покрытие электрода распадается на защитный газ во время нагрева.

Газовая дуговая сварка металла (MIG Welding)

Газовая дуговая сварка металла также создает электрическую дугу, но между плавящимся проволочным электродом и материалами заготовки. Сварочная горелка пропускает через электрод и защитный газ для защиты от загрязнений.В результате заготовка плавится и материалы соединяются. Подтипами дуговой сварки металлическим электродом в газе являются сварка MIG (металл в инертном газе) и MAG (металл в активном газе). Первоначально этот процесс был разработан для цветных металлов, таких как алюминий, но в конечном итоге стал наиболее распространенным процессом для ряда материалов, включая сталь.

Дуговая сварка порошковой проволокой — это процесс, аналогичный сварке MIG, но, как правило, вместо защитного газа используется полая электродная проволока, наполненная флюсом.

Газовая дуговая сварка вольфрамом (TIG-сварка)

Этот процесс сварки широко известен как сварка TIG (TIG — вольфрам в инертном газе).Для газовой вольфрамовой дуговой сварки требуется неплавящийся вольфрамовый электрод, источник постоянного тока и инертный защитный газ для создания плазменной дуги (которая состоит из паров металла и сильно ионизированного газа). Этот процесс обеспечивает больший контроль оператора, чем сварка палкой или MIG, что делает его пригодным для сварки тонких секций нержавеющей стали и цветных металлов. С другой стороны, это более медленная и более сложная с технической точки зрения процедура.

Плазменная дуговая сварка — это родственный тип сварки, но в этом случае плазменная дуга отделяется от защитного газа путем помещения в корпус сварочной горелки, выходящего с более высокой скоростью через медное сопло.

Дуговая сварка под флюсом

Дуговая сварка под флюсом создает электрическую дугу под слоем порошкового флюса, который обеспечивает защитные газы и шлак, а также легирующие элементы для ванны расплава. Слой флюса значительно снижает потери тепла и работает как автоматизированный или полуавтоматический процесс. Бункер рециркулирует излишки флюса, а слои шлака удаляются после сварки.

Электрошлаковая сварка

В этом процессе проволока подается в зону сварки и добавляется флюс в электрическую дугу до тех пор, пока расплавленный шлак не достигнет кончика электрода и не погаснет дугу.Операторы электрошлаковой сварки используют источник постоянного тока и обычно работают с толстыми материалами заготовок, такими как пластины из низкоуглеродистой стали и алюминиевые шины. Электрогазовая сварка — процесс, похожий на электрошлаковую сварку, но дуга остается на протяжении всей процедуры.

Сварка атомарным водородом

Сварка атомарным водородом (также известная как дуговая атомная сварка), разработанная в 1926 году Ирвингом Ленгмюром, создает дугу между двумя вольфрамовыми электродами с водородом в качестве защитного газа.Возникающая дуга сохраняется независимо от заготовки. Сварка атомарным водородом, несмотря на то, что сегодня она редко используется в большинстве приложений, стала предпочтительным процессом, она оказалась бесценной для сварки подъемных цепей.

Углеродная сварка

Дуговая сварка началась с процесса сварки угольной дугой, который был запатентован в 1881 году. При этом методе между угольным электродом и заготовкой образуется электрическая дуга. Двухуглеродная дуговая сварка — это создание дуги между двумя угольными электродами.Во время процесса выделяется значительное количество тепла и очень яркий свет, тогда как более современные методы намного безопаснее и удобнее для сварщиков.

Сварка сопротивлением

Процессы контактной сварки включают приложение силы и пропускание тока через металлические детали для нагрева и плавления в областях, заданных электродами и / или деталями. Известные типы сварки сопротивлением включают:

Точечная сварка

Сварщики используют точечную сварку для соединения листов металла внахлест в проектах, где прочность и долговечность не являются серьезными проблемами.Медные электроды удерживают детали вместе с силой, а электрический ток нагревает их до температуры сварки. Этот процесс более экономичен, чем большинство методов дуговой сварки. Однако он имеет меньше применений и имеет тенденцию к упрочнению и деформации материалов заготовок. В этом руководстве мы расскажем о различиях между точечной сваркой и приваркой шпилек.

Сварка с выступом

В качестве модификации точечной сварки сварка с выступом включает локальный нагрев и сварку выступов (выступов) на одной или нескольких заготовках.

Стыковая сварка

Стыковая сварка соединяет вместе толстые металлические стержни или пластины путем зажима электродов к заготовкам и приложения противодействующих сил. Нагрев происходит, но плавления часто не происходит, образуя твердый сварной шов.

Шовная сварка

Этот тип контактной сварки соединяет листовые металлы в швах за счет приложения противоположных сил к электродным колесам. Вращающиеся колеса работают, чтобы локализовать ток и выделяемое тепло.

Сварка оплавлением

При сварке оплавлением материалы заготовок размещаются на заданном расстоянии друг от друга, и подается ток, создавая сопротивление в зазоре между материалами и дугу для плавления.По достижении нужной температуры две детали прессуются и кованы вместе.

Кислородно-ацетиленовая сварка

В США также известна как кислородно-топливная сварка, кислородная сварка и газовая сварка. В кислородно-ацетиленовой сварке горелкой используются горючие газы и чистый кислород для повышения температуры пламени для локального плавления детали. Инженеры Эдмон Фуше и Шарль Пикард разработали метод кислородно-ацетиленовой сварки в 1903 году, и с тех пор он в значительной степени устарел из-за процессов дуговой сварки.Однако этот процесс по-прежнему популярен для художественных работ и домашнего использования.

Сварка в твердом состоянии

Сварка в твердом состоянии характеризуется использованием температур ниже точек плавления основных материалов. В отличие от контактной сварки, здесь не всегда требуется давление. В зависимости от используемого процесса сварка в твердом состоянии может длиться от миллисекунд до часов. Существует много типов сварки в твердом состоянии, в том числе:

• Кузнечная сварка : детали из низкоуглеродистой стали нагреваются и скалываются.
• Холодная сварка : при высоком давлении при комнатной температуре коалесцирует очень чистые металлы.
• Сварка горячим давлением : нагрев и давление макродеформируют основной материал.
• Сварка валков : валки вызывают тепловую деформацию и деформацию под давлением (вместо молотков).
• Сварка трением : механическое скользящее движение притирает материалы друг к другу.
• Ультразвуковая сварка : преобразователь излучает высокочастотные колебания для соединения материалов.
• Магнитно-импульсная сварка : магнитные силы сваривают детали вместе.
• Сварка взрывом : управляемая детонация соединяет вместе быстро движущиеся части.
• Диффузионная сварка : соединение тугоплавких металлов без изменения их металлургических свойств.

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка использует пучок высокоскоростных электронов в условиях вакуума для создания прочных сварных швов.Электроны превращаются из кинетической энергии в тепло, когда они ударяются о материалы заготовки, плавя их вместе.

Лазерная сварка

В процессе лазерной сварки используется высококонцентрированный лазерный источник тепла для узких и глубоких сварных швов. Сварщики могут использовать непрерывный или импульсный лазерный луч, первый для глубоких сварных швов, а второй — для тонких материалов.

Приварка шпилек

Приварка шпилек — это специализированный и высокоэффективный метод соединения шпилек и других крепежных деталей с листовым металлом.Этот тип сварки позволяет избежать ошибок, присущих многим другим процессам соединения шпилек, таких как ослабление заготовки, ослабление шпильки, растрескивание и образование пятен. Сварка шпилек выполняется быстро и обеспечивает прочный сварной шов без обратной маркировки или отверстий. Типы приварки шпилек включают:

Приварка шпилек с разрядом конденсатора

Конденсаторы заряжаются до заданного напряжения в зависимости от сварочного диаметра. Шпилька соприкасается с листом, а затем конденсаторы запускают свою энергию, чтобы произвести дугу и расплавить трубку.Возвратное давление выковывает шпильку к расплавленной поверхности листа для полного сплавления. Приварка шпилек CD очень рентабельна и идеально подходит для обработки тонких материалов. Однако поверхность листа должна быть чистой и ровной.

Сварка шпилек по вытяжной дуге

В процессе дуговой сварки запускается вспомогательная дуга, когда шпилька поднимается на заданную высоту. Дуга плавит сварной конец шпильки, образуя ванну расплава. Возвратное давление выковывает шпильку в бассейн, а прилагаемое кольцо формирует галтель.Приварка шпилек DA — лучший способ прикрепления шпилек к более толстым материалам от 0,7 мм и более, так как при этом получаются прочные швы. Он дороже, чем компакт-диск, и требует использования наконечников, но допускает неровные поверхности и дефекты.

Короткий цикл приварки шпилек

Короткий цикл имеет сходство с приваркой шпилек CD и DA. Подобно привариванию шпилек CD, при сварке шпилек с коротким циклом не требуются кабельные наконечники и могут использоваться те же шпильки; Как и приварка шпилек DA, метод SC более устойчив к неровным и грязным поверхностям.Однако он обеспечивает более глубокие сварные швы, чем CD, и стоит меньше, чем DA.

Taylor Studwelding — ведущий производитель и поставщик аппаратов для приварки шпилек, которые могут выполнять сварочные процессы типа CD, DA и SC. Мы тщательно протестировали все наше оборудование, чтобы обеспечить самые прочные и эффективные сварные швы на различных металлах. Для получения дополнительной информации просмотрите наши машины в Интернете, прочтите наше полное руководство по приварке шпилек или свяжитесь с нами, чтобы узнать, что сварка шпилек может сделать для вас.

9 различных типов сварочных процессов (с фотографиями)

0

Последнее обновление: 4 мая 2021 г.

Когда вы начинаете учиться сварке, вас легко ошеломить огромным количеством доступной информации по этой теме. Может быть трудно начать свой путь к сварке, не зная о различных существующих типах сварки. Некоторым легче научиться, а другим довольно сложно.

В то время как некоторые типы сварки производят чистые валики, которые выглядят привлекательно и практически не требуют очистки, другие типы дают прямо противоположное.Какой металл вы планируете сваривать? Это имеет значение. Чтобы упростить предмет, мы собрали важную информацию о девяти различных типах сварочных процессов.

9 различных типов сварочных процессов

1. TIG — газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW)

Изображение предоставлено: Prowelder87, Викимедиа

Сварка TIG также называется дуговой сваркой Heliarc и газовой вольфрамовой дугой (GTAW). При этом типе сварки электрод не расходуется и изготавливается из вольфрама.Это один из немногих видов сварки, который можно выполнить без присадочного металла, используя только два металла, свариваемых вместе. При желании можно добавить присадочный металл, но подавать его придется вручную. Газовый баллон необходим при сварке TIG, чтобы обеспечить постоянный поток газа, необходимый для защиты сварного шва. Это означает, что его лучше выполнять в помещении и вдали от элементов.

Сварка

TIG — это точный вид сварки, который создает визуально привлекательные сварные швы и не требует очистки, так как без брызг.Из-за этих свойств этот сложный вид сварки лучше всего подходит для опытных сварщиков.

2. Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Изображение предоставлено: Альфред Т. Палмер, Викимедиа

Этот вид сварки аналогичен сварке MIG. Фактически, сварщики MIG часто могут выполнять двойную работу в качестве сварщиков FCAW. Как и при сварке MIG, проволока, которая служит электродом и присадочным металлом, подается через трубку. Здесь все начинает отличаться.Для FCAW проволока имеет сердечник из флюса, который создает газовый экран вокруг сварного шва. Это устраняет необходимость во внешнем газоснабжении.

FCAW лучше подходит для более толстых и тяжелых металлов, так как это метод высокотемпературной сварки. По этой причине его часто используют при ремонте тяжелого оборудования. Это эффективный процесс, который не приводит к большим отходам. Поскольку нет необходимости во внешнем газе, он также невысокий. Тем не менее, останется немного шлака, и его потребуется немного очистить, чтобы сделать красиво законченный сварной шов.

3. Палка — дуговая сварка экранированного металла (SMAW)

Изображение предоставлено: Джастин МакГарри из Hull Technician, Викимедиа

Этот процесс сварки начался в 1930-х годах, но его продолжают совершенствовать и улучшать сегодня. Он остался популярным видом сварки, потому что он прост и легок в освоении, а также дешев в эксплуатации. Тем не менее, он не позволяет получить самые аккуратные сварные швы, так как легко разбрызгивается. Обычно необходима очистка.

Сменный электрод «стержень» также выполняет роль присадочного металла.Создается дуга, соединяющая конец стержня с основным металлом, плавление электрода в присадочный металл и создание сварного шва. Палочка покрыта флюсом, который при нагревании создает газовое облако и защищает металл от окисления. По мере охлаждения газ оседает на металле и превращается в шлак.

Поскольку для этого не требуется газа, этот процесс можно использовать на открытом воздухе, даже в неблагоприятную погоду, такую ​​как дождь и ветер. Он также хорошо работает на ржавых, окрашенных и грязных поверхностях, что делает его отличным средством для ремонта оборудования.Доступны различные типы электродов, которые легко заменять, что упрощает сварку металлов самых разных типов, хотя для тонких металлов это не очень удобно. Сварка палкой — это высококвалифицированный процесс, требующий длительного обучения.

4. MIG — газовая дуговая сварка металла (GMAW)

Сварка

MIG — это простой вид сварки, который могут легко выполнить начинающие сварщики. MIG означает металлический инертный газ, хотя иногда его называют дуговой сваркой металла в газе (GMAW). Это быстрый процесс, при котором присадочный металл подается через трубку, в то время как газ выходит вокруг нее, чтобы защитить ее от внешних элементов.Это означает, что он не подходит для использования на улице. Тем не менее, это универсальный процесс, с помощью которого можно сваривать множество различных типов металла разной толщины.

Присадочный металл представляет собой расходную проволоку, подаваемую с катушки, которая также действует как электрод. Когда дуга создается от кончика проволоки к основному металлу, проволока плавится, становясь присадочным металлом и создавая сварной шов. Проволока непрерывно проходит через трубку, что позволяет вам выбрать желаемую скорость. Правильно выполненная сварка MIG дает гладкий и плотный сварной шов, который выглядит привлекательно.

5. Лазерная сварка

Изображение предоставлено: Krorc, Wikimedia Commons

Этот вид сварки можно использовать для металлов или термопластов. Как следует из названия, он предполагает использование лазера в качестве источника тепла для создания сварных швов. Его можно использовать для обработки углеродистой стали, нержавеющей стали, стали HSLA, титана и алюминия. Он легко автоматизируется с помощью робототехники и поэтому часто используется в производстве, например, в автомобильной промышленности.

6. Электронно-лучевая сварка

Изображение предоставлено: SDASM Archives, Flickr

Это тип сварки, при котором высокоскоростной пучок электронов создает тепло за счет кинетической энергии, сваривая два материала вместе.Это очень сложный вид сварки, который выполняется машиной, как правило, в вакууме.

7. Плазменно-дуговая сварка

Плазменно-дуговая сварка похожа на GTAW, но при этом используется дуга меньшего размера, что повышает точность сварки. Он также использует другую горелку, позволяющую достичь гораздо более высоких температур. Газ находится под давлением внутри трубки, образуя плазму. Затем плазма ионизируется, что делает ее электропроводной. Это позволяет создать дугу, создающую невероятно высокие температуры, которые могут расплавить основные металлы.Это позволяет выполнять плазменную сварку без присадочного металла, что является еще одним сходством со сваркой TIG.

Этот тип сварки позволяет выполнять глубокий провар узких швов, создавая эстетически привлекательные швы, а также обеспечивая высокий уровень прочности. Кроме того, возможны высокие скорости сварки.

8. Сварка атомарным водородом

Сварка атомарным водородом — это сварка с использованием очень высоких температур, известная как дуговая атомная сварка. Этот тип сварки включает использование газообразного водорода для защиты двух электродов из вольфрама.Он может достигать температуры выше, чем у ацетиленовой горелки, и может выполняться с присадочным металлом или без него. Это более старый вид сварки, который в последние годы был заменен сваркой MIG.

9. Электрошлак

Это усовершенствованный процесс сварки, который используется для вертикального соединения тонких кромок двух металлических пластин. Вместо того, чтобы наносить сварной шов снаружи стыка, он будет проходить между краями двух пластин. Проволока медного электрода подается через расходную металлическую направляющую трубку, которая выполняет роль присадочного металла.Когда вводится электричество, возникает дуга, и сварной шов начинается в нижней части шва и медленно продвигается вверх, создавая сварной шов на месте шва по мере его продвижения. Это автоматизированный процесс, выполняемый машиной.

Заключение

Надеюсь, теперь у вас есть базовое представление о различных типах сварки. Некоторые виды выполняются машинным способом и требуют дорогостоящего специального оборудования. Другие могут быть выполнены любителем дома, не нарушая при этом денег.