Электродуговая сварка

Сваривание на в наше время считается самым широко используемым способом создания неразъемных соединений металлов и их сплавов. Электродуговая сварка была изобретена во Франции в начале 20 столетия и применяется в любом, самом дальнем уголке Земли.

Что представляет собой метод электродуговой сварки

Основы электродуговой сварки были разработаны в конце 19 столетия русским инженером Бернадосом.

Технология электродуговой сварки основывается на расплавлении примыкающих друг к другу областей 2-ух свариваемых деталей теплом, получаемым от электрической дуги. Область металла который расплавлен – говоря иначе сварочная ванна — передвигается вслед за электродугой. Застывая, она образовывает неразъемное соединение 2-ух заготовок — шов сварки.

Принцип электродуговой сварки

Электродуга возбуждается в воздушном промежутке между деталями и электродом. Для этого можно использовать источник напряжения. Он выдаёт маленькое напряжение- 70-100 вольт, но должен развивать большой ток — сотни ампер. Очень часто применяются источники постоянного тока — они дают более стабильную дугу и меньше разбрызгивают расплавленный металл.

Характерность технологии заключается в том, что расплавленный металл, особенно разноцветные металлы и высоколегированные стали, активно реагирует с кислородом воздуха и с азотом. Для защиты сварочной ванны используют разные газы:

• аргон;
• углекислый;
• гелий и остальные благородные газы.

Газы появляются в процессе сгорания обмазки стержня или подаются в зону для работы из баллона.

Схема электродуговой сварки

Электродуговая сварка может проводиться как плавящимся электродом, металл которого войдет в состав материала шва, так и неплавящимся. В данном случае флюсовые добавки насыпают вдоль линии шва в виде порошка.

Характеристики электрической дуги

Электродуга с физической точки зрения собой представляет регулярно действующий разряд в газовой обстановке.

Одна из главных характеристик дуги — перепад напряжения.

Если держатель присоединен к позитивному разъему источника тока, называют его анодом, если к негативному — катодом. Если электродуговые работы проводятся электрическим током, то анод и катод меняются местами 50 раз в секунду.

Расстояние между электродом и деталью называют искровым, или дуговым промежутком. Переменный ток может протекать через газ исключительно в случае, когда в нем есть заряженные частицы, ионы и электроны. Их нет в газе, находящемся в спокойном состоянии. Чтобы они появились, газ требуется ионизировать. Это и происходит при электрическом разряде, который дальше поддерживает сам себя.

Виды и методы электродуговой сварки

Используемый вид электродуговой сварки устанавливается:

• свариваемыми материалами;
• толщиной заготовок;
• условиями сварки.

По степени автоматизации процесса дуговой сварки отличают

• ручную электродуговую сварку;
• полуавтоматическую — взамен стержня применяется проволока для сварки, которая подается в зону для работы специализированным механизмом, также автоматизирована подача защитных газов;
• автоматическую — Проходит в атмосфере защитных газов без человеческого участия.

По типу используемого электрода оазличают сварку: плавящимся ( включая полуавтоматическую) инеплавящимся, применяемым только в качестве проводника тока к зоне дуги.

Преимущества

Электродуговой метод обладает очевидными плюсами:

• высокая мобильность;
• небольшое время подготовки ;
• низкая цена в расчете на килограмм шва;
• большая продуктивность;
• способность работать от домашней электрической сети (в случае использования аппаратов инверторного типа);
• широкая доступность оборудования, сопутствующих и используемых материалов.

Минусы

Как и у любого метода, у электродуговой сварки есть и минусы:

• для обеспечения стабильно отличного качества шва сварщику требуется приобрести существенный навык;
• обмазка предрасположены к отсыреванию, это приводит к возникновению недостатков;
• для сварки цветных металлов требуется использовать специализированные сварочные материалы, оборудование и методы.
• качество соединения зависит от внешних условий погоды.

Минусы электродугового метода побуждают ученых и инженеров вести усердные работы по его совершенствованию, разработке новых сварочных материалов, оборудования и рабочих приемов.

Виды аппаратов и виды включений

Довольно обычный и не дорогой вид сварочного источника — это мощный силовой трансформатор. Этот вид аппаратов выделяется тяжелым весом и размерами, вызывает броски напряжения в питающей электрической сети. Они морально устарели и применяются только в самых глухих углах и в определенных узкоспециальных применениях.

Современным типом оборудования для электродуговой сварки считается преобразователь напряжения. Его устройство в несколько раз труднее, чем у блока питания, зато он лишен его минусов.

• обладает небольшим весом и размерами;
• не оказывает влияние на питающую электрическая сеть;
• обеспечивает стабильные параметры дуги;
• легок в освоении и применении.

Преобразователь напряжения выдаёт постоянный ток.

Следующей ступенью развития особенного оборудования стал полуавтомат. Источник тока в нем инверторного типа. Полуавтомат ведет сварку сварочной проволокой, которая подается через горелку специализированным механизмом. Взамен флюсовой обмазки также через горелку подаются защитные газы из баллона. Полуавтомат выделяется большой производительностью и стабильностью работы. Его большая цена возмещается при больших рабочих объемах.

Преобразователь напряжения дает возможность работать в различных режимах подсоединения- с прямой и обратной полярностью. Прямая полярность применяется во многих случаях сварки множества металлов и конструкционных сталей.

Для сварки металлов, выделяющихся высокой химической активностью в нагретом состоянии, используют обратную полярность. При этом сварку ведут с применением порошковых флюсов и присадочной проволки

Электроды и защитные газы

Электрод — один из основных участников процесса. От его правильного выбора в большинстве случаев зависит качество соединения.

Плавящийся электрод не только подает ток в территорию дуги. Плавясь, он постепенно течет в сварочную ванную, его металл входит в состав материала шва.

Флюсовая обмазка, сгорая в огне электродуги, выделяет защитные газы. Их облачко накапливается над сварочной ванной, вытесняя кислород и азот, имеющиеся в воздухе. Твёрдые останки сгорания флюса образовывают на поверхности шва корочку шлака, которую после того как остынет убирают механическим способом.

При сварке неплавящимся стержнем в территорию дуги требуется вводить присадочную проволоку.

Область использования

Область использования электродуговой сварки очень широкая. Везде, где необходимо быстро, и дешево и качественно объединить железные заготовки в строительную конструкцию или изделие – можно заметить вспыхивания электрической сварки.

• заводы металлических изделий;
• машиностроительные производства;
• строительство любого масштаба — от гидроэлектростанций и космодромов — до заборов и сараев.;
• космические предприятия;
• кораблестроение;
• производство транспорта;
• предприятия по выпуску домашних приборов;
• и многое прочие.

Область использования электродугового метода регулярно возрастает. С распространением аппаратов инверторного типа электродуговой метод стал технологией, доступной любому домашнему умельцу.

Основы безопасности процесса сварки

Главные вредные факторы электродуговых работ — это:

• ультрафиолет дуги;
• большая температура металла который расплавлен;
• вредные газы;
• удара электричеством.

Во избежание неблагоприятных последствий, следует

• пользоваться средствами индивидуальной защиты: маской сварщика, респиратором, защитными перчатками;
• одежа и обувь должна быть жаростойкой, плотной, не оставлять открытых кожных участков;
• перед тем как приступить к работе проверять оборудование на отсутствие повреждений механическим путем, нарушений изоляции и отсутствия утечки газов.

Меры безопасности при сварке

Нельзя также захламлять зону для работы и работать со случайных опор.

Требования госстандартов

Типы сварных соединений, спецификации сварочных материалов, методики проведения электродуговыхработ регламентируются ГОСТами России и соответствующими их западными стандартами. Этим нормативам нужно следовать для обеспечения хорошей, производительной и неопасной работы. Самые употребительные из них — это:

• ГОСТ 5264-80 описывает виды и способы выполнения сварочных швов ;
• ГОСТ 14771-76 регламентирует применение защитных газов при работах связанных со сваркой;
• ГОСТ 26291-79 посвящен типам электродов и соответствующих им режимов сварки.

По мере освоения профессии, роста квалификации и трудности работ сварщик очень часто обращается к государственным нормам.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.