Электродуговая сварка и ее применение

Обновлено: 28.03.2024

Ручная дуговая сварка – это быстрый и надежный способ неразъемного соединения металлических деталей. Сварка кузнечным способом была известна людям уже несколько тысячелетий назад, она отличалась большой трудоемкостью и требовала долгого обучения и накопления опыта. В начале XX века начала применяться электродуговая сварка, металл нагревался до температуры плавления с помощью электрической дуги. За столетие возможности электродуговой сварки существенно возросли, а удобство работы сварщика повысилось. Теперь этой технологией может овладеть любой домашний мастер.

Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка

Процедура выполнения дуговой сварки

Технология ручной дуговой сварки состоит из следующих основных операций

  • Подготовка заготовок и оборудования. Свариваемые поверхности необходимо тщательно очистить от ржавчины, остатков старой краски и других жидких и твердых загрязнений. Очистку проводят механическим и химическим способом. Заготовки размещают на сварочном столе или на полу так, чтобы зазор между соединяемыми деталями был минимальным, и фиксируют струбцинами и другими приспособлениями. Один провод от сварочного аппарата присоединяют к детали, другой к держателю электрода.
  • Розжиг дуги. Подают напряжение на электрод и подносят его к заготовкам, кратким касанием и отведением на 3 мм разжигают дугу. Ручная дуговая сварка началась.
  • Выполнение шва. Держатель ведут вдоль линии сварочного соединения с постоянной скоростью, сохраняя расстояние до детали. По окончании операции напряжение отключают.
  • Завершающие операции. Производится зачистка соединения от окалины и неровностей, крепления с деталей снимаются, и они предаются на дальнейшие операции.

Процесс дуговой сварки

Процесс дуговой сварки

В зависимости от особенностей изготавливаемой конструкции и соединяемых материалов, в технологию дуговой сварки могут включаться и другие операции, такие, как предварительный нагрев заготовок, подача защитного газа и другие. Но в любом случае ручная сварка требует от сварщика точного глазомера, хорошей координации движений и твердой руки.

Принцип действия

Тепло, достаточное для плавления кромок соединяемых заготовок, получают от электрической дуги. В зоне действия дуги образуется область жидкого расплава, в которой перемешивается металл обеих заготовок. При остывании они кристаллизуются и образуют единое целое, или сварочный шов. Эту область расплава, перемещающуюся вслед за электродом и дугой вдоль линии шва, называют сварочной ванной. Металлический электрод стержень покрывают специальным составом, или флюсом. При нагревании он расплавляется, выделяя инертный газ, образующий защитное облачко над рабочей зоной и препятствующий окислению расплава.

Схема ручной дуговой сварки

Схема ручной дуговой сварки

Для поддержания электродуги на держатель и на заготовки подают напряжение от источника.

Ручную дуговую сварку ведут как постоянным, так и переменным током. Для этого применяются специализированные или универсальные источники.

Ручная дуговая сварка цветных металлов и сплавов, отличающихся повышенной химической активностью в нагретом состоянии, проводится в атмосфере специально подаваемых в рабочую зону защитных газов.

Устройство сварочного выпрямителя

Устройство сварочного выпрямителя

Ученые и изобретатели постоянно вносят усовершенствования и изобретают новые методы для такой важной в жизни людей технологии, как ручная дуговая сварка

Особенности ручной дуговой сварки

Главной особенностью технологии является создание неразъемного, прочного и долговечного соединения заготовок. Дуговая сварка — наверное, самая распространенная сегодня сборочная операция. Ее используют при производстве самых разнообразных изделий и конструкций, включая высоконагруженные узлы, сохраняющих прочность при статических, динамических и периодических нагрузках, в условиях экстремальных температур, агрессивных сред, высоких и низких давлений и радиационного облучения.

Для получения прочного и долговечного соединения ручная дуговая сварка требует устойчивого электроснабжения. Кроме того, сварочные работы нужно проводить в сухом помещении или во временных палатках, для защиты рабочей зоны от влаги и сильных порывов ветра

Классификация и способы

По типу применяемого электрода ручная дуговая сварка может быть:

По типу применяемого тока

  • Постоянным.
  • Переменным.
  • Трехфазным.

Классификация дуговой сварки

Классификация дуговой сварки

По предварительной термической подготовке деталей

По степени автоматизации процесса различают

Существуют и другие виды, применяемые в особых условиях на производстве.

Преимущества ручной дуговой сварки

Основные преимущества технологии перед другими видами сварки заключаются в следующем:

  • Работать можно в любом пространственном положении.
  • Доступна работа в стесненных условиях.
  • Возможно соединять различные металлы и сплавы.
  • Простота использования и освоения.
  • Мобильность.

Но, кроме очевидных достоинств, методу свойственны и недостатки:

  • Вредные факторы, влияющие на здоровье сварщика.
  • Зависимость качества от квалификации и опыта.
  • Малая производительность.

Последний фактор не так важен при ограниченном объеме работ, типичном для домашней мастерской.

Используемые электроды

Все электроды подразделяются на две большие группы:

Электроды

Плавкие применятся намного шире, они расходуются в процессе работы, а их металл включается в шовный материал. Флюсовый порошок, которым они обмазаны, сгорает в пламени электродуги. При этом выделяются химически малоактивные газы, образующие защитную атмосферу над сварочной ванной.

Неплавкие делается из тугоплавкого материала, в основном вольфрама, они не расходуется во время сварки и служит лишь для подведения тока к дуге. Защитную атмосферу в этом случае создают подачей газа через шланг или насыпая флюсовый порошок вдоль линии сварки.

Кроме того, они различаются по диаметру. Диаметр определяет как сварочный ток, который на него необходимо подать, так и максимальную толщину соединяемых деталей.

Источники питания

Для ручной электросварки применяют следующие разновидности источников тока:

  • Трансформаторы. Уходящий в прошлое, громоздкий и очень тяжелый источник. Преобразует высокое напряжение питающей сети в пониженное, пропорционально увеличивая силу тока. Ручная дуговая сварка переменным током требует высокого мастерства сварщика, источник сильно зависит от стабильности параметров питающей электросети и вызывает в ней помехи и броски напряжения. Не рекомендуется для начального обучения.
  • Выпрямители. Представляет собой тот же громоздкий сварочный трансформатор, дополненный выпрямительным блоком. Ручную дуговую сварку ведет постоянным током, но при этом сохраняет остальные недостатки трансформатора.
  • Инверторы. Современный сварочный аппарат. В нем переменный ток из сети путем многократных преобразований превращается в постоянный ток, напряжение которого стабилизировано. Работа его не зависит от изменений напряжения в питающей сети, и сам он также не вызывает бросков напряжения. Отличается малым весом и габаритами, его легко переносить, а маломощные модели вообще можно носить на плечевом ремне. Это очень удобно при сварке протяженных конструкций, например, заборов. Оснащен электронными системами стабилизации параметров дуги и защиты от прилипания электрода. Идеально подходит как для начального обучения, так и для дальнейшей работы. Доступен по цене.
  • Полуавтоматы. В качестве источника тока используется инвертор. В этом классе аппаратов используется сварочная проволока, подаваемая в рабочую зону специальным механизмом. Вместо флюсового напыления применяется прямая подача газа из баллона в рабочую зону. Многократно превосходит инвертор по производительности и по диапазону доступных для соединения металлов и сплавов. В несколько раз дороже инвертора равной мощности.

Сварочный полуавтомат Трансформатор для сварки

Для начального обучения и небольших объемов работ лучше выбрать инвертор, для сложных работ или больших объемов больше подойдет полуавтомат.

Положение электродов во время работы

От правильного положения и траектории движения электрода во время ручной дуговой сварки напрямую зависит как качество соединения, так и производительность работы сварщика

Наиболее распространены траектории, ориентированные вдоль оси электрода. Движение таким образом помогает поддерживать оптимальный дуговой зазор. Слишком короткая дуга вызывает перегрев рабочей зоны, разбрызгивание металла и прилипание электрода. Слишком длинная дуга может вызвать непровар, появление пор или угасание дуги.

Далее следует освоить равномерное движение вдоль линии соединения деталей. Если движение будет строго поступательным, получится ровный и тонкий шов, ширина которого может превышать диаметр электрода не более чем в полтора раза. Такую траекторию используют для сваривания листов и профилей малой толщины, при исполнении многослойных соединений.

Следующий тип траектории — к продольному движению добавляются короткие поперечные перемещения, напоминающие очень плотную строчку «зигзаг» на швейной машинке. Здесь также очень важно следить за тем, чтобы в крайнем положении каждого «стежка» не увеличивался дуговой зазор.

Надо выполнять движение змейкой всей кистью. Такой вид траектории позволяет добиться существенно большей ширины и глубины проплавки.

Ширина такого сварочного соединения может в три, а у опытного сварщика — и в пять раз превышать диаметр электрода.

Основы безопасности при работе

Ручная дуговая сварка является источником повышенной опасности. Основные факторы, вредящие здоровью сварщика и лиц, работающих рядом с ним, следующие:

  • Высокая температура дуги и рабочей зоны, могущая вызвать ожоги.
  • Разбрызгивание раскаленного металла и разлет частиц шлака при зачистке.
  • Мощное ультрафиолетовое излучение, приводящее к заболеваниям кожи и глаз вплоть до слепоты.
  • Высокое напряжение питающей сети.
  • Вредные сварочные газы и пары металла, вдыхание которых приводит к отравлению и заболеваниям органов дыхания.
  • Пожароопасность.

Электрододержатели и защитные приспособления

Электрододержатели и защитные приспособления

Исходя из этого, следует соблюдать следующие требования по безопасности

  • Использовать индивидуальные средства защиты: маску со светофильтром, респиратор, краги сварщика и невоспламеняющуюся спецодежду и обувь.
  • Обеспечить качественную вытяжную вентиляцию.
  • Перед началом работы осмотреть оборудование на предмет отсутствия механических повреждений и нарушения изоляции.
  • Надежно закрепить свариваемые заготовки инвентарными крепежными приспособлениями или специальной оснасткой.
  • Не загромождать рабочую зону, следить за положением кабелей и шлангов.
  • После окончания сварных работ выключить оборудование.

Выполнение этих требований позволит сохранить здоровье и сберечь материальные ценности.

Что влияет на качество и размеры сварного шва

Одна из важных характеристик, определяющих качество сварного соединения — это провар, определяемый как отношение ширины шва к его глубине в поперечном сечении.

На геометрические показатели влияют следующие факторы:

  • Сила тока. Чем она больше, тем большей глубины проплава можно достигнуть. Глубина проплава зависит также от плотности свариваемого материала — чем плотнее металл, тем меньшей глубины удастся добиться при той же силе тока. Сила тока не оказывает существенного воздействия на ширину.
  • Тип применяемого тока. При сварке постоянным током соединение получается более узким, а при использовании переменного тока той же интенсивности-более широким.
  • Диаметр электрода также оказывает влияние на глубину и ширину шва. При большем больше диаметре электродуга получается мощнее, позволяя получить более широкий шов.
  • Рабочее напряжение также влияет на параметры шва — при его повышении ширина шва увеличивается.

Схема сварки под флюсом

Схема сварки под флюсом

Флюс, сгорая в пламени дуги, выделяет защитные газы, а твердые остатки образуют шлак, также попадающий в сварочную ванну.

Химический состав шлака оказывает сильное влияние на качество.

  • улучшает качество обработки стали;
  • стабилизирует тепловой режим рабочей зоны и повышает скорость плавления;
  • облегчает формирование сварного шва;
  • повышает стабильность электродуги.

Существует способ ручной дуговой сварки, при котором используются цельнометаллические плавящиеся электроды, а флюс в виде порошка насыпается вдоль линии будущего шва. По мер прохождения сварочной ванны порошок плавится, а при остывании шлак отделяется от поверхности сваренного металла. Такой способ применяет на промышленных предприятиях в специальных случаях.

В целом автоматическая сварка дает намного лучшие, а главное, стабильные результаты качества работ, чем ручная дуговая. Причина этого заключается в том, что все параметры процесса, включая положение сварочной головки, угол ее наклона и расстояние до поверхности контролируются компьютером. К тому же автомат не утомляется, его внимание не рассеивается и он не подвержен влиянию вредных факторов рабочей зоны.

Как варить швы в разных положениях

Ручная дуговая сварка позволяет варить в самых разнообразных положениях. ДЛЯ каждого из них существуют свои технологические указания, направленные на обеспечение высокого качества работ.

Параметры режима ручной дуговой сварки

Параметры режима ручной дуговой сварки

Нижнее положение

Сварщик находится сверху относительно рабочей зоны, заготовки расположены горизонтально. Это самое простое и самое распространенное положение. В нем необходимо следить лишь за полным проплавлением сечений и не допускать прожогов. Требуется надежно закрепить заготовки инвентарными крепежными средствами, а под них подложить специальные монтажные прокладки из меди.

Вертикальное положение

В этом положении начинает действовать такой осложняющий работу фактор, как земное притяжение. Под его воздействием расплавленный металл будет стремить покинуть сварочную ванну и стечь вниз. Работу рекомендуется вести в направлении снизу вверх, чтобы стекающие расплавленные капли попадали на сформированный шовный материал. Этот прием заметно снижает скорость работы, но позволяет сохранить качество. При выборе направления сверху вниз скорость повысится, но заметно упадет глубина проплава.

Сварка вертикальных швов

Сварка вертикальных швов

Потолочное положение

Это самое сложное положение, в котором приходится работать сварщику. Чтобы расплавленный металл не пролился вниз, требуется снизить вес сварочной ванны до такой степени, чтобы он удерживался силами поверхностного натяжения. Это достигается уменьшением скорости и периодической приостановкой работ для того, чтобы металл успевал схватываться.

Ручная дуговая сварка в потолочном положении

Ручная дуговая сварка в потолочном положении

Умение работать в потолочном положении — признак высокой квалификации сварщика.

Применение дуговой сварки

Применение дуговой сварки

Современную металлообработку сложно представить без применения дуговой сварки. Она используется для соединения отдельных элементов металлических конструкций. Кроме того, применяется наряду с другими видами работ, например, такими как литье, штамповка и прокат деталей изделий.

Электродуговая сварка – это самая популярная и считающаяся универсальной модификация сварочной технологии, которая очень часто используется в металлообработке – где и как расскажем ниже.

Область применения дуговой сварки

Область применения дуговой сварки

Суть электродуговой сварки в соединении при помощи обсыпанного горячим силикатом электрода частей металлической конструкции, то есть в процессе дуговой сварки обсыпка плавит электрод, соединяя элементы металлических заготовок.

Методика дуговой сварки имеет свое обозначение в технологической номенклатуре. Это такие известные аббревиатуры, как:

  • РДС: сварка ручная дуговая. Данное обозначение применяется чаще в российской (ранее в советской) технической литературе.
  • MMA: ручная дуговая сварка. То же, что и РДС, однако в иностранной номенклатуре применяется название ММА.
  • SMAW: дуговая сварка в автоматическом режиме и в защитной среде (например, под флюсом), которая закрывает сварочную ванну от влияния окружающей среды. Наименование SMAW применяется как в России, так и за рубежом.

Электродуговая сварка используется:

  • При изготовлении блоков пространственного типа – для соединения плоских каркасов и арматурных сеток.
  • При монтаже блоковых конструкций – соединяя блоки между собой.
  • Для производства каркасов и сеток – сваривая отдельные арматурные стержни.
  • При установке сборных железобетонных конструкций – соединяя арматурные стержни и закладные элементы.
  • В случае отсутствия контактных устройств и аппаратуры – подготавливая арматуру на профильных производствах.
  • При соединении каркасов из арматуры диаметром > 10 мм. Стержни толщиной менее 8 мм не соединяются с применением дуговой сварки по причине высокой вероятности пережигания и сложности сварочной технологии.

Достаточно активно происходит применение ручной дуговой сварки в строительстве. Для соединения арматурных стержней данную методику используют вместе с технологией контактной сварки в процессе строительства.

Сферы применения ручной дуговой сварки

Сферы применения ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка с использованием угольного электрода, позднее названная РДС, ММА или РД, изобретена в России в конце XIX века Н. Бернардосом. Технология сразу прошла патентование в большинстве европейских стран и в России. Чуть позже тот же Н. Бернардос придумал сначала контактную, а затем и дуговую сварку в газовой защитной среде.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

За прошедшие с момента изобретения годы технология применения РДС много раз видоизменялась и получила различные модификации. Примером может служить методика соединения с плавящимся стержнем, которая, в отличие от РДС с угольным электродом, получила широкое применение в бытовых целях. Одновременно появлялись новые сварочные аппараты с разнообразными функциями, а также металлы, имеющие особые свойства.

Рекомендуем статьи по металлообработке

ММА (ручная дуговая сварка) – наименование, принятое в международной документации, – представляет собой операцию создания шва, соединяющего металлические детали при помощи электрической дуги. Последняя протягивается от электрода к поверхности металлических деталей и при стабильной работе создает крепкий, ровный шов. Для изготовления электродов используется металлическая проволока, покрытая особыми составами, защищающими при горении сварную ванну от воздействия окружающей среды, в частности, кислорода. Длина таких электродов должна быть менее 0,45 м.

Процесс розжига дуги происходит двумя способами: постукиванием – специалист легким постукиванием о поверхность металла добивается зажигания, и чирканьем – электродом, как спичкой, проводят по поверхности металла. Происходит одновременный процесс расплавления металла и электрода под воздействием дуги. Электрод плавится, наплавляя металл и формируя шов. Технология предполагает небольшое разбрызгивание металла в процессе производства работ.

ММА-соединение покрытым электродом – считается одним из самых простых, но с множеством тонкостей процесса. Производительность труда при данном методе достаточно низкая, поскольку много времени уходит на формирование шва, что считается нерациональным. Это постепенно привело к вытеснению его из промышленного производства. В настоящее время чаще всего такую технологию применяют в быту.

ММА-соединение покрытым электродом

Однако можно говорить о многофункциональности такого вида соединения, как ручная дуговая сварка, применение которой подходит для наплавки валов, соединения различных типов металлов, а также быстрого мелкого ремонта любых металлических изделий дома. При наличии опыта специалист способен делать различные виды швов – как простых, так и трудоемких (например, потолочные).

РДС покрытым электродом имеет чрезвычайно широкое применение. Причина – простота и универсальность процесса. Сферой применения являются области, где автоматическое соединение невыгодно или затруднено. Это создание швов, имеющих сложную конфигурацию, а также прерывистых или коротких. Одним из бесспорных преимуществ РДС является возможность сделать соединение во всех пространственных положениях. Это имеет большое значение при монтаже различных конструкций.

Применяется дуговая сварка (РДС) при соединении изделий толщиной 0,02–3 см, несмотря на то, что ГОСТ 5264-80 позволяет расширить данный интервал до 0,01–12 см. Метод используется при ремонте и восстановлении мелких партий изделий, а также при сборке конструкций из разных видов металла и его сплавов.

Основными достоинствами применения РДС являются:

  • легкость процесса обучения основам процесса;
  • соединение во всех пространственных положениях;
  • возможность выполнения работ в труднодоступных местах;
  • быстрота смены соединяемого материала;
  • разнообразие марок электродов для соединения разных видов стали;
  • Простота, низкая стоимость оборудования, а также возможность его быстрого перемещения.

Недостатками применения РДС специалисты называют низкую производительность труда, долгий срок обучения и получения необходимых навыков (от 1 года до 1,5 лет для специалистов с высокой квалификацией), зависимость качества работы от персональных характеристик сварщика, трудности соединения материалов с толщиной < 1 мм, иногда < 2 мм.

С помощью РДС соединяют чугун, медь, стали и разные медные сплавы. Для работы с каждым из металлов и их сплавов подбирают необходимые электроды и их покрытия.

Где применяется полуавтоматическая дуговая сварка

Где применяется полуавтоматическая дуговая сварка

Процесс полуавтоматического соединения, как одного из видов дуговой сварки, заключается в одновременной автоматической подаче в зону соединения защитного газа и сварочной электродной проволоки. Газ должен защитить сварочную ванну, состоящую из расплавленного металла, от влияния окружающей среды, в том числе кислорода. Чаще других применяется углекислота или аргон. Полуавтоматическое соединение также используют достаточно часто, поскольку оно подходит для работы и с черными, и с цветными металлами.

Данный вид соединения позволяет варить листы металла толщиной 0,5 мм, а также выполнять важные работы по металлу до 3 см толщиной в любых положениях. Области применения полуавтоматической дуговой сварки – практические любые. Например, в авторемонтных мастерских или для соединения любого металлического профиля при изготовлении металлических конструкций.

Достоинства сварки полуавтоматом:

  • облегченные условия труда;
  • небольшая зона нагрева и малая деформация заготовок, поскольку дуга имеет высокую степень концентрации;
  • возможность проведения работ в любом положении;
  • возможность соединения тонких заготовок;
  • квалификация сварщика может быть невысокой;
  • отличное качество соединения (шва);
  • высокая скорость выполнения работ.

К недостаткам полуавтоматического соединения относится:

  • Низкая мобильность оборудования. Однако данная проблема может быть решена использованием (вместо баллонов с защитным газом) электродов, покрытых флюсом, которые также защитят расплав.

Область применения автоматической дуговой сварки

Область применения автоматической дуговой сварки

Автоматизированные комплексы находят свое применение для соединения цветных и черных металлов в средах, вредных для здоровья человека, и в неудобных, стесненных условиях.

Применение их в мелком производстве или в быту ограничено дороговизной оборудования, а также расходных материалов. Но на производстве большие объемы работ и высокая производительность обеспечивают окупаемость оборудования, которое используется для:

  • соединения различных комбинаций черного металла и цветного;
  • дуговой сварки деталей, толщина которых колеблется от 1,5 мм и до 20 см;
  • особо ответственных работ по созданию химических и ядерных реакторов, емкостей, которые будут функционировать под высоким давлением и пр.;
  • работы с внутренними швами различных емкостей и трубопроводов.

Внимание! Применение автоматического оборудования исключает нахождение сварщика в зоне работ. Это повышает безопасность производства и улучшает условия работы специалиста.

Технологии ручной дуговой и автоматической сварки схожи. Применение последней имеет свои достоинства:

  • увеличение в несколько раз скорости работ (высокая производительность труда);
  • стабильность параметров швов;
  • глубокая проплавка металлов;
  • возможность работы с трубами и емкостями всех размеров;
  • низкая трудоемкость производства и отсутствие необходимости высококвалифицированных кадров;
  • высокая безопасность работы.

Дополнительные достоинства применения автоматического соединения появляются при использовании различных флюсов. Например, порошкообразного, с подачей его по шлангу или содержащегося в сварочной проволоке. К таким преимуществам относится:

  • отсутствие разбрызгивания расплавленного металла;
  • стабильная сварочная дуга;
  • низкая скорость остывания, что улучшает свойства шва;
  • защита расплава от влияния воздуха, а именно водяного пара, кислорода, азота;
  • поддержание раскисления шва и, следовательно, введение в него легирующих добавок.

Поскольку флюсовый порошок расходуется в процессе работы автомата не полностью, его остатки вместе с окалиной счищает специальный трактор, который обрабатывает изделие после соединения. Так происходит на современном оборудовании. Более старые модели не имеют трактора, и заготовка очищается от флюса и окалины вручную. После этого изделие окрашивают.

В настоящее время разработано несколько технологий применения автоматического соединения. Одни автоматы вращаются сами, вернее их головка, иные, оставляя головку неподвижной, вращают изделие. Последние в основном применяются для работы с трубами.

Некоторые автоматы снабжены тракторами с самоходными шасси, они передвигаются внутри или снаружи заготовок по заранее установленному маршруту. Применяются не только различные кинематические схемы, но также разные способы формирования защитной атмосферы вокруг расплава.

Некоторые автоматы снабжены тракторами с самоходными шасси

Перед началом изготовления той или иной детали с применением автоматического дугового соединения требуется написать техническое задание, предусматривающее режим дуговой сварки. Правда, нередки случаи отсутствия техзадания.

Для такого случая предусмотрен экспериментальный метод подбора параметров и характеристик автоматической дуговой сварки. Вот некоторые руководства к действию:

  • Для выработки качественной сварочной дуги необходима ее стабильная поддержка. Добиться этого можно оптимальным соотношением скорости подачи проволоки и силы тока.
  • При работе с применением флюса прослеживается закономерность – скорость соединения возрастает одновременно с повышением вылета проволоки электрода.
  • В процессе применения легированной проволоки можно использовать режимы соединения с более высокой скоростью ее подачи.
  • Напряжение и сила тока во многом влияют на форму и размер шва, получаемого при соединении заготовок. Ширина (ее уменьшение или увеличение) зависит от напряжения тока, а глубина проварки шва – от его силы.
  • От правильно подобранного флюса для марки металла, с которой происходит работа, зависит качество соединения.

Придерживаясь данных рекомендаций, можно быстро и качественно сделать дуговую сварку. Одновременно необходимо изучить области применения дугового соединения автоматическим оборудованием.

Поскольку, несмотря на большую его распространенность, использование данного вида дуговой сварки достаточно ограничено. Рассмотрим некоторые из них:

  • Судостроение, где применение нашла автоматическая дуговая сварка под флюсом. Оборудование позволяет прямо на заводе собирать большие блоки конструкций или деталей, крупные секции кораблей.
  • Добыча и переработка нефти, газа и иных агрессивных жидкостей, где применяют автоматическое дуговое соединение для производства резервуаров, в том числе нефтехранилищ. Причина – высокое качество швов и их стойкость к влиянию агрессивной среды.
  • Трубопрокатные заводы, где автоматическая дуговая сварка применяется для создания труб с большим диаметром. Данным оборудованием оснащены все трубопрокатные производства. В настоящее время уже неважно, для каких целей производятся трубы: обычные водопроводные или для газопроводов – они изготавливаются на автоматическом оборудовании.

Итак, автоматическое соединение с применением флюса используется при изготовлении важных и ответственных заказов, к которым предъявляются повышенные требования безопасности, поскольку данный вид дуговой сварки соответствует всем запросам.

Почему следует обращаться именно к нам

Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.

Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:

  • цветные металлы;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь.

При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.

Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.

Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.

Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.

Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.

Электродуговая сварка

Сваривание на сегодня является самым широко применяемым способом создания неразъемных соединений металлов и их сплавов. Электродуговая сварка была изобретена во Франции в начале 20 века и используется в любом, самом дальнем уголке Земли.

Электродуговая сварка

Что собой представляет метод электродуговой сварки

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

Технология электродуговой сварки основана на расплавлении примыкающих друг к другу областей двух свариваемых деталей теплом, получаемым от электрической дуги. Область расплавленного металла – так называемая сварочная ванна — перемещается вслед за электродугой. Застывая, она образует неразъемное соединение двух заготовок — сварочный шов.

Принцип электродуговой сварки

Принцип электродуговой сварки

Электрическая дуга возбуждается в воздушном промежутке между деталями и электродом. Для этого применяют источник напряжения. Он выдает небольшое напряжение- 70-100 вольт, но должен развивать большой ток — сотни ампер. Чаще всего используются источники постоянного тока — они дают более стабильную дугу и меньше разбрызгивают расплавленный металл.

Особенность технологии состоит в том, что расплавленный металл, особенно цветные металлы и высоколегированные стали, активно реагирует с кислородом воздуха и с азотом. Для защиты сварочной ванны применяют различные газы:

  • аргон;
  • углекислый;
  • гелий и другие инертные газы.

Газы образуются в процессе сгорания обмазки стержня или подаются в рабочую зону из баллона.

Схема электродуговой сварки

Схема электродуговой сварки

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

Характеристики электрической дуги

Электрическая дуга с физической точки зрения представляет собой постоянно действующий разряд в газовой среде.

Одна из важных характеристик дуги — перепад напряжения.

Если держатель присоединен к положительному разъему источника тока, его называют анодом, если к отрицательному — катодом. Если электродуговые работы ведутся переменным током, то анод и катод меняются местами 50 раз в секунду.

Сварочная дуга Возбуждение сварочной дуги

Расстояние между электродом и деталью называют искровым, или дуговым промежутком. Электрический ток может протекать через газ только в том 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 далее поддерживает сам себя.

Виды и методы электродуговой сварки

Применяемый вид электродуговой сварки определяется:

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

По степени автоматизации процесса дуговой сварки различают

  • ручную электродуговую сварку;
  • полуавтоматическую — вместо стержня используется сварочная проволока, которая подается в рабочую зону специальным механизмом, также автоматизирована подача защитных газов;
  • автоматическую — Проводится в атмосфере защитных газов без участия человека.

Ручная электродуговая сварка Полуавтоматическая дуговая сварка Схема полуавтоматической сварки

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

Преимущества

Электродуговой метод обладает очевидными достоинствами:

  • высокая мобильность;
  • малое время подготовки ;
  • низкая стоимость в расчете на килограмм шва;
  • высокая производительность;
  • способность работать от бытовой электросети (в случае применения сварочных инверторов);
  • широкая доступность оборудования, сопутствующих и расходных материалов.

Недостатки

Как и у любого метода, у электродуговой сварки существуют и недостатки:

  • для обеспечения стабильно высокого качества шва сварщику требуется приобрести значительный опыт;
  • обмазка склонны к отсыреванию, это приводит к появлению дефектов;
  • для сварки цветных металлов требуется применять специальные сварочные материалы, оборудование и методы.
  • качество соединения зависит от внешних погодных условий.

Недостатки электродугового метода побуждают ученых и инженеров вести упорные работы по его совершенствованию, разработке новых сварочных материалов, оборудования и приемов работы.

Виды аппаратов и виды включений

Самый простой и дешевый вид сварочного источника — это мощный понижающий трансформатор. Данный вид аппаратов отличается большим весом и габаритами, вызывает броски напряжения в питающей электросети. Они морально устарели и используются только в самых глухих углах и в некоторых узкоспециальных применениях.

Современным типом оборудования для электродуговой сварки является инвертор. Его устройство во много раз сложнее, чем у трансформатора, зато он лишен его недостатков.

  • обладает малым весом и габаритами;
  • не влияет на питающую электросеть;
  • обеспечивает стабильные параметры дуги;
  • легок в освоении и использовании.

Инвертор выдает постоянный ток.

Сварочные инверторы

Следующей ступенью развития специального оборудования стал полуавтомат. Источник тока в нем инверторного типа. Полуавтомат ведет сварку сварочной проволокой, которая подается через горелку специальным механизмом. Вместо флюсовой обмазки также через горелку подаются защитные газы из баллона. Полуавтомат отличается высокой производительностью и стабильностью работы. Его дороговизна окупается при больших объемах работ.

Инвертор позволяет работать в разных режимах подключения- с прямой и обратной полярностью. Прямая полярность используется в большинстве случаев сварки большинства металлов и конструкционных сталей.

Для сварки металлов, отличающихся высокой химической активностью в нагретом состоянии, применяют обратную полярность. При этом сварку ведут с использованием порошковых флюсов и присадочной проволоки

Электроды и защитные газы

Электрод — один из главных участников процесса. От его правильного подбора во многом зависит качество соединения.

Плавящийся электрод не только подает ток в зону дуги. Плавясь, он понемногу стекает в сварочную ванну, его металл входит в состав материала шва.

Флюсовая обмазка, сгорая в огне электродуги, выделяет защитные газы. Их облачко скапливается над сварочной ванной, вытесняя кислород и азот, содержащиеся в воздухе. Твердые остатки сгорания флюса образуют на поверхности шва корочку шлака, которую после остывания удаляют механическим способом.

Электроды

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

Область применения

Область применения электродуговой сварки самая широкая. Везде, где нужно быстро, и недорого и качественно соединить металлические заготовки в строительную конструкцию или изделие – можно увидеть вспышки электросварки.

  • заводы металлоизделий;
  • машиностроительные производства;
  • строительство любого масштаба — от гидроэлектростанций и космодромов — до заборов и сараев.;
  • аэрокосмические предприятия;
  • судостроение;
  • производство транспорта;
  • предприятия по выпуску бытовых приборов;
  • и многое другие.

Сфера применения электродугового метода постоянно растет. С распространением сварочных инверторов электродуговой метод стал технологией, доступной любому домашнему мастеру.

Основы безопасности процесса сварки

Основные вредные факторы электродуговых работ — это:

  • ультрафиолетовое излучение дуги;
  • высокая температура расплавленного металла;
  • вредные газы;
  • поражения электрическим током.

Чтобы избежать неприятных последствий, следует

  • пользоваться средствами индивидуальной защиты: маской сварщика, респиратором, защитными перчатками;
  • одежа и обувь должна быть огнеупорной, плотной, не оставлять открытых участков кожи;
  • перед началом работы проверять оборудование на отсутствие механических повреждений, нарушений изоляции и отсутствия утечки газов.

Меры безопасности при сварке

Меры безопасности при сварке

Нельзя также загромождать рабочую зону и работать со случайных опор.

Требования госстандартов

Типы сварных соединений, спецификации сварочных материалов, методики проведения электродуговыхработ регламентируются ГОСТами России и соответствующими их международными стандартами. Этим нормам надо следовать для обеспечения качественной, производительной и безопасной работы. Самые употребительные из них — это:

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

По мере освоения профессии, роста квалификации и сложности работ сварщик все чаще обращается к государственным стандартам.

Электродуговая сварка - особенности и технология проведения

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

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

Фото: электродуговая сварка

Что такое электродуговая сварка

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

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

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

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

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

Принцип электродуговой сварки

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

Фото: схема электродуговой сварки

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

Во время сварки на электроде создается заряд тока с низким показателем напряжения, но с высокой силой - примерно 80-200 А. Также наблюдается огромная плотность - несколько тысяч А/м 2 .

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

Виды и способы

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

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

Технологический процесс электродуговой сварки также разделяется на способы:

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

Виды аппаратов

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

Фото: проведение сварочных работ

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

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

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

Особенности проведения работ

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

Фото: электродуговая сварка чугуна

Технология ручной электродуговой сварки включает несколько особенностей:

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

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

Меры безопасности

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

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

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

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

Интересное видео

Область применения дуговой сварки

Дуговая сварка – это процесс соединения краев деталей посредством их плавления тепловой энергией, которая возникает за счет постоянного или переменного тока высокой частоты. Дуга воздействует на кромки соединяемых изделий, образуя сварочную ванну, на месте которой возникает шов. Давайте рассмотрим виды, особенности и область применения дуговой сварки.

Области применения дуговой сварки и технология процесса

Основной принцип действия заключается в передаче энергии от различных источников (инверторов, трансформаторов, преобразователей и пр.) на электрод, от которого протягивается дуга к обрабатываемой поверхности предметов, образуя замкнутый контур. Электрод под воздействием дуги плавится и образуется сварочная ванна. Процесс работы четко регламентирован и описан. Он неизменен для всех видов ручного соединения.

Электрод состоит из флюса, стекла, силиката, внутри которых находится металлический стержень. Под воздействием энергии любой из верхних слоев сгорает, создавая выбросы шлака и газовое облако. Это защита рабочей области от попадания атмосферного воздуха, пагубно влияющего на металл. Стержень электрода плавится и, по мере продвижения вдоль кромки свариваемых деталей, образует шов.

Области применения дуговой сварки под флюсом с использованием полуавтоматического и автоматического метода:

  • Для наплавки в целях восстановления изношенных частей и деталей изделия.
  • Для соединения различных металлов – стали, меди и ее сплавов, а также титана и его сплавов.

Эксплуатационные характеристики изделий, созданных таким методом, высоки. Они могут работать в агрессивных средах, в областях высокого давления и при экстремальных температурах.

Изделия, помимо их изготовления, требуют и ремонта. В процессе использования, часто возникает необходимость укрепить шов, сделать дополнительный наплав металла или восстановить первоначальную форму.

Наплавка алюминия нужна при:

  • различных видах сколов;
  • истертостях;
  • выбоинах кромок изделия;
  • износе внутренних поверхностей, а также подшипниковых втулок;
  • изломах кромки инструментов, режущих металл;
  • трещинах крепежных элементов.

Наплавка – это восстановление утраченных форм изделия, его первоначальных размеров. Удобство технологии заключается в применении ее в различных областях промышленности. Она делается на любой поверхности, увеличивая ее толщину и объемы. Таким образом, происходит ремонт оборудования и его частей.

Технология сварки углеродистых сталей зависит количества углерода, входящего в их состав.

Всего различают три группы углеродистых сталей:

Области применения дуговой сварки и технология процесса

Существуют общие подходы к дуговой сварке таких сталей. Соединение стыковых швов происходит чаще в подвешенном состоянии. Оборудование настраивается на глубокое, прочное соединение шва без прожига. Работа может проводиться с обеих сторон и в несколько слоев. Данный вид сварки применим в области соединения деталей, имеющих большую толщину.

Однако следует отметить и негативную сторону процесса – увеличение количества брака по причине расположения изделий на весу. Для его устранения применяют иной метод – повторное дуговое соединение. Цель его применения – исключение дефектов при работе с углеродистыми сталями в подвешенном состоянии.

Технология заключается в следующем:

  • С места брака полностью удаляется металл.
  • Поверхность и края изделия зачищаются.
  • Происходит повторное заваривание.

Область применения электрошлакового метода – соединение металлов практически неограниченной толщины, сталей разных марок и классов. При данном методе используют скобы, которыми закрепляются детали перед началом работ. В процессе они привариваются на месте входа в металлические детали. Часто сверху располагают планку, закрепляющую шов и делающую невозможным разрыв изделия.

Выпрямители – это аппараты, преобразующие переменный ток в постоянный, который требуется для проведения дуговой сварки.

Составными частями выпрямителя являются:

  • трансформатор силовой;
  • блок выпрямителя;
  • пусковое устройство;
  • панель управления;
  • защитный блок;
  • измерительный блок;
  • регулятор напряжения (тока);
  • дроссели.

Выпрямитель используют для преобразования силовой энергии, выравнивания показателей тока, в целях повышения качества сварочных работ. Существует несколько схем составления выпрямительных блоков. Выбор необходимого зависит от конструкции силового блока и вида соединения.

Виды дуговой сварки и области их применения

Виды дуговой сварки и области их применения

Существует разделение дуговой сварки на несколько групп в зависимости от:

  • степени механизации;
  • вида и полярности тока;
  • типа дуги;
  • вида и свойств сварочного электрода;
  • условий горения;
  • защиты от атмосферного воздуха.

По степени автоматизации (механизации) происходит разделение на:

  • автоматическую – процесс применения полностью автоматизирован;
  • полуавтоматическую – движение электрода происходит вручную, а подача проволоки автоматизирована;
  • ручную.

Виды дуговой сварки делят также по типу и полярности тока:

  • постоянный ток – получается ровный тонкий шов;
  • ток высокой частоты – струйное плавление электрода, удаляются прорези, привариваются прихваты;
  • импульсный;
  • переменный ток – применяют при резке металла.

По типу дуги:

  • зависимая дуга или прямого действия – горит между электродом и металлом;
  • независимая или косвенного действия – дуга растянута между двумя электродами.

По виду и свойствам электрода дуговую сварку разделяют на ту, при которой используют:

  • Плавящиеся электроды – создают сварочную ванну и склеивают кромки деталей.
  • Неплавящиеся – вольфрамовые, угольные или графитовые. Область их применения ограничена напылением, восстановлением испорченных деталей и созданием наплывов.

По условиям горения дуговая сварка бывает:

  • Закрытая – дуга полностью скрыта от глаз и находится в сварочной ванне.
  • Открытая – дуга видима и требуется защита глаз светофильтром (специальной маской). Область применения: при ручной сварке, а также в защитных газовых средах.
  • Полуоткрытая – часть дуги открыта для наблюдения через светофильтр, а вторая часть скрыта в металле.

По способу защиты дуговая сварка подразделяется на:

  • шлаковую – с толстыми электродами под флюсом;
  • шлакогазовую – толстопокрытым электродом;
  • газовую – создается среда защитных газов;
  • комбинированную – применение в связке газа, флюса и покрытия;
  • без защиты – может проводиться электродом или электродом со специальным стабилизирующим покрытием.

Работа покрытым электродом очень популярна. Она объединяет защиту флюсом и газом, создавая качественный шов без применения дорогого оборудования. Область применения ручной дуговой сварки покрытыми электродами ограничивается мелким производством или домашними целями.

Соединение под воздействием защитных газов используется при автоматической, полуавтоматической и ручной технологиях.

Область применения дуговой сварки в защитных газах распространяется на:

  • Сложные конструкции с высокими требованиями к прочности.
  • Промышленное изготовление трубопроводов и автомобилей.
  • Соединение цветных и черных металлов, а также их сплавов.

Использование углекислого газа для защиты позволило механизировать работу, заменив ручную сварку на автоматическую и полуавтоматическую.

Область применения дуговой сварки в среде углекислого газа:

  • Изготовление изделий из тонкого металла и небольших деталей.
  • Выделка небольших швов из толстого металла.
  • Соединение изделий в разных плоскостях.

Подробнее о методах ручной и автоматической дуговой сварки

Методы дуговой сварки в технической литературе часто обозначают аббревиатурами:

  • РДС – ручная дуговая сварка, используется в основном в отечественной документации;
  • ММА (Manual Metal Arc) – применяемое в международной практике обозначение РДС;
  • SMAW – обозначает автоматическую дуговую сварку электродом под флюсом. Аббревиатура применяется как в отечественном, так и в зарубежном документообороте.

Подробнее о методах ручной и автоматической дуговой сварки

Область применения ручной дуговой сварки достаточно обширна:

  1. Создание блоков пространственных объектов – соединение арматурных сеток и плоских каркасов.
  2. Объединение их в блоковое изделие.
  3. Сваривание стержней из арматур в прочные сети и каркасы.
  4. Возведение сборных железобетонных конструкций – соединения арматуры с закладными элементами.
  5. Обработка арматуры в условиях отсутствия контактных устройств.
  6. Сваривание стержней толщиной более 10 мм – меньший диаметр не подходит для метода по причине высокого риска их пережога.

Ручную дуговую сварку совместно с контактной применяют в области строительства, на рабочих площадках, где посредством применения данных технологий соединяют стержни из арматуры.

Существуют определенные правила в области безопасности проведения сварочных работ по электродуговой технологии:

  1. Работу необходимо проводить в защитных резиновых перчатках на диэлектрическом слое, препятствующих прохождению электрического тока через тело сварщика.
  2. Закрывать лицо и глаза светозащитной маской либо щитом поляризационного типа, которые предотвратят ожоги при сварочных вспышках.
  3. Быть крайне осторожным при нагреве и оплавлении поверхностей.
  4. Предотвращать контакт воды и снега с электрическими проводами.

Метод ручной дуговой сварки

Метод ручной дуговой сварки покрытым электродом создает защитную среду из газа и флюса вокруг рабочей зоны. Однако область применения ручной дуговой сварки покрытым электродом не очень широка по причине низких показателей производительности по сравнению с автоматической и полуавтоматической. Чаще всего ее используют в домашнем ремонте или на небольших производствах, когда покупка дорогого оборудования не оправдана.

Как и любая другая технология, дуговая сварка имеет свои плюсы и минусы. Достоинствами ее применения являются:

  1. Соединение любых видов сталей.
  2. Возможность создания в процессе работы наплавок и стяжек с помощью разных металлов, одновременная работа с ними.
  3. Технология позволяет работать в любом положении – это зависит от опыта сварщика и его удобства.
  4. Она проста и дает высокие показатели эффективности.

К недостаткам применения дуговой сварки стоит отнести:

  1. Зависимость результата работы от профессионализма сварщика.
  2. Воздействие области электромагнитного излучения на специалиста.
  3. КПД значительно более низкий, нежели в процессе применения автоматической сварки.

Сравнительный анализ ручной и автоматической дуговой сварки и областей их применения

Сравнительный анализ ручной и автоматической дуговой сварки и областей их применения

Невозможно однозначно утверждать, что какой-либо из видов дуговой сварки имеет явное преимущество перед другим. Для этого надо рассмотреть плюсы и минусы каждого из них.

1. Плюсы и минусы РДС.

Преимуществами ручной дуговой сварки являются (в дополнение к вышеуказанным):

  • простота в освоении и работе, а также в эксплуатации оборудования;
  • возможность работы в любом положении и с любой стороны;
  • работа с помощью согнутого электрода на труднодоступных участках;
  • разнообразие металлов, с которыми может работать сварщик.

Из недостатков ее применения отмечают:

  • вред электромагнитного излучения для здоровья сварщика;
  • зависимость опыта работника и результата работы;
  • Производительность труда значительно ниже, чем при иных видах сварки.

2. Достоинства и недостатки применения полуавтоматической дуговой сварки.

  • снижение себестоимости за счет незначительного расхода материалов;
  • возможность работы с металлами, подвергшимися небольшой коррозии;
  • применение медной проволоки;
  • соединение стальных листов толщиной до 0,5 мм;
  • защита сварочной ванны от воздействия воздуха;
  • отсутствие шлака и окиси на шве;
  • скорость работы значительно выше, чем при использовании РДС.

Минусы работы с полуавтоматом:

  • значительное разбрызгивание металла при отсутствии защиты газом;
  • яркая дуга создает опасность для лица и глаз сварщика, что требует серьезной защиты.

Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка применяется для:

  • изготовления сеток из арматуры и иных деталей;
  • возведения каркасов и сетей из арматуры;
  • монтажа конструкция из железобетона;
  • подготовки арматуры при отсутствии стыковочного оборудования.
  1. При работе с цветными металлами.
  2. В работе с металлами, которые плавятся только при высокой температуре.
  3. При сварке нержавейки и иных высоколегированных сталей.
  4. Для соединения труб с прямыми и спиральными швами.
  5. В нефтепереработке, в авиационной промышленности и в машиностроении.

Помимо перечисленного, полуавтоматическую сварку часто применяют при соединении алюминия с черным металлом, при этом как защиту используют углекислый газ по причине его дешевизны. Впрочем, используют в этом качестве и аргон, и гелий.

Область применения автоматической дуговой сварки ограничена конкретными сферами, поскольку она требует четкого технического здания:

  • В судостроении – автоматическая сварка позволяет соединить крупные блоки изделия, в том числе целые секции судов.
  • При производстве труб большого диаметра – автоматы используются на всех трубопрокатных заводах.
  • В нефтехранении и нефтепереработке – применяют резервуары, созданные с помощью автоматической сварки. Причина – в высоком качестве сварочного шва и его стойкости к агрессивным средам.

Читайте также: