Как называется дуговая сварка

Обновлено: 23.04.2024

Дуговая сварка - процесс, при котором теплота, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счёт электрической дуги, возникающей между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты электрической дуги кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания электрической дуги, получается от специальных источников питания постоянного или переменного тока.

Содержание

История электросварки

1802 год — В. В. Петров открыл явление электрической дуги и указал, что появляющийся «белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может».

1803 год — В. В. Петров опубликовал книгу «Известия о гальвани-вольтовых опытах…», где описал способы изготовления вольтова столба, явление электрической дуги и возможность её применения для электроосвещения, электросварки и электропайки металлов.

1882 год — Н. Н. Бенардос изобрёл электрическую сварку с применением угольных электродов.

1888 год — Н. Г. Славянов впервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся) электродом под слоем флюса. В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины.

1893 год — На Всемирной выставке в Чикаго Н. Г. Славянов получил золотую медаль за способ электросварки под слоем толчёного стекла.

1905 год — В. Ф. Миткевич впервые в мире предложил применять трёхфазную дугу для сварки металлов.

Классификация

Классификация дуговой сварки производится в зависимости от степени механизации процесса, рода тока и полярности, типа сварочной дуги, свойств сварочного электрода, вида защиты зоны сварки от атмосферного воздуха и др.

По степени механизации различают:

ручную дуговую сварку
полуавтоматическую дуговую сварку
автоматическую дуговую сварку

Отнесение процессов к тому или иному способу зависит от того, как выполняются зажигание и поддержание определённой длины дуги, манипуляция электродом для придания шву нужной формы, перемещение электрода по линии наложения шва и прекращения процесса сварки.

При ручной дуговой сварке указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются человеком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической дуговой сварке плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

При автоматической дуговой сварке под флюсом механизируются операции по возбуждению дуги, поддержанию определённой длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва. Автоматическая сварка плавящимся электродом ведётся сварочной проволокой диаметром 1-6 мм; при этом режим сварки (ток, напряжение, скорость перемещения дуги и др.) более стабилен, что обеспечивает однородность качества шва по его длине, в то же время требуется большая точность в подготовке и сборке деталей под сварку.

По роду тока различают:

, питаемые постоянным током прямой полярности (минус на электроде) , питаемая постоянным током обратной (плюс на электроде) полярности питаемая переменным током

По типу дуги различают

дугу прямого действия (зависимую дугу)
дугу косвенного действия (независимую дугу)

В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором - дуга горит между двумя электродами.

По свойствам сварочного электрода различают

способы сварки плавящимся электродом
способы сварки неплавящимся электродом (угольным, графитовым и вольфрамовым)

Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше - многоэлектродной сваркой пучком электродов. Если каждый из электродов получает независимое питание - сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой. При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9.

По условиям наблюдения за процессом горения дуги различают:

открытую
закрытую
полуоткрытую дугу

При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла - светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах. Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе - шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима. Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна её часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты зоны сварки от окружающего воздуха различают:

дуговая сварка без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием)
дуговая сварка со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом)
дуговая сварка со шлакогазовой защитой (толстопокрытыми электродами)
дуговая сварка с газовой защитой (в среде защитных газов)
дуговая сварка с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс)

Стабилизирующие покрытия представляют собой материалы, содержащие элементы, легко ионизирующие сварочную дугу. Наносятся тонким слоем на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

Защитные покрытия представляют собой механическую смесь различных материалов, предназначенных ограждать расплавленный металл от воздействия воздуха, стабилизировать горение дуги, легировать и рафинировать металл шва.

Наибольшее применение имеют средне - и толстопокрытые сварочные электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

В последнее время получает распространение плазменная сварка, где дуга между инертными неплавящимися электродами используется для высокотемпературного нагрева промежуточного носителя, например -- водяного пара. Известна также сварка атомарным водородом, получаемым в дуге между вольфрамовыми электродами, и выделяющем тепло при рекомбинации в молекулы на свариваемых деталях.

Что такое сварка, простыми словами

Что такое сварка железа – наверное, почти каждый человек сегодня сможет более-менее верно ответить на этот вопрос. Ведь когда-то давно человечество вступило в железный век и живёт в нём до сих пор, железо изменило всё в жизни людей.

А сварное соединение – это неотъемлемая технология века железа, от древних кузнецов и до наших дней.

Здесь мы постараемся коротко ответить на самые частые вопросы – что называется сваркой, какая бывает, что такое сварочные работы.

Итак, сварное соединение – это неразъёмное соединение металлов через повышенную температуру (расплавление) и (или) давление, в результате образуется прочный сварочный шов.

Классификацию способов и видов проводят по тому, каким образом достигается это самое давление, или разогрев, или комбинация того и другого.

Какие бывают виды

Все виды известны только Гуглу и специалистам. Среди десятков существующих, назовём самые известные и широко используемые её виды:

Дуговая (электрическая). Нагрев зоны плавления металла происходит при горении электрической дуги. Она может проводиться вручную, или полуавтоматом, или полностью автоматически. Зона плавления металла защищается от кислорода воздуха расплавленным флюсом от электродов или инертными газами (полуавтоматическая сварка в углекислоте, неплавящимся электродом в аргоне).
Газовая. Нагрев за счет сгорания горючего газа (ацетилен, пропан, водород и т.д.) в пламени специальной горелки, при подаче кислорода. Процесс хорошо регулируемый, поэтому им можно варить тонкостенные детали, цветные металлы, делать наплавку. Можно работать в полевых условиях, не требуется электричество. Температура до 3100°С.
Плазменная – более или менее похожа на газовую, температура до 10000°С.
Лучевая – нагрев от луча лазера или пучка электронов. Используется в радиоэлектронике.
Термитная – тепло выделяется при сгорании особой смеси, термита, в зоне соприкосновения деталей.

Итак, мы перечислили основные виды и способы сварки металлов плавлением, одного из типов соединения металлов.

Разновидность с использованием давления – это кузнечное соединение и некоторые специальные виды, применяющиеся в промышленности (контактная и другие).

Как выбрать? Всё зависит от того, что вам надо сварить и для чего. Так, бытовой газопровод однозначно варится газом – этот вид хорошо и герметично соединяет тонкостенные трубы.

А вот стальной каркас для оранжереи быстрее будет сделать электросваркой.

Теперь вы знаете, какие виды сварки существуют. Остались вопросы? Или вам нужно сварить что-либо?

29 основных видов сварки металла используемых на практике

В статье Вы найдете 29 применяемых в настоящее время видов сварки. Мы подготовили для Вас подробное описание современных технологий, их подробное описание и область применения.

Основные группы

В настоящий момент используется три основных варианта выполнения работ:

механический;
термический;
термомеханический.

Введение электроники позволило повысить производительность и точность, автоматизировало процесс.

Работы термического класса

В таком варианте соединение обеспечивает тепловое воздействие. Высокие температуры оплавляют стыки. При охлаждении они кристаллизуются. Источником подачи тепла становится:

газовая горелка;
поток плазмы;
электрическая дуга.

Узнавая, какие бывают сварки и технологии проведения соединений следует оценивать и квалификацию работников.

Электросварка электродугового типа

Является наиболее распространенным вариантом выполнения. Разогрев металла выполняется за счет взаимодействия анода и катода, с высвобождением энергии большой мощности. Плавление заготовки в такой ситуации происходит к образованию сварочной ванны.

Кристаллизация сплава также происходит в процессе остывания. По прочности полученное соединение аналогично свариваемым металлам. В таком варианте классификация различных видов сварки включает следующие типы.

Ручная дуговая ММА

При проведении используются представляющие собой металлический стержень с обмазкой штучные электроды. Выполняется под постоянным воздействие переменного или прямого тока. Преимуществом становится образование при плавлении расходников облака состоящее из смеси газов (по большей части из СО2), формирующего защиту от окисления свариваемого металла.

При обмазке используются разнообразные химические соединения. В сварочной ванне они способствуют формированию дополнительной защиты сварочного шва и поддерживают стабильное горение электрической дуги.

Аппараты способны работать в любом положении, в том числе в труднодоступных местах, сваривая любые металлы. Технология в равной мере доступна новичкам и профессионалам. Направления использования создание металлоконструкций, в частном предпринимательстве, на станциях технического обслуживания транспортных средств.

TIG (аргоновая сварка)

Используются вольфрамовые, графитовые, неплавящиеся, угольные электроды. В роли инертного газа применяется азот, аргон, гелий или их смесь. Сварной шов включает только металл заготовок и присадки.

Присадка, которой выступает металлическая полоса или пруток, по составу идентичные свариваемым металлам. Использование инертных газов требуется с целью защиты от атмосферного воздуха. Это обеспечивает стабильное горение электрической дуги и исключает окисление металла.

Полуавтомат MAG (MIG)

Применяется в качестве присадочного материала проволока, поступающая в рабочую зону через горелку. Параллельно подается активный или инертный газ, состав которого определяется в зависимости от выбранного материала работы. Выполнение возможно только при непрерывном контакте с электрическим током, образующим много брызг.

За счет этого шов теряет аккуратность, что компенсируется высокой производительностью. Расходный материал подается в автоматическом режиме. Выполняется сваривание широкого спектра материалов от марганца или чугуна до меди и алюминия. Соединяются разнотипные материалы.

Что представляет сварка под флюсом

Проводится с использованием специальных флюсовых порошков, обеспечивающие рабочую область выделяющимся в процессе плавления защитным газом. Флюс поддерживает сохранение расплавочной дуги и обеспечивает защиту расплава. Процесс полностью автоматизирован от подачи флюса до перемещения вдоль стыка. Среди направления использования создание:

модулей спутников;
башенных кранов;
корпусов морских судов;
иного оборудования где применяются протяженные швы и швы большой толщины.

Формируется шов повышенной прочности, необходимый для создания оборудования, выдерживающие сложные условия эксплуатации. Такие, как огромное давление и экстремальные температуры.

Газоплазменная

Сегодня виды сварки и конечно их краткая характеристика включает и этот все реже используемый вариант. Она состоит из образования по ходу сварочного шва все новых ванночек под воздействием горелки. Поддержание её горения обеспечивает подача в смеси с кислородом одного или нескольких горючих газов. Технология сложнее дуговой. Используется чаще всего опытными специалистами за счет универсальности и мобильности.

Сваривание обеспечивает высокая температура открытого пламени, образующаяся при горении кислорода с такими горючими газами, как ацетилен, водород, бутан, пропан и другие. Наиболее эффективным признается использование метилацетиленовая фракция. В зависимости от типа горючего газа температура составляет:

2927 с кислородом;
4500 при соединении кислорода и МАФ;
ацетилендинитрилом 5000.

Используется открытое пламя, не зависящее от энергоснабжения. За счет этого широко применяется в «полевых» условиях. Остывание происходит постепенно, что удобно в работе с листовыми материалами.

Использование метода непригодно в промышленных условиях за счет отсутствия возможности автоматизации и низкого уровня производительности. Высокая сложность работы требуется приглашения профессионала. При рассмотрении виды сварки какие бывают и какой уровень квалификации, этот считается одним из наиболее сложных.

Электрошлаковый тип

Кромки деталей соединяются при нагреве под воздействием электроэнергии флюса. Она предварительно насыпается между соединяемыми элементами. Дополнительно применяется расплавленный пруток или проволока. Рекомендована при соединении деталей из чугуна или, реже, цветных металлов. Используется для соединения крупногабаритных деталей в промышленности. Эффективна со всеми видами металлов.

Термитная

Название вызвано использованием при нагреве металла термита. Требуется в «полевых» условиях, при отсутствии постоянного источника электроснабжения и газовых баллонов. Является простым для выполнения вариантом деятельности. Чаще всего используется при наплавке конструкций, а также соединения хрупких и чугунных сплавов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 57181-2016. При соединении используются порошковые смеси, в процессе горения которых образуется большое количество энергии под воздействием которого металлы переходят в полужидкое состояние.

Литейный способ

Еще один тип работ, в наши дни применяемый все реже. Он заключается в заливке предварительно подготовленного места работы жидким перегретым металлом. Нагрев может производиться, например, в тигле. Процесс сходен с выполнением отливок. Место сварки требуется заформовывать, просушивать и прокаливать. При подогреве изделия в заформованный стык заливают перегретый расплавленный металл.

В современном производстве методика наиболее применима в работе с драгоценными благородными материалами. Проводится работа с изделиями из бронзы, посудой, украшениями. Именно так в древности выполнялись свинцовые трубы трубопроводов.

Использование лазера

Один из современных типов технологий. Энергетическим источником становится лазер, обеспечивающий особую прочность готовых изделий. Рекомендуется в работе с конструкциями сложной конфигурации. При соединении создается гладкий и эстетичный ровный шов, лишенный малейших искривлений. Применяется для соединения элементов из алюминия, серебра, нержавейки.

При плавлении и нагревании используется лазерный луч с монохромным потоком генерируемого лазером светового потока. Контроль потока обеспечивает фокусировка линз и отклонение призм. При работе применяются автоматические, полуавтоматические и роботизированные устройства. Плавление происходит размеренно и точно. Необходимость использования вакуума отсутствует.

Электронно-лучевая (ЭЛС)

Один из самых новых и современных способов соединения тугоплавких материалов. Метод разработан в середине ХХ века. Удобен с целью надежного соединения толстостенных и тонкостенных изделий, исключая или сводя до минимума возможность при нагреве деформироваться. Может применяться и при обработке керамики.

Главным способом использования становится готовность электронов переносить энергию. Потоки зараженных частиц образуются в условиях вакуума.

Тлеющим разрядом

Сварка тлеющим разрядом осуществляется путем взаимодействия диффузии за счет применения индукционного нагрева. За счет этого соединение происходит на атомарном уровне.

Световая

При проведении соединения используется мощный световой луч. В качестве источника его подачи используется угольная дуга, дуговые газозарядные лампы. Самым перспективными сегодня считаются дуговые ксеоновые лампы, баллоны которых наполнены ксеоном под давлением 4-10 ат (0,4-1 МН/м2). Давление при работе лампы дополнительно возрастает до 10-30 ат (1-3 МН/м2). При этом дуговой разряд сильно сжимается и образует высококонцентрированный источник лучистой энергии достигающий по температуре разряда 12 000 °С. Повышение плотности лучистого потока формируется за счет использования комбинированных полиэлипсоидных систем. Дуговые ксеоновые лампы обеспечивают фокусировку потока.

Индукционная

Сваривание обеспечивает нагрев под воздействием индукционного тока, формирующегося в сварочном аппарате под воздействием индукционного тока. Подобные инновационные виды отличаются повышенной точностью. Индукционная катушка возбуждается за счет использования тока высокой частоты.

Термомеханический класс

При выполнении такой работы используется сочетание термического и механического воздействия. Такие виды сварки включают:

прессовую;
контактную;
диффузную;
кузнечную.

Соединение осуществляется при помощи тепловой энергии. Стоит рассмотреть данные виды сварки и их характеристики.

Контактны тип

Точечная технология выполняемая с помощью использования электрического тока. Применяется как в бытовых, так и в производственных условиях. Сочетание сильного нагрева и давления формирует прочное соединение с ровной поверхностью. Особенно удобен для однотипных изделий и тонких деталей.

Точечная

Аппараты для точечной сварки часто используются даже в бытовых условиях. Популярна в работе с тонкими изделиями. Часто используется при изготовлении электротехнических приборов, листовой стали, имеющей толщину не более 2 мм.

Шовная

Контактная шовная роликовая сварка предполагает соединение деталей швом, состоящим из отдельных точек, выдерживающим повышенные нагрузки. Соединение для дополнительного увеличения прочности часто соединяются внахлест. При выполнении работ ток подводится к крутящимся дисковым электродам. По линии шва постоянно катятся ролики, обеспечивая плотное прижатие друг к другу элементов. Рекомендовано для работы с тонкими листами. Характеризуется высоким уровнем производительности.

Сварка оплавлением

Как правило высокотехнологичный способ соединения деталей. Относится к электротермодеформационным процессам, выполняемы в соответствии с ГОСТ 2601. Крепление выполняется при помощи глубокой пластической деформации с оплавлением торцов изделия и отличается повышенным уровнем надежности.

Диффузионная

Изотермический тип на атомарном уровне, смешиваются молекулы и атомы соединяемых элементов в защитной среде. Допустимые параметры давления 0,5Мпа. Используются разные источники нагрева:

индукционный;
электронно-лучевой нагрев;
радиационный;
тлеющим разрядом;
нагрев проходящим током;
в расплаве солей.

Свариваемые поверхности тщательно готовятся. Требуется вакуумированная рабочая камера.

Газопресовая

Используется редко. Первым шагом становится нагрев свариваемых поверхностей газокислородным пламенем. После нагрева они сдавливаются без использования присадочного материала. Нагрев выполняется пламенем многосопловых горелок. Отличается повышенной прочностью. Используется только в производственных условиях. Выполняется при нагреве газокислородным пламенем. Поле нагрева выполняется сдавливание. Формируется единый тонкое и прочное соединение частей в единое целое.

Кузнечная

Неразъемное соединение обеспечивает внешнее давление на разогретые детали и элементы. Является одним из наиболее старинных способов выполнения работы, формируя крепкое объединение частей в единое целое.

Индукционнопрессовая

Используется электромагнитная индукция заготовки. Она возникает в металле при внесении в электромагнитное поле, создаваемое индуктором (обмоткой), которая питается переменным током. Используется с 40-х годов ХХ века для соединения тонкостенных деталей.

Дугопрессовая

Используется для соединения узкой направленности. Например, шпильки к металлической пластине. Электродом становится сама деталь. Тепло подается с помощью электрической сварочной дуги.

Шлакопрессовая

Технология повышенной производительности. Тепло формируется в расплавленном шлаке при погружении в него электрического тока без использования дуги. Наиболее удобен при создании швов, идущих снизу вверх. При выполнении детали ставятся вертикально с сохранением небольшого зазора. Поверхности закрываются ползунами, оснащенными для проведения трубками с водой. Равномерное остывание поверхностей обеспечивает постоянно движение ползунов.

Термитнопрессовая

Для получения тепла используется жидкий теяло-шситель, оно образуется за счет использования алюминиевого порошка и металла. По достижению нагрева на уровне фактически плавления, детали сдавливаются.

Печная

Вариант, хорошо известный нашим предкам. При нагреве используются горны или печи. При достижения должного уровня накаливания, выполняется сжатие.

Механический класс

При использовании механического класса используется только механическая энергия и давления. К распространенным вариантам относится:

взрыв;
ультразвуковое воздействие;
трение;
холодный способ и другое.

Распространен во всех отраслях производства за счет простоты и доступности.

Сварка взрывом

Удобна при соединении разных металлов. Применяется и с целью плакирования. Подобная технология часто неизвестна даже профессионалам высокого уровня. При выполнении на поверхностях проводится направленный взрыв. В результате чего происходит сплавление.

Холодная сварка

Соединение проводится под сильным давлением без выполнения нагрева. Склеивание осуществляется за счет происходящей пластической деформации. Специальные подготовка и оборудование не требуется. Часто используется в сантехнических работах и автолюбителями.

Ультразвуковая сварка

При воздействии используются ультразвуковые колебания. Для сжатия достаточно несколько единиц ньютона. В равной мере используется в радиоэлектронике или при работе с толстостенными изделиями. Принцип работы определяется ГОСТ 2601, СЭВ 5277. Кроме металлов так могут соединяться такие материалы, как кожа, ткани, пластмассы и другое.

Сварка трением

Основывается на использовании сильного давления. Соединяемые элементы крепко закрепляются. Один остается подвижным и при трении выполняет нагрев до состояния пластичности. Прочность шва формируется за счет разрушения окислов, жировых пленок, способных мешать уровню прочности получаемого шва.

Магнитоимпульсная

Относится у ударным типам работ с использованием соударения. Применяется пересечение магнитных полей за счет силы электромеханического взаимодействиями вихревых потоков. При столкновении электрическая энергия преобразуется в механическую с помощью установки магнитно-импульсной сварки. Детали устанавливаются под углом внахлестку.

Электрическая дуговая сварка

Электросварка — один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу.

Температура электрической дуги (до 5000°С) превосходит температуры плавления всех существующих металлов.

1802 год — В. В. Петров открыл явление вольтовой электрической дуги и указал, что появляющийся «белого цвета свет или пламя, от которого оные угли скорее или медлительнее загораются, и от которого тёмный покой довольно ясно освещён быть может».

1932 год — К. К. Хреновым впервые в мире в Советском Союзе осуществлена дуговая сварка под водой. [1]

1939 год — Е. О. Патоном разработаны технология автоматической сварки под флюсом, сварочные флюсы и головки для автоматической сварки, электросварные башни танков, электросварной мост.

Описание процесса

К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания электрической дуги от сварочного трансформатора подводится электроэнергия. Под действием теплоты электрической дуги (до 7000°С) кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну, которая некоторое время находится в расплавленном состоянии. В сварочной ванне металл электрода смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность, образуя защитную плёнку. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Энергия, необходимая для образования и поддержания электрической дуги, получается от специальных источников питания постоянного или переменного тока. [2]

В процессе электросварки могут быть использованы плавящиеся и неплавящиеся электроды. В первом случае формирование сварного шва происходит при расплавлении самого электрода, во втором случае — при расплавлении присадочной проволоки (прутков и т. п.), которую вводят непосредственно в сварочную ванну.

Для защиты от окисления металла сварного шва применяются защитные газы (аргон, гелий, углекислый газ и их смеси), подающиеся из сварочной головки в процессе электросварки.

Различают электросварку переменным током и электросварку постоянным током. При сварке постоянным током шов получается с меньшим количеством брызг металла, поскольку нет перехода через нуль и смены полярности тока.

В аппаратах для электросварки постоянным током применяются выпрямители.

При ручной дуговой сварке (ММА -Manual Metal Arc) указанные операции, необходимые для образования шва, выполняются человеком вручную без применения механизмов.

При полуавтоматической дуговой сварке (MIG/MAG -Metal Inert/Active Gas) плавящимся электродом механизируются операции по подаче электродной проволоки в сварочную зону, а остальные операции процесса сварки осуществляются вручную.

В первом случае дуга горит между электродом и основным металлом, который также является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в столбе дуги и на электродах; во втором — дуга горит между двумя электродами.

Сварка плавящимся электродом является самым распространённым способом сварки; при этом дуга горит между основным металлом и металлическим стержнем, подаваемым в зону сварки по мере плавления. Этот вид сварки можно производить одним или несколькими электродами. Если два электрода подсоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такой метод называют двухэлектродной сваркой, а если больше — многоэлектродной сваркой пучком электродов. Если каждый из электродов получает независимое питание — сварку называют двухдуговой (многодуговой) сваркой. При дуговой сварке плавлением КПД дуги достигает 0,7-0,9.

При открытой дуге визуальное наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные стёкла — светофильтры. Открытая дуга применяется при многих способах сварки: при ручной сварке металлическим и угольным электродом и сварке в защитных газах. Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе — шлаке, основном металле и под гранулированным флюсом, и она невидима. Полуоткрытая дуга характерна тем, что одна её часть находится в основном металле и расплавленном флюсе, а другая над ним. Наблюдение за процессом производится через светофильтры. Используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

дуговая сварка без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием)
дуговая сварка со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом)
дуговая сварка со шлакогазовой защитой (толстопокрытыми электродами)
дуговая сварка с газовой защитой (в среде защитных газов) (MIG-MAG)
дуговая сварка с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс)

Наибольшее применение имеют средне — и толстопокрытые сварочные электроды, предназначенные для ручной дуговой сварки и наплавки, изготовляемые в специальных цехах или на заводах.

В последнее время получает распространение плазменная сварка, где дуга между инертными неплавящимися электродами используется для высокотемпературного нагрева промежуточного носителя, например — водяного пара. Известна также сварка атомарным водородом, получаемым в дуге между вольфрамовыми электродами, и выделяющем тепло при рекомбинации в молекулы на свариваемых деталях.

Аргонодуговая сварка относится к виду сварки плавлением. Сварка плавлением разделяют на сварку плавящимся и не плавящимся электродом. Аргонодуговая сварка это сварка не плавящимся электродом. В качестве электрода применяют вольфрамовые стержни. Они имеют различный диаметр.

При аргонодуговой сварке вольфрамовые электроды выбирают от толщины металла. Вольфрам относят к тугоплавким металлам. Поэтому, назначение вольфрамовых электродов в зажигании и поддержании сварочной дуги.

Аргонодуговую сварку относят к видам газоэлектрической сварки. Газы защищают сварочную зону от воздействий ветра, осадков и других погодных явлений. Так же алюминий, титан, никель подвержены окислению. Применение газов защищает их от окислительных процессов. В аргонодуговой сварке применяют инертные газы: аргон, гелий и их смеси. Основным газом считают аргон. Поэтому, сварка получила название аргонодуговая сварка. Аргон производят трех сортов. Сорт аргона, для аргонодуговой сварки, зависит от содержания в нем чистого аргона. Для разного вида стали, применяют различный сорт аргона. Аргон поставляют в баллонах. Электрическая часть аргонодуговой сварки, предназначена для образования сварочной дуги и ее параметров. Основным элементом ее является источник питания (сварочный аппарат). На нем выставляют силу и напряжение сварочного тока. Основным рабочим органом аргонодуговой сварки есть газоэлектрическая сварочная горелка. В нее, вставляют вольфрамовый электрод и подают аргон из баллона. Аргон подается по резиновым шлангам. Электрод из вольфрама, закрепляют механическим способом. Так же, в сварочную горелку кабелями подают ток. Рабочий процесс аргонодуговой сварки состоит в том, что сварщик нагревает электрической дугой кромки свариваемых деталей. Затем, подносит сварочную проволоку и расплавляет ее и кромки до получения сварного шва. Сварочную проволоку, для аргонодуговой сварки, подбирают по составу свариваемой марки и вида стали. Ее поставляют на производство в мотках. Сварщик нарезает ее, для удобства, по размерам сварочного шва. На производстве сварочную проволоку называют присадкой. Она должна быть без ржавчины и обезжирена. Используют аргонодуговую сварку не только для цветных металлов, но для нержавеющих и углеродистых сталей. Аргонодуговую сварку применяют в промышленных цехах и на стройплощадке. На стройплощадках, в избегание попадания ветра в зону сварки, устанавливают сварочную палатку. Выполняют аргоновую сварку в специальных кожаных перчатках. В процессе аргонодуговой сварки, сварщик использует две руки. Это требует высокой квалификации сварщика. На производстве, сварщики аргонодуговой сварки имеют 5-6 разряды. Преимуществом аргонодуговой сварки считают геометрически однородный качественный шов. Шов получают без дефектов. Так же исключены шлаковые образования . Шов выдерживает большие нагрузки на изгиб, сжатие и растяжение. Аргонодуговая сварка выделяет меньше вредных газов в работе для сварщика. Сведен риск получения ожогов, работников при сварке. Аргонодуговая сварка это один из эффективных и высококачественных видов сварки на производстве!

Дуговая сварка металлов

Дуговая сварка металлов является самой распространенной технологией. Используется как в бытовых целях, на малых предприятиях, так и в промышленных масштабах. Благодаря универсальности может применяться для соединения толстостенных деталей, листового металла, металлических труб и т. д.

Существуют разные способы сварки, используется ручное, автоматическое, полуавтоматическое оборудование. Все зависит от целей, свариваемого металла, типа заготовок и желаемого результата. Из нашего материала вы узнаете о принципах работы дуговой сварки, преимуществах и недостатках технологии, этапах работы.

Суть дуговой сварки металлов

Дуговая сварка металлов предполагает наличие источника большого тока с невысоким напряжением. Последнее подается сразу на электрод и обрабатываемую деталь, то есть на оба контакта. Между изделием и электродом появляется электрическая дуга, обеспечивающая плавление и соединение кромок заготовок.

Благодаря дуге энергия электрического тока преобразуется в тепловую, а в рабочей зоне температура достигает +5 000 °C. Такой степени нагрева хватает для любых металлов, используемых на производствах.

Также подход известен как сварка плавлением, поскольку под действием тока металл переходит в жидкое состояние. При электрической дуговой сварке параллельно плавится металл электрода и заготовки, в результате чего образуется сварочная ванна.

Материал электрода вступает во взаимодействие с основным металлом, из-за чего формируется, всплывает на поверхность шлак, защищая расплав от внешних воздействий.

Преимущества и недостатки дуговой сварки

Основные достоинства электродугового способа:

мобильность;
небольшие временные затраты на подготовку;
низкая цена работы в расчете на килограмм шва;
высокий уровень производительности;
возможность подключения оборудования к бытовой электросети при условии использования сварочных инверторов;
большой выбор необходимых устройств на рынке, а также сопутствующих материалов и расходников.

VT-metall предлагает услуги:

Лазерная резка металла Гибка металла Порошковая покраска металла Сварочные работы

Среди минусов дуговой сварки металлов принято выделять такие особенности:

стабильно высокое качество шва достижимо только при наличии у сварщика достаточного опыта;
обмазка может отсыревать, из-за чего возникают дефекты;
обработка цветных металлов предполагает использование специальных подходов, сварочных материалов, оборудования;
качество швов может меняться в зависимости от погодных условий.

Сферы применения дуговой сварки металлов

По сравнению с другими способами, дуговая сварка металлов используется наиболее активно. Она позволяет быстро, недорого и качественно скрепить детали, получив полноценную конструкцию или изделие.

Данный метод используют:

заводы металлоизделий;
производства в области машиностроения;
стройки, вне зависимости от их масштабов – от возведения гидроэлектростанций до постройки заборов;
аэрокосмические предприятия;
судостроительные производства;
предприятия-производители транспорта;
изготовители бытовых приборов, пр.

Количество областей применения непрерывно увеличивается, ведь сегодня сварочные инверторы доступны даже домашним умельцам.

Виды оборудования для дуговой сварки

Существует несколько разновидностей данного подхода, которые отличаются оборудованием и используемыми подходами:

Ручная сварка

Технология сварки металла ручной дуговой сваркой предполагает, что всю работу проводит сам мастер: он передвигает электрод и формирует шов.

Главным достоинством этого метода является тот факт, что он позволяет работать с металлическими деталями при любых условиях. Тогда как минусом считается высокая вероятность получения шва низкого качества по вине сварщика, о чем важно помнить при ручной дуговой сварке цветных металлов.

Механизированная сварка

За подачу заготовок на станок отвечает специальное оборудование, а сварку проводит человек.

Иногда сварку полуавтоматом называют подвидом механической, ведь и здесь за перемещение горелки отвечает мастер, а подача расходных материалов, зажигание дуги, образование шва между деталями ложится на аппаратуру.

Автоматическая сварка

Здесь подача материалов и сваривание автоматизировано, оборудование действует по заданной программе.

Техника сама выбирает интенсивность пламени, регулирует поступление расходников и остальные процессы.

Классификация дуговой сварки металлов

Принято говорить о нескольких видах дуговой сварки металлов на основании применяемой технологии защиты шва:

Без защиты. Обработка производится на открытом воздухе, как это обычно делается при использовании ручного электродугового метода.
В вакууме. Сварка происходит автоматически в безвоздушной среде.
В среде газовых смесей. Таким образом перекрывается доступ кислорода к металлу, что препятствует его окислению.
Под флюсом. Заготовки находятся под защитой шлака, появляющегося в процессе плавления металла.

Кроме того, существуют комбинированные способы дуговой сварки металлов, где сварное соединение защищают газы:

гелий;
углекислый газ;
аргон.

Защитный газ поступает к месту сварки через сопло горелки и может быть активным либо инертным.

При дуговой сварке металлов воздействие оказывается таким образом:

Пучком – здесь работают с пучком соединенных электродов, за счет чего обеспечивается прохождение прямого электрического заряда. При данном подходе удается пользоваться широким диапазоном значений тока.
Лежачим электродом – применяется укладка с обмазкой длиной 50–120 см в угол либо заранее разделанный стык. Далее устанавливается медный брусок и под него подается дуга.
Наклонным электродом – позволяет увеличить уровень производительности.

По характеру горения выделяют следующие типы дуговой сварки металлов:

Открытой дугой – используется при ручной сварке и в среде защитных газов.
Закрытой – дуга находится в жидком металле, то есть оказывается невидима для мастера.
Полуоткрытой – часть дуги остается над поверхностью заготовок, что позволяет обрабатывать алюминиевые детали автоматическим методом.

Для электродуговой сварки выбирают плавящийся или неплавящийся электрод в соответствии с типом используемой аппаратуры и запланированных характеристик формируемого шва. При этом применяют медные, алюминиевые, чугунные, стальные стержни. Плавящиеся расходники играют роль присадки.

Параметры электрической дуги

Электрическая или сварочная дуга является электрическим разрядом, протекающим в газовой среде. Передвижение тока в пределах дуги становится возможным за счет присутствующего в ней электрического поля.

Дуга играет ключевую роль в электрической цепи и характеризуется снижением напряжения. Если электрод подсоединяют к плюсовому контакту сварочного аппарата, он становится анодом, в обратной ситуации выполняет функцию катода.

Во время дуговой сварки металлов с помощью переменного тока катод и анод попеременно сменяют друг друга.

Самой важной характеристикой сварочной дуги считается расстояние между электродами. И этот промежуток, по которому движется ток, называется дуговым. Протекание электрического тока возможно лишь при наличии в данном промежутке электронов и ионов, то есть заряженных частиц.

Чтобы последние там появились, запускают ионизацию. Во время этого процесса с поверхности катода испускаются электроны, они заряжают пары и газы, появляющиеся над сварочной ванной.

Электрическая дуга может быть:

сжатого типа, тогда ее сечение корректируется соплом сварочного аппарата, величиной электромагнитного поля, параметрами потока газа;
свободной или прямого действия – в этом случае ее параметры не поддаются изменению.

Технология дуговой сварки металла

Грамотное соблюдение технологии работы дает возможность сформировать прочные и качественные соединения.

Говоря о том, как варить дуговой сваркой тонкий и любой другой металл, нужно представлять себе такие нюансы данного метода:

В первую очередь, проводят подготовку металла под сварку при ручной дуговой обработке. Необходима его зачистка, обезжиривание, а также разрезание в случае необходимости. К заготовкам приставляют торец раскаленного электрода, чтобы разделить поверхность детали на ионы и электроны.
Электрод покрывают специальными элементами, такими как кальций, калий, натрий, позволяющими ускорить процесс работы и повысить его качество. Под действием названных веществ металл быстрее разделяется на частицы.
Сварка может проходить с использованием открытой либо закрытой дуги. В первом случае в материал изделия проникает большое количество азота, из-за чего страдает структура шва. Сократить отрицательные последствия можно, нанеся на электроды слой металла. В промышленности стараются пользоваться закрытым методом, так как он позволяет защитить горячий металл от контакта с кислородом.

Электрод для дуговой сварки металлов устанавливают в инвертер и дважды проводят его концом по торцам обрабатываемых заготовок, чтобы зажечь дугу. После включения сварочного аппарата выставляют нужный уровень тока.
Электрод опирают на поверхность свариваемых деталей и медленно передвигают его по зоне зазора. В результате в сварочную ванну поступает жидкий металл – именно он, остывая, формирует сварной шов. Для расчета мощности, тока и времени воздействия дуги рекомендуется пользоваться специальной технологической картой.
Вертикальные швы также формируются посредством дуги, причем между электродом и свариваемой поверхностью задается прямой угол. Максимальное отклонение составляет 10°.
Избежать наплавления горячего металла позволяет техника елочки, треугольника либо мастер может воспользоваться методом многослойного прохождение тонкой дуги.

Важно! В процессе дуговой сварки металлов сварщик должен соблюдать перечисленные правила и проводить все работы в указанной последовательности. Конкретный метод соединения заготовок выбирают в соответствии с металлом изделия и условиями работы, то есть дома или на предприятии.

Меры безопасности при использовании дуговой сварки

Дуговая сварка металлов требует соблюдения ряда правил техники безопасности:

Работник должен быть одет в защитную форму и обувь из плотного материала, не допускающую попадания брызг раскаленного металла на тело. Перед началом работ рукава плотно застегиваются, на руки надеваются перчатки. В противном случае высока вероятность сильных ожогов.
При отсутствии специальной формы допускается использование хлопчатобумажной одежды.
Лицо и глаза закрывают защитной маской, чтобы защитить их от яркого света и искр горячего металла.
Все этапы осуществляются в хорошо проветриваемых помещениях.
Прежде чем приступать к дуговой сварке металлов, около места работы размещают воду либо огнетушитель. Они позволят избежать пожара, если брызги металла, искры станут причиной возгорания.

Важно соблюдать технику безопасности, ведь отказ от нее чреват серьезными травмами по неосторожности.

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.

Читайте также: