Электродуговая сварка металлов: технология, гост, процесс

Для соединения металлических конструкций часто используется термическое воздействие на их отдельные части. Ручная и автоматическая электродуговая сварка является одним из самых популярных подобных видов работ.

Виды

Электродуговая металлическая сварка (ГОСТ 5264-80) – это процесс соединения металлов, во время которого температура электрической дуги может достигать 7000 градусов. Это уникальный вид соединения отдельных частей конструкций, т.

к. таким способом можно сварить любые известные металлы. После застывания на месте сцепления образовывается сварной шов. Используется для ремонта кузова автомобиля, газовых, водяных и прочих труб, при производственных работах и т. д.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессФото — принцип электродуги

Электрическая дуга расплавляет металл и металлические электроды, после чего жидкость, образовавшаяся посредством температурного воздействия, заполняет зазор между двумя заготовками.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессФото — газовая горелка

Виды дуговой электрической сварки:

  1. Ручная;
  2. Полуавтоматическая;
  3. Автоматическая.

Главное различие между процесса заключается в принципе проведения работ. При ручной все действия по соединению металлов осуществляются своими руками, при автоматической – соответственно, исключительно сварочным аппаратом. Полуавтоматический процесс является комбинированным. Здесь для сварки металлов используются электроды.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессФото — шов

Также в зависимости от используемого тока, процесс электродуговой сварки может осуществляться:

  1. Переменным;
  2. Постоянным. В свою очередь, такая технологическая сварка бывает прямой полярности (минусовыми электродами) и обратной (плюсовыми).

В зависимости от необходимого тока, может использоваться разное оборудование и способы соединения. Также у сварщиков, зависимо от типа технологической обработки, используются различные электроды: плавящиеся и неплавящиеся.

Плавящиеся могут использоваться в любой среде. Они работают за счет образования дуги между металлом и электродом. В зависимости от длины соединяемых деталей, по мере сварки электрод подается на места стыков.

Применяются для углеродистой стали, соединения алюминия, меди и т. д.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессФото — открытая дуга

Для небольших и тонких соединений используются неплавящиеся. Они часто применяются для сварки трубопроводов, тугоплавких металлов и другого. С такими целями применяются вольфрамовые электроды, графитовые и угольные.

Также электродуговая сварка классифицируется по типу защиты:

  1. В среде защитных газов (ГОСТ 14771-76). Это аргонная и углекислая;
  2. В среде шлаков. Это процесс термического воздействия на металлические соединения под флюсом или толстопокрытыми электродами. Процесс пользуется популярностью при пайке различных труб большого диаметра;
  3. С комбинированной защитой. Процесс пайки, в котором режимы производятся в газовой среде с толстопокрытыми флюсами.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессФото — электроды

Технология электродуговой сварки имеет свои достоинства и недостатки. Преимущества процесса:

  1. Доступность сварочного оборудования и дополнительных элементов (флюса, электродов). Купить инверторы можно в любом электротехническом магазине. Средняя цена – от 30 долларов за ручной инвертор и от 80 за полуавтоматический;
  2. Зона термического воздействия имеет очень малое влияние на несвариваемые участки металлов. Это крайне важно для соединения труб и тонких прокатных металлических листов.

Методы электродуговой сварки имеют и некоторые недостатки:

  1. Необходимо применение специального оборудования. Электродуговая сварка проводится только специальными инверторами и электродами;
  2. Для сварки нержавейки (легированной стали), алюминия, меди и других плавких металлов обязательно требуется зачистка соединяемых элементов. Кромки подготавливаются перед процессом термической обработки и после его окончания (только при условии полного остывания металла).

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессФото — соединение труб

Видео: обучение дуговой сварке

Как проводится

Чтобы правильно сваривать металл электродуговой сваркой, необходимо строго следовать инструкции. Только при этом условии сварной шов будет достаточно прочным и аккуратным.

Пошаговая инструкция:

  1. Кромки заготовок зачищаются и обезжириваются, при необходимости производится их резка. К ним приставляется раскаленный электрод. Торец электрода разделяет определенный участок поверхности свариваемой детали на ионы и электроны. В этом пространстве и возникает дуговой разряд;
    Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессФото — зачистка
  2. Для того чтобы процесс сваривания происходил быстрее и результат был надежнее, на поверхность сварной арматуры (электродов) наносятся различные вещества. Это может быть кальций, калий, натрий. Они ускоряют процесс разделения металла на частицы;
  3. По типу сварки она может производиться открытой дугой (плавлением незащищенным потоком направленных частиц) и закрытой. В открытом положении купли металла насыщаются азотом, что негативно сказывается на качествах шва. Чтобы снизить это влияние электроды покрываются слоем металла. Для производства более выгодно использовать закрытый метод, в котором место сваривания защищено от воздействия кислорода;
    Фото — необходимые инструменты
  4. Когда все подготовительные процессы завершены, нужно установить электрод в инвертор и несколько раз провести концом прута по торцам свариваемых деталей – это зажжет дугу. Аппараты подбираются по типу проводимых работ и в зависимости от особенностей и свойств металлов. После включения сварочного устройства нужно установить ток на нужном уровне, и пока система разогревается, надеть средства безопасности;
    Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессФото — защита
  5. У разных аппаратов есть различные режимы для сварки, но любые современные устройства изготовлены таким образом, что не дают электродам залипать. Поэтому стараться держать прут на определенном уровне от поверхности нет необходимости;
  6. Схема сварки: опереть электрод на поверхность свариваемых деталей и аккуратно медленно вести по зазору. Ванная заполнится жидким металлом, который при застывании образует прочное соединение. Чтобы максимально точно рассчитать мощность, ток и продолжительность воздействия дуги, необходимо воспользоваться операционной картой технологического процесса;
  7. Вертикальные швы свариваются короткой дугой. Угол соприкосновения электрода и свариваемой поверхности должен быть прямым, допускается отклонение на 10 градусов. Во избежание наплавления металла в одной точке может использоваться техника елочки, треугольника или многослойное прохождение тонкой дугой. Каждая методика имеет свои особенности, поэтому подбирается нужный способ в зависимости от потребностей и уровня подготовки.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессФото — вертикальная электродуговая сварка

После того как ремонт окончен, нужно зафиксировать пластины в определенном положении до полного застывания ванной и шва.

Источник: https://www.asutpp.ru/elektrodugovaya-svarka.html

Как осуществляется сварка рельсов, какие применяются методы

Прочное соединение материалов — актуальный вопрос современности. Не каждая обработка способна обеспечить прочное и долговечное скрепление. Не каждая, но сварочная технология положительно зарекомендована в данном вопросе.

Прочно соединить детали, выполняющие несущую функцию, под силу именно сварочным работам. Рельсы также относятся к несущим элементам, а сварка рельсовых стыков является сложным и кропотливым процессом. Рассмотрим его подробнее.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Общие сведения

Несмотря на то, что соединение стыков рельс при помощи сварки известно давно, проблема облегчения и ускорения работы актуальна до сих пор.

Одной из причин стало то, что рельсы производят из металла повышенной прочности, плохо поддающегося сварке. Любая попытка дополнительного упрочнения или термообработки увеличивает риск ухудшения качества соединения стыка.

Поэтому важно соблюдать технологию сваривания, следовать установленным правилам и ГОСТу 103-76.

Осуществить сварку рельсов можно множеством способов, но основными считаются:

  • электроконтактный;
  • алюмотермический;
  • электродуговой;
  • газопрессовый.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Каждый способ имеет свою технику выполнения, зависит от различных факторов, поэтому стоит рассмотреть их по отдельности.

Электроконтактный метод

Этот тип обработки рельсовых стыков известен еще со времен СССР, где часто применялся для изготовления рельсов. Пригоден он и для ремонта, кроме стрелочных участков.

Суть контактной обработки состоит в сильном нагреве стыка током низкого напряжения, в процессе которого происходит расплавление свариваемых краев образовавшейся электрической дугой.

Для качественного сварного соединения путем электроконтактной обработки требуется большое количество времени и специальные автоматические сварочные комплексы (например, МС-5002, К-90). Такие агрегаты весьма громоздкие, но, несмотря на габариты, самостоятельно передвигаются по ремонтируемому участку, осуществляя сварку рельсов.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Из положительных моментов стоит отметить, что свариваемые поверхности практически не требуют предварительной подготовки. Все манипуляции по подготовке осуществляются вышеозначенными сварочными механизмами.

Электродуговой вариант

В данный период электродуговая сварка рельсов наиболее распространена среди применяемых технологий. Причина в том, что этот тип обработки совмещает:

  • простое и доступное оборудование;
  • легкость выполнения;
  • качественные швы.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Данные характеристики позволяют сваривать как стыки рельсовых плетей, так и поврежденные участки.

Перед началом работы необходима предварительная зачистка и шлифовка краев свариваемых изделий — это улучшит итоговое качество соединения. Обязательна укладка с зазором между деталями — это облегчит проваривание стыков.

Расстояние между торцами рельсов послойно проваривается (заполняется) металлом электродов, расплавляют который при помощи высокой температуры образующейся в момент работы дуги. Функционирует полуавтомат от источника постоянного или переменного тока.

«Ванный» способ

Известен своей эффективностью и «ванный» способ дуговой сварки. В этом случае на путь монтируется специальная «ванночка», а торцы рельсовых плетей обрезают перпендикулярно основной оси и укладывают в «ванну».

Зазор между стыками рельсов не должен превышать 16 мм. Допустима неровность поверхности 3-5 мм, но не более.

Проваривают пространство между стыками плавким электродом, по которому пропускается электрический ток мощностью 300-350 ампер.

Чтобы во время сварки расплавленный металл не вытек за пределы «ванночки» ставят специальные ограждения. По окончании процесса швы проверяют на качество и шлифуют по всему периметру.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Термитная сварка

Соединение рельсовых нитей путем термитной обработки востребовано не менее, чем другие способы сварки рельсов. Метод основан на восстанавливающей реакции, образующейся при контакте алюминия и окиси железа. Происходит весь процесс довольно быстро, но при тысячных температурах (не менее 2000°С). Такой тип сварки известен еще как алюминотермитный.

Для проведения термитной обработки торцевые части плетей зачищают и укладывают ванну (форму), повторяющую рельсовую геометрию. Полученное во время реакции восстановленное железо заполняет форму, выталкивая шлак наверх. По окончании процесса такой шлак легко счистить, не разрушая структуру шва.

Смесь для проведения термитной сварки состоит из:

  • алюминиевого порошка;
  • окиси металла (чаще железа);
  • запальной смеси (не всегда);
  • легирующих добавок;
  • демпфирующих частиц.
Читайте также:  Вертикально-фрезерный станок 6р13: технические характеристики, паспорт

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Легирующие добавки наряду с тормозящими частицами добавляют в термитную смесь для придания сварному соединению требуемой прочности и устойчивости к механическим воздействиям. Высокое качество шва значительно снижает износ участка и реже требует ремонта.

Воспламенение термитной смеси происходит при температуре около 1300°С градусов, при наличии запальной составляющей — 800°С градусов. В процессе горения, а это всего лишь несколько секунд, выделяется большое количество тепла, поэтому такую сварку часто называют алюмотермической.

Термитная обработка позволяет соединять различные типы рельсовых плетей, независимо от их плотности:

  • поверхностно — закаленные;
  • объемно — закаленные;
  • не обработанные термически.

Полученное в результате алюминотермитной сварки соединение обладает высокой прочностью, что широко применяется при постройке магистралей для высокоскоростных поездов.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Газопрессовая обработка

Данный способ тоже входит в число востребованных технологий сварки рельсовых стыков. Основан на использовании температур намного ниже границы плавления. Процесс осуществляется при высоком давлении, что обеспечивает однородность структуры и плотное и надежное стыковое соединение.

Для успешного выполнения работ необходима небольшая подготовка. Подготавливают рельсы к сварке при помощи специального оборудования — рельсорезного станка с дисковой пилой, механической ножовки.

Рельсовые нити стыкуют между собой, после чего вертикально прорезают одновременно оба рельса.

Такая обработка обеспечивает чистую отшлифовку свариваемых поверхностей, максимальную плотность прилегания и улучшает итоговое качество шва.

По окончании подготовки торцы рельсов можно промыть дихлорэтаном или четыреххлористым углеродом. Другой вариант промывки можно выполнить непосредственно в процессе сварки — для этого применяется треххлористый углерод.

Обработанные стыки прижимаются друг к другу при помощи гидравлического пресса и вдоль стыка нагреваются многопламенными горелками до 1200°С. В процессе нагрева рельсы продолжают сдавливаться, образуя усадку до 20 мм. Сила давления на рельсовые стыки во время нагрева составляет 10-13 тонн. Точное значение силы выполняется специальными расчетами.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Выполненное сварное соединение тщательно зачищают и шлифуют, то есть проводят нормализацию. Обработанный и остывший шов проверяют на качество при помощи различных приборов.

Рассмотренные технологии сварки рельсовых стыков соответствуют современным требованиям для создания прочного сварного соединения. Каждый тип обработки имеет как положительные, так и отрицательные стороны.

Разновидность применяемой методики зависит от типа рельсовых плетей, доступности и качества необходимого оборудования.

Правильно подобранный способ, соблюдение условий обработки и мер безопасности гарантируют высокое качество итогового шва.

Источник: https://svarkoy.ru/texnologiya/svarka-relsov.html

Ручная дуговая сварка: технология, ГОСТ, режимы, оборудование

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессИменно ручная дуговая сварка сталей применяется при монтаже различных металлоконструкций, а в домашних, бытовых условиях она, и по сей день, незаменима. Конечно, качества шва во многом зависит от опыта и квалификации исполнителя, но смонтировать конструкцию, к которой не предъявляют особых требований к прочности или герметичности, сможет даже новичок в сварочном деле, имеющий минимальную практику.

А появление на рынке доступных инверторных аппаратов позволило существенно упростить ведение работ.

Техника безопасности

В первую очередь следует напомнить о технике безопасности при выполнении электросварочных работ.

Множество начинающих сварщиков попросту не обращают на них внимания, а это может привести к плачевным последствиям:

  • В первую очередь необходимо обращать внимание на электробезопасность. Кабеля и держатель электродов должны иметь надежную изоляцию, металлический кожух, который очень часто имеют аппараты для ручной дуговой сварки необходимо заземлить. Не стоит выполнять работы во время дождя и повышенной влажности, в любом случае на исполнители должны быть средства индивидуальной защиты.
  • Многие новички получают травмы органов зрения. Виновато в этом ультрафиолетовое излучение, которое выделяется при сварке. Обязательно применение защитных щитков с затемненным стеклом.

Если вы только начинаете свою карьеру сварщика, обязательно ознакомьтесь со всем перечнем требований и рекомендациями по обеспечению собственной безопасности.

Физика процесса

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Электрод представляет собой сварочную проволоку, покрытую специальным составом. При этом для сварки различных металлов и работы в различных режимах применяются электроды различных марок. Чаще всего используются электроды серий ЭПС, УОНИ, ЦМ, УП и другие.

Сварочные трансформаторы

Основное оборудование для ручной дуговой сварки — сварочный трансформатор. Его задача снижение напряжения, которое обеспечивает увеличение силы сварочного тока, которое необходимо для получения требуемой тепловой энергии.

Сварочные аппараты можно разделить по следующим группам:

  • Работающие от однофазной сети.
  • Трехфазные аппараты.

Последние трансформаторы имеют большую мощность, используются в основном в промышленных условиях.

  • Вырабатывающие постоянный ток.
  • Трансформаторы переменного тока.

Для выполнения работ используют оба этих вида установок.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессДля домашнего применения стоит приобрести инверторную установку, которая, несмотря на более высокую стоимость, имеет ряд преимуществ:

  • Меньший вес.
  • Устойчивость величины силы тока и выходного напряжения. Качество дуги практически не зависит от перепадов в питающей сети.
  • Благодаря этому существенно упрощается выполнение сварочных работ.

Сведения о сварных соединениях и способы разделки кромок

Существенное значение имеет подготовка заготовок, так существующий ГОСТ сварка ручная дуговая (5264-80) определяет способы разделки кромок, в зависимости от типа соединения.

Чаще всего применяют кромки следующей формы:

  • Прямая.
  • Скошенная (одностороння или двухсторонняя).
  • Односторонняя скошенная с замком.

И некоторые другие виды подготовки заготовок, обеспечивающие высокое качество стыка при выполнении сварочных работ. Выбор формы кромок имеет огромное значение, так ручная дуговая сварка трубопроводов должна осуществляться при двухсторонних скошенных кромках, это обеспечит герметичность стыка.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессЭтот же стандарт определяет и основные сварные соединения:

  • Внахлест — одна деталь заходит на другую.
  • Стыковое — обе детали располагаются в одной плоскости.
  • Угловое — заготовки соединяются под углом.
  • Тавровое — в этом случае стыковка осуществляется в виде буквы Т.

Различают также типы сварочных швов:

  • Нижний шов наиболее прост в исполнении. Выполняется при расположении стыкуемых деталей под электродом. Единственное, за чем необходимо следить, так это за величиной сварочного тока. При слишком мощной дуге возможно проплавление заготовок (особенно это актуально для сварки тонких листовых металлов).
  • Угловой шов — используется при одноименном и тавровом соединении. Более предпочтителен вариант выполнения такого шва в лодочку (заготовка поворачивается на угол 45 градусов).
  • Вертикальный шов — его выполнение осложнено стеканием жидкого металла. Обычно такой шов выполняется при движении снизу вверх (на подъем), сварка на спуск может выполняться только при помощи специальных электродов или для соединения тонких металлов.
  • Самым сложным считается потолочный шов. Он выполняется короткими импульсами, с применением электродов небольшого диаметра при сниженной силе сварочного тока.

Технология сварки

Технология ручной дуговой сварки предполагает выполнение следующих действий — розжиг и удержание дуги, а также перемещение электрода для формирования сварочного шва.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процессРозжиг дуги может осуществляться двумя способами:

  • Касанием. При этом методе выполняются кратковременные удары электродом по поверхности заготовок.
  • Чирканьем. В данном случае осуществляется скольжение электродом по поверхности деталей (по аналогии с зажиганием спички о коробок).

После розжига дуги электрод отводится на определенное расстояние, необходимое для ее устойчивого поддержания. В зависимости от режимов сварки необходимо отдалить электрод на 0,5-1,1 его диаметра.

Движение электрода

Чтобы сформировать качественный сварочный шов, необходимо осуществлять движение электродом в трех плоскостях:

  • Небольшие колебательные движения. При этом электрод приближается и отдаляется от поверхности заготовок.
  • Движение электрода вдоль оси шва является основным. Скорость перемещения зависит от того, какие режимы ручной дуговой сварки применяются (сила тока), а также от типа шва.
  • Перемещение электрода поперек оси шва, так формируется валик  металла, соединяющий заготовки.

Именно в умении выдерживать длину дуги и совершать все эти три типа перемещения электрода и заключается мастерство сварщика.

Режимы сварки

В зависимости от того какой тип шва выполняется, и какой электрод (диаметр) применяется, определяют требуемую силу сварочного тока:

  • При выполнении нижнего шва сила тока для электрода 3 мм составляет 70-100А, а для 5 мм уже 150-180А.
  • Вертикальное соединение требует снижения силы тока,  для электродов тех же диаметров 70-80 и 130-150А соответственно.
  • Потолочные швы варятся только электродами 3 и 4 мм, при этом сила тока должна равняться 70-80 и 100А.

Качество сварного шва во многом зависит от опыта сварщика, поэтому большую роль играет опыт. Практиковаться стоит на нижних швах, а вот выполнить вертикальный и потолочный у новичка не выйдет.

Специалисты советуют начинающим применять инверторную технику, которая отличается устойчивостью параметров, что существенно упрощает выполнение работ.

Источник: https://steelguide.ru/svarka/vidy-svarki/ruchnaya-elektrodugovaya-svarka.html

Особенности ручной электродуговой сварки

Сварки металлов с применением электрической дуги — один из наиболее распространенных методов. Электродуговая сварка обладает множеством достоинств: она проста, универсальна, не требует дорогостоящего оборудования и мастеров высокой квалификации. С помощью этого метода возможна сварка чугуна, алюминия, меди, стали и любого другого металла.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

В данном материале мы кратко расскажем, что такое электродуговая сварка и какие существуют виды электродуговой сварки.

Общая информация

Что такое электродуговая сварка? На картинке ниже вы можете видеть наглядную схему. По сути, ключевой элемент — электрическая дуга.

Она образуется следующим образом: необходим источник, способный выдавать большое значение тока при относительно небольшом напряжении. Это напряжение подается на свариваемый металл и на электрод одновременно.

В результате между электродом и металлом образовывается электрическая дуга.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

В данном случае энергия электрического тока преобразовывается в тепловую энергию, за счет чего металл плавится, и сварщик может сформировать шов. Благодаря этой особенности температура нагрева может достигать нескольких тысяч градусов по Цельсию. Этой температуры достаточно для работы практически со всеми известными металлами. Отсюда такая универсальность электродуговой сварки.

Читайте также:  Виды сверл по металлу и дереву: назначения и особенности

Технология электродуговой сварки заключается в том, что помимо металла под действием высокой температуры также плавится электрод. В ходе этого процесса образуется сварочная ванна или сварочная зона. Здесь протекают все основные сварочные процессы: металл взаимодействует с электродом, образуется шлак и так далее.

Как мы упоминали выше, электродуговая сварка металлов выполняется с помощью электродов (их также называются стержнями). Электроды могут быть плавящимися и неплавящимися. Плавящийся электрод, как вы можете догадаться, плавится под воздействием температуры. А неплавящийся нет. По этой причине с неплавящимися стержнями нужно дополнительно использовать присадочную проволоку.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Присадочная проволока продается в бобинах, которые заправляются в специальный механизм подачи. Также проволоку можно подать в сварочную зону вручную. Она необходима для полноценного формирования сварочного шва.

Правила хранения электродов 

У электродуговой сварки есть один существенный недостаток — дуга горит нестабильно и требует большого внимания при работе с ней.

Чтобы упростить работу были придуманы плавящиеся электроды с особым составом, который может включать в себя натрий, калий и прочие элементы. Благодаря им дуга проще зажигается, горит стабильнее.

Но этого недостаточно, чтобы справиться с еще одним недостатком дуговой сварки.

Мы говорим про окисление шва. Дело в том, что шов, взаимодействуя с кислородом, активно окисляется и теряет свои положительные свойства. Он становится хрупким и пористым, возрастает вероятность образования трещин. Чтобы справиться с этой проблемой можно использовать специальные защитные газы. К ним относится аргон, углекислый газ, гелий и различные смеси из этих газов.

Электродуговая сварка с применением защитных газов требует использования особых сварочных аппаратов, которые оснащены системой подачи газа. У вас не получится сварить металл с газом, если вы решили выполнить работу с помощью бюджетного компактного инвертора. Так что заранее определитесь, какой сварочный аппарат вам нужен.

В работе можно использовать и переменный, и постоянный ток. Мы рекомендуем использовать постоянный ток, поскольку наша практика показала, что металл меньше разбрызгивается, шов получается ровнее и качественнее. На переменном токе в основном работают только профессионалы своего дела, которые четко осознают, зачем им нужны именно такие настройки сварочного аппарата.

Особенности дуги

Говоря про электродуговую сварку не лишним будет рассказать вам об электрической дуге, как о самом главном элементе.

Мы уже разобрались, что электрическая дуга формируется в момент первого взаимодействия электрода с металлом. Чтобы вам было проще понять представьте, что формирование дуги похоже на кратковременный разряд тока.

Понятие электрической дуги очень обширно, так что применительно к сварке ее называют просто сварочной дугой.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Вместе с тем, сварочная дуга — это основной элемент всей электрической цепи во время сварки. Она может быть сжатой, косвенной и прямой. Сжатая дуга — это гибрид из косвенной и прямой, но при этом сжатой в струе газа.

Она используется для резки или сварки тугоплавких металлов. Дуга косвенного действия формируется между двумя электродами, при этом металлическая деталь, которую вы собираетесь варить, не включается в электрическую цепь. Дуга прямого действия самая распространенная.

Она образуется между электродом и металлом.

Виды электродуговой сварки

Теперь, когда мы разобрались с определением и особенностями сварочной дуги, приступим к классификации методов электродуговой сварки.

Самый распространенный метод — ручная электродуговая сварка (РДС). Она используется для сварки всех видов металлов, в том числе черных и цветных.

Ключевая особенность РДС — обязательная необходимость защищать сварочную зону от кислорода. С этой задачей неплохо справляются плавящиеся электроды со специальным покрытием.

Под воздействием высокой температуры покрытие плавится, образуя защитный слой на поверхности шва, и защищая его от пагубного влияния кислорода.

Технология ручной электродуговой сварки крайне проста, поэтому она получила широкое распространение среди домашних сварщиков. Электрод подсоединяется к держаку и его конец нагревается, когда им постукивают или чиркают о поверхность металла. Этот процесс зажигает дугу, замыкается электрическая цепь.

Затем электрод медленно отводят от поверхности металла примерно на пол сантиметра. На расстоянии между электродом и металлом появляется видимая дуга.

Если расстояние меньше 5 миллиметров, то такая дуга называется короткой.

Мы рекомендуем использовать именно короткую дугу в своей работе, но это требует опыта и частой практики, поскольку не так уж просто непрерывно вести электрод на расстоянии менее пол сантиметра.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Но это не единственный метод. Также есть сварка под флюсом, сварка неплавящимся электродом в среде защитного газа и сварка с применением порошковой проволоки.

Технологический процесс электродуговой сварки с применением любого из этих методов мало отличается от РДС. Единственное отличие — используемые в работе комплектующие и оборудование.

Сама же дуга и ее характеристики остаются неизменными. Давайте подробнее разберем каждый метод.

Начнем со сварки применением флюса. Флюс — это вещество, выпускаемое в жидком, порошкообразном, пастообразном и кристаллическом виде, которое подается в сварочную зону и выполняет роль защиты шва от кислорода.

Также флюс обеспечивает стабильное горение дуги и несколько упрощает формирование шва. Зачастую для работы с флюсом используют автоматический сварочный аппарат, который сам подает флюс в сварочную зону. Но вы можете и вручную нанести защитное вещество на поверхность металла.

С помощью этого метода можно без особых трудностей варить металл любой толщины.

Второй метод — сварка с применением неплавящихся электродов. Они могут быть вольфрамовыми, угольные или графитовыми. Такой метод требует использования защитных газов и проволоки, об этом мы писали выше.

С помощью такого метода возможна качественная сварка чугуна, алюминия, никеля, меди и прочих металлов. Такой способ зачастую используют профессиональные сварщики, которым доверили ответственную работу. Шов получается очень качественным и аккуратным.

Также вы сможете сварить металлы любой толщины с достаточно быстрой скоростью.

Последний вид электродуговой сварки — сварка с применением порошковой проволоки. Этот метод очень интересный. Здесь при формировании шва в зону сварки подают специальную порошковую проволоку, но от обычной она существенно отличается.

Сама порошковая проволока представляет собой полую трубку, которая заполнена флюсом.

При плавлении этой проволоки флюс высвобождается и также плавится, образуя тот же защитный слой, что и при работе с обычным порошковым или кристаллическим флюсом.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, что такое электродуговая сварка. Сварщик электродуговой обязан знать не только основы самого сварочного процесса, но и быть ознакомленным с основными нормативными документами, должен уметь читать чертежи и проводить первичный контроль качества.

Технологический процесс электродуговой сварки не так уж сложен, как может показаться на первый взгляд. Все, что от вас необходимо — это правильно зажигать дугу, следить за ее стабильность и работать с оптимальной скоростью. Этого уже будет достаточно для успешного старта. Желаем удачи в работе! 

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/vidy-i-sposoby-svarki/osobennosti-ruchnoj-elektrodugovoj-svarki.html

Как обуздать электродуговую сварку

Электродуговая сварка – широко распространенный в наше время способ соединения металлических деталей для получения из них различных конструкций. В этой статье мы будем рассматривать, что из себя представляет процесс электродуговой сварки и как он должен проводиться – с точки зрения необходимого оборудования и с точки зрения мер предосторожности.

Данный материал ориентирован на начинающих сварщиков.
Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Приручить сварочную дугу под силу каждому

Электродуговая сварка для начинающих

Принцип работы электродуговой сварки

Электродуговая сварка основана на нагреве свариваемых деталей электрической дугой. Как правило, дуга возникает между электродом и деталями – ее теплота расплавляет металл электрода и кромок свариваемых изделий, в результате последние соединяются. Расплавленный шлак идет на поверхность сварочной ванны и образует защитную пленку, которая предохраняет сварной шов от окисления до его остывания.

Для того, чтобы понять, как функционирует электродуговая сварка, вы можете просмотреть тематическое видео – видео поможет вам лучше понять принцип работы.

Для образования дуги используются специальные источники питания, преобразующие ток из электросети. Возможна работа переменным и постоянным током. В первом случае напряжение понижается на трансформаторе, во втором – ток еще и выпрямляется на выпрямителе.

Электроды могут быть плавкими и неплавкими – в первом случае сварной шов создается при расплавлении самих электродов, во втором плавятся специальные прутки присадочного металла, вводимые в сварочную ванну.

Для того, чтобы защищать металл сварочной ванны от окисления, в зону соединения могут подаваться защитные газы (гелий, аргон, углекислый газ и различные смеси газов) посредством сварочной головки.

Чтобы понять принцип защиты сварочной зоны, вы можете просмотреть тематическое видео. В Интернете достаточно много видео, которые посвящены этому процессу, и эти видео помогут вам добиться лучшего понимания проведения работ.

Классификация

Электродуговая сварка классифицируется по различным параметрам:

  • По автоматизации – ручная и автоматизированная;
  • По защите сварочной зоны – газовая, аргонно-дуговая, электродуговая сварка под флюсом;
  • По режиму – работа постоянным током, работа переменным током, импульсная сварка;
  • По области применения – электродуговая сварка черных металлов, труб, алюминия.

Устройство электродуговой сварки

Электродуговая сварка подразумевает наличие сварочного аппарата, свариваемых деталей, электрода или присадочных прутков, а также, при необходимости, оборудования для защиты сварочной зоны.

Главная часть сварочного аппарата — источник тока. Его основой является мощный понижающий трансформатор. Источники тока сварочных аппаратов постоянного тока комплектуются выпрямителями для того, чтобы преобразовывать переменный ток из сети электроснабжения в постоянный.

Помимо этого, широко распространены инверторные источники сварочного тока. Принцип их действия таков: переменный ток из сети электроснабжения подается на выпрямитель и преобразуется в постоянный.

Читайте также:  Планетарный редуктор: устройство, принцип работы, виды

Затем на инверторе постоянный ток преобразуется в высокочастотный переменный, который, в свою очередь, преобразуется на сварочном трансформаторе, снижающем напряжение.

Сварочный трансформатор для высокочастотных токов имеет существенно меньшую массу, чем трансформатор для стандартного переменного тока частотой 50 Гц.

После этого ток может использоваться для работы сразу же или после выпрямления.

Кроме источника сварочного тока сварочные аппараты оснащены различными дополнительными устройствами – проводами для передачи электричества, держателями для электродов и т.д.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Такой шов может быть и вашего исполнения

Вспомогательные инструменты

Для нормального проведения процесса сварочных работ сварщику необходимы:

  • Держатель для электродов. Как правило, используются винтовые или зажимные держатели для электродов. Держатель должен быть удобным, не допускать выскальзывания электродов. Держатели классифицируются по ГОСТ.
  • Защитная маска – необходима для защиты глаз от излучения сварочной дуги. Материал маски должен обладать низкой теплопроводностью, не воспламеняться от искр, не пропускать ультрафиолетовое излучение. Как правило, маски изготавливают из листовой фибры, на уровне глаз делают специальную прорезь, в которую вставляют стекло светофильтра. Светофильтры, согласно ГОСТ, не должны пропускать ультрафиолетовое излучение, инфракрасное же излучение должно задерживаться как минимум на 96%. Щитки, маски и светофильтры для сварки классифицируются по ГОСТ – для щитков и масок предназначен ГОСТ 1361-69, для светофильтров – ГОСТ 9497-60. Реализуемые защитные приспособления должны соответствовать ГОСТ.
  • Средства защиты органов дыхания – поскольку продукты сварочного процесса вредны для здоровья, сварщик должен защищать органы дыхания. Средства защиты, как правило, действуют по принципу респирации. В условиях особой токсичности воздуха в рабочей зоне наряду с масками используются системы очистки воздуха.

Для выполнения вспомогательных операций сварщику необходимы:

  • Стальная щетка – для чистки металла;
  • Молоток – для отбивки шлака;
  • Зубило – для того, чтобы вырубать дефектные участки шва;
  • Фартук и рукавицы.

Меры безопасности

Поскольку сварка – достаточно опасный производственный процесс, необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

  • Регулярно проверять оборудование;
  • Заземлять свариваемые изделия, аппаратуру и источники тока в соответствии со стандартами;
  • Знать меры оказания первой помощи при поражении электрическим током;
  • Предохранять органы зрения от светового воздействия электродуги.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Все участки тела сварщика должны быть закрыты

Для начинающих сварщиков будет полезно просмотреть видео по технике безопасности. Если вы посещаете уроки сварки – уделите мерам безопасности пристальное внимание, поскольку это весьма важно.

В учреждениях, где проводятся уроки для начинающих сварщиков, вам может попасться задание выполнить реферат по технике безопасности – в этом случае вы будете помнить ее, поскольку выполнить реферат – хороший способ запомнить материал.

Заключение

Мы рассмотрели процесс электродуговой сварки. Надеемся, эта информация будет Вам полезна.

Вы можете обучиться сварке, записавшись на курсы, где проводят уроки сварки (для начинающих сварщиков существуют курсы, где можно получить разряд всего за несколько месяцев), либо с помощью видео-уроков для начинающих.

Также вы можете прочитать какой-нибудь материал, посвященный этой теме, к примеру – реферат. Хороший реферат способен объяснить много аспектов сварки, и поэтому реферат вполне может считаться обучающим материалом.

Источник: http://zavarimne.ru/texnologiya/kak-obuzdat-elektrodkgovuyu-svarku/

Все о ручной сварке: виды, возможности и варианты применения

Сваркой металла называется технологический процесс создания неразъемного соединения деталей посредством образования прочной межатомной связи. Возникновение такой устойчивой связи может происходить вследствие разных физических процессов. Эти процессы образуют три основных класса сварки, в соответствии с ГОСТ 19521-74:

  • термическую (сварка плавлением без приложения давления)
  • термомеханическую (плавление с приложением давления)
  • давлением.

В настоящее время существует множество видов сварки. Число их постоянно растет. Разделяют виды сварки по таким техническим признакам:

  • по непрерывности процесса
  • по методу и характеру защиты металла в сварочной зоне
  • по типу защитного газа
  • по степени механизации

По типу механизации сварку делят на:

  • автоматическую
  • автоматизированную
  • механизированную
  • ручную.

Развитие автоматизированных методов сварочных работ привело к значительному увеличению скорости и качества процесса. При этом, у ручной сварки есть свои преимущества, которые делают ее незаменимой в ряде случаев:

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

  •  возможность применения в труднодоступных местах;
  • доступность для работы в различных пространственных положениях;
  • быстрота перехода от одного свариваемого материала к другому;
  • широкий выбор марок электродов, позволяющий проведение сварки различных типов стали;
  • удобство транспортировки и простота обслуживания сварочного оборудования.

При помощи ручной сварки решаются многочисленные задачи в строительстве, производстве, сфере обслуживания и быту.

Ручная электродуговая сварка металла может производиться при помощи двух типов электродов. Электродами называются специальные стержни с защитным покрытием, изготовленные из сварочной проволоки. Наиболее распространенная технология — сварка плавящимися электродами.

Кромки электрода и изделия, соприкасаясь, образуют электрическую дугу, которая расплавляет металл, образуя сварочную ванну. При смешивании металла электрода и изделия образуется сварной шов. Расплавленный шлак поднимается на поверхность.

Окончательная обработка при последующем затвердении, необходима для работы со швами, покрытыми шлаками.

Пространственное положение, величина и форма кромок свариваемых поверхностей, скорость перемещения дуги — эти факторы влияют на размеры сварочной ванны. Постепенное плавление электрода вынуждает сварщика производить плавное движение вниз для сохранения длины дуги. Перемещение вдоль оси шва необходимо для заполнения разделки. Ширина шва формируется вследствие поперечного движения руки.

Положение швов в пространстве разделяют на нижнее (до 60º), вертикальное (60-120º) и потолочное (120-180º). Наиболее простым для работы является нижнее положение шва. Удержание сварочной ванны необходимо для исключения непроваров и прожогов при дуговой сварке. Достигается оно использованием подкладки (съемной медной или несъемной стальной) и наложением дополнительного подварочного шва.

Вертикальное положение затрудняет формирование шва вследствие стекания расплавленного металла. Производительность сварки в этом случае падает. Особенно трудоемким становится создание горизонтальных швов.

Для качественного выполнения сварки в потолочном положении необходимо максимально уменьшить размеры сварочной ванны. Это достигается применением электродов малого диаметра, снижением силы тока и созданием коротких замыканий.

Технология ручной дуговой сварки с применением плавящихся электродов отличается большей производительностью, но требует удаления шлака, который образуется поверх шва, по мере выполнения работ.

Ручная аргонодуговая сварка происходит с использованием неплавящегося электрода. Сварщик держит в одной руке аргоновую горелку, а в другой — присадочную проволоку.

Горелка представляет собой цилиндрическую ручку, внутри которой при помощи специального держателя крепится вольфрамовый электрод. Через сопло на свариваемое изделие подается защитный газ.

Аргон является инертным элементом, он вытесняет воздух из сварочной зоны и препятствует химической реакции расплавленного металла.

Дуга создается бесконтактным способом. Для этого используется специальное устройство, называемое осциллятором. Предназначение осциллятора — создание высоковольтных высокочастотных импульсов. Под действием импульсов происходит ионизация дугового промежутка и зажигается дуга.

Технология ручной аргонодуговой сварки требует более высокой квалификации сварщика. При этом, количество видов свариваемых материалов и качество швов значительно выше, чем у электродуговой сварки, выполняемой своими руками. Электродами, покрытыми загрязнениями, невозможно качественное проведение дуговой сварки.

Чистота кромки электрода нарушается при соприкосновении со свариваемым металлом.

Полуавтоматическая сварка является одним из видов ручной сварки. Подача электрода (сварочной проволоки) производится автоматически. Ручным процессом является перемещение дуги по линии сваривания. Полуавтоматическая сварка отличается наименьшей трудоемкостью и высокой производительностью. Используется, главным образом, для сварки нержавеющих, низколегированных и низкоуглеродистых сталей.

Основное применение контактной сварки происходит в промышленных масштабах. Точечная сварка своими руками — единственный вид контактной сварки, доступный в домашних условиях.

Технология процесса предусматривает размещение свариваемых деталей между электродами. Затем происходит нагревание поверхности, вследствие прохождения сварочного тока, и последующая пластическая деформация.

Ручная точечная сварка отличается высокой экономичностью и прочностью образующихся швов.

Самодельный сварочный аппарат для точечной сварки можно сделать в домашних условиях своими силами. Настольный вариант применяется наиболее часто. Основные компоненты: сварочный трансформатор, полупроводниковый тиристор и реле времени.

Электроды изготавливаются, в основном, из меди с примесью хрома и цинка. Реже применяются сварочные стержни, созданные на основе бронзы и вольфрама. Диаметр точек соединения должен быть в 2-3 раза больше, чем толщина детали соединения.

Своими руками производят контактную сварку при ремонте бытовой техники, кухонных приборов.

Газовая сварка

Еще один вид сварочных работ. Технология газовой сварки заключается в газопламенной обработке металла специальной горелкой. Горючим газом для газовой сварки выступает ацетилен. Реже используются водород, метан, пропан, пары керосина. Сжигание происходит в парах кислорода для эффективного достижения высокой температуры.

Электродуговая сварка металлов: технология, ГОСТ, процесс

Особое значение при газовой сварке придается соблюдению правил противопожарной безопасности. Все виды горючих газов являются взрывоопасными. Детонация может быть вызвана превышением допустимого давления и быстрым нагреванием до температуры 500ºC.

Основным инструментом в работе газосварщика является горелка. Она служит для образования горючей смеси ацетилена и кислорода. Газовые горелки бывают инжекторного и безинжекторного типа. Сварочные горелки комплектуются сменными наконечниками для работ с деталями разной толщины.

Газовая сварка используется при обработке легированной и углеродистой стали, чугуна и цветных металлов. Дефекты отливок, сколы, трещины труб исправляются при помощи ручной газовой сварки.

  • Процессы сварочных работ, применяемое оборудование, техника безопасности, контроль и качество строго регламентированы ГОСТами. Вот некоторые из них:
  • ГОСТ Р ИСО 17659-2009 определяет многоязычные термины для сварочных соединений
  • ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75 разработаны для ручной дуговой сварки
  • ГОСТ 14771-76 и ГОСТ 23518-79 устанавливают основные требования для дуговой сварки в защитном газе
  • ГОСТ 10157-79 регламентирует технические условия для Аргона
  • ГОСТ 5583-78 предусматривает технические условия для Кислорода.

Источник: http://GoodSvarka.ru/metalov/vse-o-ruchnoj/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector