Основы сварки металлов: Основы сварки

Основы сварки

Сварочные столы и плиты TEMPUS — в наличии на складе!
Большой выбор: Стол стационарный, Стол подъемный, Стол пятисторонний, Комплект оснастки
Доставка по всей России!

Свариваемость сталей — это собирательное понятие. Обобщенно под свариваемостью понимают возможность получения на данной стали сварного соединения с высокими свойствами, не уступающими свойствам основного свариваемого металла и высокого качества — отсутствия различного рода сварочных дефектов (пор, трещин, шлаковин и др.). Чем лучше свариваемость стали, тем шире технологический диапазон разных видов сварки этой стали и тем проще сам процесс…

Нагрев или охлаждение металла в твердом состоянии может вызвать переход одного вида кристаллической решетки в другую в соответствии с минимумом свободной энергии, отвечающем тому или иному расположению атомов (см. рис. 13). Такой переход одного вида кристаллической решетки в другую при нагреве или охлаждении металла называют аллотропическим или полиморфным превращением.

Процессы аллотропических изменений подчиняются законам кристаллизации — для протекания они требуют перенагрева или переохлаждения; рост зерен новой фазы — кристаллов с другой атомной решеткой подчиняется законам зарождения и роста зародышей…

Дуговая сварка угольным электродом (способ Бенардоса) принципиально отличается от сварки металлическим электродом. При дуговой сварке угольным электродом дуга горит между свариваемыми элементами и электродом. Электрод в этом случае является только проводником электричества, присадочный же металл по мере надобности вводится в сварочную ванну дополнительно. Род тока. Сварку меди угольной дугой выполняют только с применением постоянного тока на прямой полярности (положительный полюс машины присоединяется к изделию…

Процесс сварки металлическим электродом принципиально отличается от сварки угольным электродом. При сварке металлическим электродом электрическая дуга горит между свариваемой деталью и электродом, который является одновременно присадочным металлом и проводником электрического тока.

Горение электрической дуги между свариваемыми деталями и металлическим электродом в одно и то же время расплавляет поверхность основного металла и — торец электродного стержня, тем самым создавая сварочную ванну из жидкого металла.  Электрическая дуговая сварка металлическим электродом имеет ряд преимуществ перед сваркой угольной дугой…

Все процессы сварки металлов осуществляются за счет введения термической или механической энергии, либо той и другой одновременно. Основными критериями выбора сварочного процесса для изготовления конкретного изделия являются: техническая возможность применения процесса; качество получаемого соединения; энергетическая и экономическая эффективности процесса. Чтобы найти оптимальное решение, необходимо проанализировать только последние критерии, так как выполнение первых двух является обязательным…

Схематически сварку плавлением можно представить следующим образом. Заготовки, кромки которых разделаны соответствующим образом (рис. 3.2), с требуемым зазором собираются под сварку. Под воздействием теплового потока q кромки заготовок и присадочный пруток (на рисунке не показан) расплавляются и формируют общую сварочную ванну. После прекращения теплового воздействия происходят охлаждение и кристаллизация металла сварочной ванны с образованием литой дендритной структуры шва…

Соединение, выполняемое сваркой плавлением, состоит из четырех зон: наплавленного металла; сплавления; термического влияния; основного металла…

Дугой называется длительный электрический разряд между двумя электродами в ионизированной смеси газов и паров, характеризующийся высокой плотностью тока и малым напряжением. Дуга состоит из трех основных частей — анодной 6 и катодной 8 областей и столба 7 (рис. 2.1). В процессе горения дуги на поверхностях электрода и основного металла образуются активные пятна, через которые проходит весь ток дуги. Активное пятно, находящееся на катоде, называется катодным, находящееся на аноде, — анодным. ..

Защитные газы предназначены для защиты дуги и сварочной ванны от вредного воздействия окружающей среды и делятся на химически инертные и активные. Инертными называют газы, которые химически не взаимодействуют с нагретым металлом и не растворяются в нем. При их использовании сварку можно выполнять как плавящимся, так и неплавящимся электродом…

Сварочные деформации устраняют механической или термической правкой. Механическая правка заключается в создании локальных пластических деформаций в элементах конструкции. Для правки применяют прессы, домкраты, правильные вальцы, ручной слесарный или кузнечный инструмент и др…

Термической обработке подвергают ответственные сварные конструкции, к которым предъявляется требование сохранения неизменных формы и размеров после механической обработки в процессе эксплуатации, а также конструкции из высокоуглеродистых и легированных Сталей для повышения пластичности и вязкости сварных швов…

Сложность сварки стыковых соединений с разделкой кромок и угловых швов заключается в том, что сварка ведется в стесненных условиях.   Отличительная особенность сварки заключается в следующем: 1) жидкому шлаку стекать по краям валика не позволяют кромки разделки;2) шлака на единицу площади поверхности металла шва больше, чем при сварке валика на открытой поверхности…

Чтобы добиться проплава в угловом соединении (рис. 76), независимо от диаметра трубы, толщины металла и стенки трубы, а также от положения сварки в пространстве, необходимо первый валик (корневой угловой) выполнить электродом диаметром 3 мм на максимальном токе 95-120 А в зависимости от толщины металла…

При сварке потолочных швов сварочный ток выше, чем при вертикальной сварке, и ниже (или равный), чем при горизонтальной. В основном применяется электрод диаметром 3; 4 мм. Угол наклона электрода по направлению сварки (рис. 59) 80°-90°. Шлак, стекая вниз, под сварочный шов, не мешает вести сварку под прямым углом или «углом вперед», что позволяет в потолочном положении выполнять «нормальные» и «вогнутые» валики в разделке. Сварка ведется только короткой дугой…

При сварке вертикальных швов применяется только короткая дуга. Сварочный ток в основном минимальный или средний, позволяющий вести непрерывную сварку без отрыва дуги, без подтеков металла шва. Угол наклона электрода к вертикальной плоскости составляет 80°-90°, что способствует более прямому воздействию сварочной дуги на изделие и создает легкость в управлении сварочным процессом (рис. 48). При сварке электродом под углом 45°-60° (рис. 49) искусственно создается «козырек» (неравномерное расплавление покрытия), что мешает управлению сварочным процессом…

При выполнении данной операции жидкий металл стремится вниз, что приводит к смещению вершины шва в нижнюю часть. Во избежание наплывов сварка производится узкими валиками, без поперечных колебаний. Рекомендуемая ширина валика — 1-2 диаметра с покрытием — достигается определенной скоростью сварки. Сварочный ток необходимо подобрать максимально допустимый для толщины металла и при отсутствии подреза в верхней части шва.

Наклон электрода по отношению к вертикальной плоскости необходимо выдерживать 80°-90°…

Сварочный пост — это рабочее место сварщика, оснащенное комплектом технологически связанного между собой оборудования, необходимыми приспособлениями и инструментом. Сварочные посты могут быть стационарными или передвижными…

Качество сварного шва в стыковых соединениях зависит от подготовки кромок, качества сборки изделия, выбора режимов и способов сварки корня шва, заполнения разделки и лицевого слоя. V-образная разделка применяется в основном для толщин от 5 до 12 мм и для труб малого диаметра, в которых невозможна подварка корневого валика изнутри…

Действие магнитного дутья значительно ослабляется при сварке на переменном токе. В этом случае под действием магнитного поля тока, пронизывающего изделие сплошного сечения, в последнем наводится э. д. с. Е

в, порождающая вихревые токи I_в. Сдвиг фаз φ_в между I_в и Е_в определяется соотношением индуктивной R_L и активной R_a составляющих сопротивлений контуров вихревых токов. Поскольку R_a > 0, то φ_в < π/2 …

Сварка изделий из листов толщиной менее 1 мм обычной дугой с плавящимися электродами весьма затруднительна. Чтобы исключить прожог таких листов, необходимо либо уменьшить ток дуги до 5—15 а, либо увеличить скорость сварки. Однако маломощные дуги с плавящимися электродами весьма неустойчивы. Увеличение скорости сварки выше некоторого предела приводит к скачкообразному перемещению активного пятна по изделию, что исключает возможность получения сварного шва равномерного сечения. Кроме того, дуговая сварка таких изделий вызывает значительные их коробления…

Основы дуговой сварки

Из множества известных видов сварки наибольшее распространение получила дуговая сварка с помощью электродов благодаря своей универсальности. Данная технология позволяет производить различные типы швов любого назначения, не меняя оборудования с инструментом (при рационально подобранном режиме дуговой сварки). Также он подходит для сварки на труднодоступных участках и во всех пространственных положениях.

Массово применяется ручная электродуговая сварка методом прямого действия. Устойчивость сварочного процесса достигается непрерывностью подачи электродной проволоки в область горения дуги, не допуская существенного изменения в ее длине. Слишком длинная дуга усиливает реакции окисления электродного металла, понижает глубину провара с увеличением разбрызгивания, а швы дуговой сварки при этом содержат заметные оксидные включения.

 

Технология и оборудование для дуговой сварки

 

Чтобы знать, как варить электродуговой сваркой, нужно иметь представление о процессе возбуждения, то есть зажигания, дуги. Оно возможно от краткого по времени замыкания сварочной электроцепи, когда производящий сварку касается обрабатываемой металлической заготовки электродным концом с мгновенным его отведением на расстояние в несколько миллиметров. В это время и зажигается электрическая дуга. Ее устойчивое горение в процессе дуговой сварки обеспечивается поступательными движениями конца электрода вдоль своей оси в ходе его расплавления. В ходе выполнения работы электрод для дуговой сварки также может перемещаться вдоль соединения, в направлении к заготовке по ходу процесса своего расправления, поперек соединения с получением шва требуемых формы с сечением.

 

 

В ходе выполнения дуговой сварки покрытыми электродами осуществляется расплавление как их покрытия, так и самих стержней. Расплавление покрытия сопровождается образованием газов со шлаком. Последний покрывает собой получаемые в ходе расплавления электрода металлические капли. Перемешиваясь с расплавом металла сварочной ванны, шлак образует особый покров, всплывая на ее поверхность. Это покрытие обеспечивает защиту металла от реакций с азотом, кислородом и другими элементами атмосферного воздуха. Помимо этого, шлак еще способствует очищению расплавленных материалов. Газы, выделяющиеся от расплавления электродного покрытия, вытесняют собой воздух из области действия дуги, что также обеспечивает хорошие защитные условия при электродуговой сварке металлов.

Различные электродные покрытия способны обеспечить не только защиту сварного соединения газами и шлаком от негативных атмосферных воздействий, но и эффективность металлургических процессов, происходящих с металлами в расплаве ванны. С помощью покрытых электродов соединяют различные сплавы из черных и цветных металлов при любой толщине заготовок. Использование этих электродов эффективно как в аргонно-дуговой сварке, так и в наплавке металлов. Рационально их применение для изготовления металлоконструкций при толщине обрабатываемых деталей свыше 2 мм с незначительной протяженностью соединений, в том числе располагаемых на труднодоступных участках, во всех пространственных расположениях.

Важнейшими достоинствами установок дуговой сварки являются простое оснащение с универсальностью его применения. А к недостаткам можно отнести необходимость использования ручного труда с не слишком высокой производительностью работ. Последнее объясняется плотностью тока электродуговой сварки, не допускающей больших значений. Это ставит производительность процесса в зависимость от физико-химических свойств материалов, состава электродов и режимов ручной дуговой сварки.

 

 

При производстве сварочных работ в качестве исходного металла используют поковки, литье, а чаще всего прокат. Зная, как правильно варить электродуговой сваркой, стоит уделять должное внимание подготовке изделий под сварку. Первоначальная обработка проката включает правку (вручную или с помощью правильных станков), зачистку и вырезку заготовок. Затем детали в случае их искривления в процессе резки правят и проводят подготовку свариваемых кромок, при необходимости с их отбортовкой и гибкой. При невозможности подготовки металла под сварку на промышленном оборудовании, например, в ходе строительно-монтажных работ, металлоконструкции собирают на месте с подгонкой деталей. Для производства дуговой сварки ГОСТ предусматривает основные варианты соединений и конструктивных элементов с размерами, исходя из толщин соединяемых материалов, а также формы подготовки кромок с размерами швов для различных соединений.

Подготовленные к обработке аппаратом электродуговой сварки детали собирают, выдерживая нужные зазоры и совмещения кромок. Измерительными щупами, линейками и шаблонами проверяется точность сборки, после чего производят временное закрепление заготовок с помощью скоб, струбцинов или прихваток короткими швами. Число и размеры прихваток определяются условиями выбранной технологии ручной дуговой сварки. Размеры сечений выполненных прихваток не могут превышать трети основного шва, а их поверхность должна быть очищена от грязи и шлака.

 

 

 

На формы с размерами получаемых швов во многом влияет выбор режима электродуговой сварки, основными характеристиками которого считают напряжение дуги с диаметром электродов и параметры сварочного тока, его силу, род с полярностью. Повышение напряжения на дуге, возможное при ее удлинении, уменьшает глубину провара с увеличением ширины шва. С нарастанием силы сварочного тока возрастает и погонная энергия дуги, увеличивая глубину провара. При повышении скорости инверторной дуговой сварки ширина шва с глубиной провара уменьшаются.

 

Основы дуговой сварки

 

В основе дуговой сварки лежит выполнение таких операций, как возбуждение дуги, движения электродом в ходе выполнения сварочных работ и порядок наложения швов, исходя из особенностей производимого соединения. Во всех видах дуговой сварки важное место занимает постоянство длины дуги, зависимой от диаметров с марками используемых электродов. Оно имеет решающее воздействие на геометрическую форму производимого аппаратом аргонно-дуговой сварки шва и его качество. Увеличение длины дуги может подвергнуть металлический расплав азотированию с интенсивным окислением, что приводит к пористости сварного шва, а также усилить разбрызгивание металла. Способность поддерживать постоянную длину дуги – показатель высокой квалификации сварщика.

Подавать электрод или проволоку в дугу необходимо с той же скоростью, с какой происходит его расплавление. Наклон электрода в автоматической дуговой сварке выбирают с учетом положения производимых швов в пространстве, его диаметра с видом покрытия и его толщины, а также исходя из химических составов и толщин обрабатываемых металлоизделий. Для формирования сварного шва оборудование для дуговой сварки должно обеспечивать выполнение электродом определенных движений в трех вариантах. Первый из них представляет собой поступательное передвижение электрода по его оси. Выполняемое со скоростью электродного расплавления, оно обеспечивает требуемую длину дуги.

 

 

Движения электрода по второму способу в механизированной дуговой сварке достигается его перемещением вдоль оси валика образуемого соединения на скорости сварки. Эта скорость зависит от токов, поступающих с источника питания для дуговой сварки, диаметров электродной проволоки, видов швов. Третий вариант – колеблющиеся движения электродного конца поперек шовных осей, что необходимо для необходимого провара кромок, образования уширенного валика и предупреждения быстрого остывания сварочной ванны. Такие колебательные действия при дуговой сварке труб могут различаться в зависимости от особенностей выполнения швов, их размеров, положений, форм разделки кромок, навыков сварщика и свойств обрабатываемых материалов.

В повышении долговечности конструкций, выполненных из сталей ручной дуговой сваркой, уменьшении их деформаций и внутренних напряжений большую роль играет порядок заполнения сварного шва. Причем имеет значение как разделывание шва поперек сечения, так и процесс сварки по длине соединения. При заполнении швов по длине в электродуговой сварке труб используют прием «напроход» или обратноступенчатый метод. Первый заключается в выполнении сварного шва целиком в одном направлении, а второй предполагает разделение длинного шва на более короткие отрезки. Заполнение швов по сечению может быть одно- или многослойным, а также многослойным многопроходным.

 

 

как научиться в домашних условиях сваривать металл

Электросварка – это самый распространенный способ получения неразъемного соединения. Доступность и простота оборудования для проведения сварочных работ позволяют даже начинающим электросварщикам выполнять сборку несложных металлоконструкций самостоятельно.

Желающим узнать, как научиться сваривать детали, надо начинать с азов электросварки, происходящей при помощи электродов.

Критерии выбора оборудования и материалов

Перед началом любого обучения необходимо оборудовать сварочный пост домашнего умельца. В первую очередь это касается сварочных аппаратов и электродов, а затем уже переходить к азам.

Для проведения разовых работ можно арендовать сварочный аппарат у специализированных компаний, но если работы предстоит много, лучшим решением будет покупка надежного, с достаточным уровнем мощности агрегата.

Можно выполнить сварку газом, но это более затратный способ. Для различных целей промышленностью выпускаются следующие виды оборудования:

• сварочный аппарат (трансформатор), предназначен для преобразования переменного токов в сварочный ток большой силы. Дешевые аппараты для сварки могут сильно перегреваться даже при небольших нагрузках, да и сварочный ток они выдают неравномерный с большими перепадами;
• выпрямители преобразуют переменный ток сети в постоянный. Это наиболее производительные аппараты, обладающие хорошими характеристиками, но стоят они на порядок дороже;
• современные инверторы способны преобразовывать переменный ток в постоянный, они отличаются высокими производительными характеристиками при небольших габаритах и весе. На сегодняшний день это самый доступный, надежный вид сварочного оборудования, многие сварщики пользуются ими. Это оптимальный вариант для начинающих, на котором можно отрабатывать азы работы с электродами.

Начинающим надо знать, что для электродуговой сварки применяют электроды. Информация об электродах относится к азам обучения. От качества электрода и подходящего по составу сердечника зависит успех сварки.

Изделие достаточно простое по конструкции. Это стальная проволока из различных материалов и сплавов, с нанесенной на нее специальной обмазкой (покрытием).

Покрытие предотвращает попадание в сварочную ванну нежелательных газов. Для бытового использования наиболее подходят электроды с толщиной сердечника 3 мм. Ручная сварка очень тонкого листового металла производится электродами сечением 2 мм.

Организация рабочего места и надежная экипировка сварщика

При сварке электродами происходит сильное инфракрасное излучение. Для защиты глаз и кожи необходимо использовать специальную сварочную маску и защитную одежду из плотного материала.

Сварочную маску лучше покупать со стеклом хамелеоном, с возможностью регулировки степени затемнения стекла. На руки нужно одевать спилковые перчатки или варежки. Защитной одеждой надо пользоваться независимо от того, начинающий ты сварщик или специалист.

Место сварки нужно огораживать защитными экранами, для предохранения поражения глаз окружающих, особенно в домашних условиях. Сварочная обувь не должна быть подбита гвоздями.

В такой обуви сварщик будет постоянно пританцовывать даже при незначительной сырости воздуха. Перед сваркой обязательно убедитесь в надлежащем заземлении рабочего места.

Закончив подготовительные работы можно приступать к обучению сварочному делу и получению азов.

Последовательность действий

Пошаговая инструкция предусматривает выполнение нескольких видов работ. Сначала потребуется оснастить сварочный инвертор. От него отводят 2 кабеля. Один предназначен для подключения провода массы.

На другой, достаточной длины, подключают промышленный или самодельный держатель. Процесс обучения электросварке – дело достаточно сложное и требует большого времени.

Регулировка тока

Руководство по проведению сварочных работ включает сведения о настройках аппарата. Обязательной регулировке подлежит сварочный ток. Сначала не потребуется выставлять максимальное значение этой величины.

Все данные указываются в таблице на упаковке электродов. Выставлять надо меньшее значение и приступать к обучению.

С опытом, когда получится зажигать дугу и делать простейший шов, необходимо выставлять большее значение силы сварочного тока. Это позволит лучше прогреть металл и выполнить более качественный шов.

Сварочная дуга

Уроки сварки для начинающих невозможно представить без обучения зажиганию дуги. Сначала электрод будет постоянно липнуть к металлу. Рекомендуется 2 способа зажигания дуги:

• проведением кончиком электрода по поверхности деталей;
• зажигать дугу можно постукивая электродом. Иногда, при использовании электродов марки МР-5, сварщику приходится стучать часто и долго.

В первом случае не остается значительных следов на деталях, второй способ важен при большом слое обмазки на кончике электрода. Иногда приходится обтачивать концы электродов перед сваркой.

Научиться очень просто. Просто постукиваете, и при зажигании дуги главное не втыкать электрод в расплавленный металл и не относить его на большое расстояние. В первом случае дуга потухнет. Второй вариант приведет к образованию сильных брызг и нарушения валика шва.

Обучаться лучше на толстом металле. Только научившись зажигать дугу и поддерживать ее горение можно переходить к следующему этапу обучения.

Вырабатываем правильный угол наклона

Самое распространенное положение электрода – это промежуток наклона от 30 ° до 60 °. Очень редко возникает необходимость варить, держа сердечник под прямым углом. Выбирая наклон, надо следить за поведением шлака в сварочной ванночке.

Он должен надежно укрывать ее, но без растекания металла. Нельзя уходить сильно вперед ванны. Для начала поставьте держатель под прямым углом, и постепенно делая угол острее, добивайтесь нормального заполнения сварочной ванны шлаком.

От выработки нормального положения держателя электрода зависит качество сварки. Начинающий сварщик должен работать, укладывая швы только в нижнем положении, на толстом металле.

Освоив азы, можно постепенно переходить к горизонтальному и вертикальному шву. В зависимости от толщины деталей придется также регулировать угол. Со временем эта операция будет выполняться на автомате.

Движения держателем

Для правильной сварки необходимо удерживать кончик сердечника электрода на расстоянии не менее 2 мм и видеть сварочную ванну.

Проблема для начинающих заключается в необходимости выполнения сразу нескольких действий одновременно. Для лучшего наполнения валика стыка необходимо вести электрод несколькими способами.

Для сварки металла, толщина которого более 6 мм, лучше использовать движение треугольником. А менее этой толщины деталей лучше применять ломанную зигзагообразную линию сварки.

Сначала потребуются только эти способы ведения электрода. Обращайте внимание на постоянный размер колебательных движений. Возможно, сначала потребуется вести электрод просто по прямой линии, для получения навыков.

Не думайте, что у вас все получится с первой попытки. Это долгий процесс, поэтому надо запастить терпением, осваивая азы.

Основные правила стыковки деталей

После того, как освоены азы сварки, необходимо самостоятельно варить металлоконструкции, переходить к выполнению простейших операций по сборке и прихватке узлов в бытовых условиях. Как правило, домашний мастер не варит толстый металл, поэтому о разделка кромок не потребуется. Для начала можно потренироваться соединять профильную трубу. Для этого потребуется на концах деталей зарезать острые углы, для большей площади провара.

Детали вставляют в угловую струбцину и фиксируют поджимной планкой. Теперь необходимо предварительно прихватить с нескольких сторон. Для этого зажигают дугу и ставят небольшую точку.

Не требуется выдерживать большой катет, необходимо просто зафиксировать детали. После проверки диагоналей, выполняют прихватки со всех доступных сторон. Теперь снимают конструкцию и обваривают ее надежным и качественным швом.

Если хорошо усвоены уроки по углу наклона, укладке металла в расплавленную сварочную ванну, то операции по сборке металлоконструкций не вызовут затруднений даже для чайников в сварочном деле.

Изучив основы сварки и набравшись теоретических знаний, надо как можно чаще практиковаться, одевать сварочную экипировку, включать сварочный аппарат и долгое время оттачивать свое мастерство. Только практика позволит стать сварщиком высокого класса.

Основы сварки

Подробности

Подробности

Опубликовано 02.12.2016 13:46

Просмотров: 1692

Одной из самых первых попыток сварки металла человеком была кузнечная сварка. Она состояла из соединения двух металлов посредством нагрева и сжатия. Из элементарного металла, человечество теперь дошло до подводной сварки. Имея базовые знания о сварке поможет вам выполнять любой вид сварочных работ на рабочем месте, или в своем частном доме.

 

Сварка алюминия

Алюминий является кошмаром для сварщиков. Он считается самым сложным металлом для сварки, потому, что, алюминиевая руда или форма сплава, имеют различные физические и химические свойства, которые должны быть поняты в деталях, прежде чем с ними работать. температуру плавления алюминия, а также как он смешивается со многими другими металлами достаточно трудно определить. Он даже совсем не заметно меняет цвет, когда его нагревают, что делает сварку достаточно трудной для сварщика. Прежде чем вы начнете работать над своей формой руды, есть некоторые характеристики этого металла, которые вы должны знать.

• Температура плавления оксида алюминия выше, чем его сплавов―3722°Ф (2050°с).
• Замечено, что водород растворяется в алюминии очень легко, но главная проблема начинается, когда алюминий находится в твердой форме.
• Если вы планируете сделать дуговую сварку, алюминия потребуется высокий уровень тепла, так как он является лучшим проводником электричества, чем большинство других металлов. Чем выше проводимость электричества, тем меньше производится жары.
• Теплопроводность алюминия в шесть раз больше, чем стали, это потому, что алюминий является более чувствительным к теплу, чем другие металлы.
• Инструменты, необходимые для работы с алюминием являются: вольфрамовый электрод в среде инертного газа, хорошая пара перчаток, и сильный сварочный шлем. Убедитесь в том, что вы носите хлопчатобумажную рубашку с длинными рукавами, так как TIG сварка излучает ультрафиолетовые лучи, которые могут вызвать ожоги.
• Смесь аргона и гелия лучше работает с алюминием. Используйте стальную щетку для очистки.

 

TIG сварка

Чтобы эффективно использовать TIG сварку надо знать ее основы, она может быть использована для сварки любого типа металла, такого как нержавеющая сталь, углеродистая сталь, никелевые сплавы, алюминиевые сплавы, титановые сплавы и т. д. TIG сварка-это своего рода процесс экранирования дуги, который очень похож на дуговую сварку. Единственная разница заключается в том, что дуга — это не расходный материал провода, но неплавящийся вольфрамовый электрод.

• Прибор для TIG сварки всегда должен быть В AC/DC сварочном аппарате с рабочим циклом не менее 60%. Сварщик также должен иметь высокочастотный генератор, добавленный в машину. Высокая частота необходима, чтобы поддерживать стабильную дугу во время нулевого напряжения в текущем цикле.
• Всегда используйте брендовую горелку для TIG сварки. Это будет полезно, чтобы обеспечить как защитный газ, так и стабильный электрический ток к сварному соединению. Возьмите факел, который удобно помещается в руке. Есть много типов горелок, например с воздушным охлаждением или водяным охлаждением, которые могут сделать сварку TIG намного легче.

 

Ультразвуковая сварка

При использовании ультразвуковой сварки, можно применить высокочастотные колебания ультразвука на металлы, который должны быть сварены. Она ставит их под давление, и держит их вместе, пока они не объединятся. Ультразвуковая сварка используется для сварки пластмасс и различных металлов. Давайте посмотрим на некоторые сведения об ультразвуковой сварке.

• При использовании ультразвуковой сварки, нет необходимости использовать болты, гвозди, пайку, или клей, чтобы сохранить материалы связанными. Для сварки используется вибрация термопластов.
• Эти колебания производятся с помощью сварки

 

Сварка потоком сварочной проволоки

Поток провода или жилы с флюсом используется для сварки потоком. Флюс находится внутри провода, и выдает защитный газ при сварке. В присадочной проволоке для сварки нет необходимости использования сжатого защитного газа. Флюс проволока идеально подходит для сварки в ветреную погоду на открытом воздухе, она отлично подойдет для работы на ферме. Итак, давайте посмотрим некоторые основные сведения о сварке присадочной проволокой.

• Сварочная сплошная проволока нужна для защитного газа, который также называется инертный газ (MIG). Он доступен в цилиндре с СО2 или смеси CО2 и аргона. MIG газ предлагает Вам чистый шов без шлака и с минимальным разбрызгиванием, и дает вам преимущество, чтобы сваривать тонкие провода.
• Сварщики предпочитают сварку потоком, потому что она легка в использовании, и вы сможете держаться на безопасном расстоянии от сварочного процесса.
• Убедитесь, что вы используете правильный тип провода для основного металла.
• Со2 хорош для сварки стали, но не рекомендуется для тонких металлов―для них используете аргон 75%/со2 25%. Для сварки алюминия подойдет аргон.
• Учитывайте характер вашего проекта, а также характер ваших металлов.

 

Это были несколько разных советов, которые могут быть очень полезными, как для профессионалов, так и любителей при аттестации НАКС. Всегда используйте фирменное оборудование, и правильный механизм безопасности при выполнении любых сварочных работ.

Читайте также

Добавить комментарий

Основы сварочных работ для начинающих

Ручная дуговая сварка с применением инверторного сварочного оборудования — самый популярный метод соединения металлов среди начинающих сварщиков. Производители предлагают сотни бюджетных инверторов и электродов для выполнения самых разнообразных задач, а сам процесс сварки несложен и занимает мало времени. Сварка электродом не требует от сварщика высокой квалификации, но при этом электросварка имеет определенные нюансы, которые следует учесть.

Изучать азы сварки для начинающих нужно с теории, плавно переходя к практике. Наша статья — это краткая инструкция по электродуговой сварке для начинающих. Здесь собраны секреты по выбору инвертора, его правильной настройке, кратко описана технология сварки и ее особенности. Конечно, этой информации недостаточно, чтобы с нуля выполнить сварку качественно и быстро, но наша статья поможет вам разобраться в основах.

Сварочный аппарат и экипировка

Прежде чем мы узнаем, как научиться сваривать металл самостоятельно, нужно определиться со сварочным оборудованием. Сварочный аппарат для сварки выбирается не только по цене и внешнему виду, но и по характеристикам. Мы посвятили этой теме несколько статей: здесь мы рассказываем о том, как выбрать сварочный инвертор, а здесь мы составили рейтинг с лучшими сварочными аппаратами на любой вкус и кошелек. Со сварочным аппаратом, способным удовлетворить ваши рабочие потребности, вы сможете легко и быстро обучиться.

Также для освоения сварочного дела вам понадобится экипировка. Экипировка — это защита сварщика. Она защищает от брызг металла, от вспышек и потоков ультрафиолета. Стандартный комплект состоит из маски (мы рекомендуем маску «хамелеон» с автоматическим затемнением), подшлемника, рабочего костюма (называемого «роба») и специальных плотных перчаток. В качестве рабочего костюма можно использовать одежду, сшитую из грубой плотной ткани, этого будет достаточно для сварки в домашних условиях.

Чтобы научиться работать сварочным инвертором нужно знать и выполнять требования техники безопасности. Несоблюдение правил может привести к ожогам, пожарам и несчастным случаям. О технике безопасности мы подробно писали тут, тут и тут. Сварочные работы категорически запрещено проводить без огнетушителя рядом. Особенно, если вы работаете на даче или дома.

Также надевайте всю экипировку перед началом работ. Если вы зажжете дугу без маски, то гарантировано получите ожог сетчатки глаз. И вы даже не узнаете об этом, поскольку симптомы начнут проявляться только спустя некоторое время. Вечером поработали без маски всего пару минут, а на утро не сможете открыть веки. При этом даже профессиональные сварщики часто становятся жертвами ожогов глаз (мастера называют это «нахвататься зайчиков»), но у них это связано с большим объемом работ, а не с несоблюдением правил. Так что имейте в запасе капли для глаз. Об этом мы писали в этой статье.

Ручная сварка для начинающих таит и другие опасности. Не забывайте, что при сварке металла вас окружают детали, нагретые до очень высоких температур. Не прикасайтесь к ним до полного остывания, иначе также гарантировано получите ожоги.

Далее поговорим о технологии сварки. Пока можете посмотреть небольшой вводный урок, в нем рассказывается про оборудование и особенности. Обучение сварке и, в целом, обучение сварочному делу требует от вас максимальной концентрации и соблюдения правил. В противном случае сварочный процесс может закончиться плачевно.

Технология сварочных работ

Как научиться сваривать металл с нуля? Этот вопрос задают все новички. Для начала определимся, какие ключевые элементы нам понадобятся для выполнения работ. Это инвертор, экипировка и, конечно, электроды. Электроды для сварки имеют широкое применение, они позволяют быстро и качественно соединить различные металлы.

Для сварки инвертором используются так называемые плавящиеся электроды с обмазкой (или покрытием). Покрытие играет защитную функцию, оно не позволяет кислороду проникать в сварочную зону и ухудшать качество шва. Также благодаря покрытию дуга проще зажечь и вести, она стабильна и горит равномерно.

Существует множество типов покрытий. Покрытие выбирается исходя из металла, который нам нужно сварить. Самые популярные обмазки — основная, рутиловая и кислая. Электросварка электродами с кислым покрытием производится как на постоянном, так и на переменно токе. С помощью кислых электродов можно легко сварить загрязненный металл (но мы все же рекомендуем его подготовить перед сваркой, о подготовке мы писали в этой статье). Кислые электроды принято использовать при сварке не очень важных конструкций из низкоуглеродистой стали.

Электроды с основным покрытием очень интересны. При плавлении обмазка выделяет углекислый газ, который отлично справляется с защитой сварочной зоны. Швы получаются очень прочными и долговечными. При этом работать нужно только с постоянным током, установив обратную полярность. Но такие электроды требуют очень тщательной очистки металла перед сваркой, нужно зачистить поверхность, удалить все загрязнения и очаги коррозии. Если пренебречь подготовкой металла перед сваркой, то после работы со сварочными электродами с основным покрытием на шве будет много шлака и его будет трудно убрать.

Электроды с рутиловым покрытием самые популярные. Они универсальны, стоят недорого и позволяют сварить любой металл. Ими можно варить на постоянном и переменном токе, но всегда читайте упаковку. Ведь некоторые производители выпускают рутиловые электроды для работы только с переменкой или только с постоянкой.

На этом основы сварочных работ не заканчиваются. Нужно правильно подобрать размер электрода, а именно его диаметр. Здесь все просто: чем тоньше металл, тем диаметр меньше. Вот простой пример: нам нужно сварить тонкий лист металла (например, алюминия). Для этих целей мы берем электрод диаметром до 2 миллиметров. И так со всеми остальными металлами. От выбора диаметра напрямую зависит качество шва.

Кстати, существуют разные виды швов. Вы можете видеть их на картинке ниже.

Нижний шов самый простой. Варим его, положив деталь горизонтально на ровную поверхность. Мы рекомендуем начинать обучение именно с нижнего шва. Горизонтальный шов похож на нижний, но уже сложнее, поскольку требует от сварщика больше мастерства. Приступайте к горизонтальным швам только после того, как хорошо научитесь делать нижние швы.

Вертикальные швы еще сложнее, чем горизонтальные. Электрод нужно вести сверху вниз и под действием силы притяжения расплавленный металл стремительно стекает вниз. Нужно немало опыта и мастерства, чтобы научиться делать вертикальный шов, чтобы при этом он был равномерно проварен. Но самый сложный как раз потолочный шов. Здесь все трудности собраны воедино. Если сварщик может без проблем сварить потолочный шов, значит он настоящий профессионал. Стремитесь к этому и вы тоже сможете стать настоящим мастером своего дела.

Нас часто спрашивают, как научиться сварке трубопровода или как правильно научиться варить различные трубы? Почему-то у многих это вызывает трудности. Это не удивительно: при сварке трубы швы комбинируются, вам придется уметь варить и нижний, и вертикальный, и потолочный шов, чтобы соединить трубы. Единственное, что мы можем посоветовать — больше практиковаться. Не надейтесь узнать какой-то уникальный способ, с помощью которого можно без труда сварить сложные швы. Только практикуясь вы улучшите свои навыки.

Теперь поговорим о полярности. В статье мы уже упоминали это слово. Скажем простыми словами: при прямой полярности деталь нагревается быстро, электрод расходуется мало. А при обратной полярности все наоборот. Подробнее об обратной полярности мы писали в этой статье, обязательно прочтите ее, там мы подробно все объясняем. Обратную полярность используют чаще всего. Ну а прямая полярность нужна для резки металла, например.

Первое соединение металла своими руками нужно начинать с нижнего шва, поскольку он самый простой, как мы уже писали ранее. Для теста можете использовать ненужные металлические детали, которые найдете в гараже. Купите популярные электроды (например, электроды МР-3), можно выбрать подешевле. Такие электроды позволят новичку быстро зажечь и вести дугу, а шов получится не очень качественным (но это пока не главное). Не покупайте электроды УОНИ, поскольку вы просто не справитесь с ними из-за недостатка опыта.

Далее нужно научиться зажигать дугу. Существует два способа: метод постукивания (или касания) и метод чирканья. Разогрейте кончик электрода горелкой и постучите им по детали, затем легко проведите по детали. Движения должны быть плавными и уверенными, в меру быстрыми. Иначе электрод прилипнет к металлу. Благодаря предварительному прогреву электрода дуга зажжется проще, но в дальнейшем вы должны учиться зажигать дугу без прогрева.

Метод чирканья похож на ситуацию, когда вы поджигаете спичку о коробок. Быстро проведите концом электрода по поверхности металла, без предварительного нагрева. При чирканье электрод уже достаточно разогревается и при поднесении его к поверхности металла легко зажигается. Так проще начать сварку.

Подождите, пока дуга разгорится. Затем приступайте к сварке. Как только вы поднесете электрод к металлу, вы увидите, как он начинает плавится и образовывается участок с углублением. Он называется сварочной ванной. В сварочной ванне визуально заметны все процессы: выделение защитного газа, образование шлака и брызги металла. Следите за процессами в сварочной ванне, чтобы понимать, как нужно вести шов.

Шов ведут плавно, электрод держат на равном расстоянии, не изменяя его по ходу движения. Мы рекомендуем держать короткую дугу, т.е. вести электрод на расстоянии 3 миллиметров от поверхности металла. Новички могут установить меньшее значение силы тока, чтобы случайно не расплавиться металл больше, чем нужно.

Существует три типа ведения швов. Вы можете видеть их на картинке ниже. Самый популярный тип — углом вперед (на картинке обозначается буквой «б»). Буквой «а» обозначен шов под прямым углом, буквой «в» обозначен шов, который ведется углом назад. В зависимости от выбранного направления отличаются и готовые швы. Новичкам для начала рекомендуем вести электрод именно углом вперед.

На этом сварка металла не заканчивается. Шов нужно правильно довести и закончить работу. Нельзя резко отрывать электрод от поверхности металла, иначе дуга погаснет и на конце шва останется заметный кратер. Из-за него может произойти дальнейший раскол соединения. Вместо этого подержите электрод пару секунд на одном месте и затем плавно отведите его назад.

Вместо заключения

Мы рассказали все о том, что нужно знать про сварочное дело, если вы только собираетесь приобрести свой первый сварочный аппарат. Поверьте, не так уж сложно научиться варить сваркой, вы можете в свободное время прочесть пособие по сварке инвертором
или самоучитель по сварочным работам, которые можно легко найти в магазинах со специализированной литературой. Также в интернете есть наглядные уроки сварки для чайников, так что учеба сварке еще никогда не была такой простой. Желаем удачи!

Ручная дуговая сварка при помощи инвертора – это один из самых доступных для обучения методов сварки металла. Для этого требуется минимум оборудования, а бюджетные сварочные инверторы стали очень дешевы. Но одновременно с этим ручная сварка инвертором для начинающих сварщиков является более сложной по сравнению со сваркой полуавтоматом.

Оборудование и экипировка

Итак, что потребуется начинающему сварщику?

• Непосредственно инвертор. Не нужно гнаться за дорогими моделями – цена сварочного аппарата значит на самом деле гораздо меньше, чем мастерство сварщика. Но и откровенно дешевые модели – не лучший выбор: отсутствие в них контуров облегчения розжига затруднит первые уроки, а меньшая надежность способна привести к быстрой поломке в неопытных руках.
  Основной параметр инвертора – это диапазон регулировки сварочного тока. В принципе, аппарат с максимальным током до 160 А может использоваться и для сварки, и для резки металла, но будет заметно перегружаться на таком режиме.
  Длительность непрерывной работы инвертора определяется так называемым коэффициентом ПВ (постоянного включения), который определяет процентное соотношение времени работы и охлаждения инвертора. Так как при уменьшении тока ПВ увеличивается, на одном и том же токе более мощный сварочный аппарат сможет проработать без перегрева дольше.
  Следовательно, наилучшим выбором для новичка будет сварочный аппарат с максимальным током в 180-200 А. Желательно, чтобы он имел функцию облегчения розжига или по крайней мере максимальное напряжение холостого хода – это значительно облегчит отработку навыка розжига и удержания дуги.
• Сварочная маска – главный защитный элемент экипировки сварщика. Она защищает не только от брызг металла и яркого света, но и от незаметного мощного потока ультрафиолета, создаваемого дугой. Начинающему сварщику лучше всего подойдет автоматическая маска-«хамелеон» с регулируемым затенением.
• Брезентовые краги и роба защищают тело от брызг металла. Если робу в какой-то мере может заменить плотная хлопчатобумажная одежда, то краги нужно использовать обязательно.

Нужно четко усвоить правила техники безопасности. Удалите в районе места сварки все легковоспламеняющиеся или способные тлеть предметы: раскаленные капли металла зачастую улетают непрогнозируемо далеко и могут привести к пожару. Недаром правила техники безопасности требуют прекращать сварочные работы за час до конца рабочего дня, чтобы иметь возможность обнаружить начавшееся тление. Приобретите и храните в доступном месте углекислотный огнетушитель.

Розжиг дуги начинайте только после того, как наденете маску. Даже кратковременная вспышка может вызвать сильный ожог сетчатки глаз, особенно при сварке нержавеющей стали. Коварство ожога сетчатки в том, что его симптомы проявляются спустя некоторое время. Например, воспользовавшись инвертором вечером, можно по утру проснуться со слипшимися веками и сильным жжением слизистой глаз, открыть которые станет очень трудно. В этом случае быстро поможет народное средство – пакетики заваренного чая, положенные на глаза. От ожога («нахватать зайчиков») не застрахован и профессиональный сварщик, поэтому иметь в запасе капли для глаз.

Не забывайте, что при сварке металла используются крайне высокие температуры. Прикасаться к шву можно только после его полного остывания – ожог можно получить даже сквозь краги.

Предлагаем посмотреть видеоурок про сварку для начинающих, необходимое оборудование и все нюансы

Основы ручной сварки

При сварке плавящимся электродом он является источником и плавящей металл дуги, и вносимого в шов металла. Для защиты зоны расплавленного металла (сварочной ванны) используется специальная флюсовая обмазка, покрывающая электрод. В зависимости от назначения электрода состав обмазки изменяется. Также от него очень сильно зависит характер горения электрода, легкость поддержания дуги и качество шва.

• Кислое покрытие содержит в качестве базового компонента оксиды железа и кремния. При его использовании металл в сварочной ванне активно кипит, что позволяет удалять газовые поры из шва. Сварка электродами с кислым покрытием может вестись на переменном и постоянном токе любой полярности. Шов хорошо идет даже по загрязненному металлу, так как посторонние включения окисляются и выводятся из ванны со шлаком. Главный недостаток этого типа обмазки – склонность шва к растрескиванию, из-за чего электроды такого типа применяют только на неответственных соединениях деталей из вязких низкоуглеродистых сталей.
• Для обмазки электродов с основным покрытием используется в основном фторид и карбонат кальция. При горении электрода с основным покрытием активно образуется углекислый газ, защищающий сварочную ванну от окисления атмосферой. Не раскисляющийся шов получается прочным, без склонности к кристаллизации и растрескиванию. Обратная сторона этого плюса – высокие требования к чистоте поверхностей, так как шлак при сварке электродами с основным покрытием отделяется плохо. Сварка ведется постоянным током с обратной полярностью.
• Электроды с рутиловым и рутилово-целлюлозным покрытием наиболее универсальны, могут использоваться на всех видах тока (некоторые составы обмазок при работе на постоянном токе требуют определенной полярности). Сварочная ванна раскисляется умеренно, что позволяет отделять шлаки и газовые включения, но при этом сохраняется и достаточная прочность шва.

Толщина электрода определяет необходимый для стабильного горения дуги ток, а, следовательно, и тепловую мощность дуги. Поэтому сварку тонкого металла (листового железа, тонкостенных труб) производят тонкими (1,6-2 мм) электродами на небольшом токе. Точное значение тока зависит от многих параметров: типа электрода, направления ведения шва и указывается в виде таблицы на упаковке с электродами. Существует следующая классификация швов:

• Нижний шов – самый простой. Свариваемые детали лежат горизонтально, сварочная ванна стабильна, так как сила тяжести направлена вниз. Это наиболее простой вид шва, с которого начинается обучение любого сварщика.
• Горизонтальный шов ведется в том же направлении, но при этом требуется гораздо большее мастерство сварщика, чтобы удердать металл в ванне.
• Вертикальный шов еще сложнее. При этом электрод ведется снизу вверх, чтобы не давать расплавленному металлу вытекать из сварочной ванны. В противном случае шов получается неравномерный, с наплывами и неглубоким проваром.
• Самый сложный шов – это потолочный, так как во время сварки шов сварочная ванна находится над электродом. Отработанная техника сварки потолочным швом – признак высокой квалификации электросварщика.

Для многих сварщиков становится серьезным испытанием сварка труб – ведь при этом нижний шов плавно переходит в вертикальный, а затем в участок потолочного. Следовательно, нужно иметь хорошую практику во всех этих видах швов.

В тексте упоминалось уже такое определение как «полярность тока». Она сильно влияет на процесс сварки постоянным током, а при использовании ряда электродов должна быть строго определенной.

• При сварке прямой полярностью на массовом зажиме аппарата положительный потенциал, на держаке – отрицательный. Так как при горении дуги за счет эффекта «бомбардировки» электронами в ионизированном газе положительный электрод (анод) нагревается сильнее отрицательного (катода), при сварке прямой полярностью детали нагреваются сильнее, а сам электрод расходуется медленнее. Прямая полярность используется для получения глубокого провара массивных деталей и резки металла.
• При сварке обратной полярностью сильнее нагревается электрод. Обратная полярность используется при сварке тонкого металла во избежание прожогов. Одновременно с этим более быстрая наплавка металла вынуждает вести шов быстрее, что также способствует меньшему нагреву деталей. Ряд обмазок требует для правильной их работы строго обратной полярности независимо от условий сварки.

Основы обучения электросварке

Как уже было сказано, обучение нужно начать с простейшего нижнего шва. Для этого достаточно найти подходящий металлический предмет, который позволит провести достаточно длинный шов – например, толстый уголок или швеллер. Для обучения приобретите распространенные электроды типа МР-3 или аналогичные с рутиловой обмазкой – они наиболее просты в розжиге и ведении шва, хотя шов при этом и имеет довольно посредственное качество. Не используйте электроды УОНИ и их аналоги – розжиг и удержание дуги с ними гораздо труднее. Выберите электроды диаметром 3 мм – они наиболее дешевы и распространенны.

Розжиг дуги можно осуществить одним из двух способов:

• Уткнув торцом электрод в деталь, в момент розжига дуги плавно отодвинуть его на несколько миллиметров (розжиг касанием). На холодном электроде новичку это проделать будет очень трудно, пока не наработается навык. Большую помощь окажет наличие в схеме инвертора системы высокочастотного розжига. Электрод с разогретым кончиком разжечь заново таким образом гораздо проще. Две основные ошибки новичка – это либо задержка (в этом случае электрод прилипает к детали), либо излишне резкий отвод электрода (дуга рвется). Все движения должны быть не только своевременными, но и плавными.
• Розжиг чирканьем подобен тому, как зажигают спичку – быстро проводя концом электрода по поверхности детали, его заставляют прогреваться, при этом не прилипая к поверхности. Разогревшийся электрод сможет разжечь дугу уже при поднесении к детали. Таким образом начинать сварку гораздо проще.

После того, как дуга разгорится, под ней начнет формироваться участок расплавленного металла (сварочная ванна). Наблюдая за происходящим в ней через защитное стекло, Вы сможете увидеть отделение газа через всплывающие пузырьки, яркие вначале и быстро темнеющие пятна шлака. Этому моменту уделите наибольшее внимание, чтобы понять, с какой скоростью нужно вести шов, чтобы в нем не оставалось пузырьков и вкраплений шлака.

Ведение шва осуществляйте плавным движением электрода, удерживая электрод на постоянном расстоянии. Оптимальным для сварки является растояние не более 3 мм («короткая дуга»). При этом можно использовать меньший ток, а наклоном электрода хорошо регулируется поведение ванны. Есть три варианта ведения шва:

• Сварка под прямым углом (а) обеспечивает симметричную ванну, но наименее удобна. В основном она применяется в труднодоступных местах.
• Сварка углом вперед (б) обеспечивает большую глубину ванны в начале шва. Она используется при сварке потолочным, горизонтальным и вертикальным швом, при этом можно увидеть, как дуга выталкивает металл и не дает ему вытекать из сварочной ванны.
• Сварка углом назад (в) позволяет лучше видеть и контролировать процессы в сварочной ванне, но может применяться только в нижнем шве. Также этим образом делаются короткие временные швы – прихватки.

Основные дефекты шва – это неравномерность ширины и глубины провара из-за неравномерного движения электрода, а также газовые и шлаковые каверны.

Они являются следствием слишком быстрого ведения шва по загрязненной поверхности (шлак и газы не успевают всплыть в остывающей ванне), либо некачественной или отсыревшей обмазки электрода.

При необходимости наложения широкого шва (наплавка металла, сварка с широкой разделкой) прямого прохода электрода недостаточно. Его нужно вести циклическими движениями различного рода:

Нужно помнить, что сварка уширенным валиком ведется с постоянным наклоном электрода, поэтому нужно перемещать не его кончик поворотом ручки держака, а смещением всего электрода.

Сваривая тонкий металл, нужно придерживаться следующих правил:

• Используйте электроды минимально доступной толщины на обратной полярности во избежание прожога.
• Самое трудное – начать вести ванну, в этот момент прожог наиболее вероятен. Затем вносимый плавлением электрода металл сделает зону шва толще, и варить станет удобнее.
• Длинный сплошной шов качественнее и герметичнее, но он же приводит к перегреву и деформации тонкого металла. Вести шов удобнее короткими участками, кратковременно отводя электрод (желтое свечение его кончика не должно успевать погаснуть).
• Поскольку глубокую и долго остывающую ванну обеспечить будет невозможно, тщательно зачищайте металл и используйте качественные электроды, иначе обильный шлак сильно ухудшит качество неглубокого шва.

Завершение шва также заслуживает отдельного внимания. Резко отрывая электрод для гашения дуги, Вы оставите в конце шва ярко выраженный кратер, ослабляющий шов и являющийся концентратором напряжений. Завершать шов нужно, задержав электрод на месте (чтобы наплавить металл до толщины основного шва), а затем отведя его по шву назад и только в этот момент разорвав дугу.

Еще один еще более большой обучающий материал, рекомендуем к просмотру

Резка металла электродом

Иногда возникает необходимость разрезать массивную металлическую деталь – толстый двутавр или швеллер, металлический пруток. Отрезным диском «болгарки» не везде можно подобраться, да и мощность ее для резки толстого металла должна быть солидной.

В этом случае сварочный аппарат способен выручить, если, конечно, эстетические качества реза не являются важными. Возьмите достаточно толстый электрод и установите ток прямой полярности, примерно в два раза превышающий нужный для сварки этим электродом. Для любительского инвертора он, скорее всего, будет превышать максимальный, поэтому просто поверните регулятор до упора, не забывая о том, что выше было написано о значении коэффициента ПВ.

Главное в начале резки электродом – это прожечь деталь насквозь, чтобы затем, ведя электрод в направлении резки, давать стекать расплавленному металлу в отверстие. Не забывайте, что брызги расплавленного металла будут разлетаться активно и очень далеко.

Заключение

Освоив ручную дуговую сварку, можно легко перейти на полуавтоматическую или аргоновую – именно поэтому мастерство сварщика, владеющего электросваркой, высоко ценится.

Ручная дуговая сварка с использованием инвертора — это самый простой и доступный способ разрезания и соединения металла. Для такой сварки вам потребуется бюджетный инвертор и простейшие электроды, что позволит гарантировать качественное соединение различных по своим показателям тугоплавкости металлов. Если вы не хотите по любому поводу обращаться к профессиональным сварщикам, то не составит какого-либо труда обучиться такой работе, и вы сможете самостоятельно сваривать металл с использованием недорогих инверторов.

Оборудование и экипировка

В первую очередь вам необходимо правильно подобрать используемый инвертор, с помощью которого и осуществляется сварка металла. Такой инвертор представляет собой компактное устройство, которое преобразует переменный ток в высокочастотный сварочный с требуемыми показателями мощности. Подобное устройство отличается высоким КПД, имеет компактные габариты и позволяет даже новичкам осуществлять качественное соединение металла. Выбирая приобретаемые инверторы, новичкам не следует гнаться за сверхдорогими и мощными моделями, которые предназначены в основном для профессионального использования. Будет достаточно аппарата, который имеет максимальный показатель рабочего тока в 160 Ампер.

Такой мощности хватит для сварки и резки металла, при этом работать с оборудованием может даже полный «чайник». В сети вы с легкостью найдете школы сварки, различные тематические материалы и видео начинающих сварщиков, самоучитель для которых можно освоить за несколько дней.

Также для работы вам потребуются различные электроды, выбирать которые необходимо в зависимости от особенностей свариваемых металлических изделий. В данном случае необходимо учитывать показатели тугоплавкости металла, а также толщину соединяемых изделий. В сети Интернет вы сможете найти специальные таблицы по подбору электродов или же проконсультироваться у продавца, который поможет вам подобрать универсальные разновидности таких металлических стержней, что в последующем упростит работу со сварочным оборудованием.

При выполнении данной работы сварщику могут угрожать следующие опасности:

• поражение электрическим током;
• отравление токсическими выделениями;
• ожоги от брызг расплавленного металла;
• травмирование глаз высокотемпературной окалиной.

Крайне важно соблюдать технику безопасности, используя защитные очки, маску, робу и краги, а также соблюдать аккуратность и осторожность при работе с таким оборудованием.

Нелишним будет позаботиться о средствах индивидуальной защиты, к которым относится следующее:

• защитная роба;
• брезентовые краги;
• сварочная маска.

Именно выбору сварочной маски следует уделить особое внимание, так как это важнейший элемент экипировки каждого сварщика. Маска защищает от яркого света и брызг металла, а также предупреждает поражение глаз ультрафиолетом, который образуется при работе с высокотемпературной другой. Можем порекомендовать вам отдавать предпочтение автоматическим маскам Хамелеон, в которых используется специальная система автоматического затемнения. Робу и краги рекомендуется приобретать из плотной хлопчатобумажной одежды, что позволит защитить сварщика от брызг металла и горячих искр.

Основы сварочных работ

Правильно выбираем электроды

Непосредственно сама техника сварки инвертором для начинающих не представляет особой сложности. В соединяемый шов помещают электрод, после чего зажигают сварочную дугу, расплавляют электроды и металл в месте соединения. В результате появляется прочный шов со связью на молекулярном уровне. Для защиты сварочной ванны и расплавленного металла может использоваться дополнительная флюсовая обмазка, которая покрывает электрод. Чтобы обеспечить качество выполняемой работы, необходимо правильно подобрать электроды и имеющееся на них покрытие.

В настоящее время популярность получили три типа электродов, в зависимости от их покрытия:

1. Кислое покрытие электродов содержит базовые компоненты оксидов кремния и железа. При сварке такой металл активно кипит, что в свою очередь исключает образование в шве газовых пор. Сварка с использованием электродов с кислым покрытием осуществляется на постоянном и переменном токе любой полярности. Полученный шов будет отличаться великолепной чистотой без посторонних примесей металла, которые выводятся из ванны вместе со шлаком. Однако в последующем может появляться склонность швов к растрескиванию, поэтому использовать такие электроды можно при соединении низкоуглеродистой стали, на которую в процессе эксплуатации не приходится повышенная нагрузка.
2. Электроды с основным покрытием имеют обмазку из карбоната кальция и фторида. При расплавлении таких электродов с основным покрытием активно выделяется углекислый газ, что позволяет защитить сварочную ванну от ее воздушного окисления. Шов получается прочным, он отлично защищен от растрескивания и кристаллизации. Однако качество такой сварки будет зависеть от чистоты поверхности, а сама работа ведется исключительно с постоянным током на обратной полярности.
3. Электроды с рутиловым покрытием отличаются универсальностью, поэтому можем порекомендовать их новичкам, которые только учатся правильной сварке. Их можно использовать с различными видами тока для соединения металлов, отличающихся своими показателями тугоплавкости. Сварочная ванна умеренно и медленно раскисляется, что в свою очередь позволяет отделить газовые и шлаковые включения. Одновременно обеспечивается прочность шва и его устойчивость к механическим воздействиям.

Разновидности швов

На сегодняшний день принято различать четыре типа швов, которые отличаются своим расположением и способом выполнения.

1. Самый простой — это нижний шов, который выполняется с горизонтально расположенными соединяемыми деталями. Сварочная ванна при таком нижнем шве стабильна, что позволяет с легкостью обучиться его выполнению даже начинающему сварщику.
2. Горизонтальный шов имеет, соответственно, горизонтальное направление. Однако следует помнить о том, что для качественного выполнения такого соединения металлов необходимо, чтобы сварщик имел соответствующий опыт, который потребуется ему для удержания раскаленного металла в сварочной ванне.
3. Вертикальный шов отличается сложностью в исполнении, так как электрод ведется снизу вверх, при этом необходимо предотвратить вытекание расплавленного металла из сварочной ванны. Вертикальную электродуговую сварку для начинающих мы бы не рекомендовали по причине сложности такой работы.
4. Потолочный шов — это самая сложная технология работы, при которой соединяемые элементы находятся над электродом. Только высококвалифицированные сварщики смогут выполнить потолочный шов, обеспечив прочное соединение металлических элементов.

Совет: новичкам лучше всего работать с простыми нижними и горизонтальными швами. Можно найти простые видеоуроки, где рассказывается, как выполнить такую сварку металла.

Разжигаем дугу инвертора

В старых трансформаторных сварочных аппаратах именно розжиг дуги представлял определенные сложности. Сегодня же современные модели получили функцию быстрого розжига дуги, что позволяет работать на таком оборудовании даже новичкам, которые ранее не имели опыта работы с металлом.

Алгоритм включения в работу устройства и розжига дуги следующий.

1. Необходимо зачистить соединяемые металлические детали, подобрать используемые электроды.
2. Тумблер мощности сварочного тока устанавливается на минимальное значение.
3. Сварщик надевает защитную маску.
4. Кнопкой включается сварочный инвертор, и зажигается дуга.
5. С помощью тумблера устанавливают нужные показатели рабочего тока.
6. Далее можно проводить сварочные работы.

Сварка металла

При выполнении сварочных работ за счёт воздействия высокой температуры на электрод и кромки соединяемых металлических деталей происходит их оплавление, после чего появляется так называемая сварочная ванна, которая в последующем застывает, образуя единое монолитное соединение. Благодаря такому соединению на молекулярном уровне обеспечивается максимальная прочность и устойчивость к механическому воздействию сварочного шва.

При расплавлении электрода активно образуются газы, которые окружают зону сварки и защищают расплавленный металл от его окисления кислородом из воздуха. Тем самым предотвращается последующее растрескивание шва и активное образование ржавчины. Из расплавленного электрода и его обмазки могут выделяться различные шлаки, которые всплывают на поверхность и образуют дополнительный слой защиты, который оберегает расплавленный горячий металл от пагубного воздействия кислорода.

При проведении таких сварочных работ необходимо контролировать равномерный прогрев сварочной ванны, при этом обе детали должны расплавляться на равное расстояние от краев, что и позволит в дальнейшем гарантировать качественное соединение. Чтобы обеспечить равномерное оплавление кромок, по мере расплавления электрода его следует подавать в зону сварки, воздействуя раскаленной сварочной дугой, как на расплавляемый стержень, так и на края соединяемых изделий. Тем самым можно будет обеспечить равномерность прогрева и качественное соединение металлических элементов.

Электродуговая сварка для начинающих не будет представлять особой сложности, необходимо лишь качественно расплавлять сварочную ванну и правильно выбирать используемые электроды. Чтобы расширить шов и качественно варить две металлических детали, необходимо кончиком сварочной дуги выписывать различные фигуры, в том числе елочки, круги и зигзаги. По мере получения опыта работы сварщик может с легкостью качественно расплавлять даже тугоплавкие сплавы, обеспечивая качественное соединение различных по своей толщине металлических изделий.

Разрезание инвертором

Достаточно часто возникает необходимость разрезания массивных металлических деталей: различных прутков, швеллеров, толстых двутавров. Работать в данном случае отрезным диском болгарки не представляется возможным. Можно использовать для этой работы сварочный инвертор, который позволяет за счет мощности дуги с лёгкостью разрезать металлические детали.

Выполнять резку металла инвертором следует на максимально возможной мощности сварочного тока. Необходимо будет с помощью электрода прожечь насквозь разрезаемую деталь, после чего электрод ведут по направлению резки, что позволит расправляемому металлу стекать в выполненное вами отверстие и тем самым разрезать металл, предупреждая образование брызг. Подобные работы не представляют особой сложности, поэтому вы с легкостью сможете справиться с разрезанием толстых тугоплавких металлических деталей, отрезать которые болгаркой не представляется возможным.

Качественная ручная дуговая сварка не представляет сложности, поэтому с такой работой, просмотрев видеоурок и пройдя простейшее обучение, сможет разобраться каждый домовладелец. Необходимо лишь использовать качественные современные инверторы и правильно выбирать электроды, которые должны соответствовать характеристикам свариваемых металлов.

Получив необходимый опыт электросварки, можно использовать различные инверторы, в том числе для воздушной и аргоновой сварки, что позволяет с легкостью работать с алюминием, легированной сталью, другими цветными и черными металлами. В сети Интернет вы с легкостью найдете качественные видеокурсы и уроки сварки для начинающих, что и позволит освоить все тонкости этой работы, добиваясь качественного соединения металлов.

Физические основы сварки — Сварка металлов

Физические основы сварки

Категория:

Сварка металлов

Физические основы сварки

Сваркой металлов называется процесс их соединения за счет сил взаимодействия атомов. Кусок твердого металла можно рассматривать как гигантскую молекулу из атомов, размещенных в строго определенном, часто очень сложном порядке и прочно связанных в одно целое силами межатомного взаимодействия.

Принципиальная сущность сварки очень проста. Поверхностные атомы куска металла имеют свободные, ненасыщенные связи, которые захватывают всякий атом или молекулу, приблизившиеся на расстояние действия межатомных сил. Сблизив поверхности двух кусков металла на расстояние действия межатомных сил или, говоря несколько упрощенно, до соприкосновения поверхностных атомов, получим по поверхности соприкосновения сращивание обоих кусков в одно монолитное целое с прочностью соединения, равной прочности цельного металла, поскольку внутри металла и по поверхности соединения действуют те же межатомные силы. Процесс соединения после соприкосновения протекает самопроизвольно (спонтанно), без затрат энергии и весьма быстро, практически мгновенно.

Объединение отдельных объемов конденсированной твердой или жидкой фазы в один общий объем сопровождается уменьшением свободной поверхности и запаса энергии в системе, а потому термодинамически процесс объединения должен идти самопроизвольно, без подведения энергии извне. Свободный атом имеет избыток энергии по сравнению с атомом конденсированной системы, и присоединение свободного атома сопровождается освобождением энергии. Такое самопроизвольное объединение наблюдаем на объемах однородной жидкости. Несравненно труднее происходит объединение объемов твердого вещества: приходится затрачивать значительные количества энергии и применять сложные технические приемы для сближения соединяемых атомов. При комнатной температуре обычные металлы не соединяются не только при простом соприкосновении, но и при сжатии значительными усилиями. Две стальные пластинки, тщательно отшлифованные и пригнанные, подвергнутые длительному сдавливанию усилием в несколько тысяч килограммов, по снятии давления легко разъединяются, не обнаруживая никаких признаков соединения. Если соединения и возникают в отдельных точках, они разрушаются действием упругих сил при снятии давления. Соединению твердых металлов мешает прежде всего их твердость, при их сближении действительное соприкосновение происходит лишь в немногих физических точках, и расширение площади действительного соприкосновения достаточно затруднительно.

Металлы с малой твердостью, например свинец, достаточно прочно соединяются уже при сдавливании незначительными усилиями. У наиболее важных для техники металлов твердость настолько велика, что поверхность действительного соприкосновения очень мала по сравнению с общей кажущейся поверхностью соприкосновения, даже на тщательно обработанных и пригнанных поверхностях.

На процесс соединения сильно влияют загрязнения поверхности металла — окислы, жировые пленки и пр., а также слои адсорбированных молекул газов, образующиеся на свежезачищенной поверхности металла под действием атмосферы почти мгновенно. Поэтому чистую поверхность металла, лишенную слоя адсорбированных газов, можно сколько-нибудь длительно сохранить лишь в высоком вакууме не ниже 1 -10 6мм рт.. ст. Такие естественные условия имеются в космическом пространстве, где металлы получают способность довольно прочно свариваться или «схватываться» при случайных соприкосновениях. В обычных же, земных условиях приходится сталкиваться с отрицательным действием как твердости металлов, так и слоя адсорбированных газов на поверхности. Для борьбы с этими затруднениями техника использует два основных средства: нагрев и давление.

При нагреве с повышением температуры снижается твердость металла и возрастает его пластичность. Металл, твердый и малопластичный при комнатной температуре, при достаточном нагреве может стать очень мягким и пластичным. Дальнейшим повышением температуры можно довести металл до расплавления; в этом случае отпадают все затруднения, связанные с твердостью металла; объемы жидкого металла самопроизвольно сливаются в общую сварочную ванну.

Вторым важным средством для выполнения сварки служит давление, прилагаемое к соединяемым частям. Достаточное давление создает значительную пластическую деформацию металла, и он начинает течь, подобно жидкости. Металл должен перемещаться вдоль поверхности раздела, унося с собой поверхностный слой с загрязнениями и пленками адсорбированных газов; в тесное соприкосновение вступают выходящие на поверхность свежие слои и срастаются в одно целое. Пластическое деформирование металла при сварке называется осадкой, а прилагаемое давление осадочным. С повышением температуры металла осадка облегчается, а необходимое осадочное давление уменьшается.

Здесь возможны различные соотношения: от расплавления металла ири отсутствии осадки и осадочного давления до выполнения сварки за счет одной осадки без нагрева металла.

Во многих случаях существенно влияют на процесс сварки загрязнения поверхности металла: преимущественно окислы и жировые пленки. Эти загрязнения, попадая в сварное соединение, могут снижать качество сварки. Они, в отличие от адсорбированных газов, могут быть удалены с поверхности металла механически (щетками, абразивами и пр.) или химически (растворителями, травителями и флюсами).

Специфическим для сварки средством очистки служат флюсы, растворяющие окислы при повышенных температурах. Помимо устранения загрязнений с поверхности металла, принимаются меры к уменьшению загрязнения металла в процессе сварки, в первую очередь окислами. Для этой цели используются флюсы, шлаки, защитные газы, вдуваемые в зону сварки.

Рис. 1. Энергетическая модель процесса сварки

Противоречие между теоретической возможностью сварки металлов без затрат энергии и практической необходимостью затрат энергии и затрат значительных может быть объяснено энерге-

тическои моделью процесса сварки, схематически показанной на рис. 1. Атом на свободной поверхности металла в положении I имеет энергию h, атом в объеме металла в положении 3 — меньшую энергию h0; соединение объемов металла с уничтожением свободной поверхности сопровождается освобождением энергии на атом: Ah — h — h0. Но для перемещения из положения 1 в положение 3 атом должен преодолеть энергетический порог и пройти положение 2 с энергией Н. Для преодоления энергетического порога атому нужно подвести энергию АН = Н — h, без чего невозможно преодоление порога и соединение объемов металла. Энергия АН расходуется на упругую и пластическую деформацию металла, необходимую Для сближения поверхностей металла, на нагрев его, разрушение пленки адсорбированных газов и т. д. Нагрев снижает энергетический порог, препятствующий соединению твердых металлов; расплавление сводит высоту порога почти к нулю, делая возможным соединение без затрат энергии.

Соединение атомов при сварке металлов происходит обычно в очень тонком слое, толщиной в несколько атомных диаметров, и зона сварки имеет пленочный характер. Увеличение ширины зоны сварки может быть произведено за счет таких процессов, как диффузия, растворение, кристаллизация, протекающих более медленно во времени и постепенно распространяющихся по объему металла.

Реклама:

Читать далее:

Классификация способов сварки

Статьи по теме:

Осторожно: горячо! | Время ОВК

№ 10 (апрель) 2019

О сколько нам открытий чудных…

Лишь только человечество обнаружило возможность применять в хозяйстве железо, золото, медь, как перед ним встал вопрос соединения мелких фрагментов в более крупные, пригодные для быта. Со временем люди научились ковать, плавить, отливать и обрабатывать. Пришло понимание, что ковкой с прогревом металла можно добиться удивительных результатов.

По мере развития литейного производства, когда начали выплавлять металл из руд, получать отдельные детали и элементы, мастера научились сваривать их вместе. Детали заформовывали, а шов заполняли расплавленным металлом. Затем были созданы специальные легкоплавкие сплавы. Так, логическим следствием литейной сварки стала пайка металлов.

Доказательством служат золотые украшения с оловянной пайкой, найденные в египетских пирамидах, и свинцовые водопроводные трубы с поперечным паяным швом, обнаруженные при раскопках в древнеримском городе Помпеи. В древние времена была распространена и кузнечная сварка, при которой металлы разогревались до состояния пластичности, после чего спрессовывались в местах соединения.

Кузнечная сварка и пайка были ведущими процессами техники соединения металлов вплоть до конца ХIХ века. Открытие электрического дугового разряда позволило получить электродуговую сварку, актуальную до сих пор. Правда, путь к этому открытию длился целых восемь десятков лет.

В 1802 году профессор физики Санкт-Петербургской медико-хирургической академии Василий Петров обратил внимание на то, что при пропускании электрического тока через два стержня из угля или металла между их концами возникает ослепительно горящая дуга (электрический разряд), имеющая очень высокую температуру. Изучив и описав это явление в работе «Известие о гальвани-вольтовских опытах», он указал на возможность использования энергии электрической дуги для расплавления металлов и тем самым заложил основы дуговой сварки металлов и электроплавильных печей.

До конца XIX века металлы соединяли путем кузнечной сварки и пайки

Только в 1882 году русский изобретатель Николай Бенардос для соединения металлов применил электрическую дугу, горящую между угольным электродом и металлом и питаемую электрической энергией от аккумуляторной батареи. Через три года он запатентовал способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока. В 1888 году русский инженер-металлург Николай Славянов впервые в мире провел дуговую сварку металлическим электродом под слоем флюса – до него применялись только угольные электроды, хотя Бенардос указывал, что проводящим веществом может выступать не только уголь.

	Николай Славянов (в центре) в окружении рабочих Пермского пушечного завода

На Всемирной выставке 1900 года в Париже Николай Бенардос продемонстрировал изобретенное им приспособление для автоматического регулирования длины дуги с помощью соленоида (это односложная катушка цилиндрической формы, витки которой намотаны вплотную, а длина значительно больше диаметра. – Прим. ред.). Еще он предложил варианты сварки наклонными металлическими электродами – устройствами, в которых подача электрода в зону дуги выполнялась за счет давления пружины, а также разнообразные виды автоматических устройств для сварки, выступившие прообразами современных сварочных автоматов и полуавтоматов.

С помощью дуговой сварки рабочие научились ремонтировать чугунные и бронзовые детали

Что касается Николая Славянова, то он не только изобрел дуговую сварку металлическим электродом, описал ее в своих статьях, книгах и запатентовал, но и сам широко внедрял в практику. Он специально обучил рабочих исправлять дуговой сваркой брак литья и восстанавливать детали паровых машин и различного крупного оборудования. Им были созданы первый сварочный генератор и автоматический регулятор длины сварочной дуги, разработаны флюсы для повышения качества наплавленного металла при сварке.

Внедрение сварки в производство проходило очень интенсивно. Только с 1890 по 1892 год было отремонтировано более 1,5 тыс. деталей, в основном чугунных и бронзовых, общим весом свыше 17 тыс. пудов (около 280 тыс. кг). Был даже разработан проект ремонта российского памятника литейного производства – знаменитого Царь-колокола, но эту работу провести не разрешили. Заложенные Бенардосом и Славяновым способы сварки стали основой методов электрической сварки металлов, получивших массовое распространение в XX веке. В 1920-х дуговую сварку стали внедрять при ремонте котлов и локомобилей – передвижных паровых двигателей, она нашла применение в железнодорожных мастерских. Сегодня такую разновидность сварки обозначают аббревиатурой ММА.

Не только в воздухе, но и под водой 

В 1903 году французскими учеными Эдмоном Фуше и Шарлем Пикаром была сконструирована сварочная горелка, работающая на ацетилено-кислородной смеси и позволяющая получить температуру газового пламени 3150°С. Предложенная конструкция принципиально не изменилась до наших дней. В 1906-м появились первые надежные ацетиленовые генераторы, после чего началось промышленное использование данного вида сварки для монтажа газопроводов и другого оборудования.

В 1912 году было создано толстое электродное покрытие, которое представляло собой обертку из синего асбеста. Электроды с толстым покрытием, пропитанным жидким стеклом, нашли свое применение в военной промышленности и кораблестроении. Толстое флюсовое покрытие не только обеспечивало защиту от загрязнения, но и стабилизировало горение электрической дуги благодаря ионизируемым компонентам. Благодаря этому стало возможно создавать сварочные швы без дефектов, а плотность шва впервые стала такой же, как и плотность самого металла.

В конце 1920-х годов известный мостостроитель академик Евгений Патон, оценив перспективы электросварки в мостостроении и других отраслях, решил посвятить этому свою научную деятельность. В 1929 году он основал в Киеве первый в мире институт электросварки. Кроме того, им был разработан целый ряд новых и эффективных технологических процессов электросварки. В годы первых пятилеток СССР внедрение сварочного оборудования и передовой по тому времени технологии сварки способствовало успешному строительству Днепрогэса, «Магнитки», «Уралмашзавода» и других важнейших объектов страны.

Первый пригодный для практического применения способ сварки под водой был создан в Московском электромеханическом институте инженеров железнодорожного транспорта в 1932 году под руководством К.К. Хренова. Дуга в воде горит устойчиво, охлаждающее действие жидкости компенсируется небольшим повышением напряжения дуги, которая плавит металл в воде так же легко, как и на воздухе. Сварка производится вручную штучным плавящимся стальным электродом с толстым (занимает до 30% толщины электрода) водонепроницаемым покрытием. Однако качество сварки в воде все-таки несколько ниже, чем на воздухе, а металл шва недостаточно пластичен.

	Плавить металл в воде оказалось так же легко, как и на воздухе

В 1940 году был впервые применен вольфрамовый электрод, электрическая дуга которого поддерживалась в гелии. Инертный газ обеспечивал самый высокий уровень стабилизации дуги и защиты от загрязнения. В наше время такая сварка известна под аббревиатурой TIG.

Развитие сварки позволило в годы Великой Отечественной войны быстро наладить производство самолетов, танков и других видов вооружения на заводах Урала и Сибири. Немалую лепту внес Евгений Патон, под руководством которого в кратчайшие сроки были разработаны автоматические стенды для сварки башен и корпусов танков, самоходных орудий, корпусов авиабомб.

С 1946 года для сварки реактивных металлов и алюминиевых конструкций стал использоваться аргон, который зарекомендовал себя как наиболее чистый, безопасный и относительно дешевый газ, химически инертный к расплавам указанных материалов. Сейчас этот метод сварки профессионалы называют MIG/MAG.

В 1960 году была разработана новая технология сварки – с использованием нескольких электродов. Суть ее в следующем: две или более сварочные проволоки под флюсом подаются в сварочную ванну, причем они могут использоваться в качестве присадки или находиться под напряжением. Данный технологический процесс позволяет существенно увеличить скорость плавления металла и улучшить его эксплуатационную гибкость.

На 1960-е годы приходится наибольшее количество разработок в области сварки. Именно тогда впервые изобрели сварку металлов с помощью порошкового электрода в инертном газе и без него, электрогазосварку и другие методы.

В конце 1970-х в Институте электросварки им. Е. Патона была осуществлена сварка под водой полуавтоматом, в котором в качестве электрода использовали так называемую порошковую проволоку (тонкую стальную трубку, набитую смесью порошков), непрерывно подаваемую в дугу. Порошок в этом случае является флюсом. Подводная сварка ведется на глубине до 100 м. Она получила распространение в судоремонтных и аварийно-спасательных работах.

Космические технологии 

В наше время существует свыше 150 видов сварки. Широкое применение получили такие новые способы сварки, как порошковая, плазменная, контактная и электрошлаковая, под водой, в космосе и другие.

Весьма эффективна холодная сварка давлением: она дает сварное соединение, прочность которого иногда превышает прочность основного металла. К тому же в большинстве случаев при такой сварке не происходит значительных изменений в химическом составе металла, поскольку он практически не нагревается. Благодаря такой особенности данный способ сварки незаменим в ряде отраслей промышленности (например, космической, электротехнической, электронной).

Сварка давлением выполняется без применения нагрева, одним только приложением давления, создающим значительную пластическую деформацию (до состояния текучести), которая должна быть не ниже определенного значения, характерного для конкретного металла. Перед сваркой требуется тщательная обработка и очистка соединяемых поверхностей (осуществляется обычно механическим путем, например вращающимися проволочными щетками). Этот способ сварки пригоден для соединения многих металлических изделий (проводов, стержней, полос, тонкостенных труб и оболочек) и неметаллических материалов, обладающих достаточной пластичностью (смолы, пластмассы, стекло и т.п.).

Сегодня сваривать можно не только металлы, но и многие другие материалы

Не менее эффективна сварка взрывом. Это тоже холодная сварка, так как существенного нагрева детали после взрыва не наблюдается. Сваривание происходит за счет очистки поверхности соединяемых деталей кумулятивной струей и их сжатия давлением взрыва. Таким методом удобно сваривать разнородные металлы. Он незаменим для холодной плакировки – нанесения на массивную деталь тонкого слоя другого металла.

Кроме того, для сварки можно использовать механическую энергию трения. Детали зажимаются и сдвигаются до соприкосновения торцами. Затем электродвигатель приводит во вращение специальный стержень, который, подобно сверлу, внедряется в щель между свариваемыми пластинами и перемещается вдоль шва. В результате трения разогреваются и оплавляются поверхностные слои на торцах, вращение прекращается, и производится осадка деталей. Листы в месте стыка становятся пластичными, металл перемешивается и соединяется в сварном шве. Сварка трением с перемешиванием высокопроизводительна и экономична, используется в авиастроении и аэрокосмической промышленности.

	Сварка трением с перемешиванием используется в авиастроении и аэрокосмической промышленности

В наше время именно эту технологию применили в НПК «Объединенная Вагонная Компания» при постройке цистерн модели 15-6901 для перевозки концентрированной азотной кислоты. Ввиду крайней агрессивности груза его транспортировка требует особого подвижного состава, оснащенного алюминиевым котлом (содержание алюминия – 99,5%). При сварке такого котла и используется трение с перемешиванием. Этот способ по сравнению со сваркой плавлением намного продуктивнее. Он показывает низкую дефектность и не оказывает влияния на окружающую среду. Для подтверждения возможности применения данного способа сварки в транспортном машиностроении и проверки механических характеристик сварных образцов в АО «ВНИИЖТ» были выполнены механические испытания. В результате образцы сварного соединения показали рост временного сопротивления на 10% по сравнению c показателем материала в исходном состоянии.

Отечественный вагонный парк сегодня обновляется. На смену изношенным еще в прошлом веке вагонам приходят новые, с улучшенными эксплуатационными характеристиками и изготовленные по самым современным технологиям. А значит, и новейшие способы сварки будут неизменно востребованы российскими вагоностроителями.

Александр Рубцов

Weld Tech 101 | Изучите основы, чтобы начать сварку

Вы когда-нибудь смотрели на свой телефон и думали: «Как, черт возьми, я выжил до этого удивительного изобретения?» Серьезно, я, наверное, знаю телефонные номера двух или трех человек и получаю пошаговые инструкции по крайней мере до 50 процентов мест, куда я бываю. Отложите в сторону постоянный социальный контакт через звонки и текстовые сообщения и просто подумайте о полезности вашего телефона, это потрясающе, что люди функционировали до смартфонов.До появления смартфонов с GPS и голосовыми командами люди находили решения своих повседневных проблем. Будь то написание писем или использование старой доброй печатной карты, люди придумали, как это сделать. Точно так же, как этот старый школьный способ решения проблем, люди также соединяли металлы перед сваркой. Будь то крепеж (болты, шпильки, заклепки), пайка или пайка, вы можете скрепить два куска металла. Но сварка позволяет взять два куска металла и по сути сделать их одним целым.

Текст и фото Сами Шараф // Иллюстрации Пола Лагетта // Сварка Лен Хига в Sleepers Speed ​​Shop

DSPORT Выпуск № 167

---

Сварка — это процесс соединения одинаковых металлов путем плавления двух частей вместе. Есть разные способы сварки; некоторые полагаются на электричество для генерации дуги, в то время как другие воспламеняют газ для выработки тепла. То, что на самом деле происходит во время процесса сварки, сводится к нагреву металлов до их температур плавления, пока они не расплавятся (а затем остынут) как одно целое.Компоненты, составляющие процесс сварки, начинаются с использования сварочного аппарата. Сварщик создает тепло, в результате чего образуется лужа расплавленного металла. Глубина плавления называется проникновением. Очень важно иметь надлежащую глубину проплавления для функционального соединения металлов. Сварной шов без проплавления просто не выдержит и в конечном итоге сломается. Наконец, наплавленный сварной шов называется валиком, который часто накапливается на верхней части заготовки. Если в старших классах вы ходили в автомагазин или металлообрабатывающий цех, то, вероятно, вспомните кислородно-ацетиленовую сварку.Кислородно-ацетиленовая сварка, вероятно, станет первым процессом, которому научатся начинающие сварщики и производители. Кислородно-ацетилен сжигает газообразный ацетилен, образуя горелку, способную нагреть металл до точки плавления. Добавление газообразного кислорода при сгорании газообразного ацетилена создает температуру пламени, превышающую 5500 градусов, что позволяет нагревать многие типы металлов. Этот универсальный процесс прост и портативен, поскольку не требует электричества, а также может использоваться для сварки, нагрева, резки и пайки всех типов металлов путем замены насадок или наконечников.Все три других основных типа сварки используют электричество для генерации дуги, которая в конечном итоге нагревает металлы выше их температуры плавления для получения сварного шва. Дуговая сварка палкой или экранированным металлом (SMAW) — это процесс сварки, при котором возникает дуга между металлическим электродом с покрытием и заготовкой. Металлический электрод (откуда и происходит термин «палочка») покрыт флюсом, который плавится во время сварки с выделением углекислого газа. Газообразный диоксид углерода действует как защитный газ для защиты расплавленного металла от загрязнения, в первую очередь от кислорода и водяного пара, которые могут ослабить сварной шов.Несмотря на то, что этот процесс требует более высокого уровня координации, чтобы правильно смазать борт, это эффективный процесс при работе с грязным материалом или материалом, содержащим ржавчину. MIG или сварка металла в инертном газе теперь также известна как газовая дуговая сварка металла (GMAW). Этот процесс нагревает металлы до точки плавления с помощью электрической дуги. Дуга возникает между непрерывной плавящейся электродной проволокой и заготовкой. Газовая часть этого метода используется в качестве защитного газа. Таким образом, он течет от самого сварочного пистолета, чтобы защитить дугу от загрязнений.Благородный газ, обычно аргон, используется, поскольку он не вступает в реакцию во время горения, удерживая кислород и водяной пар вдали от сварного шва. Помимо аргона, часто используется газообразный гелий из-за его аналогичных инертных свойств, но меньшей стоимости. Многие считают, что сварка MIG — это самый простой для освоения вид сварки, и часто к этому процессу прибегают, поскольку он способствует более быстрому рабочему процессу. Еще одно преимущество сварки MIG заключается в том, что металл не должен быть таким чистым, как сварка TIG. С учетом сказанного, этот щадящий процесс известен как грязный, поскольку он производит больше искр, дыма и дыма, чем сварка TIG.TIG (вольфрамовый инертный газ) или газо-вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) использует неплавящийся вольфрамовый электрод для создания электрической дуги с обрабатываемой деталью. В качестве инертного газа для защиты обычно используется аргон. Защитный газ защищает зону термического влияния, расплавленный металл и вольфрамовый электрод. Этот универсальный сварочный процесс лучше всего подходит для сложных сварочных работ на таких металлах, как углеродистые и низколегированные стали (например, трубки из хромомолибденовой стали 4130), нержавеющая сталь различных марок, инконель, алюминий, магний и титан.Основным недостатком сварки TIG является то, что это относительно медленный процесс. Кроме того, для обеспечения эффективности сварки TIG обычно необходимо обеспечить чистоту свариваемого материала, поскольку примеси могут снизить прочность сварного шва. В зависимости от свариваемого материала и его толщины процесс сварки TIG может варьироваться в зависимости от полярности электрода. Текущие настройки могут изменить полярность на отрицательную постоянную, положительную или переменную. При сварке TIG отрицательным током на постоянном токе заготовка нагревается сильнее, что обеспечивает более глубокое проплавление.Для более тонких металлов, которые не требуют такого большого проникновения, положительный ток постоянного тока подает больше тепла на вольфрамовый электрод. Сварка TIG на переменном токе используется для обработки цветных металлов, чтобы очистить сварной шов от загрязнений. После того, как вы выбрали сварщика и освободили чистую и безопасную рабочую зону, вам понадобится пара средств защиты, чтобы начать сварку.

Сварочный капюшон (маска или шлем)

Сварочный кожух используется для защиты головы, лица, шеи и глаз сварщика от ожогов, УФ-излучения, искр, ИК-излучения и тепла.НИКОГДА не смотрите на сварочную дугу невооруженным глазом — сетчатку глаза легко повредить. Взгляд на сварочную дугу может вызвать что угодно — от легкого дискомфорта до необратимой потери зрения.

Перчатки

Высококачественные перчатки, устойчивые к воздействию тепла и огня, сохраняя при этом маневренность, необходимы любому сварщику.

Куртка, рубашка и / или фартук

Многие сварщики предпочитают использовать специальную одежду для сварки, огнестойкую, защищающую от брызг и снижающую поглощение тепла, сохраняя при этом комфорт.Этого можно добиться, надев сварочные рубашки с длинными рукавами, куртки и / или фартуки. Еще один привлекательный вариант для начинающих сварщиков — это сварка порошковой проволокой. Этот процесс аналогичен конфигурации «клеевого пистолета» при сварке MIG, за исключением того, что он не требует внешнего защитного газа для защиты сварного шва от загрязнений. Сварочные аппараты с флюсовой сердцевиной оснащены полым проволочным электродом с непрерывной подачей, который содержит флюсовый состав. Во время процесса сварки флюс вступает в реакцию с дугой, выделяя углекислый газ и выступая в качестве защитного газа.Благодаря встроенным защитным свойствам сварка с флюсовой сердцевиной идеально подходит для наружных работ (для вентиляции дыма) и для обработки металлов, которые не обязательно являются чистыми. Положительным моментом этого процесса является то, что многие производители сварочного оборудования разработали машины, которые могут работать как в качестве традиционных сварочных аппаратов MIG, так и в качестве сварочных аппаратов с флюсовой проволокой. Обратной стороной этого процесса является то, что сварные швы не выглядят такими чистыми, как сварка MIG. Это может быть связано (в некоторой степени) со слоем шлака, который накапливается поверх сварного шва, который необходимо будет либо отколоть, либо отшлифовать после его остывания.Сварка может быть опасной, если не будут приняты надлежащие меры предосторожности. Чтобы защитить себя и окружающих, помните о следующих десяти мерах предосторожности до, во время и после сварки. Выбрать сварщика по типу металла Сварка — сложный и многогранный предмет, на освоение которого может потребоваться целая жизнь. Знание основ — хорошая отправная точка. Отсюда вы можете использовать любые доступные вам ресурсы, будь то ваш сосед, который ремонтирует сельскохозяйственное оборудование, или производитель в вашей местной тюнинговой мастерской, вы получите множество знаний, полученных из опыта.Из этой статьи вы должны лучше познакомиться с основными процессами сварки и теоретическим пониманием соединения металлов. С этого момента вам захочется как можно больше времени практиковаться в наложении сварных швов. Один из отличных практических методов — изучить пять основных соединений (стык, угол, нахлест, кромку и тройник) и научиться эффективно сваривать эти соединения. Знание этих сварных швов позволит вам выполнить самый мелкий ремонт и изготовить простые кронштейны для вашего автомобиля. Изучив основы и освоив методы, вы сможете перейти к другим типам сварки и получить возможность сваривать различные типы материалов.Приваривайте!

Основы: Сварка для начинающих

Сварщики есть повсюду, и они делают удивительные вещи. От погружения на несколько сотен футов под водой до ремонта нескольких дыр, образовавшихся в стальном корабле в море, до выхода в холодный космический вакуум, сварки на космическом корабле, который требует ремонта … Или даже (что не менее практично) вы можете просто найти старый парень, который просто хочет сварить красивый новый стальной стол для своей мастерской.

В любом случае, если вы заинтересованы в самостоятельной сварке, лучше всего будет пройти специализированное обучение, соответствующее вашим целям.Если вы любите делать все своими руками и наслаждаетесь небольшими пробами и ошибками, эта статья может помочь вам понять некоторые из основных процессов и правил, когда дело доходит до техники сварки для начинающих.

Безопасность

Прежде всего, как и при любой работе в машиностроении или сталелитейной промышленности, необходимо поговорить о безопасности. Для новичков понимание опасностей и мер предосторожности, необходимых на рабочем месте, является фундаментальным шагом на пути к тому, чтобы стать хорошим сварщиком.

Чтобы данная статья не превратилась в руководство по безопасности на рабочем месте, мы настоятельно рекомендуем прочитать Типовой свод правил Safe Work Australia по сварочным процессам .В нем изложено все, что вам нужно знать о стандартах безопасности, обсуждаются все темы, от выявления возможных опасностей до надлежащей вентиляции и защитного оборудования.

---

Понимание процесса

Базовая сварка — это больше, чем просто сплавление двух кусков металла вместе. Сначала вы должны определить тип сварочного аппарата, который вы будете использовать, и для какой работы вы будете его использовать. Самый простой способ сварки и отличный старт для начинающих — это дуговая сварка.

В настоящее время существует множество различных методов дуговой сварки, хотя наиболее распространенными процессами являются сварка металла в инертном газе (MIG), сварка вольфрамовым газом (TIG) и сварка палкой.

Сварка МИГ

Сварка

MIG считается самым простым в освоении видом сварки. Для ее работы используется проволочный сварочный электрод на катушке, которая автоматически подается с постоянной скоростью во время работы. Дуга плавит проволоку и соединяет ее у основания, в результате получается прочный и чистый сварной шов.

Причина, по которой в этой технике сварки используется газ, заключается в том, что он обеспечивает защиту от тумана, окружающего лужу горячего жидкого металла, образующегося при сварке при высоких температурах.Этот газовый экран защищает сварочную ванну от любых загрязнений и помогает обеспечить прочный сварной шов с низкой пористостью (пустоты в материале). Этот процесс полезен при сварке различных материалов, таких как низкоуглеродистая сталь, нержавеющая сталь и алюминий.

Явным недостатком этого метода является то, что для использования газа требуется окружающая среда, обычно в помещении, вдали от любого ветра или элементов, которые могут унести газ. Это можно исправить с помощью безгазовой сварки MIG, в которой используется проволока с флюсовым сердечником.Проволока с флюсовым сердечником также подается автоматически и имеет покрытие, которое создает газ во время сварки. Этот вариант обеспечивает более грязную отделку, сварные швы требуют большей очистки, а проволока с флюсовым сердечником может быть дорогостоящей.

СВАРКА TIG

С другой стороны, сварка

TIG, сложнее выучить и требует некоторой практики, прежде чем вы сможете ее освоить.

Сварка

TIG более сложна физически, так как для нее требуется вручную подавать большой сварочный стержень в сварочную ванну, а также использовать защитный газ для защиты сварочной ванны.При сварке TIG необходимо одновременно: управлять горелкой, подавать проволоку, двигаться с правильной скоростью, а также использовать правильный ток. Это обычно используется для более тонких металлов и может применяться, например, при работе с ящиками для инструментов или кухонными мойками.

ПАЛОЧНАЯ СВАРКА

Подобно TIG, сварка штангой включает использование электрода фиксированной длины для соединения металлов, при этом электрод фиксированной длины подается сварщиком вручную. Большинство сварщиков своими руками используют сварку палкой как основу для обучения сварке.

Этот способ сварки — один из самых универсальных, недорогих и щадящих способов сварки. Это можно сделать практически в любых условиях, и это хороший выбор, если требуется базовое соединение или насадка.

Обратной стороной сварки приклеиванием является то, что она часто дает грязную поверхность и не является жизнеспособным вариантом там, где требуется гладкая, чистая поверхность (например, при обработке листового металла для автомобилей).

Miller Electric предлагает отличное прочтение по совершенствованию техники сварки штангой в своем руководстве CLAMS, в котором представлены все информативные и необходимые шаги, которые следует учитывать при начале сварки штангой.

Это следующие точки:

• C Текущая установка
• L длина дуги
• A игла электрода
• M Анипуляция электрода
• S peed of travel

Более того, понимание настроек для сварки Stick, MIG и TIG может помочь вам понять концепции, лежащие в основе различных других методов сварки.

---

Советы по передовой практике

Теперь, когда вы лучше понимаете некоторые базовые методы сварки и лежащий в их основе процесс, вот несколько быстрых советов, которые мы в Machines4U порекомендуем любому начинающему сварщику:

• Что такое переменный и постоянный ток. Изучение того, какой ток использовать в вашей работе, является необходимым шагом для получения прочного сварного шва. В зависимости от работы и инструментов, которые вы используете, это может быть разным.
• Очистите материал перед запуском. Хорошая очистка проволочной щеткой, шлифовальной машиной или наждачной бумагой удалит большую часть грязи и ржавчины с материала, это поможет получить более прочный сварной шов и лучшую пористость.
• Не забудьте положить шлем. Известно, что даже некоторые из самых опытных сварщиков забывают об этом этапе, большую часть времени потому, что их руки заняты или они просто забывают в процессе работы.Помните, что без рабочих глаз не сваришь!
• Прихватывание — это необходимый шаг, так как он обеспечивает надежную фиксацию материала перед сваркой. Прихваточная сварка — это выполнение коротких сварных швов, которые скрепляют края и которые легко исправить, если деталь необходимо разобрать и закрепить перед сваркой.
• Держите голову в сторону. , вдали от дыма, также является лучшей практикой, чтобы иметь полный обзор стыка во время сварки.
• Вот некоторые основные и полезные сварочные швы , которые отлично подойдут новичкам:
• Болгарка скоро станет вашим лучшим другом. Можно с уверенностью сказать, что если вы новичок в сварке, первая, две или 30 попыток сварить что-то конкретное не увенчаются успехом, как планировалось. Но не бойтесь! шлифовальный станок может отрезать этого плохого парня, как будто ничего не случилось. Терпение тоже помогает.
• Чертежи . Если вы не проходите специализированный курс, то потратите время на изучение чертежей, чтобы помочь вам понять причину и способы использования сварных швов в практических приложениях.
• Попкорн или бекон? Многие могут сказать вам, что если ваша сварка звучит так, как будто в микроволновой печи лопается попкорн, ваши настройки либо слишком горячие, либо слишком слабые для работы.Учителя часто советуют прислушиваться к этому сладкому звуку, похожему на жареный бекон на сковороде, чтобы знать, хорошо ли закреплен шов.

Кредит изображения: millerwelds.comt

Эта статья лишь царапает поверхность корабля, и если вы оставите только одну информацию перед запуском, пусть будет так, что безопасность всегда на первом месте!

---

На рынке сварочных материалов? Здесь можно найти все, от шлемов до мониторов продувки.

Основы сварки 101: Основные принципы сварки

Число применений сварки, по-видимому, безгранично. Независимо от того, являетесь ли вы профессиональным сварщиком или просто любителем, у тех, кто понимает основы 101 сварки и фундаментальные принципы того, что такое сварка, есть множество возможностей. Технологии влияют на сварку так же, как и на все остальные сферы нашей жизни, и теперь сварщики могут работать на любой глубине воды (и даже в космосе!).Сварка — это соединение двух объектов вместе с использованием тепла и присадочного материала. Наполнитель нагревается до точки плавления и может объединяться между двумя объектами. В результате получается прочное соединение (также известное как сварной шов).

Существует три основных типа традиционной сварки. Это:

• Сварка палкой
• Металлический инертный газ (известный как сварка MIG)
• Вольфрамовый инертный газ (сварка TIG)

Существуют и другие разновидности сварки, включая плазменную дугу и лазерную сварку, но три основных типа сварки, сварка электродом, сварка MIG и TIG покрывают до 90% сварочных задач во всем мире.

Сварка палкой

Это самая популярная техника для новичков и профессионалов в сварке. Сварка палкой работает путем пропускания электрического тока через металл и электрод (известный как палочка). Процесс работает, потому что электрод плавится. Это заставляет его соединяться с металлом и образовывать соединение. Причина, по которой это такой популярный тип сварного шва, заключается в том, что его очень легко освоить. Отчасти это также может быть связано с тем, что оборудование для сварки штангой дешевле, чем другие типы сварочного оборудования.Есть три основных типа сварочных комплектов, доступных для тех, кто хочет попробовать сварку штучной сваркой. Это:

У каждого из них будет своя специализация с точки зрения того, где их можно использовать наиболее эффективно. Как правило, сварочные аппараты постоянного тока будут немного дороже. Однако эта дополнительная стоимость может быть оправдана, если вы ищете более чистые сварные швы и повышенную универсальность.

Сварка МИГ

Как и электродная сварка, сварка MIG очень проста в освоении. Он работает путем подачи присадочной проволоки в сварочную горелку и выбора скорости, с которой вы хотите, чтобы она выходила.Это создает дугу, что означает, что вы можете расплавить проволоку прямо на стыке. В результате получается чистый и прочный сварной шов. Окисление предотвращается за счет использования газа. Если вы ищете более профессиональную отделку сварных швов, вам следует выбрать комплекты для сварки MIG, которые дороже, чем сварка штучной сваркой.

Сварка TIG

Это самая сложная из основных сварочных технологий, обычно предназначенная для профессиональных сварщиков. Он работает почти так же, как сварка MIG, но позволяет лучше контролировать дугу и сварку.Это потому, что вы можете контролировать температуру сварочной ванны, что означает гораздо большую точность. В результате получаются прочные и эстетичные сварные швы.

Не все сварные швы предназначены для соединения двух металлических частей. Сварка пластмасс — популярное хобби и ценный навык в современной обрабатывающей промышленности из-за большого объема выполняемых задач по изготовлению пластмасс. Наборы для сварки пластмасс работают примерно так же, как наборы для соединения металла, но в них используются термопласты вместо металла.Процесс обучения использованию комплектов для сварки пластмасс и оборудования, такого как Triac ST, очень быстр, и даже новички смогут легко создавать соединения.

Обучение сварке — ценный навык. Независимо от того, интересуетесь ли вы сваркой в ​​качестве хобби или карьеры, она подходит как для практических умов, так и для творческих людей. Надеюсь, вам понравился наш пост по основам сварки 101. Если вас интересуют более фундаментальные принципы сварки, дайте нам знать по электронной почте [email protected], тема 101 основы сварки, пожалуйста.

---

Chelsea Huber

Chelsea Huber — эксперт по цифровому маркетингу, создатель контента, любитель социальных сетей и разбирается в моде и стиле. Когда ее нет за компьютером, вы можете найти ее на пляже, которая играет со своим догом Хенли.

Сварка для начинающих: полное руководство

Сварщики несут ответственность за ремонт конструкций в самых сложных условиях, от океана до космоса.

Независимо от того, являетесь ли вы сварщиком своими руками или хотите сделать карьеру сварщика, вы можете начать работу с этим полным руководством по сварке.

Что такое сварка?

Сварка представляет собой простой процесс соединения двух металлических частей расплавленным материалом. Как бы просто это ни звучало, для этого необходимо использовать различные методы сварки.

Самый распространенный класс сварки — дуговая сварка. Дуговая сварка — это самый простой вид сварки, и с нее должны начинать все новички.

Поскольку дуговая сварка является категорией, она включает в себя ряд методов сварки, таких как сварка штучной сваркой, сварка металла в среде защитного газа и сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа.Эти методы сварки удобны и широко используются в промышленности.

Вот подробное описание этих методов сварки.

Сварка палкой

Сварка

палкой также называется дуговой сваркой в ​​среде защитного металла или SMAW. Это один из старейших и широко используемых методов сварки благодаря своей простоте. В отличие от сварки TIG и MIG с использованием газовых баллонов, на нее не влияет ветер. Это делает его популярным для сварки на открытом воздухе.

Основы сварки штангой

Сварщики выполняют сварку стержнем, создавая электрическую дугу между заготовкой и металлическим электродом.Электрический ток, проходящий через электрод, плавит его, так что на заготовке образуется сварочная ванна. Электрод имеет флюсовое покрытие, которое плавится для защиты сварочной ванны от коррозии и загрязнения окружающей среды. Это похоже на то, как защитный газ защищает сварной шов при сварке TIG и MIG.

Флюс плавится, образуя слой шлака на сварном шве. Этот защитный слой следует удалить после остывания сварного шва.

Преимущества сварки штангой

Ниже приведены основные преимущества сварки штангой.

• Этот способ сварки портативный. Сварку палкой можно выполнять на металлических профилях относительно большой толщины. Оборудование не особо тяжелое; следовательно, его можно легко транспортировать в разные места. Нет необходимости в механизме подачи проволоки или другом дополнительном оборудовании, например, в газовом баллоне.
• Ручная сварка — один из наиболее подходящих вариантов для сварки на открытом воздухе. Сварка газом на открытом воздухе невозможна, особенно в условиях сильного ветра.
• Хотя ее легче освоить по сравнению со сваркой TIG, для освоения сварки штангой требуется определенный уровень практики.
• Сварка палкой может выполняться, даже если поверхность не идеально чистая. Это можно сделать на металлических поверхностях, на которых есть ржавчина или прокатная окалина.

Недостатки

Оборудование безопасности

Перед сваркой помните, что самое важное — это ваша личная безопасность. Это должно иметь более высокий приоритет, чем что-либо еще.

Перед использованием любого сварочного оборудования, которое вы развернули, вы всегда должны обращаться к руководству пользователя.Обратите особое внимание на инструкции по технике безопасности, предоставленные производителем оборудования.

У вас должно быть под рукой подходящее защитное оборудование, чтобы защитить себя от ультрафиолетовых лучей, тепла и искр, генерируемых дугой. Обязательно защитите свое тело одеждой с длинными рукавами из огнестойкого материала. Надевайте защитные очки и шлем, чтобы защитить глаза и голову.

Флюс выделяет сильные пары во время сварки штангой. Следовательно, в любом месте, где вы выполняете сварку стержнем, должна быть достаточная вентиляция.Если вы выполняете сварку на открытом воздухе, вам не нужно слишком беспокоиться о вентиляции.

Но в закрытых помещениях правильная вентиляция является важной мерой безопасности. Вы должны развернуть выхлоп, чтобы он вытягивал пары из окружающей среды.

Оборудование для стержневой сварки

Новичок может использовать универсальный сварочный аппарат. Это позволит вам попрактиковаться в различных методах сварки, таких как сварка палкой, TIG и MIG. Вы также можете купить специальный сварочный аппарат, который будет намного экономичнее.

Зажим заземления

Зажим заземления также доступен со сварочным аппаратом. Вы должны вставить зажим заземления в сварочный аппарат и зажать его на свариваемом металлическом участке.

Удаление шлака

Сварка палкой покроет вашу заготовку шлаком, который необходимо удалить, когда сварная часть достаточно остынет. Затвердевший шлак можно отколоть стружкой и молотком.

Для улучшения качества поверхности можно очистить сварную часть, где вы соскребли шлак, проволочной щеткой.

Выбор правильного электрода

На рынке доступно множество электродов для стержневой сварки. Вы должны выбрать наиболее подходящий электрод в соответствии с потребностями вашего проекта. Некоторые из наиболее часто используемых сварочных электродов включают 7018, 7024, 7014, 6013, 6012, 6011 и 6010.

Если вы свариваете низкоуглеродистую сталь, вы можете использовать любой стержневой электрод E70 или E60. 6013 — прекрасный вариант для новичков, хотя 7018 чрезвычайно популярен благодаря своей прочности при сварке.

Чтобы понять, какой сварочный электрод вам нужен, вы должны знать, что означают 4 цифры.

Первые 2 цифры указывают на самую низкую прочность на разрыв. Например, электрод, номер которого начинается с 60, означает, что его предел прочности составляет 60000 фунтов на квадратный дюйм. Это число должно соответствовать прочностным характеристикам основного материала.

Цифра 3 ^{-го числа} указывает положения, в которых можно использовать сварочный электрод. Номер один означает, что электрод можно использовать в любом положении.Цифра 2 означает, что электрод следует использовать только в ровном положении.

Цифра 4 ^-я указывает ток, который может использоваться для электрода, а также покрытие электрода. Вот разбивка цифр. За цифрами следует тип покрытия. В скобках указан вид сварочного тока.

0 — натрийцеллюлоза (dcep)

1 — целлюлоза калийная (dcen, dcep, ac)

2 — диоксид титана натрия (dcen, ac)

3 — диоксид титана калий (dcen, ac)

4 — порошок железа диоксид титана (dcen, dcep, ac)

5 — натрий с низким содержанием водорода (dcep)

6 — калий с низким содержанием водорода (dccep, ac)

7 — железный порошок оксид железа (dcep, ac)

8 — порошок железа с низким содержанием водорода (dcen, dcep, ac)

Установка для стержневой сварки

Настройка аппарата для ручной сварки — довольно простая задача, поскольку само оборудование довольно простое по сравнению с другими сварочными аппаратами.Имейте в виду, что на настройки полярности влияет тип электрода, который вы используете в проекте. Всегда убедитесь, что вы дважды проверяете, задействован ли DC + / DC- / AC.

Для практики вы можете начать с электродов 6013, используя dcen на стальной пластине толщиной около 3/16 дюйма.

Нанесение первого сварного шва электродом

После того, как вы настроили сварочный аппарат согласно руководству пользователя, пора начинать сварку. Дважды проверьте правильность всех настроек.Как только это будет сделано, вы можете разместить несколько кусков металлолома толщиной 3/16 дюйма, чтобы создать стыковой сварной шов.

Поскольку сварка штучной сваркой требует немалых навыков, настоятельно рекомендуется сначала попрактиковаться на стальном ломе, а затем перейти к сварочным работам. Продолжайте практиковаться, пока не освоитесь и не почувствуете уверенность в сварке штангой.

Поджигание электрода для создания дуги часто является самой сложной частью технологического процесса. Вы можете освоить этот шаг, если будете много практиковаться.В остальном процесс сварки довольно прост.

Сварка МИГ

Сварка

MIG также известна как газовая дуговая сварка металлическим электродом или GMAW. Сам Mig означает металлический инертный газ.

Сварка

Mig очень популярна, потому что это самый простой способ сварки для начинающих. Он хорошо подходит для сварки автозапчастей и ремонта дома. Сварка MIG часто используется для соединения низколегированных сталей.

При сварке MIG дуга создается между проволочным электродом и металлической заготовкой.Это постепенно расплавляет проволочный электрод, который используется для создания сварного шва.

Вы можете легко и точно подавать проволочный электрод с помощью электродной горелки, которая подключена к сварочному аппарату MIG. Пистолет MIG также выпускает контролируемое количество защитного газа для защиты сварочной ванны от загрязнения.

Преимущества сварки Mig

Производительность

Одним из важнейших преимуществ сварки MIG, помимо простоты использования, является высокая производительность и низкие затраты на очистку.Вы экономите много времени, так как вам не нужно заменять электроды или откалывать шлак. Таким образом, сварка MIG имеет значительно более высокую производительность, чем сварка штучной сваркой.

Низкие затраты

Вы можете приобрести надежный сварочный аппарат MIG менее чем за 500 долларов. Хороший выбор — сварочный аппарат Hobart 500559 MIG. Затем вы должны потратить небольшую сумму на газ и проволочный электрод, чтобы начать сварку MIG. Из-за вышеупомянутой повышенной производительности затраты на сварку будут дополнительно сокращены.Это идеально подходит для малого бизнеса.

Просто изучить и установить

Любой желающий может сразу научиться сварке этой техникой. В результате сварка MIG — лучший выбор для любителей и домашних сварщиков. Вы можете настроить сварочный аппарат MIG за несколько минут и приступить к работе.

Высокое качество

В методе сварки MIG используется защитный газ для защиты сварочной ванны от загрязнения окружающей средой. Конечный результат — надежный и чистый сварной шов.Застывший шлак не нужно откалывать. Сварка также очень точная, поскольку вы можете управлять сварочной горелкой MIG двумя руками. Вы также можете изменить скорость подачи, регулируя напряжение, что делает этот процесс очень универсальным и гибким.

Провод MIG

Вы должны правильно вставить проволоку MIG в сварочный аппарат, чтобы аппарат мог пропустить ее через сварочный пистолет в стык.

Размеры проволоки

У сварщика может быть рулон порошковой проволоки.Для сварки MIG вам понадобится более толстая проволока для соединения более толстых металлических секций.

Для получения наилучшего качества сварных швов следует использовать самую тонкую проволоку. Вот несколько рекомендаций по выбору сварочной проволоки.

0,23-дюймовая проволока — подходит только для небольших сварочных аппаратов MIG и сварки тонких металлических листов от 16 до 24.

0,3-дюймовая проволока — сварочные аппараты MIG часто поставляются с проволокой такой толщины. Эта проволока подходит для сварки листов толщиной до 1/8 дюйма.

провод 0,35 дюйма — этот провод подойдет новичкам. Он подходит для сварки металлических профилей толщиной до дюйма.

Проволока 0,45 дюйма — часто это лучший выбор для промышленной сварки, поскольку проволоки такой толщины достаточно для металлических секций толщиной более дюйма.

Сварочный газ

MIG требует защитного газа для защиты расплавленного сварного шва от коррозии, пока он горячий. Вот краткое руководство о важных характеристиках защитных газов и о том, как их следует выбирать для своих проектов.

Пористость

Пористость

— это просто отверстия, которые образуются внутри сварного шва. Вы бы хотели избежать этого дефекта, поскольку отверстия ослабляют сварной шов, что делает его ненадежным.

Довольно часто газы в атмосфере приводят к пористости. Поэтому защитный газ используется для защиты сварного шва от неблагоприятного воздействия атмосферы. Если защитный газ не используется, сварной шов вступит в реакцию с азотом и кислородом из атмосферы, что сделает его пористым.

Если вы используете сварочную проволоку с флюсовой сердцевиной, вам не о чем беспокоиться, поскольку сердечник выпускает защитные газы, которые защищают сварочную ванну.

Лучше всего обеспечить оптимальный поток защитного газа из баллона, чтобы обеспечить прочный и надежный сварной шов без пористости. Выпуск слишком большого количества газа — не лучшая идея, так как это может снизить температуру расплавленного сварного шва. Вы должны найти баланс между достаточным потоком газа и высокой температурой.

Хороший способ убедиться в этом — держать руку на расстоянии 3 дюйма от наконечника сопла.Увеличьте поток газа. Идеальный поток газа — это когда вы только начинаете ощущать поток газа на руке.

Типы защитных газов

Вот наиболее часто используемые смеси защитных газов.

Чистый аргон

Запрещается использовать чистый аргон для сварки стали. Этот газ подходит для цветных металлов, например алюминия. Аргон характеризуется низким значением теплопроводности. Это приведет к получению более узкого борта. Хотя вы обнаружите хороший провар в середине сварного шва, в других частях сварного шва может быть недостаточно проплавления.Следовательно, он неэффективен для стали.

Двуокись углерода

Углекислый газ — прекрасный выбор, потому что он намного дешевле аргона. Таким образом, он широко используется сварщиками MIG.

Однако с диоксидом углерода есть одна серьезная проблема. Возникающая дуга может быть довольно широкой и менее стабильной. Это приведет к появлению большого количества брызг.

Смесь аргона

Соответствующая смесь углекислого газа и аргона может обеспечить сварку высочайшего качества. По своим свойствам дуга находится где-то посередине между чистым углекислым газом и чистым аргоном.Дуга имеет правильную ширину, хорошее проникновение и минимальное разбрызгивание.

Методы сварки MIG

Вот наиболее распространенные движения, используемые при сварке MIG.

Форхенд / Толкание

Проталкивание сварного шва с использованием переднего положения является наиболее распространенной техникой сварки MIG. Чтобы достичь оптимального положения для сварки MIG, вы должны установить сварочный пистолет под углом 10 градусов. Электрод должен быть направлен в том направлении, в котором вы собираетесь сваривать. Вы можете дополнительно уменьшить угол, чтобы изменить форму сварного шва.

Когда сварочный пистолет находится в правильной ориентации, нажмите спусковой крючок и медленно перемещайте пистолет MIG. Сдвиньте сопло вперед в направлении сварки.

Наотмашь / Тяга

В этом положении вы перемещаете сварочный пистолет по направлению к телу, используя положение левой руки. Используйте тот же угол, который описан выше. Этот метод обеспечивает большее проникновение, чем при проталкивании электрода.

Сварка TIG

TIG — сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа. В этом процессе сварки вы будете использовать вольфрамовый электрод для создания дуги, которая нагревает металл до точки плавления.Защитный газ направляется в сварочную ванну, чтобы защитить ее от воздействия атмосферы. Сварка TIG известна тем, что обеспечивает высочайшее качество сварных швов.

Поскольку сварка TIG требует, чтобы оператор держал горелку TIG в одной руке и подавал присадочный материал другой рукой, это самый сложный процесс сварки, поскольку требуется более высокая маневренность и одновременное использование обеих рук.

Сварка TIG выполняется с помощью вольфрамовых электродов, которые не расходуются и очень стабильны.Может потребоваться наполнитель, который подается вручную. Защитный газ защищает сварочную ванну и электрод от коррозии. Сварка TIG позволяет получать точные сварные швы, и ее можно использовать для самого широкого диапазона металлов.

Tig — это очень универсальный метод сварки, поскольку он подходит для широкого спектра металлов, таких как нержавеющая сталь, сталь, никелевые сплавы, алюминий, хромомолибден, медь, магний, бронза, латунь и золото.

Поскольку он не использует флюсовый материал, нет опасности коррозии, вызванной захватом флюса.Никаких шлаков не образуется. Это исключает очистку после сварки. Кроме того, в этом процессе не образуются искры или опасные пары, что делает его более безопасной альтернативой MIG и сварке электродом.

Поскольку сварка TIG обеспечивает чистые и высококачественные сварные швы, она лучше всего подходит для применений, где важен внешний вид. При этом не происходит разбрызгивания, поскольку требуется относительно небольшое количество наполнителя.

Благодаря желаемым тепловым свойствам вольфрама может поддерживаться дуга, температура которой может достигать 11 000 градусов по Фаренгейту.Превосходная теплопроводность и высокая температура плавления предотвращают плавление вольфрама. Вольфрам также имеет гораздо более высокий предел прочности на разрыв по сравнению со сталью.

Методы сварки TIG

Сварка

TIG осуществляется в 2-х режимах: автоматическом и полуавтоматическом. В полуавтоматическом режиме сварщик настраивает расход газа и текущие параметры. Затем оператор управляет присадочным стержнем и вольфрамовым электродом.

В автоматическом режиме оператор настраивает расход газа, длину дуги, положение присадочного стержня и скорость движения.Затем они наблюдают за ходом операции и вмешиваются только при необходимости.

Сварка

TIG может выполняться как с источниками переменного, так и постоянного тока с током от 15 до 350 ампер.

Как выполнять сварку TIG

Для выполнения сварки TIG оператор должен сначала включить подачу газа из баллона. Этот поток газа можно регулировать с помощью клапана, расположенного на горелке TIG. Горелку следует держать над зоной сварки, не касаясь ее. Оператор должен нажать ножную педаль так, чтобы между вольфрамовым электродом и заготовкой возникла дуга.При этом плавится присадочный материал, который затем создает сварочную ванну на заготовке. Сварочный шов создается, когда сварочная ванна затвердевает после охлаждения.

Однако, несмотря на все преимущества и высокое качество сварки, сварка TIG является гораздо более медленным процессом, чем сварка электродом и сварка MIG. Поэтому он используется там, где первостепенное значение имеет высокое качество сварных швов, несмотря на низкую скорость этого процесса.

Сварочное оборудование Tig

Сварочное оборудование

TIG зачастую дороже, чем сварка стержневой сваркой и сварка MIG.Вы можете приобрести Everlast PowerTIG менее чем за 1000 долларов.

Горелка

Доступны резаки разных размеров с разной мощностью по току. В корпусе горелки находятся электрод и газовые сопла.

Система водяного охлаждения

Сильные токи могут привести к высоким температурам. Система водяного охлаждения предотвращает перегрев резака. Эта система охлаждения намного эффективнее воздушного охлаждения, но требует дополнительного обслуживания.

Подавление постоянного тока

Образование оксидов на поверхности является поводом для беспокойства при сварке TIG магниевых и алюминиевых сплавов. При сварке алюминия между разнородными металлами (вольфрамом и алюминием) возникает дуга, что означает, что переменный ток можно преобразовать в постоянный. Подавитель постоянного тока предотвращает это нежелательное преобразование.

Вольфрамовый электрод

Вольфрам имеет очень высокую температуру плавления, около 3000 градусов Цельсия, что делает его очень подходящим для электродов TIG.Он также имеет отличную электрическую и теплопроводность. Для увеличения срока службы электрода и повышения стабильности дуги 1-2 процента циркония и тория смешиваются с вольфрамом. На диаметр электрода также влияет полярность тока.

Газовые форсунки

Эти сопла изготовлены из термостойкого керамического материала, чтобы выдерживать высокие температуры сварки. Доступны сопла различной формы для всех видов сварочных работ.

Газовая линза

Эта функция сводит к минимуму турбулентность газового потока.Турбулентный поток газа может не дать наилучших результатов. Следовательно, для плавного потока газа используется газовая линза, которая защищает сварочную ванну.

Пуск с нуля по сравнению с пуском с высокой частотой

Функция «высокочастотный запуск» доступна на более продвинутых аппаратах для сварки TIG. Благодаря этой функции нет необходимости ударять электродом по заготовке, чтобы создать дугу. Высокочастотный пуск позволяет создавать сварочную дугу, даже когда электрод находится в дюйме от заготовки.Это значительно упрощает сварку, поскольку поджечь электрод для создания дуги довольно сложно.

После возникновения дуги ток и напряжение возвращаются к нормальным рабочим параметрам. Это автоматическое регулирование напряжения и тока предотвращает сгорание вольфрамового электрода.

Наконечники для сварки TIG

Начинающим сварщикам следует начать с практики на металлоломе, так как при сварке TIG выполняется множество функций, таких как подача присадочного металла, правильное удерживание горелки и управление ножной педалью.

Держите резак под углом около 75 градусов. Убедитесь, что вы поддерживаете расстояние от ¼ дюйма до 1/8 дюйма между электродом и заготовкой.

Теперь, когда вы знакомы со сваркой, почему бы не начать эту захватывающую и полезную карьеру? Это хорошо оплачиваемая техническая профессия, не требующая высшего образования. Кроме того, перспективы радужные, так как спрос на сварщиков в будущем будет расти.

Похожие сообщения:

Руководство по сварке для начинающих

Сваривание двух металлических частей вместе образует прочную связь, при которой металлы нагреваются до точки плавления, смешиваются вместе и затем охлаждаются, образуя единый объект.Этот тип связи прочнее, чем другие связи, такие как пайка, которую можно перевернуть.

Существует четыре основных типа сварки: MIG, TIG, порошковая и стержневая. Используемый процесс и методы сварки зависят от области применения, типов свариваемого металла, а также навыков и опыта сварщика.

Ознакомьтесь с нашей подборкой металлов для вашего следующего сварочного проекта!

Сварка МИГ

Начинающим сварщикам, которые только учатся сваривать, следует начинать со сварки металла в среде инертного газа (MIG), также известной как газовая дуговая сварка металла (GMAW).МИГ — это тип электродуговой сварки, основанный на создании электрической цепи, проходящей через свариваемые объекты, и сварочной проволоки, которая действует как электрод.

Когда сварочная проволока касается металлического объекта, электрическая цепь замыкается. Затем провод отодвигается на небольшое расстояние, вызывая электрическую дугу, которая нагревается до тысяч градусов по Фаренгейту, расплавляя провод и частично расплавляя два куска металла. Это создает ванну расплава, где все три металла сливаются, чтобы стать одним по мере охлаждения и затвердевания, оставляя валик вдоль сварного шва.

По мере продолжения сварки по шву проволока плавится, и из наконечника сварочной горелки непрерывно подается больше проволоки. В то же время газ выходит из пистолета, распространяясь по дуге, чтобы защитить зону сварки от загрязняющих веществ в воздухе, таких как кислород и азот.

Сварка TIG

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) требует большего мастерства и занимает больше времени, чем сварка MIG, но обеспечивает большую точность. TIG, также известная как газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW), может использоваться для сварки алюминия и сплавов, таких как хром-молибден 4130.Сварка

TIG аналогична сварке MIG, но вместо расходуемой проволоки в качестве электрода используется металлический вольфрамовый стержень внутри сварочной горелки. Сварщик держит пистолет в одной руке, а другой рукой подает присадочный стержень. Поскольку дуга создает лужу расплава из двух заготовок, тепло лужи расплава плавит присадочный стержень, так что все три смешиваются вместе в луже. Как и сварка MIG, сварочные горелки TIG рассеивают защитный газ для защиты нового сварного шва.

Сварочный аппарат TIG также включает ножную педаль для регулировки тока, протекающего через электрическую цепь, создаваемую между металлическими предметами и вольфрамовым электродом.Это можно использовать для медленного увеличения или уменьшения нагрева металла, что может помочь предотвратить хрупкость, вызванную тепловым ударом.

Порошковая сварка

Третий тип сварки, называемый дуговой сваркой порошковой проволокой (FCAW), использует электродную трубку с непрерывной подачей вместо проволоки, используемой для сварки MIG. Трубка снаружи металлическая, в сердцевине — флюс. Поскольку флюс плавится во время сварки, он создает жидкий шлак и газ, которые защищают сварной шов от загрязнений.Это обеспечивает лучшую защиту сварного шва, чем защитный газ, используемый при сварке MIG, особенно там, где сильный ветер может рассеивать газ, но это также приводит к большему количеству брызг, которые впоследствии необходимо удалить.

Сварка палкой

Сварка штучной сваркой, также известная как дуговая сварка в экранированном металле (SMAW), является двуручным методом, как и TIG. Сварка палкой использует металлический присадочный стержень или стержень, покрытый флюсом. По мере того как материал стержня плавится под действием тепла, флюсовое покрытие также плавится, образуя как газ, так и жидкий шлак, которые защищают сварной шов от окисления.Как и в случае с FCAW, защитный газ не нужно подавать во время процесса сварки, но оставшийся шлак оставляет беспорядок, требующий очистки с помощью шлифовальной машины или растворителей.

Сварочное оборудование

После того, как выбран метод сварки, следующим шагом будет выбор подходящего сварочного оборудования. Сварщики могут выбрать сварочный аппарат MIG или многофункциональный сварочный аппарат MIG / Stick / TIG, который можно использовать для всех четырех основных типов дуговой сварки.

Наряду с подходящей машиной, следующим важным элементом оборудования является сварочный шлем, который защищает лицо и особенно глаза от сильного тепла и яркого света, создаваемого электрической дугой.Новейшие технологии сделали возможным автоматическое затемнение шлемов с экранами обзора, которые мгновенно настраиваются на уровень освещенности, так что сварщик имеет постоянный визуальный контроль.

Сварщикам также необходимы прочные кожаные перчатки и обувь, а также кепки, хлопковые рубашки с длинными рукавами, нагрудники, комбинезоны и / или фартуки для защиты кожи от искр.

Сварочные материалы

Сварочные материалы

Материалы, необходимые для сварки, включают расходные материалы, такие как проволока для сварки MIG и порошковая проволока различного диаметра и из различных материалов, сварочные наконечники, электродные стержни или трубки, флюс и стержни для сварки TIG или газовой пайки.

Другое полезное оборудование включает магниты и зажимы для удержания металлических предметов на месте во время сварки, регулируемые сварочные столы и рабочие стойки, а также сварочные одеяла из стекловолокна для предотвращения распространения искр.

Приварные язычки различных размеров и форм используются для создания фланцев, отверстий, ручек и других механических деталей при приварке к трубе или другому металлическому объекту.

Методы сварки

Каждый сварщик разрабатывает свои предпочтительные методы сварки. Один из наиболее часто используемых способов — это «складывание десятицентовиков», которое в конечном итоге выглядит как цепочка круглых монет, пересекающихся по длине сварного шва.

По мере того как сварочная дуга разжижает небольшую лужу металла, сварщик толкает ванну расплава вперед вместе с электродом, используя плавное движение, подобное написанию серии буквы «е» курсивом. Альтернативные движения можно описать как «фигура 8» или «полумесяц». Ключом к каждому типу движения является обеспечение того, чтобы электрод равномерно толкал ванну расплава вперед и назад между двумя заготовками, чтобы обе были полностью сварены.

Некоторые сварщики предпочитают тянуть, а не толкать ванну расплава, в зависимости от их руки (правой или левой) и положения заготовки.При сварке MIG выбор остается за личным предпочтением.

В режиме TIG сварщик толкает лужу вдоль шва, следя за тем, чтобы она двигалась вперед и назад, при этом другой рукой погружая конец стержня в лужу и из нее.

Однако сварка стержнем и порошковой сердцевиной требует тягового движения, чтобы избежать сварки над расплавленным флюсовым шлаком, что создает пористость и «червоточины» в готовом сварном шве.

Различия в материалах

Сварка разных типов металла различается в зависимости от различных физических характеристик каждого из них.Например, нержавеющая сталь не передает тепло так же хорошо, как другие металлы, поэтому в области сварного шва легко накапливать слишком много тепла, вызывая деформацию стали и снижая ее коррозионную стойкость. Чтобы контролировать нагрев, уменьшите ток сварочного аппарата и увеличьте скорость движения горелки.

По сравнению со всеми типами стали алюминий имеет гораздо более высокую теплопроводность, а также более низкую температуру плавления. Он также обладает высокой реакционной способностью по отношению к воздуху, создавая твердый окислительный слой на поверхности.Поскольку этот оксидный слой плавится при гораздо более высокой температуре, чем находящийся под ним алюминий, его необходимо удалить проволочной щеткой или химическим растворителем перед началом сварки.

Алюминий можно сваривать как TIG, так и MIG методами, но алюминиевая присадочная проволока довольно мягкая и может легко запутаться в механизме подачи проволоки сварочной горелки MIG. Чтобы предотвратить это, используйте тефлоновую или пластмассовую прокладку в механизме подачи проволоки и направляющих трубках для поддержки проволоки от механизма подачи к горелке.

Для сварки алюминия требуется сварочный аппарат с большей силой тока и более высокая скорость сварки, чем для стали, чтобы избежать «прожигания» основного металла и расплавления отверстия при слишком большом нагреве.Алюминиевые сварные швы также должны быть хорошо защищены от окисления инертным защитным газом, например аргоном.

Как работает сварка — основы процесса сварки

Изучите основы сварки, принципы работы сварки, общие сварочные инструменты и способы получения практического обучения сварке в Summit College.

Назначение сварки

Основная цель сварки — соединение двух элементов прочным соединением. Сварщики обычно работают с металлом или термопластом и используют прочный присадочный материал, чтобы связать их вместе.Сварка используется для создания многих современных конструкций в нашем мире, таких как небоскребы, автомобили, корабли и самолеты.
В прошлом строители использовали другие методы соединения металлических деталей. Пайка, пайка и заклепка — все это альтернативы сварке. Узнайте, почему сварка стала стандартным вариантом соединения для многих отраслей промышленности и почему она так высоко ценится в промышленных приложениях и производстве.

Основы сварки

Сварочные работы путем соединения двух материалов без использования отдельного связующего материала.В отличие от пайки и пайки, в которых используется связующее с более низкой температурой плавления, при сварке две детали соединяются непосредственно вместе. Понимание этой разницы является ключом к пониманию того, почему сварка предпочтительнее для прочной и долговечной конструкции.

Общие типы сварки

Существует три основных метода сварки, поэтому важно понимать каждый вариант и знать, насколько прочен сварной материал для ваших сварочных работ. Вот три основных метода сварки, доступных современным сварщикам:
-> Газовая сварка
-> Дуговая сварка
-> Лазерная сварка

Дуговая сварка использует электрическую дугу для плавления рабочего материала.Сначала к материалу прикрепляется заземляющий провод. Затем сварщик прикладывает вывод электрода к обрабатываемому материалу. Когда сварщик отводит электрод от материала, он создает электрическую дугу, также известную как продолжающийся плазменный разряд в результате электрического пробоя газа. Сварочные аппараты используют переменный или постоянный ток и используются для получения очень концентрированной узкой точки сварного шва.

Газовая сварка — еще один распространенный вид сварки. Это более старый и распространенный вариант, также известный как кислородно-топливная сварка.Газ направляется к сварочному стержню или точке фокусировки и воспламеняется, создавая высокотемпературное пламя. Лучше всего использовать для высоколегированных сталей. Хотя точка сварки менее сконцентрирована, чем при электросварке, она намного горячее и больше подходит для особенно твердых сплавов.

Лазерная сварка — последнее новшество в сварочной технике. Этот метод в настоящее время используется только в крупных промышленных приложениях. Лазерные сварщики используют луч высокой энергии для сплавления материалов. Это дорогостоящая система, требующая экспертного контроля и тонкости.

Преимущества сварки

По сравнению с другими методами соединения сварка имеет ряд преимуществ. Вот лишь несколько причин, по которым многие промышленные строительные процессы сваривают материалы вместе:
• Долговечное соединение
• Безупречный шов
• Превосходная точка плавления
• Эффективная и универсальная система

Эти преимущества делают сварку очень востребованным навыком для автомобилестроения, строительства и промышленные компании. Любите ли вы работать руками или заинтересованы в востребованной высокооплачиваемой карьере, узнайте, подходит ли вам специалист по сварке.

Профессиональные инструменты

Узнайте, что вам нужно, чтобы подготовиться к карьере сварщика. Вот некоторые основные приспособления и оборудование, которые вам понадобятся для начала работы сварщиком. Ознакомьтесь со всеми этими вариантами сварочного инструмента и узнайте больше о плюсах и минусах каждого варианта.

Перед тем, как приступить к работе с любым сварочным аппаратом, вам потребуется подходящее защитное оборудование и правильное расположение. Сварка выделяет большое количество тепла, искр и металлического шлака. Защитная одежда необходима для защиты от ожогов во время работы.Сварочная маска защищает глаза от яркого света сварщика. Из-за экстремальных температур свет становится настолько ярким, что может нанести вред вашим глазам.

Огромное разнообразие сварочных инструментов может быть огромным. Тщательно сравните их и используйте желаемое приложение, чтобы найти лучший сварщик для вас. Если вы тренируетесь на сварщика, спросите своего инструктора, какой сварщик лучше всего подходит для начинающих. Вот некоторые распространенные типы сварщиков, которые следует учитывать:
• Дуговая сварка в защитном металлическом корпусе (SMAW) или сварка стержнем
• Дуговая сварка металлическим электродом в газе (GMAW) или сварка MIG
• Дуговая сварка под флюсом (SAW)
• Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) или сварка TIG

Ваш металл и тип сварного шва, который вы надеетесь получить, определяют наилучшего сварщика для ваших целей.Некоторые сварочные аппараты лучше подходят для больших конструкционных сварных швов, в то время как другие лучше всего подходят для детальных поверхностных сварных швов, которые легко отполировать до безупречной отделки.

Практическое, информативное руководство для самостоятельных работников

Начало работы

Существует множество способов сварки на выбор, но ни один из них не подходит для всех областей применения. Очень важно учитывать ваши навыки сварки, доступные основные процессы, а также возможности и преимущества каждого из них, чтобы определить, какой процесс лучше всего подходит для ваших нужд и областей применения.

Обзор сварочных процессов

Наиболее распространенными процессами являются MIG, TIG и Stick. У каждого из них есть преимущества и ограничения для определенных приложений. Не существует универсального подхода.

• MIG / газовая дуговая сварка металла (GMAW) — Сварочные аппараты MIG используют проволочный сварочный электрод на катушке, которая подается автоматически с постоянной предварительно выбранной скоростью. Дуга, создаваемая электрическим током между основным металлом и проволокой, расплавляет проволоку и соединяет ее с основанием, создавая высокопрочный сварной шов с прекрасным внешним видом и небольшой потребностью в очистке.Сварка MIG чиста и проста, ее можно использовать как на тонких, так и на толстых металлах.

  Подобно MIG, дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) * представляет собой процесс подачи проволоки, но отличается тем, что самозащитная сварка FCAW не требует защитного газа. Вместо этого порошковая проволока защищает дугу от загрязнения. Это простой и эффективный подход, особенно при сварке на открытом воздухе, в ветреную погоду или на грязных материалах. FCAW широко используется в строительстве из-за высокой скорости сварки и портативности.

  Сварка MIG и порошковой проволокой проста в освоении и позволяет создавать чрезвычайно чистые сварные швы на стали, алюминии и нержавеющей стали.Оба процесса позволяют сваривать материалы толщиной до 26 калибра.

  * Процесс FCAW предлагается на машинах Miller® MIG.

• Дуговая сварка TIG / газом вольфрамовым электродом (GTAW) — В этом процессе дуговой сварки для сварки используется неплавящийся вольфрамовый электрод. Область сварного шва защищена от атмосферного загрязнения защитным газом (обычно аргоном) и присадочным металлом, хотя некоторые сварные швы, известные как автогенные швы, этого не требуют.Сварочный источник постоянного тока вырабатывает энергию, которая проходит по дуге через столб высокоионизированного газа и паров металлов, известный как плазма.
  Сварка
  TIG чаще всего используется для сварки тонких профилей из легированной стали, нержавеющей стали и цветных металлов, таких как алюминий, магний и медные сплавы. Этот процесс дает оператору больший контроль над сварным швом, что позволяет получать прочные и высококачественные сварные швы. TIG сравнительно сложнее и труднее в освоении, чем другие процессы, и он значительно медленнее.

• Дуговая сварка палкой / экранированным металлом (SMAW) — На протяжении многих лет палочка была самым популярным методом сварки в домашних условиях. В этом процессе используется электрический ток, протекающий из зазора между металлом и электродом для дуговой сварки. Stick эффективен для сварки большинства сплавов или соединений и может использоваться в помещении и на открытом воздухе или на сквозняках. Кроме того, это наиболее экономичный метод, обеспечивающий хорошее сцепление с ржавыми или грязными металлами.

  Однако он ограничен металлами не тоньше 18 калибра, требует частой замены стержня, излучает значительное количество брызг и требует очистки готовых сварных швов.Сварку палкой также труднее изучить и использовать, особенно способность зажигать и поддерживать дугу. Доступны аппараты для дуговой сварки переменным, постоянным или переменным / постоянным током, причем переменный ток является наиболее экономичным. Он используется для сварки более толстых металлов от 1/16 дюйма и более. Эти машины — хороший выбор для фермеров, любителей и домашних работников.

На приведенной ниже схеме показан каждый сварочный процесс. Учтите эти факторы, решая, какой процесс лучше всего подходит для ваших общих нужд.

Сварка МИГ Самый простой процесс для изучения Возможна высокая скорость сварки Лучший контроль на тонких металлах Возможна очистка сварных швов без образования шлака То же оборудование можно использовать для порошковой сварки	Сварка TIG Обеспечивает высочайшее качество и точность сварных швов Высокоэстетичные сварные швы Позволяет регулировать подвод тепла при сварке с помощью педали
Порошковая сварка Работает так же хорошо, как липнет к грязному или ржавому материалу Сварка в нерабочем положении Глубокий провар для сварки толстых профилей Повышенная скорость наплавки металла Более щадящая сварка грязных или ржавых материалов	Ручная сварка Лучше подходит для ветреной погоды и на открытом воздухе Более щадящая сварка грязного или ржавого металла Хорошо работает с более толстыми материалами

Какой процесс лучше всего соответствует вашим потребностям?

Определите типы сварочных работ и материалы, которые вы будете сваривать чаще всего.Вы создаете скульптуры из металла? Собираетесь ли вы отремонтировать старый маслкар в своем гараже? Мотоцикл, который вы купили много лет назад, требует изготовления? Возможно, вам нужно сделать базовый ремонт сельхозтехники.

Возможные проекты	Средняя толщина материала
Кузов авто	3/16 дюйма или меньше
Рамы и ограждения прицепов	от 1/4 дюйма до 5/16 дюйма
Ферма, ранчо и ландшафт	от 5/16 дюйма до 3/8 дюйма
Толстые конструкционные элементы	Более 3/8 дюйма
Велосипеды, газонокосилки или рамы для труб	1/16 дюйма
Лодки, автомобили и мотоциклы	от 1/16 дюйма до 1/8 дюйма
Стойки охотничьи и хозяйственные	от 1/16 дюйма до 1/8 дюйма
От общего до капитального ремонта	от 3/16 дюйма до 1/4 дюйма

Заблаговременное выделение времени для определения проектов, которые займут наибольший процент вашей сварочной деятельности, поможет вам определить конкретную толщину металла, с которой вы, вероятно, будете сваривать чаще всего, и, в конечном итоге, поможет вам выбрать наиболее подходящего сварщика.

Пришло время уточнить детали. Давайте посмотрим, какой процесс сварки можно использовать для каждого типа металла. Имейте в виду, что многие из этих материалов также обрабатываются с использованием различных комбинаций двух или более металлов для усиления прочности и функциональности.

Металл	Сварочный процесс
	МИГ	Рукоять	TIG
Сталь	Х	Х	Х
Нержавеющая сталь	Х	Х	Х
Алюминиевые сплавы	Х		Х
Чугун		Х
Хромомолибден			Х
Медь			Х
Латунь			Х
экзотических металлов (магний, титан и т. Д.)			Х

Какие факторы следует учитывать при определении бюджета?

Тип сварочного аппарата, который вы покупаете, должен подходить для конкретных функций, которые вам требуются, а также для проектов, над которыми вы будете работать больше всего. Подумайте о своей конечной цели и подумайте о возможностях повышения эффективности вашего сварщика.Вы хотите больше мощности или силы тока в будущем? Вы когда-нибудь захотите изучить или использовать дополнительные сварочные процессы?

Важно учитывать различные требования к силе тока и мощности, а также рабочий цикл, необходимый для достижения наиболее эффективных и экономичных операционных результатов для проектов, которые вы планируете завершить.

В дополнение к стоимости самого сварочного аппарата не забудьте включить в него расходы на принадлежности и расходные материалы, которые потребуются для работы вашего нового сварочного аппарата.Сюда входит защита от сварки (каска, перчатки, куртка и т. Д.), А также газ и расходные материалы.

Не спешите принимать решение о покупке. Найдите время, чтобы определить свои потребности. Если у вас есть вопросы или что-то неясно, Миллер может ответить на любые ваши вопросы о сварочных процессах, преимуществах, ограничениях и работе аппарата. Когда вы будете готовы сопоставить конкретную модель с задачей, хобби или бизнесом, Миллер может предложить модель или продукт, который лучше всего подходит для вас.

Miller предоставляет качественных сварочных аппаратов с 1929 года. Когда вы будете готовы совершить покупку, для нас будет честью, если вашим первым сварщиком будет сварщик Miller.

.