можно ли вести ручную дуговую сварку с применением присадок подаваемых в дугу дополнительно
Особенности дуговой сварки
Вопросы, рассмотренные в материале:
Существуют определенные особенности дуговой сварки, которые делают данный способ соединения металлов очень популярным, причем и на производственном, и на бытовом уровне. Несмотря на то, что имеются разные технологии, все они обеспечивают простоту, экономичность и эффективность.
Тем не менее, важно учитывать и слабые стороны данного метода, которые присутствуют в любой из технологий. В нашей статье мы расскажем, какие существуют особенности и виды дуговой сварки, как выбирают расходные материалы, а также поговорим о нюансах соединения различных металлов данным способом.
Технологические особенности дуговой сварки
Для проведения дуговой сварки необходимо выполнить такие действия:
В процессе дуговой сварки учитывают особенности запланированной конструкции и материалов, из которых она состоит. Отталкиваясь от этой информации, сварщик может добавить к основному списку операций предварительный нагрев заготовок, подачу защитного газа и пр. Вне зависимости от количества этапов обработки, специалист, осуществляющий ручную сварку, должен обладать точным глазомером, хорошей координацией и твердой рукой.
Электрическая дуга обеспечивает тепло, необходимое для плавления кромок заготовок. В зоне действия дуги формируется жидкий расплав, где смешивается металл деталей. Остывая, он кристаллизуется, образуя сварной шов. Область расплава или сварочная ванна перемещается вместе с электродом и дугой по линии соединения.
Металлический стержень, выполняющий функцию электрода, покрыт специальным составом – его называют флюсом. Он плавится в результате нагрева, параллельно выделяя инертный газ, который призван защитить рабочую зону от попадания воздуха и окисления расплава. Тогда как для поддержания дуги на держатель и заготовки постоянно подают напряжение.
4 вида дуговой сварки
Сегодня чаще всего используются такие виды дуговой сварки:
1. Ручная с металлическим электродом.
Главной особенностью ручной дуговой сварки является возможность ее использования при работе с металлическими деталями в промышленности и в быту, из-за чего она считается наиболее распространенной. Данный метод позволяет соединять заготовки из различных видов сталей, чугуна, цветных металлов. Домашние мастера часто хранят подобное оборудование в гараже или на заднем дворе, чтобы при необходимости сварить забор или мангал. В состав агрегата для ручной сварки входит сам аппарат, держатель электрода и держатель массы – он фиксируется на обрабатываемом металлическом элементе.
Обычно ручную сварку проводят при помощи сварочных инверторов весом не более 6 кг, ведь современные производители предлагают богатый выбор подобной техники. Более высоким уровнем надежности отличаются сварочные трансформаторы, но нужно учитывать, что такое оборудование обладает значительной массой и стоит гораздо дороже.
Среди особенностей ручной дуговой сварки стоит выделить такие достоинства:
Однако у данного метода есть и свои минусы:
2. Полуавтоматическая.
Особенность такой дуговой сварки состоит в соединении заготовок за счет одновременной автоматической подачи в рабочую зону электродной проволоки и газа. Речь идет об углекислом газе или аргоне, который защищает область сварки от воздействия внешних факторов.
Достоинства данного способа:
Правда, у данного подхода есть и недостаток: низкая мобильность оборудования, в состав которого входит емкость с газом. Но можно значительно упростить ситуацию за счет использования проволоки с флюсом.
3. Газовая.
Эта разновидность сварки предполагает применение кислорода и горючего газа, например, пропана, бутана, ацетилена. Особенностью технологии газовой дуговой сварки является необходимость расплавить поверхность металла пламенем горелки и только после этого внести сварочную присадку в рабочую зону.
Положительные свойства метода:
Минусы газовой сварки:
4. TIG-сварка.
Данная аббревиатура расшифровывается как «Tungsten Inert Gas». Речь идет о ручной дуговой сварке неплавящимся электродом в среде инертного защитного газа. Чаще всего электрод изготавливается из вольфрама с добавками, который зависит от обрабатываемого материала. Особенность такой дуговой сварки в том, что она подходит для соединения металлов с различной структурой, то есть углеродистых, конструкционных, а также нержавеющих сталей, алюминия и его сплавов с титаном, никелем, медью, латунью, пр. На сегодняшний день дуговая TIG-сварка остается наиболее универсальной среди всех методов.
Достоинства этой технологии:
Минусами данного подхода являются:
Виды защитных газов и выбор электродов для дуговой сварки
В зависимости от используемых материалов выделяют достаточно много видов дуговой сварки, однако ключевым различием считается тип электрода – он может быть плавящимся и неплавящимся. В чем суть данной особенности дуговой сварки?
Стоит пояснить, что электрод представляет собой металлический контакт, стержень с оболочкой особого состава. Оболочка прогорает, формируя защитную среду газа, которая препятствует окислению горячего металла. Кроме того, плавящийся электрод играет роль присадки – его основной металл становится частью сварного соединения.
Если в работе используется неплавящийся электрод, приходится дополнительно вводить присадочную проволоку в сварочную ванну.
Для электродуговой сварки применяются разные виды металлических и неметаллических электродов. Среди последних чаще всего используются угольные и графитовые. Выбор конкретного типа зависит от обрабатываемого металла и выбранной технологии. При работе с химически активными металлами и в ряде других случаев необходимо прибегнуть к сварке в защитном газе: сварную ванну ограждают от внешнего воздействия при помощи гелия, аргона, углекислого газа.
Рекомендуем статьи по металлообработке
Учитывая все названные особенности дуговой сварки, мастер выбирает наиболее подходящий метод. Если говорить точнее, ему нужно остановиться на определенном виде сварочного аппарата и горелки. Так, при электродуговой сварке полуавтоматом в защитной среде через сопло горелки сразу подается защитный газ и присадка. Кроме того, для формирования шва могут потребоваться различные вспомогательные материалы, например, флюсы. Поэтому практически невозможно описать универсальный способ создания сварного соединения. Однако можно выделить некоторые базовые принципы.
Нюансы использования дуговой сварки для соединения различных металлов
В данном случае используют два вида сварки:
Первый тип используют в машиностроении. Стоит оговориться, что его принято разделять на полугорячую и горячую сварку. Обычно чугунные элементы подогревают до +250…+650 °C, так как при достижении +750 °С металл начинает плавиться. Эта особенность приводит к тому, что дуговую сварку осуществляют исключительно на малых токах. Кроме того, таким образом удается снизить остаточное напряжение металла.
Применение слишком высокой температуры чревато формированием трещин в структуре чугуна после резкого охлаждения. Поэтому готовые изделия охлаждают медленно, поместив в песок или накрыв теплоизоляторами.
Медь, латунь, бронза и алюминий отличаются высокой степенью текучести в расплавленном состоянии. Кроме того, в них быстро растворяются газы, в том числе кислород, что приводит к окислению металлов. По этой причине специалисты рекомендуют отказаться от использования плавких электродов в процессе их обработки.
Цветные металлы имеют большой коэффициент температурного линейного расширения, из-за чего структура участков изделий в зоне сварки претерпевает значительные изменения. Учитывая данную особенность дуговой сварки цветных металлов, для работы с медными сплавами используют электроды «Комсомолец-100», МН-5 и ОЗБ-1. Либо подойдут угольные электроды, сварочные аппараты постоянного тока и прямая полярность.
Добиться неплохого качества соединения медных изделий позволяет сварка в аргоне при помощи вольфрамовых электродов. Роль присадочного материала в данном случае играют круглые или квадратные прутки из того же металла, что и заготовки.
При сварке угольными электродами для образования защитного шлака используют прокаленную до +500…+550 °C буру. Чтобы добиться более высокого качества шва, после завершения обработки его проковывают максимум при +500 °С.
Для создания изделий из латуни необходимы цинковые прутки. Однако у такой дуговой сварки есть неприятная особенность: плавление цинка сопровождается выделением паров, ядовитых для человека. А значит, сварщик должен использовать респиратор, чтобы защитить органы дыхания. Также на рабочем месте необходимо обеспечить хорошую вентиляцию.
Сплавы этого металла подвержены сильному окислению даже в стандартной среде, в результате чего формируется невероятно плотная оксидная пленка Al2O3. Ее температура плавления превышает данный показатель самого алюминия и составляет +2050 °C против +660 °C, что вызывает сложности в процессе обработки. Другой важной особенностью дуговой сварки алюминия является большая текучесть расплавленного металла.
В данном случае используют электроды и присадки из материала, схожего по химическому составу с самими заготовками. В слой электродов, формирующий шлак, входят хлористые и фтористые соли калия и лития – они позволяют оксиду алюминия быстро ошлаковываться. Также оксидный слой лучше разрушается во время сварных работы постоянным током с обратной полярностью.
Дуговая сварка является простой технологией, с которой справятся даже специалисты без серьезного опыта. Все оборудование и материалы имеют доступную цену и не предполагают сложностей в применении. Но самая важная особенность метода дуговой сварки состоит в том, что он отлично подходит как для работ по дому, так и для использования на производстве.
Почему следует обращаться именно к нам
Мы с уважением относимся ко всем клиентам и одинаково скрупулезно выполняем задания любого объема.
Наши производственные мощности позволяют обрабатывать различные материалы:
При выполнении заказа наши специалисты применяют все известные способы механической обработки металла. Современное оборудование последнего поколения дает возможность добиваться максимального соответствия изначальным чертежам.
Для того чтобы приблизить заготовку к предъявленному заказчиком эскизу, наши специалисты используют универсальное оборудование, предназначенное для ювелирной заточки инструмента для особо сложных операций. В наших производственных цехах металл становится пластичным материалом, из которого можно выполнить любую заготовку.
Преимуществом обращения к нашим специалистам является соблюдение ими ГОСТа и всех технологических нормативов. На каждом этапе работы ведется жесткий контроль качества, поэтому мы гарантируем клиентам добросовестно выполненный продукт.
Благодаря опыту наших мастеров на выходе получается образцовое изделие, отвечающее самым взыскательным требованиям. При этом мы отталкиваемся от мощной материальной базы и ориентируемся на инновационные технологические наработки.
Мы работаем с заказчиками со всех регионов России. Если вы хотите сделать заказ на металлообработку, наши менеджеры готовы выслушать все условия. В случае необходимости клиенту предоставляется бесплатная профильная консультация.
Дуговая сварка от А до Я
Электродуговая сварка — это самый распространенный способ соединения металлических деталей в домашних условиях и при мелкосерийном производстве. В нашей статье вы узнаете об этой технологии подробно, также мы расскажем как получить качественные швы в разных условиях работы.
Что такое электродуговая сварка — классификация и способы
Электродуговая сварка — это один из методов соединения металлических деталей, который характеризуется собственным принципом работы. В рамках данной технологии для получения швов одновременно на электрод подается ток большой силы. В результате такого взаимодействия формируется электрическая дуга.
Указанное определение и дало название данной разновидности сварки. Другое наименование — сварка плавлением. Второе название обусловлено тем, что при подаче большого тока металл в зоне воздействия приобретает жидкую форму.
Выделяют несколько видов дуговой сварки, каждый из которых отличается собственными особенностями.
Виды дуговой сварки
В зависимости от того, какие аппараты и технология применяется для получения швов, сварка дуговая подразделяется на следующие типы:
Ручная.
В рамках такого технологического процесса заготовки двигает и сваривает техник. К преимуществам этого метода относят возможность соединять металлические детали в любых условиях.
Недостаток — увеличиваются риски получения некачественного шва из-за ошибок специалиста.
Механизированная.
В рамках данного технологического процесса заготовки подаются на станок с помощью соответствующего оборудования. Но детали сваривает человек.
В ряде источников выделяют полуавтоматическую технологию электродуговой сварки как разновидность механической. В рамках данного процесса перемещение горелки выполняет сам рабочий, а подача проволоки, процесс зажигания дуги и формирование соединения выполняет специализированное оборудование.
Автоматическая.
Процесс в этом случае полностью автоматизирован. То есть подачей и свариванием заготовок занимается специальное оборудование. Эти устройства самостоятельно (согласно ранее внесенной программе) определяют интенсивность пламени, регулирует подачу расходных материалов и другое.
В зависимости от используемой технологии защиты шва, получаемого при таком воздействии, сварка дуговая классифицируется на следующие типы:
Также применяются комбинированные способы. Для защиты сварного соединения прибегают к помощи следующих газов:
Защитный (активный или инертный) газ подается через специальное устройство — сопло сварочной горелки, которыми оборудованы сварочные аппараты.
В зависимости от характера воздействия данная технология классифицируется на следующие типы:
С учетом характера горения электродуговая сварка делится на следующие типы:
Хотите узнать, что такое силумин и где его применяют – читайте в нашей статье.
В зависимости от типа оборудования и характеристик, которые необходимо придать будущему шву, электродуговая сварка проводится с помощью плавящегося или неплавящегося электрода. В первом случае используются медные, алюминиевые, чугунные или стальные стержни. Плавящиеся электроды применяются как присадочный материал.
Если хотите подробнее узнать про сварку неплавящимся электродом – тиг сварку, то переходите по ссылке и изучайте.
Что такое ручная дуговая сварка
Как и в случае с другими способами сварки, РД предполагает оказание воздействие на заготовку, которое приводит к расплавлению металла в определенной зоне. Происходит это благодаря образованию дуги, которая возникает как эффект пробоя между электродом и деталью.
Ручная сварка по характеристикам мало в чем отличается от других методов получения швов. Основная разница заключается в том, что в данном случае всю процедуру проводит человек. То есть ручная электродуговая сварка предусматривает самостоятельную подготовку и установку изделий, а также соединение деталей без использования автоматизированного оборудования.
Но в рамках данного метода свариваются низко-, средне- и высоколегированные стали, чугун, а также сплавы различных металлов.
О том как выполняется сварка чугуна читайте в нашей статье.
Для РДС применяются специальные электроды, покрытые защитной обмазкой. Последняя создает среду, предупреждающую окисление металла.
Электроды подбираются для каждой группы материалов отдельно, с учетом условий, в которых будет работать изделие.
К примеру, для сварки нержавеющей стали 12Х18Н10Т используют электроды ЦТ-15 если свариваемая деталь будет работать при температуре до 640-650 градусов и эту же сталь сваривают электродами ЭА400 если рабочая температура детали не выше 340-350 градусов.
А для сварки черной стали будут использоваться электроды УОНИ или ОК 46.
Краткая характеристика
Порядок и основы выполнения сварки ручной дуговой сваркой определены соответствующим ГОСТом, который устанавливает:
Тип электродов, применяемых при РДС, определяет порядок выполнения работ. При этом стержни подбираются с учетом того, какими характеристиками отличаются заготовки. Ручная дуговая сварка применяется для соединения металлов разной толщины и видов. От этих параметров зависит выбор покрытых электродов.
То есть при ручной дуговой сварке черных металлов применяются один стержни, теслостойких сталей — другие.
Если применяются неплавящиеся электроды, то в создаваемое соединение обязательно вводится присадочная проволока (при условии, если толщина металла превышает 1 мм и не проводятся работы по разделке кромок С1).
Ручная дуговая сварка, как и другие методы, требуют соблюдения техники безопасности. Обусловлено это тем, что в данном случае происходит образование дуги, которая нагревает металл до температуры в 5 тысяч градусов.
Сущность ручной дуговой сварки
Ручная дуговая сварка — это метод соединения металла с помощью специального оборудования. Данная технология не предполагает автоматизацию процесса. Оборудование, применяемое в подобных случаях, обеспечивает формирование дуги, которая образуется в месте касания электрода (плавящегося или неплавящегося) с металлическим изделием.
В ходе этого процесса точка соприкосновения нагревается до высоких температур, что приводит к расплавлению материала.
Ручной тип электрической дуговой сварки также делится на несколько видов:
Выбор схемы дуговой сварки, или способа получения шва, определяется поставленными задачами. По данному критерию выделяют следующие техники:
На технику выполнения ручной дуговой сварки также влияет тип выбранных электродов.
Особенности дуговой сварки
В сравнении с другими способами получения соединения особенности сварки данного типа заключаются в следующем: чтобы создать прочный шов, необходим замкнутый контур, по которому подается переменный, постоянный или высокочастотный импульсный ток. Дуга в подобных условиях возникает сразу после касания электрода к заготовке благодаря моментальной подаче напряжения.
При таком воздействии происходит образование жидкого расплава, в котором перемешивается металл соединяемых заготовок. После того как сварщик убирает электрод, материал начинает остывать, что приводит к кристаллизации последнего. Благодаря этому образуется прочный шов.
Область расплава, которая образуется в зоне перемещения электрода, называют сварочной ванной. В состав стержня, которые используется в данной технологии, входит флюс. Последний при нагреве расплавляется, формируя газ, который защищает область воздействия от окисления.
Эти особенности сварки ручным методом проявляются, когда проводится работа по соединению цветных металлов. Такой материал при нагреве демонстрирует высокую химическую активность. Поэтому, чтобы избежать окисления, цветные металлы сваривают с использованием газов, которые подаются в рабочую зону.
В рамках данной техники применяют несколько способов движения стержней:
Во избежание ошибок и для получения надежного шва при ручной дуговой сварке покрытыми электродами нужно соблюдать следующие правила:
Для ручной дуговой сварки (РДС) покрытыми электродами в основном применяются инверторы на 220 В.
Для работы сварщику нужно пройти аттестацию и попасть в реестр НАКС. Подробнее в нашей статье.
Преимущества ручной дуговой сварки
Как и в случае с другими способами сварки, у РД преимущества и недостатки обусловлены особенностями данной техники. Среди достоинств этого метода выделяют следующее:
Но этим достоинства частично нивелируются тем, что при ручной дуговой сварке плавящимися электродами выделяется множество вредных веществ. Также данный метод отличается низкой производительностью. Кроме того, для сварки металлов толщиной менее 2 мм требуется большой опыт, так как при работе с подобными материалами велика вероятность «прожига» и других последствий, приводящих к порче заготовки.
Принцип действия
В рамках данного метода на заготовки через стержень подается ток, который формирует сварочную дугу. Последняя представляет собой концентрированную лучистую энергию, которая нагревает металл до температуры плавления. Благодаря тому что ток подается строго в определенную точку, остальные части заготовки при данной схеме дуговой сварки не повреждаются.
Шов между металлическими изделиями образуется во время кристаллизации материала, который запускается сразу после того, прекращается нагрев. То есть данный процесс запускается во время остывания обрабатываемой зоны, в том числе и за счет принудительного охлаждения. В связи с этим соединению необходимо определенное время для набора прочности, определяемое скоростью остывания.
Техника ручной сварки — создание дуги
При работе с дуговой сваркой плавящимися электродами дуга после того, как специалист касается обрабатываемой зоны стержнем. Данный процесс запускается двумя способами:
Второй вариант считается более предпочтительным. Однако при работе в труднодоступных местах применяется первый метод.
О том как правильно варить подробно написано в нашей статье. Заходите!
Область сварочной дуги
При сварке электродуговой любого типа (РД или РДС) между электродом и металлической поверхностью формируются 3 зоны:
Нагревание катода при такой схеме электросварки происходит путем бомбардировки электронов.
У некоторых металлов есть свои особенности и их сварку нужно выполнять по специальной технологии. К таким металлам относится алюминий, а как выполняется сварка алюминия вы можете подробно прочитать в нашей статье.
Источники питания
Для сварки РДС используются следующие источники питания:
Тип сварочного оборудования подбирается с учетом поставленных задач.
Используемые электроды
Согласно нормам технологии ручной электродуговой сварки, для создания качественного шва применяются электроды, покрытые специальным напылением. Тип последнего подбирается с учетом вида обрабатываемого металла. Оптимальным для работы в домашних условиях считается рутиловое покрытие.
Стержни данного типа отличаются следующими особенностями:
При выборе стержней эдля электросварки необходимо обращать внимание на маркировку. Последняя позволяет понять, для каких металлов подходят электроды.
Технология ручной дуговой сварки
Перед началом сварных работ металл защищается и нарезается на заготовки. Далее запускается источник питания.
Дуга зажигается в два приема:
При необходимости зажигание осуществляют путем чиркания электрода по поверхности. В этом случае металл нагревается в нескольких зонах.
После зажигания в месте, к которому подводится электрический тог, формируется расплав материала. Для создания прочного соединения сварщик должен до окончания работ удерживать дугу длиной от 0,5 до 1,1 от диаметра стержня.
Перемещение электрода
При РДС сварке рекомендуется вести стержень, совершая колебательные движения из стороны в сторону вдоль линии будущего шва. Благодаря этому соединение получится прочным.
В зависимости от положения заготовок применяются следующие техники сваривания:
Ширина получаемого шва напрямую зависит от диаметра используемого стержня.
Что влияет на качество и размеры сварного шва
Качество шва при дуговой сварке плавящимися электродами определяется не только диаметром стержня, но и:
Сварочный ток подбирается с учетом диаметра стержня, а последний показатель — исходя из толщины металла.
Безопасность работ
Применяя электрическую дуговую сварку, специалист должен исключить поражение током. Для этого необходимо следить за состоянием изоляции кабелей. Работать рекомендуется в сварочной маске, а при зачистке — в защитном щитке. Также следует надевать респиратор, чтобы предупредить отравление вредными газами, и защитную одежду.