В наше время, когда очень часто необходимо получить неразъемные соединения, применяется сварка. Что такое сварка? Однозначно ответить на этот вопрос достаточно сложно.

Сварка используется для ремонта сложного промышленного оборудования, теплотрасс, а также нередко применяется для бытовых нужд.

Неразъемные соединения самых разных конструкций, когда применяется общий нагрев, называются сваркой. Деталь получает пластическую деформацию благодаря возникновению межатомных связей. Варить можно:

• металлические детали;
• керамику;
• стекло;
• пластмассу.

Сегодня известно несколько видов сварки, когда происходит плавление металла:

• дуговая;
• электрошлаковая;
• электронно-лучевая;
• плазменная;
• лазерная;
• газовая.

Сварка плавлением, когда происходит нагрев заготовок и их деформация, подразделяются на контактную, высокочастотную и газопрессовую. Кроме того, сварка плавлением имеет качественные результаты работы.

При деформации без нагрева применяется:

• холодная сварка;
• взрыв;
• диффузионное соединение с использованием вакуума.

Источник питания влияет на сварочный процесс. Он может быть:

• дуговым;
• газовым;
• электронно-лучевым.

Применение защитных материалов требует использования других методов сварки:

• с использованием флюса;
• в зоне защитного газа;
• в вакууме.

В зависимости от примененной механизации сварка бывает:

• ручной;
• полуавтоматической;
• автоматической.

Рассмотрим основные виды сварки плавлением.

Ручная технология

В настоящее время ЭДС стала основой при выполнении . Теория сварки в первую очередь изучает ЭДС. Источником тепла становится электрическая дуга, образованная двумя электродами, причем один из них — свариваемая деталь. Электрической дуге можно дать определение как сильнейшему разряду, произошедшему в газовой зоне.

Для того чтобы произошло зажигание дуги, необходимо наличие нескольких критериев:

• короткое замыкание, когда электрод касается заготовки;
• быстрый отвод электрода;
• появление устойчивого горения.

Короткое замыкание требуется для разогрева электрода. Он должен достичь температуры, когда возникает эмиссия электронов.

Образовавшиеся электроны получают сильнейшее ускорение, появляется ионизация газового зазора между анодом и катодом. В результате дуговой разряд получает устойчивое горение.

Электрическая дуга — это мощный источник тепла, достигающий температуры 6000°. В это время максимальное значение сварочного тока равно 3 кА. Напряжение дуги во время работы может достигать 50 В.

Чаще всего используется ЭДС с покрытыми электродами. Ручная сварка, когда применяются такие электроды, предназначена для:

• газовой защиты жидкого металла от попадания окружающего воздуха;
• легирования.

Вернуться к оглавлению

Сварка с использованием флюса

Широкое применение нашла , когда используется плавящийся электрод, а операция происходит под слоем специального флюса.

Его насыпают на деталь, толщина слоя при этом достигает 50 мм. Таким образом предотвращается горение дуги в воздушном пространстве. Образуется газовый пузырь, который находится под жидким флюсом, где происходит горение дуги, полностью изолированной от прямого контакта с кислородом.

Когда выполняется автоматическая сварка, не происходит разбрызгивания раскаленного металла, не нарушается форма шва, причем даже при подаче большого тока. Когда варятся детали с применением флюса, регулируется сила тока, устанавливается максимальный ток 1200 А. Когда варятся детали открытой дугой, достичь такого значения невозможно.

Сварка с флюсом позволяет увеличить сварочный ток. Причем сохраняется отличное качество шва, наблюдается высокая производительность. Для такой сварки необходимо иметь чистую электродную проволоку, подачу которой производит сварочная головка. Она медленно вращается, а проволока в это время двигается вдоль шва.

В сварочную головку по специальной трубке непосредственно в район шва подается зернистый флюс. Он плавится и равномерно закрывает шов. Получается твердая шлаковая корочка.

Основные отличия автоматической сварки, использующей флюс, от дуговой ручной:

• отличное качество шва;
• повышенная производительность;
• величина слоя флюса;
• мощность тока;
• автоматическая выдержка нужной длины дуги.

Вернуться к оглавлению

Сварка с применением шлака

Этот вид электрошлаковой методики считается абсолютно новой технологией соединения металлов. Он был изобретен и полностью разработан учеными института имени Патона.

При работе все заготовки закрываются шлаком, температура нагрева которого выше температуры плавления заготовки, а также электродной проволоки.

Сначала процесс повторяет операции аналогично использованию флюса. Когда образуется жидкий шлак, полностью гасится дуга. Края изделия начинают оплавляться благодаря теплу, которое выделяется, когда ток пропускается через расплав. Этим видом можно сваривать заготовки большой толщины, причем вполне достаточно одного прохода.

Вариант отличается высокой производительностью и отличным качеством шва.

Вернуться к оглавлению

Индукционная сварка

Этот вид сварки считается новым способом, который стал применяться несколько лет назад. Обычно таким методом варятся продольные швы, когда изготавливаются трубы при непрерывной подаче. Этот метод применяется для:

• наплавки твердых сплавов;
• изготовления режущего инструмента.

Металл в этом случае начинает нагреваться за счет использования тока высокой частоты и сильного сдавливания. Индукционная сварка совершается бесконтактно. Локализация токов высокой частоты происходит рядом с поверхностью нагреваемых деталей.

Работа этих установок совершается в следующем порядке. Ток от высокочастотного генератора передается индуктору. В заготовке начинают появляться вихревые токи, происходит сильный нагрев трубы.

Такие станы предназначены для сварки труб, максимальный диаметр которых достигает 60 мм. Скорость обработки равна 50 м/мин. Ламповый генератор мощностью 260 кВт обеспечивает питание. Используется частота 880 кГц.

Можно варить трубы и очень больших диаметров, толщина стенки которых превышает 7 мм. Максимальный диаметр трубы 426 мм, скорость сварки — 30 м/мин.

История создания, метод работы и принцип работы с различными металлами с использованием сварочной дуги был известен еще в XIX веке.

Русский физик Василий Петров создал условия для функционирования устойчивого электрического разряда (1802). В дальнейшем его идеи сварки использовал на практике другой наш соотечественник – Николай Бенардос. Ему удалось соединить металлические части эл дугой, которую создавали между собой неплавящийся угольный электрод и свариваемое плавлением изделие (1882).

Дуговая сварка это основа основ соединения металла

Уже первый сварочный агрегат обеспечивал подачу газа для эффективного процесса, где взаимодействовали два электрода или один электрод и обрабатываемая с его помощью деталь.

Развитие дуговой сварки

Следующим этапом исторического развития дуговой сварки стали опыты русского инженера Николая Славянова. Произошла замена неплавящегося угольного электрода на металлический, который плавился и исключал необходимость в отдельном присадочном металле (1888).

Эти открытия русских испытателей и стали той основой, на которой построено современное производство агрегатов для дуговой сварки во всем мире. Все, что происходило в дальнейшем, шло по путям:

• изыскания защитных средств и способов обработки расплавляемого для сварки металла;
• автоматизации различных способов сварочного процесса.

Способов защиты к настоящему времени известно несколько:

• газовая,
• газошлаковая,
• шлаковая.

Автоматизация сварки, в том или ином виде позволяет классифицировать ее на три основные группы:

• полностью автоматическая,
• механизированная,
• ручная.

Используемый эл разряд должен иметь нужную продолжительность. Для этого применяется специальный источник питания дуги (для краткости написания используется аббревиатура ИПД). Поэтому в формате переменного тока используется сварочный трансформатор, а если ток постоянный – генератор или выпрямитель.

Разновидности дуговой сварки

Сварка с использованием покрытых электродов

Весь сварочный процесс при этом идет ручным способом, плавлением обрабатываемой поверхности. Предполагается использование плавящихся и неплавящихся электродов. Из первой группы предпочтение отдается:

• алюминиевым,
• медным,
• стальным

электродам и некоторым другим, в зависимости от конкретных параметров сварки. Из второй группы характерно использование:

• вольфрамовых,
• графитовых,
• угольных

электродов различного диаметра.

Чаще всего в ход идут стальные электроды. При этом осуществляются:

• подача электрода в район места предполагаемого процесса,
• процесс перемещения сварочной дуги по всей длине обрабатываемой поверхности детали, на которой плавлением образуется шов.

Этот способ соединения деталей электрической дугой входит в число самых распространенных. Он выгодно отличается от остальных тем, что предельно прост и универсален, когда сварочный аппарат используется для изготовления конструкций различного профиля. Отлично зарекомендовал себя данный способ в случаях, когда необходимо работать:

• в горизонтальном, вертикальном положении или вести сварочные работы под углом;
• в местах, куда бывает трудно обеспечить нормальный доступ.

К числу недостатков следует отнести:

• малую производительность этого вида дуговой сварки,
• прямую зависимость результатов труда от профессионализма специалиста, выполняющего данную работу.

Дуговая сварка не плавящимся электродом в среде аргона

Сварка при помощи штучных электродов

В современной терминологии этот процесс дуговой сварки называется ММА. Это англоязычное название (от Manual Metal Arc), в наших учебных пособиях и инструкциях иногда применяется аббревиатура РДС. При этом способе эл ток в постоянном или переменном формате подводится на электрод и свариваемую деталь.

Дуга естественным плавлением обрабатывает электрод и поверхность детали. При этом электрод образует отдельными каплями материал для смешивания с расплавляемой поверхностью детали. Глубина проплавления регулируется сварщиком и зависит от того, каковыми являются:

• сила подаваемого эл тока,
• диаметр используемого электрода,
• положение (вертикальное, угловое или горизонтальное) сварки,
• скорость перемещения сварочной дуги по обрабатываемой площади предполагаемого шва,
• вид соединения (одинарный, двойной и так далее),
• форма и размеры обрабатываемой кромки детали

и другие факторы, влияющие на процесс сварки.

Отдельно можно рассмотреть процесс зажигания и поддержания дуги, установку необходимых параметров сварочного тока. Однако в большинстве случаев при сварке используется аппарат в виде инвертора, где эти функции прописываются отдельно, в прилагаемой инструкции, применительно к каждой модели и диаметру используемого электрода.

Дуговая сварка под флюсом

Наиболее часто этот способ используется в промышленных отраслях, когда есть необходимость в сварке изделий, содержащих:

• различные сплавы,
• сталь,
• цветные металлы,

поскольку этот способ:

• высокопроизводителен,
• отличается отменным качеством работ и стабильным соединением свариваемых поверхностей,
• заметно улучшает условия трудового процесса,
• значительно меньше расходует эл энергии и материалов для сварки.

Дуговая сварка под флюсом

В углекислом газе предполагается наличие смесей с инертными/активными газами, для создания максимальной эффективности горения дуги. Недостатком (и весьма существенным) данного способа специалисты считают ограниченность положений для ведения работ. Поскольку отклонение от горизонтального даже на 10 градусов приводит к стеканию флюса и металла, сварочный процесс можно осуществлять только в положении снизу.

Этот способ используется в режиме однодуговой сварки, при котором используется один электрод. При этом происходит горение сварочной дуги между подаваемой проволокой (играющей роль электрода) и деталью (свариваемой поверхностью), которая находится под слоем флюса. Постепенным плавлением флюса, в образуемом при этом газе происходит образование полости (так называемый газовый пузырь), где и обеспечивается горение дуговой сварки.

Этот вид сварки возможен, как в режиме переменного тока, так и при постоянном токе. Иногда используется двухдуговая или многодуговая сварка, при этом аппарат для подачи питания может быть один или несколько.

Способ ручной дуговой сварки TIG

Такой способ возможен при использовании неплавящегося электрода в защитном инертном и углекислом газе, образующих эффективно действующую смесь. Современный метод сварки TIG закладывается в качестве одной из функций практически во всех новинках инверторов.

Любой аппарат XXI века обладает ей, в совокупности с другими вспомогательными функциями. Расшифровывается эта аббревиатура, как Tungsten Inert Gas, а поскольку лучший неплавящийся материал – это вольфрам, то зачастую можно встретить аббревиатуру WIG. Она обозначает Wolfram Inert Gas. Есть также обозначение GTA, то есть Gas Tungsten Arc.

При этом способе происходит ручная или автоматическая подача проволоки, играющей роль электрода. В любом случае, в углекислом газе смешивается один из инертных газов, чаще всего аргон. Поэтому такую сварку называют еще аргонно-дуговой (АДС). Помимо аргона применяются также:

• всевозможные газовые смеси,
• азот,
• гелий,

а иногда используется атомно-водородная сварка, похожая на сварку TIG. С момента открытия преимуществ сварки в углекислом газе и его смесях с инертными газами этот способ стал широко использоваться в промышленных отраслях. При этом дуговая сварка плавлением обрабатываемой поверхности неплавящимся электродом может производиться во всех трех указанных выше режимах, начиная от ручного режима и заканчивая режимом автоматическим. Используемый сварочный аппарат позволяет применять все виды электродов, начиная от самого тонкого и заканчивая самыми толстыми.

Дуговая сварка в режиме MIG/MAG. Это сварка с использованием плавящегося электрода. Она также производится в углекислом газе со всевозможными инертными/активными газами:

• азотом,
• гелием,
• кислородом,
• аргоном

и другими.

При этом, соединяясь в углекислом газе, эти дополнительные компоненты образуют наиболее эффективную смесь для полноценного поддержания дуговой сварки, происходящей плавлением электрода и обрабатываемой детали. Этот современный метод также поддерживает любой аппарат из числа имеющихся на российском рынке сварочных инверторов. Использование различных смесей с углекислым газом необходимо соотносить с конкретными параметрами предполагаемого технического задания.

Дуговая сварка

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

История электросварки

Классификация

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

По степени механизации различают:

• ручную дуговую сварку
• полуавтоматическую дуговую сварку
• автоматическую дуговую сварку

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

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

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

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

По роду тока различают:

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

По типу дуги различают

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

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

Cм. также

Источники

• Сайт, посвященный 150-летию Николая Гавриловича Славянова

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Дуговая сварка" в других словарях:

Современная энциклопедия

дуговая сварка - Сварка плавлением, при которой нагрев осуществляется электрической дугой. [ГОСТ 2601 84] [ГОСТ Р ИСО 857 1 2009] [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Тематики сварка, резка, пайка EN arc welding DE… … Справочник технического переводчика

Дуговая сварка - (электродуговая сварка), сварка плавлением, при которой детали в месте соединения нагреваются электрической дугой. Дуговой разряд возбуждается в основном между свариваемым металлом и плавящимся или неплавящимся электродом (стержень, пластина или… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

- (электродуговая сварка) вид сварки, при которой кромки свариваемых металлических частей расплавляют дуговым разрядом между электродом и металлом в месте соединения … Большой Энциклопедический словарь

ДУГОВАЯ СВАРКА - способ соединения металлических частей путём местного сплавления их кромок теплотой дугового разряда между электродом и металлом в месте соединения … Большая политехническая энциклопедия

дуговая сварка - 2.6 дуговая сварка: Сварка плавлением, при которой необходимую температуру плавления получают посредством электрической дуги. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

дуговая сварка - сварка, при которой свариваемые поверхности нагреваются электрической дугой, которая плавит основной металл и стержень электрода (при металлическом электроде, образуя сварочную ванну, дающую при затвердевании сварной шов.… … Энциклопедический словарь по металлургии

Электродуговая сварка, сварка плавлением, при к рой нагрев соединяемых деталей осуществляется электрической дугой. Дуговой разряд возбуждается между свариваемым (основным) металлом и электродом(дуга прямого действия); между двумя электродами без… … Большой энциклопедический политехнический словарь

- (электродуговая сварка), вид сварки, при которой кромки свариваемых металлических частей расплавляют дуговым разрядом между электродом и металлом в месте соединения. * * * ДУГОВАЯ СВАРКА ДУГОВАЯ СВАРКА (электродуговая сварка), вид сварки, при… … Энциклопедический словарь

Arc welding (AW) Дуговая сварка. Группа методов сварки, осуществляющих соединение металлов путем нагрева дугой с или без приложения давления и с или без использования присадочного металла. (

Дуговая сварка металла — распространённый и универсальный метод соединения металла. Технология дуговой сварки: электрический ток сварочного источника образует дугу между основным металлом и расходуемым электродом. На электроде горит обмазка, которая выделяет газ, защищающий область от кислорода. Перегретый окружающий газ плавит металл, при этом металл с электрода переносится в сварочную ванну.

Главная задача для новичка — научиться вести сварочный шов. Перед тем, как начнем жечь электроды , узнаем о применяемом оборудовании. Задача сварочного аппарата, независимо от его размера или формы, — обеспечить достаточный регулируемый ток, идущий к электроду. Сварочный аппарат выдает постоянный или переменный ток на электрод. Раньше для сварки использовали трансформаторы. Им на смену приходят компактные и стойкие к просаживанию сети сварочные инверторы.

Сварка прямой и обратной полярности

Для переменного тока используют соответствующие электроды. Профессиональные сварщики предпочитают постоянный ток. При сварке постоянным током поток электронов движется в одном направлении. Сварочный инвертор позволяет выбрать полярность. Полярность — направление движения потока электронов, зависит от того, к какой клемме вы подключили провода.

Обратная полярность при сварке: плюс на электроде, минус на клемме «земля». Ток идет от отрицательного к положительному контакту, поэтому электроны движутся от металла на электрод. Это приводит к сильному нагреву конца электрода. Для обычной сварки используется плюс на электроде, минус на клемме.

Прямая полярность при сварке: минус на электроде, плюс на клемме «земля». Ток идет от электрода к металлу, электрод холодный, а металл горячий. Это используется в специальных электродах для скоростной сварки листового металла.

Комплектация сварочника

Запомните, разные аппараты сваривают по-разному! Поэтому при обучении используйте один аппарат, насколько это возможно. Также важны изолированные медные провода. Они бывают разных размеров (сечения). На конце основного провода ставится быстросъемный зажим, к нему присоединяется 3-х или 4-х метровый провод определенного сечения с электрододержателем на 200, 300 или даже на 500 А (используются для толстых электродов и больших токов). Для домашнего применения 200 А удобнее. Существуют держатели подобные пассатижам, а есть держатель сварочный, в который вставляют электрод и поворачивают ручку (если нужен электрод под различными углами, согните его у основания). Так же нужна клемма заземления с быстросъемным зажимом.

Светофильтры

Яркость дуги примерно в 10 тысяч раз выше приемлемой для человеческого глаза яркости света. Защитный фильтр защитит глаза от ожога, когда вы смотрите на расплавленную ванну. Они бывают разных номеров. Меньше цифра — светлее фильтр маски сварщика. Люди по-разному чувствительны к свету. Светофильтр сварщика должен защищать глаза, но вы должны ясно видеть сварочную ванну. Если вы используете толстые электроды и большие токи, вы должны применять светофильтры с бо́льшим номером. Светофильтры для масок хрупкие. Чтобы защитить их от искр или царапин используйте защитные пластиковые стекла спереди и сзади. При сборке маски используйте уплотнитель и клипсу. После установки фильтра посмотрите на свет, проверьте, что нет зазоров. Если при варке увидите засветку, прекратите сварку, чтобы не получить ожог сетчатки (зайчик). Заменяйте сварочные защитные стекла, когда они грязные или поцарапались. Чистота стекла важна для четкого видения сварочной ванны.

Начинаем сваривать!

Сварочные электроды покрыты флюсом, он делает возможным процесс сварки. Сгорая, флюс создает защитный газ и очищает ванну, вытесняя кислород воздуха, удерживая его от соединения с расплавленным металлом, не давая образоваться порам, а так же стабилизирует дугу и поддерживает чистоту расплавленного металла. Когда металл остывает, образуется сварочный шлак, который обеспечивает дополнительную защиту металла от воздуха.

Сварка — постепенная практика, это нетрудно. Сначала обратите внимание, чтобы все было готово для сварки. В любой момент сварки вам должно быть удобно! Электрод сгорает не сразу, поэтому расслабьтесь, возьмите держак обеими руками и обопритесь о стол настолько устойчиво, как это возможно.Когда все готово, начинайте процесс дуговой сварки, опустите щиток сварщика или настройте зажим маски, чтобы по кивку головы она опускалась.

Зажигайте дугу, как зажигаете спичку: чиркайте электродом по металлу и ведите конец на начало шва. При чиркании начнет плавиться флюс электрода, который очищает ванну. Чтобы избежать следов, чиркайте в направлении варки. После чирканья электродом возникает поджиг дуги, конец электрода должен находиться в 3-х мм от поверхности, это создает зазор для дуги, оттуда идет яркий свет. При сварке смотрите не на свет, а дальше дымящихся искр, фокусируйтесь на расплавленной ванне за электродом.

Удобнее брать держак так, чтобы его рычаг располагался под большим пальцем. Чтобы извлечь электрод, возьмите его левой рукой, нажмите рычаг и достаньте электрод. Если электрод залипает, то, скорее всего, флюс на кончике поврежден. Чиркните, чтобы сжечь конец электрода до начала заполнения сварочной ванны.

Когда дуга загорелась, формируйте ванну. Здесь нужно некоторое время, чтобы прогреть основной металл. По времени это занимает 2-3 маленьких оборота электродом вокруг сварочной ванны. Далее во время сварки основной металл прогревается и ванна расходится. Сначала ванна маленькая, сделайте так, чтобы ванна была достаточно широкой и не меняла форму.

Контроль дугового промежутка

Во время сварки держите электрод над металлом. Это называется дуговой промежуток. Контролировать этот зазор первое и, самое важное, чему надо научиться. При движении по шву электрод расходуется, поэтому его надо опускать. Удерживайте постоянный зазор между концом электрода и основным металлом.

Если зазор мал, то нет времени на прогрев основного металла, шов будет выпуклый с несплавлением по краям.

Если зазор слишком большой, дуга начнет скакать, будет плохой провар и тяжело управлять укладкой наплавляемого металла.

Постоянный зазор нормальной величины — первый шаг к управлению сварочной ванной и формированием качественного шва с хорошим проваром.

Чем лучше вы управляете длиной дуги, тем лучше вы будете варить! Когда дуга проходит через зазор, она плавит основной металл и формирует сварочную ванну. Так же она переносит металл с электрода в ванну.

Формирование шва. Дефекты сварных швов

При сварке смотрите по сторонам шва, он должен быть на уровне металла. Формирование шва обычно происходит круговыми или зигзагообразными движениями. При круговых движениях, двигайтесь вбок и смотрите справа от сварочной ванны, потом наверх границы ванны и шлака, а потом на другую сторону и просто распределяйте ванну по кругу. Такова техника дуговой сварки. Зигзагообразные движения из стороны в сторону делают похожий шов: смотрите с одной стороны, наверх ванны и с другого края. При каждой смене направления помните, что расплавленная ванна следует за теплом.

Это шов сварен электродом, который быстро двигали. Линия ванны ниже поверхности основного металла. Интенсивная дуга этого электрода проникла глубоко в основной металл оттолкнула ванну назад и сформировала шов.

Когда вы движете ванну поперек, заполняющий металл с электрода движется позади, а если металла вокруг недостаточно, вы оставляете подрезы. Подрез — пустое место, канавка на краю шва, ниже уровня металла.

Чтобы избежать этого, контролируйте внешние границы, наблюдая за ванной и утоньшая ее на поверхности. Сила дуги на конце электрода может быть использована для манипуляций ванной. Наклоняя электрод, мы как бы толкаем ванну, а не тянем. Чем вертикальнее держим электрод, тем менее выпуклый шов. И наоборот.

Электрод стоит вертикально, все тепло концентрируется под электродом, сила дуги давит на ванну вниз, это приводит к глубокому проплавлению и распространяет ванну вокруг.

Если наклонить электрод, сила дуги направлена назад и шов начинает подниматься (всплывать).

Если наклон слишком велик, дуга будет давить в направлении шва, делая ванну плохо управляемой.

Бывают ситуации, когда надо варить плоский шов, а бывает, когда нужно оттолкнуть ванну назад. Поэтому используются разные углы наклона электрода. Мы начинаем с угла между 45 и 90 градусами. Он удобнее, сварочная ванна хорошо видна, нормально варится.

Переход к разделам статьи:

Введение

Сварка ММА, или ручная дуговая электросварка, широко используется во многих сферах промышленности. Но на сегодняшний день тенденции таковы, что в современном мире предпочтение отдается более высокоскоростным способам сварки, таким как автоматическая и МIG/MAG. Их удельный вес с годами только растет. Однако, несмотря ни на что сварка ММА остается незаменима в условиях ограниченной зоны доступа, при работе на открытом воздухе и в быту, так как стоимость сварочных аппаратов и расходных материалов является более-менее доступной. Большинство компаний, производящих дорогую сварочную технику, не обходят также вниманием ММА сварку, год от года совершенствуют аппараты, добавляют в них режимы, упрощающие труд сварщика.

Ближе к конкретике …

Говоря о сварных швах, новичкам нужно определиться, каковы критерии хорошего и плохого шва. Поэтому вначале освойте немного теорию.

При сварке бытовых теплиц из уголков малого сечения, монтаже заборных секций, лестничных поручней, карнизов, навесов и других тому подобных вещей качество сварки не играет какой-то ведущей роли, поскольку нагрузки на такие изделия незначительные. И совсем другие требования к прочности шва предъявляются при сварке высоконагруженных конструкций: опор, перекрытий, несущих узлов автомобилей, прицепов, магистральных жидкостных, газовых и нефтяных трубопроводов под давлением, мостов. Швы таких конструкций уже проверяются неразрушающими методами контроля (НМК).

Однако, самый первый метод, по которому оценивается качество сварного шва — это визуальный осмотр. Если сварщик сам сможет оценить свои швы, значит его мастерство начнет быстро расти, он увидит свои ошибки и в дальнейшем не допустит их повторения.

Как научиться сварке? Неплохо было бы начать с изучения бумажной части…

Нормативная документация. Как пользоваться

Согласно ГОСТ 5264-80 на ручную дуговую сварку все многообразие сварных соединений можно отнести к четырем основным типам (сокращенное обозначение русскими заглавными буквами приводится в круглых скобках):

• Стыковые (С);
• Угловые (У);
• Тавровые (Т);
• Нахлесточные швы (Н)

Пример сокращенной записи типа соединения и его номера по порядку: Т1, С17 и т.д.

Коротко про обозначение швов на чертежах

Руководствуйтесь при нанесении обозначений на чертежи требованиями ГОСТ 2. 312-72 ЕСКД. Условные обозначения швов сварных соединений.

По евронормативам аналогичный стандарт EN ISO 2553-2013.

Посмотрим, как обозначается один и тот же сварочный шов по ГОСТ и евростандарту.

Стыковой шов, полученный при монтаже изделия со скосом кромки, с подваркой корня шва и со снятым валиком усиления согласно ГОСТ 2. 312-72 будет выглядеть так:

Значок похожий на перевернутую большую букву «Г» означает, что сварка выполняется при монтаже изделия. На втором месте название стандарта с типом шва С12. Посмотрев соответствующий стандарт, мы узнаем, как выглядит соединение, и какие размеры оно имеет. Последний значок, кружок с черточкой, обозначает, что нужно механическим путем убрать валик, или усиление шва.

По EN ISO 2553 обозначение будет выглядеть так:

Первый значок, черный треугольный флажок, обозначает то же, что и в ГОСТе – соединение получено при монтаже. На второй стороне мы видим несимметричную галку, которая говорит о том, что с одной стороны кромка детали прямая, а с другой имеет скос. Черточка сверху обозначает, что усиление шва необходимо снять, тарелочка внизу обозначает, что требуется подварка корня шва. Цифра 111 согласно ISO 4063:2009 обозначает процесс сварки, т.е. ММА сварку. Следующий стандарт ISO 5817-D указывает на уровень качества соединения по шкале D – это самый низкий уровень требований.

Стандарт ISO 6947-РА/ «Сварка –Позиции сварки – определение углов наклона и поворота» указывает на позицию сварки РА –шов в нижнем положении, детали находятся на горизонтальной плоскости.

И последний стандарт ИСО 2560-2009 «Материалы сварочные»: Е 512RR22 указывает на электрод с пределом текучести 51 Н/мм2 с двойным рутиловым покрытием и работу ударного разрушения, измеренной при температуре -22 градуса.

Кратко о дефектах сварных швов

Этот вопрос детально рассмотрен в ГОСТ Р ИСО 6520 -1-2012 в части первой, относящейся к сварке плавлением, полную классификацию дефектов, их видов и подвидов вы сможете найти именно там. Вот определение, которое приводится в ГОСТ по поводу того, с чем же сварщику придется иметь дело, если он допустит какие-то технологические ошибки во время сварочного процесса:

«Дефект – это несплошность в сварном соединении, или отклонение от требуемой геометрии»

Критерии количественной оценки дефектов приводятся в ГОСТ Р ISO 5817:2009.

Безопасность

Излучение дугового разряда настолько сильное, что повредит вам сетчатку глаза, поэтому нужно обзавестись защитным щитком , который будет оснащен темным стеклом. При покупке вам дадут одно стеклышко, но вам необходимо докупить на разные силы тока различные по силе светофильтры, которые вы будете менять для комфортной работы. Потому как сила тока будет меняться от 20А до 380А. В особых случаях может понадобиться 500А.

• Защита рук – это рукавицы и перчатки. Чтобы меньше брызг попадало между пальцами – используете рукавицы, они эффективнее оберегают руки, но и менее удобны при выполнении точных работ.

Отдельное внимание нужно обратить на такой важный момент, как опасность удара электрического тока. Обязательно вы должны быть одеты в спецодежду, ботинки, краги, защитную маску. Помните о рисках повреждения глаз и способах лечения . Очень важно все подобные вопросы тщательно изучить. Природные силы будут к вам относиться по своим собственным законам. Поэтому позаботитесь о себе, подумав о защите органов дыхания, тела и глаз, а также других людей, которые будут находиться рядом с вами. Если будете варить в гаражных условиях, ознакомьтесь с рекомендациями в статье «Сварка в домашних условиях. Средства защиты». Изучите металловедение, курс оказания первой помощи. При сварке в гараже обязательно должен быть в наличии огнетушитель, а бензобаки закрыты негорючими материалами. Не работайте в одиночку среди емкостей с горючими веществами и т.д. и т.п., учитывайте множество других правил, которые спасут вам жизнь.
Во время сварки обязательно ставьте щиты, которые защищают от излучения окружающих.

Как должно выглядеть оборудование для ММА

• Источник питания для образования дуги (читайте статью «Рекомендации по выбору сварочного инвертора») имеет на выходе два провода: к одному подсоединяют держатель, в который будет устанавливаться электрод в разных положениях; а к второму — зажим массы, который подключают к изделию, например, к столу с металлической, или медной поверхностью (внутри помещения очень удобно так работать). Из электротехники вам обязательно нужно знать такие понятия, как напряжение и сила тока. Потому что вы будете этим пользоваться. Включаем инверторный аппарат и пробуем настраивать регулятор тока на дуге.

Как выбрать электрод и работать с ним

• По российским стандартам электроды для ручной дуговой сварки на упаковке должны иметь полную информацию по сварочным режимам в разных положениях. Обращайте внимание, на инфу о том, для каких металлов, либо сплавов они предназначены (есть по алюминию, например) и какой рекомендуется ток в зависимости от положения и диаметра электродного прутка. Данные. подобранные институтом и практикой, де-факто облегчат вам жизнь, особенно, если вы неопытный сварщик, как еще называют, чайник.

Электрод –это металлический пруток, поверх которого нанесено покрытие. Он может иметь различный диаметр и длину. Все эти данные при покупке вы сразу же увидите на картонной коробке-упаковке.
В самом начале электрода сделан скос кромок, что значительно облегчает его зажигание. Электрод замыкают путем касания его металлической поверхности (на изделии) и отводят на небольшое расстояние. Замыкание проводят путем «чирканья», как чиркают спичку. Первый электрический разряд вызывает дугу, начинает плавиться флюсовое покрытие, которое защищает металл и стабилизирует процесс горения.
После сгорания электрода образуется «козырек», когда внутренняя часть больше сгорела, а наружное покрытие меньше, если нужно повторить процесс сварки после завершения, нужно обломить «козырек».

Как подобрать сварочный ток методом «тыка»

Способов много, но есть один, которым пользуются все без исключения сварщики. Необходимо подобрать пластинку из стали такой же марки и такой же толщины, что и свариваемые детали, сделать на ней несколько швов на разных токах и выбрать из полученного лучший вариант.

Как вести электрод в процессе сварки

(классическое расположение и движение)

Прочертите воображаемую линию на плоскости, поместите электрод вертикально, но с небольшим наклоном к этой плоскости и ведите им слева-направо или справа-налево.
Конечно, при сварке сложных конструкций положение электрода может очень сильно меняться, вы в этом сами убедитесь, если будете много сваривать.
На картинке показаны варианты, как можно двигать электродом при сварке. Возьмите простое соединение, например, стыковое и попробуйте самое легкое движение, показанное в пункте а), затем можете отработать остальные.

Приучайте руку к движениям, которые надо выполнять электродом. Сложность будет заключаться в том, что электрод в это время плавится и руке нужно будет привыкнуть выполнять продольные плавные движения и одновременно поддерживать длину дуги. Если она будет очень большой, ухудшится защита расплавленной ванны и процесс может прекратиться.

Как начать варить?

Если нужно начинать варить от самого края изделия, дугу зажигайте чуть дальше (в двух-трех сантиметрах) от края детали (но ни в коем случае не на краю), затем электрод достаточно быстро перемещайте на начало шва, для того, чтобы не осталось большого количества наплавленного металла. Еще один способ правильно начать сварку, делать это на отдельной металлической планке, таким же образом рекомендуется ее заканчивать.

Для тренировки начните плавление электрода, укладывая его в валик. Возьмите толстый лист стали, нарисуйте мелом прямую линию, чтобы было на что ориентироваться, зажгите электрод и плавными движениями, которые были показаны выше, слегка отклоняясь от нарисованной линии, ведите процесс сварки. Рука должна привыкнуть к продольному и поперечному передвижению.
По окончании процесса сталь с электрода перейдет в валик, который будет находиться на поверхности листа в виде наплавленной «горки», а сгоревшее флюсующее покрытие всплывет вверх и обратится в шлак на поверхности валика, который после сварочных манипуляций нужно отбить.
Линия поможет сделать вам ровный шов. Плавные продольные движения зададут ширину валика.

Не тренируйтесь на готовых изделиях, делайте это «на заднем дворе». Учитесь делать наплавку, умению держать длину дуги , грамотно подбирайте электроды к завариваемому металлу.

Как правильно варить?

Многие начинающие сварщики сталкиваются с проблемой, когда не получаются швы. Ванна очень сильно брызгает и налипшие капли металла повсюду, шов получается измученный, ярко выраженной неровной геометрической формы со шлаком, который очень трудно отделяется, даже если бить по нему очень сильно молотком. Почему так получается? Обычно новички приобретают рутиловые электроды и держат до неприличия огромную дугу, и расстояние от торца плавящегося электрода до сварочной ванны постоянно меняется на длине сварочного шва. Отсюда и вытекает основное правило сварщика, без освоения которого в профессии делать нечего, так как вы никогда не получите хороший шов: дуговой промежуток должен быть постоянным.

Как же определить, какой дугой вы варите, как ее контролировать? (Теория)

Длина сварочной дуги – это промежуток между электродом и изделием, в котором образуется непрерывное перетекание высоковольтного электрического заряда. Существует правило, согласно которому длина дуги (Lдуги) зависит от диаметра электрода (обозначим его буквой d) и может быть выбрана в диапазоне 0,5d … 1,2d .

Например, если сварщик возьмет электрод O2,5 мм , тогда по этому правилу можно варить дугой, сгорающей на промежутке 1,25 … 3 мм . Да-да, для получения правильного шва электрод необходимо держать практически впритык к детали! Это потребует определенной сноровки, особенно учитывая длину электродного стержня в начале сварки!

Теперь становится немножко более понятно, что

• Короткой дуге соответствует промежуток 0,5d … 1d. Такой дугой варят в нижнем положении, а также выполняют горизонтальные валики на вертикальной поверхности, вертикал, потолок и корневой шов. Так варят в преимущественном большинстве случаев. Основные достоинства короткой дуги: хорошая газовая защита и высокий уровень провара. Как известно, в результате сгорания обмазки электрода образуется газовое облако, которое защищает сварочную ванну от вредного влияния кислорода, соответственно, чем меньше расстояние между электродом и основным металлом, тем лучше защита. Кроме того, дуга представляет собой не столб, как, возможно, многие воображают себе, а конус. Это значит, что чем больше Lдуги, тем меньше разогрев детали, в результате чего появляются дефекты, в частности, подрезы.
• Средняя дуга определяется как 1d … 1,2d. Она влияет на увеличение ширины шва и уменьшение глубины провара, поэтому сварщики используют это свойство средней дуги при наплавке, иногда для сварки в нижнем положении.
  Длинная дуга выглядит как L>1,5d и возможна только на рутиловых, либо целлюлозных электродах. Крайне не рекомендуется для сварки.

Сварка на короткой дуге или методом опирания (что это значит на практике)

Фактически, работая в таком режиме, вы электродом касаетесь металла – обмазка скользит по изделию. Формулы, приведенные выше, представляют собой теоретическое обоснование. Они полезны для понимания сварочного процесса де-юре. Некоторые пускаются в вычисления, какую дугу нужно получить, этого делать не нужно. Сварка на короткой дуге – 1-2 мм – это расстояние от металлического стержня электрода до металла, но, в большинстве случаев, стержень горит быстрее, чем обмазка. Получается юбочка или козырек – это и есть вышеупомянутое расстояние. А если так, то и варить нужно, упираясь в металл. Отсюда и второе название метода.

Чем короче дуга, тем лучше для изделия и для вас.

Еще раз, что дает короткая дуга?

• Лучшее проплавление и защита шва;
• Меньшее тепловложение (потому что валик получается более узким и концентрированным).

Зачем нужна более более длинная дуга?

Когда вы удлиняете дугу, сварочный ток (амперы) уменьшаются и в шов меньше вкладывается тепла. Соответственно, если вы видите, что металл на гране прожога, дугу нужно увеличить.

Плюсы короткой дуги:

• Сварочному аппарату в таком режиме варить гораздо легче, потому что вольтаж на дуге небольшой. Когда вы дугу удлиняете, ток падает, а вольтаж возрастает и в этом режиме аппарату сложнее работать (читайте подробно в статье «История про сварщика Джо и ВАХ инвертора»). Особенно это заметно, если у вас бюджетный инвертор, который собран с учетом того, что на всем сэкономлено. Злоупотребление длиной дуги в таком случае может закончиться просто-напросто его поломкой. Хорошему оборудованию, конечно, все равно как вы будете варить, но многие ли могут позволить себе такую роскошь?

При резке электродом этот опыт становится еще более актуальным!

Юбку перед сваркой нужно отломить. Токи на короткой дуге выставляют повыше. Особенно короткую дугу любят электроды с основным покрытием.

Понятно, что сварщик сам регулирует тепловложение в металл, но для этого ему нужен нормальный сварочный аппарат и качественные электроды.

Скорость

Чрезмерная скорость сварки приводит к формированию нитевидного шва, характерными особенностями которого является небольшая ширина и глубина провара. Шлак отбивается очень тяжело. При такой скорости возникает сопутствующая проблема - очень трудно сохранять равномерность движения.

На фото видно: на участке, где скорость движения выше, чешуйки заострены и ширина шва меньше; а там где скорость ниже, чешуйки принимают округлую форму и ширина шва увеличивается. Такой шов может в буквальном смысле оторваться при малейших нагрузках, так как сцепление присадки с основным металлом очень слабое.

В очень редких случаях, например, при сварке в несколько проходов нитевидный шов используется как облицовочный. Таким образом, можно заварить канавку и не оплавить деталь.

Как получить хороший шов без непроваров и пористости?

Наклон и направление движения электрода влияют на пористость сварного шва. Также на пористость оказывают влияние:
Различные технические загрязнения: масло, грязь, остатки лакокрасочных покрытий, веществ химического происхождения ржавчина и т.д.;
влажные электроды;
Сила тока, слишком длинная дуга, скорость движения электрода.

Как нужно вести электрод, чтобы снизить пористость?

Расположите его под углом 45 градусов к плоскости детали и ведите его от себя – вперед, одновременно совершая круговые движения (по спирали или одним из указанных выше способов). Электрод прогревает изделие, образуется «правильная» сварочная ванна, которая остается чистой де-факто после остывания.
Если вести электрод на себя, то есть назад, теплопередача будет направлена не на изделие, а на ванну, соответственно, увеличивается вероятность образования дефектов.

Причины непроваров

Непроваром у сварщиком называется отсутствие сплавления кромок на некоторой глубине шва. Непровар также может быть технологическим, если невозможно обеспечить сварку определенной области соединения из-за конструктивных особенностей детали.

Какие могут быть причины данного дефекта:

Малый ток для конкретной толщины и массы;
Нет зазора между деталями, не снята кромка (отсутствуют фаски).

Чтобы сварить металл от 4 мм и выше, нужно обязательно разделывать кромки. Если речь идет о сварке труб с толщиной стенки выше 4 мм, нужно делать V-образную разделку для получения полного провара и небольшой зазор (достаточно, чтобы вставлялась спичка).

И в заключение хотелось бы отметить, что мастерство сварщика состоит в том, чтобы соблюдать нормы производства и производить качественные сварочные соединения путем плавления.

• Так как рекомендации написаны для неопытных сварщиков, мы не стали заострять внимание на вопросах предварительной подготовки материалов, деталей и изделий, а так же на том, как учитывать деформации в шве , хотя это очень важно знать.

Изучите государственные стандарты Российской Федерации и Европейского Союза, которые указаны в разделе « » данной статьи, они Вам очень помогут в работе!

Документы