"Общие сведения о сварке"

Общие сведения о сварке

Электрическая дуговая сварка является одним из способов получения неразъемного соединения двух или нескольких металлических частей путем местного их нагрева теплом дуговых разрядов до температуры плавления.

В зависимости от материала электрода все многочисленные способы электрической дуговой сварки можно разделить на две группы: группу способов сварки плавящимся металлическим электродом и группу способов сварки неплавящимся (угольным, вольфрамовым) электродом.

Наиболее распространенным является способ сварки металлическим электродом. Он применяется для сварки всех марок сталей и чугунов, а также цветных металлов и сплавов. Сварка этим способом возможна при любом пространственном положении шва на постоянном и переменном токе. Металлический электрод служит во время сварки не только для поддержания горения дуги, но и для образования шва.

Дуговая сварка металлическим электродом может выполняться вручную, автоматически и полуавтоматически. Широкое применение имеет автоматическая и полуавтоматическая сварка иод слоем флюса. При этих способах зона горения дуги засыпается флюсом, предохраняющим металл от окисления, азотирования, разбрызгивания. В качестве металлического электрода используется сварочная проволока, автоматически подающаяся в зону сварки из мотка.

При сварке угольным электродом сварной шов образуется из расплавленного металла свариваемых элементов и подаваемого в дугу присадочного прутка. Угольный электрод служит только для поддержания горения дуги. Этот способ применяется в некоторых случаях для сварки тонкостенных изделий с отбортованными соединениями, а также для горячей сварки чугуна, цветных металлов и наплавки твердых сплавов.

В последние годы широкое распространение получают способы дуговой сварки в среде защитных газов. К этим способам относится аргоно-дуговая сварка, сварка в среде углекислого газа и атомно-водородная сварка.

При аргоно-дуговой сварке металл защищается от воздействия кислорода и азота воздуха с помощью инертного газа аргона, подающегося в зону горения дуги через специальное сопло. Сварка может выполняться плавящимся электродом (с использованием сварочной проволоки) и неплавящимся вольфрамовым электродом. Во втором случае в зависимости от вида сварного соединения сварка ведется без применения или с применением присадочного металла. Аргоно-дуговая сварка применяется, главным образом, при изготовлении тонкостенных конструкций из специальных сталей и цветных металлов и сплавов. Питание дуги осуществляется переменным или постоянным током от обычного сварочного оборудования.

В последние годы все более широкое применение получает полуавтоматическая и автоматическая сварка плавящимся металлическим электродом в среде углекислого газа, который значительно дешевле аргона. Применение его вместо флюса облегчает наблюдение за процессом сварки и обеспечивает относительно высокую производительность процесса, часто не уступающую производительности сварки под флюсом. Однако из-за повышенной окислительной способности углекислый газ не может использоваться при сварке большинства цветных металлов и сплавов. Сварка в среде углекислого газа применяется преимущественно при производстве конструкций из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей. Питание дуги при этом способе осуществляется, как правило, на постоянном токе обратной полярности.

В некоторых случаях при сварке меди вместо аргона применяется азот (азотно-дуговая сварка). А полуавтоматическую сварку иногда проводят в среде водяного пара вместо углекислого газа.

Помимо перечисленных способов, для сварки цветного металла и специальных сталей иногда применяют атомно-водородную сварку. При этом способе дуга горит между двумя вольфрамовыми электродами в атмосфере водорода или азотно-водородной смеси, получаемой разложением аммиака.

По технике осуществления и по характеру металлургических процессов, происходящих при сварке, близким к электрической дуговой сварке под флюсом является способ электрошлаковой сварки. Однако при электрошлаковой сварке расплавление свариваемых кромок и электродного металла происходит не за счет тепла дуги, как при дуговой сварке, а за счет тепла, выделяющегася при прохождении электрического тока через расплавленный шлак. Этот способ отличается высокой производительностью, малым расходом электроэнергии и флюса, возможностью сварки за один проход элементов большой толщины (до 1—2 м). Электрошлаковая сварка осуществляется с помощью специальных автоматических установок.

Электрическая дуговая сварка является основным, наиболее широко применяющимся способом сварки. К настоящему времени сварные конструкции почти полностью вытеснили клепаные и часто заменяют литые изделия.

Применение дуговой сварки взамен клепки дает экономию металла до 20% и взамен литья — до 50% экономию времени на изготовление конструкции; снижение себестоимости конструкции и повышение работоспособности некоторых конструкций (например, химических аппаратов, паровых котлов и др.).

Указанные преимущества обусловили широкое применение сварки во многих отраслях промышленности, например, в тяжелом, транспортном, химическом и энергетическом машиностроении, котлостроении, автостроении, самолетостроении, судостроении, промышленном строительстве и ряде других отраслей.

О сварке

   Рано или поздно возникает необходимость взять сварочный аппарат в руки. Даже если вы никогда не варили, не бойтесь, надо же когда-то начинать. Главное, чтобы у вас было желание. Попробовав один раз, захочется варить и варить. С каждым разом качество сварки будет лучше и лучше. Самый главный учитель в любом деле это практика. Необходимо сжечь не одну пачку электродов, чтобы добиться хороших результатов.

   Кратко рассмотрим виды сварочного оборудования. Для домашнего хозяйства подойдет любой сварочный аппарат, желательно с максимальным током не менее 160А, это может быть сварочный трансформатор или  выпрямитель, так и инвертор.

   Сварочный трансформатор преобразует переменный ток сети в переменный ток сварки – это наиболее дешевый вариант для сварочных работ, его преимущества небольшая цена, высокий КПД, простота в обслуживании, к недостаткам можно отнести большой вес, способность сильно просаживать напряжение, низкая стабильность дуги.

   Сварочный выпрямитель преобразует переменный ток сети в постоянный ток сварки – строит дороже обычного трансформатора, все недостатки и преимущества как у сварочного трансформатора,  благодаря постоянному току более стабильная дуга и качественнее шов.

   Сварочный инвертор преобразует переменный ток в постоянное напряжение  и ток для сварки – обладает многими преимуществами. Легкий вес, легко зажигается дуга, плавная регулировка тока, высокое КПД и быстродействие. А главное, для получения отличных швов не надо иметь квалификацию сварщика.

   Если есть такая возможность, то смело приобретайте инвертор, благо на нашем рынке их превеликое множество. Для того чтобы приступить к обучению необходимо приобрести маску сварщика, замшевые перчатки для сварки, щетку для металла и молоточек для отбивания шлака. Конечно же, не помешает сменная одежда, желательно с плотного  материала.

   Для того чтобы правильно научиться варить с помощью сварочного аппарата необходимо уяснить одно правило. Электроды подбираем по толщине металла, а ток выставляем по электроду. Берем для подсчета, что 1 миллиметр электрода соответствует 30 — 40А это в случае сварки сварочным трансформатором. А вот при использовании сварочного инвертора для электрода диаметром 3мм 80А считается потолкам, а при 100А им можно резать металл. Для электрода диаметром 2мм считается нормальным ток 20-30А, при 40А он способен резать металл.

   В каком бы вы не находились помещении держите возле себя ведро воды на всякий случай. Перед началом сварочных работ подготовьте место для сварки и будущие заготовки. С помощью щетки по металлу или болгарки удалите грязь и ржавчину в местах будущей сварки. Для правильного выставления свариваемых заготовок всегда используйте струбцины, тиски.

   Для начала необходимо с помощью сварочного аппарата научиться варить валики на плоской поверхности, для чего наиболее удобнее использовать электроды диаметром 3мм, это самые ходовые электроды. Для начинающих подойдут АНО — 21 или АНО – 36 они универсальны и недороги, желательно чтобы они были недавно купленными, старые электроды могут оказаться отсыревшими и толку от них будет мало. Зажим массы крепим к нашей детали, а в держатель вставляем электрод. Для того чтобы зажечь дугу есть два способа, при первом чиркаем кончиком электрода как спичками, метод чирканья, при возникновении дуги стараемся её удержать ведя электрод в сторону. Второй способ, постукивание по заготовке и подъем, метод касания, при загорании дуги поддерживаем её горение и ведем по нашей заготовке, удерживая постоянно зазор равный 3-5 мм. Для начала научитесь правильно вести электрод по заготовке, предварительно удерживая его с наклоном 75 градусов в сторону ведения дуги. Если ток выставлен правильно, то дуга будет гореть стабильно, проплавляя металл и электрод одновременно, если же ток слаб то электрод будет постоянно залипать, а дуга будет гаснуть. В случае очень большого тока дуга будет разбрызгивать металл и сильно гореть. Поэтому не бойтесь экспериментировать с режимами сварки, увидев все своими глазами, вам будет легче учиться.

   Перейдем ко второму этапу, начертите на плоской поверхности металла ровную линию. В начале линии зажигаем дугу, держа электрод вертикально под углом 75 градусов и наклонив в сторону ведения электрода, пытаемся наплавить валик, поддерживая дугу, ведем наш электрод по нашей линии,   одновременно совершаем колебательные движения, как бы подгребая, расплавленный металл под кратер дуги. Если все сделано правильно, то должен получаться сплошной и красивый шов.

   После остывания  отбейте шлак от шва, и он откроется вам в своей красе, если нет, вы не отчаивайтесь. Со временем ваши руки наберутся необходимого опыта и будут сами  с помощью сварочного аппарата творить чудеса с металлом. Научившись делать валики на поверхности, вы вполне сможете сварить что-нибудь по хозяйству. Но это только начало. Вы освоили только азбуку, впереди еще вертикальные, потолочные, горизонтальные швы. Сварка стыковых, тавровых, внахлест, угловых соединений.

   В интернете можно скачать отличное пособие «Иллюстрированное пособие сварщика», где очень доступно и доходчиво можно почерпнуть массу информации для обучения. Научившись владеть сварочным аппаратом, вы сможете сделать очень много полезных вещей, как для себя, так и для соседей, знакомых и друзей, данные способности всегда пригодятся на вашей даче или в гараже.