Сварочная дуга электрическая: Что такое электрическая дуга | Температура сварочной дуги, вольт-амперная характеристика — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Что такое электрическая дуга | Температура сварочной дуги, вольт-амперная характеристика

Метод сварки используется людьми для герметичного соединения металлов уже больше века. Изучал его еще физик Вольт. Его работы были использованы в процессе создания первого сварочного аппарата. Генерируется электрический разряд в момент, когда между электродом и рабочей поверхностью образуется короткое замыкание. Подаваемая на сварочный аппарат электрическая энергия преобразуется в тепловую, в результате чего появляется ванна расплава. В таких условиях формируется на месте стыка образуется однородный металлический шов.

Со временем, детально проанализировав вольтамперные характеристики, ученые сделали сварку более совершенной. Были созданы современные устройства, которые отлично поддерживали стабильность сварочной дуги.

СОДЕРЖАНИЕ

Что такое сварочная дуга
Строение и температура сварочной дуги
Виды сварочной дуги
Условия горения
Как образуется электрическая дуга и причины ее возникновения
Чем определяется мощность сварочной дуги
Вольт-амперная характеристика сварочной дуги
Особенности электрической дуги

Что такое сварочная дуга

Генерируемая сварочным аппаратом электрическая дуга представляет собой ни что иное, как состоящий из ионизированных частиц проводник. Он существует в определенном временном промежутке благодаря тому, что поддерживается электрическим полем. Такой разряд образуется в способной к ионизации газовой среде, характеризуется непрерывной формой и высокой температурой.

В учебных пособиях по сварочному делу данное явление определяется как электрический разряд в плазме длительного характера. Плазма является смесью защитных, ионизированных атмосферных газов в сочетании с испарениями от металлов, которые образуются под воздействием высокой температуры.

Строение и температура сварочной дуги

Разогреть металл до температуры плавления за очень короткое время можно, но для этого потребуется мощная электрическая дуга. Основные ее характеристики – вольтаж, ампераж и плотность потока заряженных частиц. Как электротехническое явление дуговой столб представляет собой проводник между полярными полюсами, состоящий из газовой среды. При этом он обладает большим сопротивлением и способен светиться.

Детальный анализ построения дуги помогает разобраться с течением температурного воздействия на металл.

Сравнительно небольшая длина электрической дуг – 5 см, которые состоят из трех зон:

собственно, столб – это видимая светящаяся часть;
катодная – 1 микрон;
анодная – 10 микрон.

Поток свободных электронов определяет температуру сварочной дуги. Они формируются на катоде, который нагревается до 38% от температуры плазмы. В газовой среде отрицательные частички – электроны двигаются по направлению к аноду, в то время как положительные элементы направляются к катоду. Столб лишен какого-либо заряда и все время остается нейтральным.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

Температура частиц внутри достигает 10 000 градусов Цельсия. Воздействуя на металл, они разогревают его до 2350 градусов. Точка входа электронов среди специалистов называется анодным пятном. По сравнению с катодным оно имеет температуру на 6% выше. Поскольку плазма генерирует ультрафиолетовые, световые и инфракрасные волны, то она находится в видимом для человека спектре. Но важно учесть, что данные волны вредны для человека: и для кожи, и для глаз. Поэтому для сварщиков были разработаны специальные средства защиты.

Виды сварочной дуги

Классифицируется сварочная дуга по нескольким параметрам. В зависимости от пространственного положения электрода и типу тока она бывает:

прямого действия. Разряд располагается перпендикулярно по отношению к рабочей поверхности и параллельно относительно электрода;
косвенного действия. Разряд образуется между электродом, который располагается относительно рабочей поверхности под углом 40-60 градусов и самим металлом.

По составу плазменный столб делится на:

открытый. Образуется в атмосферных газах. Питающей средой являются компоненты, испаряемые из обмазки и заготовки;
закрытый. Генерируется под флюсом при условии присутствия газообразной фазы, которая получается из частиц, испаряемых от металла, электрода и компонентов флюса;

с подачей инертного газа или другой защитной смеси.

Сварочная дуга отличается и в зависимости от применяемого расходного материала. В работах используются электроды:

тугоплавкие из вольфрама;
графитовые или угольные;
стальные с обмазкой, содержащей ионизирующие включения.

В зависимости от времени воздействия принято различать дугу постоянную и импульсную.

Читайте также: Маркировка электродов для ручной дуговой сварки

Условия горения

Сварочный процесс основан на преобразовании электрической энергии в тепловую. Сварочный столб может удерживаться как угодно долго при условии быстрой ионизации газа. Свариваемые заготовки прогреваются, воздух вокруг них теплый и насыщен испаряемыми компонентами. Альтернативный метод – в рабочую зону специально подается газ, который может ионизироваться. Лучше всего ионизации поддаются частицы щелочноземельных и щелочных металлов. Они становятся активными сразу, как только начинает проходить ток.

Другое обязательное условие для поддержания сварочного столба – постоянная высокая температура на катоде. Ее значение зависит от химического состава и площади катода. Для этого требуется источник электричества. В условиях производства показатель температуры катодной области может доходить до 7 000 градусов.

Как образуется электрическая дуга

Сварочная дуга является ничем иным, как электрическим разрядом. Возникает она в случае замыкания цепи. В тот момент, когда электрод прикасается к поверхности свариваемого металла, начинает вырабатываться тепловая энергия в большом количестве. В точке соприкосновения металл начинает плавиться. Расплав притягивается к окончанию расходника, образуя тонкую шейку. Она почти что мгновенно распыляется под влиянием сильного электрического поля. В это время молекулы газа ионизируются, образуется защитное облако и обеспечивается свободное перемещение электродов.

Вид тока определяет направленность потока. Поджечь дугу можно на токе прямой и обратной полярности, переменном или постоянном. Частота, с какой дуга гаснет и разжигается напрямую зависит от выбранных сварщиком параметров тока.

Чем определяется мощность сварочной дуги

Основные факторы, оказывающие влияние на параметры мощности:

напряжение. Увеличение мощности сварки достигается за счет увеличения питающего напряжения. Но в сравнительно небольшом диапазоне значений. Есть определенные ограничения и по размеру расходных материалов;
сила тока. Прямая зависимость: чем больше показатель – тем стабильнее горит дуга;
величина напряжения плазмы находится в прямой зависимости от мощности.

Длиной дуги принято называть расстояние от электрода доя рабочей поверхности в момент выполнения сварочных работ. От данного показателя зависит величина продуцированного тепла.

Силой тока меняется рабочая температура в зоне плавления. Даже длинная электрическая дуга не будет затухать при большой силе тока. Во время сварочных работ изменение настроек ампеража требуется очень редко.

Вольт-амперная характеристика сварочной дуги

Выражают параметры питания. Данные позволяют определить:

время горения;
мощность дуги;
условия гашения.

Динамика вольтамперных показателей показывает изменение длины электрической дуги в период ее нестабильности. Статическая вольт-амперная характеристика дуги, наоборот, указывают на зависимость между напряжением и силой тока в период стабильности длины электродуги. Ее свойства выражены графиком, разделенным на три сектора:

падающий. В случае увеличения силы тока резко уменьшается напряжение. Связано это с образованием столба: возрастает площадь потока плазмы и изменяется показатель ее электропроводимости;
жесткий. Характерные особенности сектора – понижение напряжения при неизменной плотности тока. Наблюдается рост показателей силы тока в диапазоне значений 100-1000А. Прямо пропорционально увеличивается дуговой столб в диаметре. Помимо этого, изменяются анодное и катодное пятна;

растущий. Размер катодного пятна стабилен и зависит от диаметра электрода. При увеличении силы тока в большую сторону меняются показатели дугового столба.

Вольтамперные характеристики (ВАХ) ручной дуговой сварки с неплавящимися или плавящимися электродами не доходят до третьего сектора графика, а варьируются только в первых двух. Механизированная сварка, подразумевающая использование флюсов, описывается показателями графика второго и третьего сектора. Третий сегмент в полной степени соответствует сварке плавящимся электродом в защитной среде.

В случае использования сварочного аппарата в режиме переменного тока. В каждом полупериоде на пике розжига случается возбуждение сварочной дуги. При переходах через нулевую отметку электрическая дуга затухает. Прекращается нагрев активных пятен. Ионизация газов удерживается стабильной за счет испарений активных щелочных металлов, которые присутствуют в покрытии электродов. При работе на переменном токе труднее разжечь дугу в защитной среде, нежели в случае постоянного тока.

При выборе оборудования для выполнения конкретного вида работ важно учесть, что ВАХ электрической дуги напрямую зависят от внешних вольтамперных показателей. К примеру, для ручной дуговой сварки требуется питание с падающими характеристиками вольт-ампер (повышенное напряжение на холостом ходу). При этом специалист будет иметь возможность с помощью регулятора ампеража менять длину дуги.

Сила тока при коротком замыкании во время плавления электрода на 20-50% выше показателя силы тока дуги. Выполнение работ плавящимися электродами оптимально в случае использования дуги размыкания. Для того, чтобы разжечь электродугу угольным или вольфрамовым электродом, не помешает вспомогательный разряд.

Высокие показатели силы тока при коротком замыкании могут спровоцировать прожиг заготовки. Короткое замыкание имеет место в момент, когда падает капля расплава электрода. После этого показатели резко возвращаются к исходным значениям. Возрастает ампераж до уровня тока короткого замыкания, мостик, образовавшийся между металлом и электродом быстро перегорает, и электрическая дуга снова возбуждается. Все эти изменения в столбе происходят моментально. Установка должна успеть за этот период отреагировать на изменения с тем, чтобы стабилизировать рабочие показатели.

Особенности электрической дуги

Благодаря широкому диапазону значений, электродуга совместима как с тугоплавкими, так и с привычными плавящимися электродами. Под ее воздействием металл быстро разогревается, после чего образуется ванна расплава. Преобразование электроэнергии в тепловую происходит с минимальными потерями.

По своей природе электрическая дуга сопоставима с другими видами зарядов. Ее отличительные особенности:

созданная плотным током высокая температура;
небольшое снижение катодного и анодного напряжения, которое в малой степени зависит от изначально заданного вольтажа;
электрическое поле между полюсами распределяется неравномерно;
устойчивость электрической дуги в пространстве;
мощность и вольтамперные характеристики саморегулируются;
границы электродуги четко очерчены.

Зажечь дугу можно одним из двух способом: чирканьем или коротким прикасанием.

Что такое электрическая дуга | Температура сварочной дуги, вольт-амперная характеристика

СОДЕРЖАНИЕ

Что такое сварочная дуга
Строение и температура сварочной дуги
Виды сварочной дуги
Условия горения
Как образуется электрическая дуга и причины ее возникновения
Чем определяется мощность сварочной дуги
Вольт-амперная характеристика сварочной дуги
Особенности электрической дуги

Что такое сварочная дуга

Строение и температура сварочной дуги

Детальный анализ построения дуги помогает разобраться с течением температурного воздействия на металл. Сравнительно небольшая длина электрической дуг – 5 см, которые состоят из трех зон:

собственно, столб – это видимая светящаяся часть;
катодная – 1 микрон;
анодная – 10 микрон.

Виды сварочной дуги

прямого действия. Разряд располагается перпендикулярно по отношению к рабочей поверхности и параллельно относительно электрода;
косвенного действия. Разряд образуется между электродом, который располагается относительно рабочей поверхности под углом 40-60 градусов и самим металлом.

По составу плазменный столб делится на:

открытый. Образуется в атмосферных газах. Питающей средой являются компоненты, испаряемые из обмазки и заготовки;
закрытый. Генерируется под флюсом при условии присутствия газообразной фазы, которая получается из частиц, испаряемых от металла, электрода и компонентов флюса;
с подачей инертного газа или другой защитной смеси.

тугоплавкие из вольфрама;
графитовые или угольные;
стальные с обмазкой, содержащей ионизирующие включения.

В зависимости от времени воздействия принято различать дугу постоянную и импульсную.

Читайте также: Маркировка электродов для ручной дуговой сварки

Условия горения

Как образуется электрическая дуга

Чем определяется мощность сварочной дуги

Основные факторы, оказывающие влияние на параметры мощности:

напряжение. Увеличение мощности сварки достигается за счет увеличения питающего напряжения. Но в сравнительно небольшом диапазоне значений. Есть определенные ограничения и по размеру расходных материалов;
сила тока. Прямая зависимость: чем больше показатель – тем стабильнее горит дуга;
величина напряжения плазмы находится в прямой зависимости от мощности.

Мощность дуги определяет скорость плавления металла. Данная характеристика имеет большое значение, поскольку от нее зависит скорость выполнения операций по соединению металлов. Силой тока меняется рабочая температура в зоне плавления. Даже длинная электрическая дуга не будет затухать при большой силе тока. Во время сварочных работ изменение настроек ампеража требуется очень редко.

Вольт-амперная характеристика сварочной дуги

Выражают параметры питания. Данные позволяют определить:

время горения;
мощность дуги;
условия гашения.

падающий. В случае увеличения силы тока резко уменьшается напряжение. Связано это с образованием столба: возрастает площадь потока плазмы и изменяется показатель ее электропроводимости;
жесткий. Характерные особенности сектора – понижение напряжения при неизменной плотности тока. Наблюдается рост показателей силы тока в диапазоне значений 100-1000А. Прямо пропорционально увеличивается дуговой столб в диаметре. Помимо этого, изменяются анодное и катодное пятна;
растущий. Размер катодного пятна стабилен и зависит от диаметра электрода. При увеличении силы тока в большую сторону меняются показатели дугового столба.

Особенности электрической дуги

По своей природе электрическая дуга сопоставима с другими видами зарядов. Ее отличительные особенности:

созданная плотным током высокая температура;
небольшое снижение катодного и анодного напряжения, которое в малой степени зависит от изначально заданного вольтажа;
электрическое поле между полюсами распределяется неравномерно;
устойчивость электрической дуги в пространстве;
мощность и вольтамперные характеристики саморегулируются;
границы электродуги четко очерчены.

Зажечь дугу можно одним из двух способом: чирканьем или коротким прикасанием.

Объяснение дуговой сварки

: что это такое и как это работает?

Немногие осознают множество существующих процессов дуговой сварки, и еще меньше понимают лежащий в их основе принцип дуговой сварки.

Однако дуговая сварка является базовой концепцией, которую должен знать и понимать каждый сварщик, и знание всех форм дуговой сварки является обязательным.

В этой статье дается определение дуговой сварки, что она включает в себя, основные концепции и механизмы ее работы, плюсы и минусы.

Что такое дуговая сварка?

Дуговая сварка представляет собой процесс соединения металлических деталей с помощью высокой температуры дуги, которая генерируется и поддерживается электрическим током. Источником питания может быть переменный ток («AC») или постоянный ток («DC»).

Довольно широко. Поэтому неудивительно, что дуговая сварка включает в себя такие популярные процессы сварки, как электродуговая сварка, сварка MIG, TIG и сварка с флюсовой проволокой. Все используют электрическую дугу для сварки.

Обратите внимание, это больше, чем просто сварка. Некоторые используют дуговую сварку как сленг для обозначения сварки стержнем. Хотя это форма дуговой сварки, она не единственная.

Как работает дуговая сварка?

На самом базовом уровне все аппараты для дуговой сварки состоят из пяти компонентов:

Электрод и электродный кабель
A Кабель заземления и зажим (иногда называемый рабочим кабелем)
Источник питания
Металлические заготовки
Дуга

Базовая схема дуговой сварки. Это процесс дуговой сварки TIG. Примечание: не все дуговые сварщики являются электродуговыми сварщиками. Подробнее о различных типах читайте ниже.

Источник питания обеспечивает переменный или постоянный ток для создания и поддержания дуги, а электрод механически или вручную перемещается вдоль стыка для создания сварного шва.

Итак, насколько горяча сварочная дуга, которая плавит и сплавляет металл? Около 6500°F. Это делает работу по плавлению и сплавлению металлических частей, но также создает другую проблему.

При таких высоких температурах расплавленный металл может реагировать с газами в воздухе. Это вызывает такие проблемы, как пористые и слабые сварные швы, чрезмерное разбрызгивание и снижение производительности.

Чтобы устранить эти дефекты сварки, при дуговой сварке обычно в ванне с расплавом предусмотрена какая-либо защита. Обычно это происходит в двух формах.

Одним из вариантов является подача специального защитного газа на горячий сварной шов. Тип газа и скорость потока должны соответствовать защитному газу, чтобы атмосферный воздух не попадал на расплавленный металл.

Вторым выбором является флюс, который создает свой собственный защитный газ и шлак при воздействии высокой температуры дуговой сварки. Инертный газ и шлак флюса «запечатывают» сварной шов и удерживают газы в воздухе.

Переменный ток и постоянный ток

Постоянный ток обеспечивает ток, который течет в одном направлении, а переменный ток меняет направление тока несколько раз в секунду. Например, источник переменного тока с частотой 60 Гц будет менять направление потока 120 раз в секунду.

Текущие различия важны. Например, при постоянном токе могут образовываться магнитные поля, индуцируемые постоянным протеканием электрического тока в одном направлении.

Магнитные поля могут перемещать дугу так, что она не проходит кратчайший зазор между электродом и металлом. Это может привести к разбрызгиванию, пористости и неполному сплавлению и часто происходит на внутренних углах или в конце сварных швов. Это называется дуговым разрядом.

Итак, проблема с DC. Но переменный ток колеблется в токе, а магнитные поля постоянно нарушаются и никогда не организуются достаточно, чтобы дуговой разряд стал проблемой.

Кроме того, сварочные аппараты постоянного тока стоят немного дороже. Таким образом, разряд дуги и первоначальные затраты являются двумя основными недостатками постоянного тока. Вы можете даже сказать, что просто используйте дуговые сварщики переменного тока. Но для некоторых процессов, таких как сварка MIG, преимущества постоянного тока намного перевешивают эти недостатки.

Аппараты для дуговой сварки постоянным током обеспечивают плавную дугу, которую легко контролировать, и они лучше работают с тонкими материалами. Вы также получаете меньше брызг, и в целом шарики DC «красивее». По этим причинам вы видите, что постоянный ток часто используется в дуговых сварочных аппаратах, и многие пользователи предпочитают его переменному току.

Дуговые сварочные аппараты переменного тока часто недороги и не позволяют создавать магнитные поля. Таким образом, его можно использовать в ситуациях, предрасположенных к дуговому разряду. Сварочные аппараты на переменном токе также хорошо проникают и используются в таких местах, как верфи, которые регулярно имеют дело с толстыми деталями.

Еще одно преимущество переменного тока заключается в том, что он работает с металлами с проблемными оксидными слоями на поверхности, такими как алюминий. Когда ток колеблется, он эффективно удаляет оксидный слой, который может мешать и препятствовать сплавлению металлических частей.

Узнайте больше о различиях между сваркой на переменном и постоянном токе здесь.

Для чего используется дуговая сварка?

Процесс с сердечником из флюса используется за пределами

Наиболее распространенной и простой формой сварки является дуговая сварка. Таким образом, он используется во всех отраслях промышленности, таких как автомобильная, аэрокосмическая, нефтегазовая, обрабатывающая, энергетическая, строительная и многие другие.

Применения включают сосуды, сосуды под давлением, трубы, резервуары, корабли, мосты, железные дороги, автомобили, сельскохозяйственное оборудование, скульптуры из металла, трейлеры и т. д.

Короче говоря, благодаря быстрому и экономичному характеру соединения металлов дуговая сварка используется практически в любое время, когда необходимо соединить два куска металла. Но сильное выделение тепла может быть проблемой для некоторых работ. Таким образом, дуговая сварка подходит не для каждого проекта.

Преимущества и недостатки дуговой сварки

Как и все в жизни, дуговая сварка имеет свои сильные стороны и недостатки. Они приведены ниже:

Плюсы

Хорошая ударопрочность
Высокая производительность (снижает стоимость единицы сварного шва)
Прочные бесшовные швы без воздушных зазоров
Простота в освоении и использовании
Портативное оборудование, удобное для хранения
Универсальный, работает со многими типами металла
Доступный
Высококачественные прочные сварные швы
Доступно (лицензия или специальное обучение не требуются)

Минусы

Токсичные пары требуют вентиляции или респираторов
Больше отходов, чем при других процессах
Требуется практика для достижения высокого уровня мастерства
Прожог тонких материалов

Типы дуговой сварки

Электрод представляет собой проводник сварщика, по которому ток течет к металлической заготовке или от нее через дугу. Также электроды можно разделить на плавящиеся и неплавящиеся.

Хотя дуговая сварка включает множество процессов, электроды, используемые для поддержки дуги, сильно различаются.

Типы плавящихся электродов

Плавящиеся электроды плавятся и становятся частью сварного шва. Их также можно назвать сварочной проволокой в зависимости от используемого процесса.

Дуговая сварка защищенным металлом («SMAW»)

Сварка стержнем, или SMAW, также называется дуговой сваркой. Хотя верно то, что все сварщики дуговой сварки являются дуговыми сварщиками, не все сварщики электродуговой сварки являются сварщиками электродуговой сварки (что подтверждается этим списком, который вы читаете прямо сейчас!).

Это очень простой процесс, в котором используются стержневые электроды, покрытые снаружи флюсом. Флюс вступает в реакцию с высокой температурой сварки и защищает расплавленную ванну.

Подобно электродам MIG или электродам с флюсовым сердечником, стержень расходуется в процессе и выступает в качестве наполнителя. Но в отличие от GMAW или FCAW здесь нет автоматической подачи электродов. Таким образом, стержневые электроды должны быть заменены вручную, когда они израсходованы.

Сварка металлов в среде инертного газа («MIG»)

Сварка MIG также называется дуговой сваркой металлическим газом («GMAW»). Он использует моток проволоки, который подается к сварочному пистолету, выступающему в качестве его электрода.

Эта проволока расходуется в процессе сварки, что позволяет ей также выступать в качестве присадочного материала для сварного шва. Так, сплав проволоки обычно подбирается под свариваемый металл.

При сварке MIG также используется защитный газ, подаваемый в сварочную горелку. Это означает, что у вас также должен быть баллон с газом, а также сварочный аппарат, чтобы использовать процесс GMAW.

Связанный : Дуговая сварка и сварка МИГ – объяснение различий

Дуговая сварка порошковой проволокой («FCAW»)

Дуговая сварка порошковой проволокой очень похожа на сварку МИГ. В качестве электрода выступает проволока, которая непрерывно подается к пистолету машиной. Проволока расходуется во время сварки, но это также позволяет ей служить присадочным материалом.

Однако, в отличие от сплошной проволоки MIG, сердечник этого электрода полый и заполнен флюсом и другими добавками. Это позволяет флюсу при нагревании образовывать защитный газ и шлак, которые защищают сварной шов. Это избавляет от необходимости использовать газ в баллонах, как при сварке MIG.

Дуговая сварка под флюсом («SAW»)

Подобно GMAW и FCAW, при дуговой сварке под флюсом используется проволочный электрод с непрерывной подачей, который расходуется при сварке. Но сварочная ванна погружена в слой порошкообразного флюса.

Этот слой плавкого флюса становится проводящим в расплавленном состоянии, обеспечивая надежное электрическое соединение между металлом и электродом. Флюс также предотвращает брызги и искры. Кроме того, слой порошкообразного флюса подавляет испарения и ультрафиолетовое излучение.

Дуговая сварка шпилек («SW»)

Этот специальный процесс предназначен для приварки крепежных деталей («шпилек») на месте. Он использует специально разработанную застежку, которая также действует как электрод.

Шпилька помещается в специальный пистолет, который создает дугу у основания крепежа, а затем вдавливает шпильку в расплавленную ванну. В результате крепёж прочно приваривается к металлическому основанию.

Для применения может потребоваться защитный газ, а может и не потребоваться. Вокруг сварного шва размещается специальный наконечник для концентрации тепла и удерживания расплавленного металла. После того, как сварка завершена, феррула снимается и выбрасывается.

Электрошлаковая сварка («ЭШС»)

ЭШС используется только в вертикальных соединениях для сварки двух деталей толщиной не менее 1 дюйма. Зазор в деталях заполняется флюсом, а автоматически подаваемый проволочный электрод заливается флюсом внутри зазора.

Затем проходит ток и возникает дуга. Но как только флюс расплавится, электрическое сопротивление расплавляющего флюса выделяет тепло сварного шва, около 3500°F.

Требование сначала заполнить соединение флюсом и удерживать расплавленный флюс во время сварки является причиной того, что это приложение предназначено только для вертикального соединения. Вам также необходимо установить опору или стартовую пластину в нижней части соединения, чтобы удерживать флюс на месте до зажигания дуги.

Типы неплавящихся электродов

Неплавящиеся электроды сохраняют свою структуру и используются в сочетании с присадочным металлом или используют основной металл для сплавления соединения.

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа («TIG»)

Сварку TIG иногда называют дуговой сваркой вольфрамовым электродом («GTAW»). Используемый вольфрамовый электрод не расходуется при сварке. Таким образом, отдельная присадочная проволока должна подаваться второй рукой, что делает сварку TIG двуручным процессом.

Химический состав вольфрамового электрода или сплава зависит от того, что вы свариваете. Кроме того, этому процессу не так легко научиться, как некоторым другим формам сварки, и для его освоения требуется некоторая практика.

Плазменная дуговая сварка (PAW)

Внутри плазменной сварочной горелки электрод расположен внутри медного сопла с точечным отверстием на конце. Между неплавящимся вольфрамовым электродом и медным наконечником зажигается дежурная дуга. Это нагревает защитный газ до очень высоких температур, что создает плазму.

При сварке плазма выбрасывается через точечное отверстие и «выстреливает» в сварной шов. Плазма является электропроводной, и тогда между вольфрамовым электродом и металлической заготовкой образуется дуга.

Пропуская плазму через суженное отверстие, горелка обеспечивает высокую концентрацию тепла на небольшой площади. Благодаря высокопроизводительному сварочному оборудованию плазменный процесс обеспечивает исключительные сварные швы.

Поскольку электрод не расходуется, для достижения желаемых результатов может понадобиться дополнительный присадочный стержень.

Подведение итогов

Надеемся, что эта статья дала вам некоторое представление о том, что такое дуговая сварка, как она работает, а также о плюсах и минусах.

Для возбуждения дуги при дуговой сварке можно использовать переменный или постоянный ток. Каждый ток имеет свои преимущества, и пользователи должны знать, когда использовать каждый из них.

И последнее, но не менее важное: мы рассмотрели различные формы дуговой сварки и различия между этими процессами. В каждой форме дуговой сварки используются разные электроды, и выбор правильного электрода имеет важное значение для получения хороших результатов.

Различные типы дуговой сварки: процессы и преимущества

Перейти к содержимому

Предыдущая Следующая

Просмотреть увеличенное изображение

Какие существуют типы дуговой сварки?

Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (сварка электродом)
Дуговая сварка металлическим газом (сварка MIG или MAG)
Дуговая сварка порошковой проволокой
Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (сварка TIG)
Дуговая сварка под флюсом
Сварка атомным водородом
Электрошлаковая сварка
Сварка стержнем вытянутой дугой (DA)

Что такое дуговая сварка?

Дуговая сварка — это вид сварки, используемый в различных отраслях промышленности, включая автомобильную, судостроительную, строительную и аэрокосмическую. Процесс влечет за собой использование концентрированного тепла, генерируемого электрической дугой, для сварки металлов.

Дуга возникает от основного материала к электроду, сварочному стержню или проволоке и плавит металл. Затем сварщик может расплавить расплавленный металл и создать из него сварной шов.

В большинстве процессов дуговой сварки используются либо плавящиеся, либо неплавящиеся электроды, что определяет роль электрода и то, плавится ли он, чтобы стать частью сварного шва, или действует только как проводник дуги, не плавясь.

В то время как во многих других процессах сварки используется газ, в дуговой сварке используется электричество, причем для некоторых типов требуется либо постоянный ток (DC), либо переменный ток (AC). Хотя некоторые виды дуговой сварки требуют газовой защиты для защиты дуги от загрязнений.

Компания Taylor Studwelding составила руководство по различным типам дуговой сварки, чтобы помочь вам определить, какой процесс наиболее подходит для вашего применения.

Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (стержневая сварка)
Электрическая дуга генерируется переменным или постоянным током между покрытым флюсом расходуемым электродом и обрабатываемым материалом. Затем присадочные материалы плавятся в расплавленной ванне и сплавляют металлы. Флюсовое покрытие электрода при нагреве распадается на защитный газ.
Этот процесс популярен, так как он недорогой и простой, но может быть медленнее.
Газовая дуговая сварка металлическим электродом (сварка MIG или MAG)
В этом процессе образуется электрическая дуга постоянного тока (DC) между расходуемым проволочным электродом и материалами заготовки, которая расплавляет их вместе и заставляет их предохранитель. Защитный газ подается через сварочную горелку для защиты дуги.
Сварка MIG относится к использованию инертного газа металла в качестве защитного газа, тогда как метод сварки MAG использует активный газ металла.
Первоначально этот процесс был разработан для цветных металлов, таких как алюминий, но затем стал широко использоваться для сварки различных материалов, включая тонкие листы. Процесс прост, экономичен, универсален и легко автоматизируется.
Дуговая сварка с флюсовой проволокой
Процесс аналогичен сварке MIG, но вместо защитного газа часто используется полая электродная проволока, заполненная флюсом. Однако для неэмиссионных флюсов может потребоваться защитный газ.
Существует два типа дуговой сварки с флюсовой проволокой:
Самозащитная — основанная на газовой защите от порошковой проволоки и шлаковой системы для защиты расплавленного металла от атмосферы.
Газозащитный – использует внешний защитный газ и шлаковую систему для защиты дуги от окисления.
Этот метод идеально подходит для более толстых соединений благодаря высокой скорости наплавки металла, сильному проплавлению и постоянному напряжению сварочного тока.
Дуговая сварка с флюсовой проволокой обычно используется на производственных предприятиях, при строительстве мостов, ремонте тяжелого оборудования, промышленных трубопроводов и железных дорог.
Он имеет гибкое движение и ориентацию резака, что упрощает работу пользователей. Тем не менее, сварной шов обычно визуально не приятен. Это может привести к включению шлака (результат попадания расплавленного флюса внутрь сварного шва) и является более дорогостоящим из-за необходимого оборудования.
Газовая вольфрамовая дуговая сварка (сварка ВИГ)
В этом методе используется нерасходуемый вольфрамовый электрод и источник питания постоянного тока для создания плазменной дуги между металлами, и его можно проводить с присадочным материалом или без него. Инертный защитный газ защищает зону сварки и электрод от атмосферы.
Сварка ВИГ может быть трудной для обучения и технически сложной. Он требует большего контроля со стороны оператора, чем аналогичные процессы, но доступны как ручные, так и автоматические методы.
Этот процесс обеспечивает высококачественные, чистые и прочные сварные швы, но может занять много времени. Он в первую очередь подходит для сварки тонких материалов и цветных металлов, но не идеален для соединений более толстых металлов.

Плазменная дуговая сварка

В этом типе сварки используются ионизированные газы и электроды для формирования струй горячей плазмы. Это похоже на сварку TIG, но плазменная дуга отделена от оболочки защитного газа из-за расположения электрода внутри корпуса сварочной горелки.
Плазменная дуговая сварка идеально подходит для узких и глубоких швов, поскольку струи особенно горячие, что позволяет увеличить скорость сварки.

Сварка угольным электродом

Электрическая дуга образуется между неплавящимся угольным электродом и заготовкой, соединяя металлы и создавая прочную связь. Этот метод был первым обнаруженным типом дуговой сварки и ранее широко использовался. Однако с тех пор этот процесс сократился из-за повышенной безопасности и удобства современных методов.

Дуговая сварка под флюсом

Этот метод создает электрическую дугу между заготовкой и постоянно подаваемым электродом. Слой флюсового порошка покрывает дугу и обеспечивает защитные защитные газы и шлак, которые могут добавлять легирующие элементы в сварочную ванну. Слой флюса также предотвращает искры и брызги и снижает потери тепла.
После сварки воронка для флюса может перерабатывать неиспользованный флюс и удалять слои шлака.
Этот процесс, который сварщик может использовать как автоматический или полуавтоматический, обеспечивает более глубокое проникновение тепла, но ограничен сталью и горизонтальными сварными швами.

Сварка атомарным водородом

Дуга возникает между двумя вольфрамовыми электродами с водородом, используемым в качестве защитного газа, и проходит через газообразный водород, вызывая его диссоциацию на атомарный водород.
Требуется квалифицированный оператор для управления выделяемым теплом, потоком газообразного водорода и дугой. Этот процесс дает быстрые результаты, но редко используется, поскольку он дорог, включает легковоспламеняющиеся газы и ограничен плоскими положениями. Обычно предпочтительнее сварка MIG.

Электрошлаковая сварка

Этот метод представляет собой комбинацию дуговой сварки и контактной сварки. В зону сварки подается проволока, а в электрическую дугу добавляется флюс до тех пор, пока расплавленный шлак, покрывающий поверхность сварного шва, не достигнет электрода и не зажжет дугу. Электрическое сопротивление расплавленного шлака расплавляет присадочный металл и создает ванну расплава на поверхности соединения.
Электрошлаковая сварка идеально подходит для сварки толстых материалов, таких как низкоуглеродистая сталь, из-за большого количества тепла. Сварщик выполняет этот процесс в вертикальном или близком к вертикальному положении.

Приварка шпилек вытянутой дугой (DA)

Этот метод обычно считается формой приварки шпилек из-за используемого оборудования, но процесс включает в себя создание электрической дуги.
Используя инструмент или пистолет для дуговой сварки, сварщик прикладывает шпильку к основному металлу, который запускает вспомогательную дугу и поднимает шпильку на заданную высоту. Нарисованная дуга расплавляет основание шипа и исходный материал, создавая расплавленную ванну. Возвратное давление вдавливает шпильку в расплавленную ванну, а керамическая втулка удерживает расплавленный металл и закрепляет сварной шов.
Этот процесс обеспечивает чрезвычайно прочные сварные швы, что делает его наиболее подходящим для толстых основных материалов. Он также подходит для использования на неровных и дефектных поверхностях. По сравнению с приваркой шпилек с конденсаторным разрядом (CD), DA является более дорогим и трудоемким из-за необходимости использования наконечников. Тем не менее, приварка шпилек часто считается более выгодной, чем дуговая сварка, поскольку она, как правило, более рентабельна и дает более быстрые результаты.
Каждый тип дуговой сварки имеет различные преимущества, недостатки и требования, что делает их пригодными для конкретных целей. Для получения дополнительных рекомендаций относительно того, какой процесс сварки наиболее подходит для вашего применения, обратитесь к специалисту по сварке.
Если вы не уверены, что лучше всего подходит для вашей предполагаемой функции – дуговая сварка или приварка шпилек, обратитесь за консультацией в Taylor Studwelding. Компания является ведущим производителем и поставщиком машин для приварки шпилек, в том числе оборудования для приварки шпилек Drawn Arc, которые обеспечивают превосходную прочность сварных швов на различных металлах.
Как работает дуговая сварка?
Дуговая сварка использует электрическую дугу для выработки тепла и соединения двух металлов. Электропитание, подаваемое на электрическую дугу, может быть переменным током (AC) или постоянным током (DC). Сварочные аппараты для дуговой сварки на переменном токе часто недороги, в то время как аппараты для дуговой сварки на постоянном токе предлагают более плавную дугу, которая лучше подходит для тонких материалов, однако они дороже.
Все процессы дуговой сварки используют электрическую дугу для сварки и имеют по крайней мере следующее:
Электрод
Кабель электрода
Рабочий кабель и зажим
Источник питания
Металлы для соединения
Дуга4
Итак, насколько горяча сварочная дуга? Сварочная дуга при любом виде дуговой сварки будет иметь температуру около 3500°С.
В процессе дуговой сварки сварщик работает с двумя типами металла.
Исходный материал: Это металлические детали, которые соединяются вместе в процессе сварки.
Расходные материалы Материал: Это дополнительные материалы, которые нагреваются в дуге и наносятся на стыки для создания более прочного соединения.
В основном процессе дуговой сварки источник питания включается, и электрод подносится к основному материалу. Затем выделяется сильное тепло для создания электрической дуги. Затем тепло расплавляет основной металл, сердечник электрода и флюсовое покрытие. Затем флюсовое покрытие создает защитную среду для сварки. Расплавленный металл осаждается между двумя металлическими заготовками, чтобы соединить их вместе. Как только он затвердевает, он образует прочную связь между двумя материалами. Затем металлические детали оставляют остывать.
Ищете услуги дуговой сварки?
Каждый тип дуговой сварки имеет различные преимущества, недостатки и требования, что делает их пригодными для конкретных целей. Для получения дополнительных рекомендаций относительно того, какой процесс сварки наиболее подходит для вашего применения, обратитесь к специалисту по сварке.
Если вы не уверены, что лучше всего подходит для вашей предполагаемой функции — дуговая сварка или приварка шпилек, обратитесь за консультацией в Taylor Studwelding. Мы являемся ведущим производителем и поставщиком машин для приварки шпилек, в том числе оборудования для приварки шпилек Drawn Arc, которые обеспечивают превосходную прочность сварных швов на различных металлах.
Часто задаваемые вопросы
Какие существуют 4 типа дуговой сварки?
Существует четыре основных типа дуговой сварки: дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW), дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW) и дуговая сварка с флюсовым покрытием (FCAW).
Сколько существует типов дуг?
Всего существует десять типов дуговой сварки: сварка электродом, сварка MIG или MAG, дуговая сварка порошковой проволокой, сварка TIG, дуговая плазменная сварка, дуговая сварка углеродом, дуговая сварка под флюсом, атомно-водородная сварка, электрошлаковая сварка и сварка волочением Дуговая (DA) сварка шпилек.
Что означает SMAW?
SMAW известен как дуговая сварка защитным металлом, также называемая дуговой сваркой.
Для чего используется дуговая сварка?
Дуговая сварка используется для соединения материалов, требующих прочного соединения, особенно для точных работ.
Какой тип электрода используется при дуговой сварке?
Тип требуемого электрода зависит от типа используемой дуговой сварки, например, при сварке электродом обычно используются электроды E7018. Если вы не уверены в том, какой тип электрода лучше всего использовать, свяжитесь с нами в Taylor Studwelding.
Для чего используется дуговая сварка?
Дуговая сварка используется для соединения двух металлов. Он используется в различных отраслях промышленности, в том числе в автомобильной и аэрокосмической промышленности.
Что означает дуга в сварке?
Дуга в сварке представляет собой электрический ток, используемый для создания тепла и соединения двух металлов.