Home » Misc » Дуговая сварка в защитном газе

Дуговая сварка в защитном газе


Дуговая сварка в защитном газе: суть процесса

СОДЕРЖАНИЕ

  • Суть процесса дуговой сварки в среде защитных газов
  • Технология сварки в среде защитных газов
  • Группы защитных газов
    • Инертные
    • Химические
  • Применение смесей защитных газов
    • Смесь аргона и гелия
    • Смеси аргона с кислородом или углекислым газом
  • Сварка плавящимися и неплавящимися электродами
    • Работа с неплавящимся электродом
    • Работа с плавящимся электродом
  • Оборудование для сварки
  • Преимущества и недостатки дуговой сварки в среде защитных газов

Дуговая сварка в защитном газе сегодня считается одним из самых популярных способов соединения металлов. Такой повышенный спрос объясняется экономичностью, высокой производительности и отличным качеством в результате работ.

Но подобная технология, как и любая другая, имеет свои нюансы. Никаких особых сложностей в принципе тут нет, однако общее понимание методики в любом случае необходимо каждому, кто решил опробовать в деле такой способ сварки.

Суть процесса дуговой сварки в среде защитных газов

Данный вид сварки предназначен для защиты соединяемой зоны от неблагоприятных воздействий. 

ГОСТ дуговой сварки в среде защитных газов от 1976 года устанавливает основные нормы процесса: ключевые типы стыков, конструктивное исполнение и размеры. Также ряд характеристик регулирует ГОСТ 16037-80.

Профессионализм специалиста, безусловно, влияет на прочность скрепления деталей. Однако внешние условия не менее важны. Если второстепенные элементы попадут на спайку, это отразится на качестве промышленного изделия.

Технология использования специальных газообразных субстанций появилась в двадцатом году прошлого столетия и помогла справиться с проблемой. Субстанции создают защищающий слой, исключают шлак и трещины на швах. Эта методика сварки успешно практикуется на производстве.  

 

 

Дуговую сварку в защитном газе классифицируют по двум признакам: 

  • по активному или нейтральному газу, применяемому для защиты зоны сварки; 
  • по плавящемуся или неплавящемуся электроду, применяемому для сварки. 

В каких областях промышленности используют защищенную газами сварку?

Данный метод востребован. Область применения обширна: производство частей электроэнергетических установок, в том числе атомных, корпусов химического оборудования и емкостей для агрессивных, едких веществ, получение узлов летательных аппаратов, прокладка трубопроводов, работа с металлом – цветным, черным и легированным. 

Технология сварки в среде защитных газов 

Дуговая сварка в защитных газах – это современный, высокорезультативный способ. Специалист должен внимательно ознакомиться со стандартами работы, так как технология имеет ряд особенностей. 

На первом этапе металл необходимо подготовить к сварке: выровнять стыковочную плоскость, очистить от ржавчины, удалить зазубрины. Если мастер не выполнит данные манипуляции, возможен сварной брак. 

Далее рекомендуется изучить толщину и тип материала, тщательно настроить оборудование. После полной подготовки мастер разжигает дугу, подпаливая пламя горелки. Ряд разновидностей сварки требует прогрева заготовки и предварительной обработки металла горелкой.

Вокруг дуги образовывается сварочная ванна, в этот момент с помощью специального устройства с определенной скоростью начинают подачу проволоки в зону расплава. Технология особенно удобна, если необходимо сделать продолжительный шов. Неплавкий электрод поддерживает дугу в течение длительного времени. 

При выборе необходимого режима сварки сложнее всего учесть характеристики подаваемого тока. Неплотные металлические листы требуют минимальных значений, важно обратить внимание на расположение деталей.

Для удержания дуги и предотвращения растекания металла требуется делать вертикальный шов особенно аккуратно. 

Читайте также: «Контроль сварных швов: разбираемся в методах оценки»

Если в сварочном процессе используют постоянный ток, у него должна быть обратная полярность. Для чего это нужно? С одной стороны, сокращается вероятность разбрызгивания, с другой – увеличивается расход металла. В отличие от прямой полярности, коэффициент наплавления снижается в полтора раза. 

При условии, что специалист работает правой рукой, ванну следует вести слева направо. Это позволит видеть, как формируется шов. При создании шва нужно вести аппарат по одной линии и на постоянной скорости. Важно выполнять все действия по направлению к себе. 

Если сварка движется слева направо, дуга отрывается от заготовки справа налево. В ряде случаев такая технологическая манипуляция требует дополнительного прогрева. Вот и все особенности дуговой сварки в защитных газах. 

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

Группы защитных газов

Инертные и химические защитные газы создают условия для дуговой сварки. 

Инертные

Чаще всего для работы используют гелий и аргон. Другие варианты химически стабильных газов, как правило, не применяются из-за высокой стоимости.

Химически активные металлы, а также магниевые, алюминиевые сплавы соединяют при помощи более дорогого в сравнении с аргоном гелия. Гелий легче воздуха, в гелиевой атмосфере выброс энергии дуги наружу в два раза больше.

Аргон применяется для сварки стали и чистого алюминия. При этом газ не растворяется в плавящемся металле. 

Азот также классифицируют как инертный газ. Сварщики знают, что он не может вступать во взаимодействие с медью.

Химические

В разряд химических, или химически активных, газов входит азот. Исключение составляет сварка медных изделий. При азотной сварке специалисты могут использовать трансформатор с любыми подходящими по остальным параметрам характеристиками, а не обязательно однофазный, как указано в теории. 

В сварке не используют горючий и взрывоопасный кислород, однако он может входить в состав смесей. 

Никель, некоторые марки нержавеющей стали и толстые детали варят только в водородной атмосфере. Водородная среда обеспечивает высокую текучесть металла и чистоту поверхности, однако воздействует на углеродистые стали, увеличивая их хрупкость. В сварке не рекомендуют использовать водород, если марка металла неизвестна. 

Читайте также: «Сварка медных проводов: разбираемся в технологии»

Наиболее экономически выгодно варить в углекислоте. Высокая температура в активной области разлагает материю на три газа: оксид углерода, окись углерода и кислород.

Для защиты поверхности от окисления в проволоку обязательно добавляют марганец и кремний. Эти вещества при реакции образуют всплывающий на поверхность шлак, который легко удаляется и не влияет на защитные показатели.

Мастера используют углекислоту для варки чугуна, стойкой к коррозии стали слабого легирования, сталей с малым и умеренным углеродным вхождением. 

Применение смесей защитных газов

Сварщики часто практикуют смешивание активных и инертных газов. Газовые смести помогают увеличить устойчивость дуги, глубину проплавления, формируют более качественный и плотный шов, уменьшают разбрызгивание, улучшают перенос металла в дуге, повышают производительность сварочного процесса.

Выбор вида смеси защитного газа обусловлен экономической эффективностью. 

Смесь аргона и гелия

Смесь, состоящая из 35-40 % аргона и 60-65 % гелия, используется для работы с алюминием, медью, химически активными металлами, магниевыми и никелевыми сплавами. Пропорция идеальна для того, чтобы аргон обеспечил стабильность дуги, а гелий сохранил высокую глубину проплавления. 

Смеси аргона с кислородом или углекислым газом

Добавка кислорода или углекислого газа снижает поверхностное натяжение жидкого металла расплавляемой электродной проволоки, уменьшает размеры капель, образующихся и отрывающихся от электрода. Также окислительные газы способствуют расширению диапазона токов при поддержании стабильного ведения процесса сварки. 

Если сравнивать сварку в чистом аргоне или углекислом газе со сваркой с применением смесей, можно выделить следующие преимущества: лучшее формирование металла шва, уменьшение разбрызгивания, лучшая форма провара, меньшее излучение дуги.

При сварке с добавлением кислорода снижается критический ток, при котором происходит переход крупнокапельного переноса металла в мелкокапельный. 

Необязательно пользоваться готовыми газовыми смесями. Специалист самостоятельно может произвести смешивание на посту сварки. 

Состав смеси, подаваемой в горелку, увеличивается или уменьшается изменением расхода газов. Критерий расхода координируется редуктором и измеряется ротаметром РС-3.

Сварка плавящимися и неплавящимися электродами

Дуговая сварка в защитном газе использует в технологии два подхода: неплавящимся и плавящимся электродом. Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом делает сварной спай при помощи расплавления углов сплава.

Во втором случае переплавленный стержень играет роль главного вещества для интеграции.

Работа с неплавящимся электродом

Сварщики используют данный способ для неферромагнитных веществ. Чаще всего неплавкий электрод делают из вольфрама. Но также могут применять электротехнический уголь или графит. Профессионал отлично чувствует глубину, на которую проплавляется металл.

В сочетании с самостоятельным управлением горелкой и присадочным материалом можно исключить появление непроваренных участков швов и другие отклонения от нормы. 

Дуговая сварка неплавящимся электродом в защитном газе в основном предназначена для тонкостенных металлических изделий. Если же изделие выполнено из толстого листа металла, возможны трудности в процессе.

Сварка плавящимся электродом особенно популярна среди мастеров, которые, проявляя творчество и фантазию, создают декоративные изделия из нержавеющей стали. 

Работа с плавящимся электродом

Плавящийся электрод более доступен и прост в эксплуатации, чем его неплавкий аналог. Он позволяет использовать менее дорогостоящее оборудование и обработать больше типов металла.

Используя данный метод, сварщик может работать в труднодоступных местах, гибко определять свою позицию в пространстве, планировать расположение техники, деталей и конструкций.  

Из недостатков этого способа дуговой сварки в защитных газах можно выделить:

  • выброс агрессивных и опасных веществ в атмосферу;
  • кропотливость и сложность работы даже для специалистов с существенным опытом;
  • низкую скорость;
  • повышенное влияние магнитных полей на дугу.

В углекислотной среде сварщики могут использовать и порошковую проволоку. Если для изделия действуют повышенные требования качества, перед сваркой проводят специальные испытания проволоки.

Оборудование для сварки

Технология дуговой сварки в защитных газах предполагает использование в качестве источника питания инверторов с широкой регулировкой величины сварочного тока. 

В комплект оборудования входят устройство подачи сварочной проволоки и газовая система с баллонами, понижающими редукторами, шлангами. Сварку плавящимся электродом ведут постоянным или импульсным высокочастотным током.

Читайте также: «Лучшие электроды для сварки»

Ток, силу которого можно менять в зависимости от свариваемых материалов, напряжение для зажигания и стабильного горения дуги, скорость подачи и толщина проволоки – это параметры которые характеризуют оборудование дуговой сварки в защитных газах.

Сварку полуавтоматом можно производить при помощи разных режимов. 

Преимущества и недостатки дуговой сварки в среде защитных газов

Расскажем о преимуществах дуговой сварки в среде защитных газов, которые отличают этот метод от других: 

  • высокие характеристики шва;
  • бюджетная цена большинства элементов;
  • обеспечение высококлассной защитой;
  • простота освоения технологии, доступность использования методики на крупном производстве;
  • возможность модернизации, переноса в автоматический порядок и адаптации к любым внешним условиям;
  • сварка металла любой толщины;
  • высокая производительность;
  • возможность сварки металлов, наделенных устойчивостью к коррозии: алюминия, цветных металлов и других.

Следует обратить внимание на ряд недостатков:

  • сварка в открытом пространстве грозит выветриванием газообразных смесей и требует идеальной герметичности камеры;
  • при сварке в закрытом пространстве необходимо наличие мощной системы вентиляции в помещении.

В целом, дуговая сварка в защитном газе – простая, эффективная, экономически выгодная методика.

Использование в сварке баллона с газом может доставлять неудобства при перемещении с места на место. Однако в этом случае сварщик использует специальную тележку, что значительно упрощает процесс. Затраты на газ, например, аргон, проволоку и полуавтомат минимальны.

Важно, что в результате мы получаем отличное качество шва, возможность работать на открытом воздухе и в закрытом помещении, варить тонколистовой и толстолистовой металл. 

Читайте также: «Технология сварки меди и ее сплавов»

Сварщик не обязан быть профессионалом высокого класса. Процесс максимально прост, так как проволока в дуговой сварке в защитном газе подается автоматически, а полуавтоматы, даже бюджетные, оснащены специальными функциями.

Все это поможет новичку попробовать свои силы в одном из видов дуговой сварки в защитных газах. Выполните ровный шов с применением защитного газа и получите полезный навык, который пригодится вам в работе и в быту.  

Дуговая сварка в защитном газе: суть процесса

Оцените, пожалуйста, статью

12345

Всего оценок: 1, Средняя: 5

Дуговая сварка в защитном газе: описание технологии, режимы, способы

Дуговая сварка в защитном газе представляет собой метод, который значительно повышает качество результата работы. Эта технология имеет ряд особенностей. Прежде чем применять ее, мастер должен ознакомиться с основами дуговой сварки, которая проводится в среде защитных газов. Об особенностях этой технологии будет рассказано далее.

 

Особенности методики

Одним из подвидов дугового соединения металлических изделий, заготовок является дуговая сварка в защитных газах. ГОСТом регламентирован процесс, во время которого в точку плавления подается газ. Это может быт аргон, кислород, азот или прочие разновидности. Существуют определенные особенности подобного процесса.

Каждый сварщик знает, что качество сварного шва зависит не только от умений мастера, а еще и от условий в точке плавления. В идеальном случае здесь должны присутствовать только электрод и присадочные материалы. Если сюда попадают иные элементы, они способны оказать негативное воздействие на сварку. Место спайки будет из-за этого недостаточно прочным.

Технология ручной дуговой сварки в защитном газе появилась еще в 1920 году. Применение подобных субстанций позволяет сделать швы без шлака. Они характеризуются высокой чистотой, не покрываются микротрещинами. Этот метод активно применяется в промышленности при создании разных элементов из металла.

Особые пропорции защитных газов позволяют снять напряжение в зоне расплава. Здесь не возникают поры, что заметно повышает качество спайки. Шов становится прочнее.

В промышленных условиях в ходе сварочных работ применяют стержни, смешанные с аргоном и диоксидом углерода. Благодаря такой комбинации дуга становится постоянной, оберегая зону расплава от сквозняков. Это позволяет соединить тонкие листы металла.

Если же требуется выполнить глубокую проплавку, смешивают углекислый газ и кислород. Этот состав обладает окислительными свойствами, защищает шов от пористости. Существует множество методик, которые предполагают применять разные газы в ходе сварочных работ. Выбор зависит от особенностей проведения этого процесса.

Техника сварки

Существуют разные режимы дуговой сварки в среде защитного газа. Применяется две основные методики. Первая из них предполагает применение плавящихся шпилей. По ним проходит ток, а стержень из-за этого расплавляется, образуя прочный шов. Этот материал обеспечивает прочное соединение.

Вторая методика предполагает проведение дуговой сварки в защитном газе неплавящимся электродом. В этом случае ток также проходит по стержню, но материал соединяется благодаря расплавлению краев металлических деталей, заготовок. Материал электрода не становится частью шва.

В ходе проведения подобных манипуляций применяются разные газы:

  • Инертные. Такие субстанции не имеют запаха и цвета. У атомов присутствует плотная оболочка из электродов. Это обуславливает их инертность. К инертным газам относятся аргон, гелий и т. д.
  • Активные. Растворяются в металлической заготовке, вступая с ней в реакцию. К таким средам относятся диоксид углерода, водород, азот и т. д.
  • Комбинированные. В ходе определенных процессов нужно применять обе разновидности газов. Поэтому сварка проходит в среде как активных, так и инертных газов.

Чтобы выбрать газовую среду, учитывают состав металла, экономичность самой процедуры, а также свойства спайки. Могут учитываться и прочие нюансы.

В ходе применения инертных газов устойчивость дуги повышается, что позволяет выполнить глубокую расплавку. Подобные вещества подаются в зону расплава несколькими потоками. Если он идет параллельно стержню, это центральный поток. Также есть боковые и концентрические струи. Также газ может подаваться в подвижную насадку, установленную над рабочей средой.

Стоит отметить, что при дуговой сварке, которая происходит в газовой ванне, тепловые параметры приемлемые для производства шва требуемой модели, качества и размера. Выбор режима Чтобы соответствовать требованиям ГОСТ, дуговая сварка в защитных газах может проводиться в разных режимах. Для этого в большинстве случаев требуется применение инверторов полуавтоматического типа. При помощи такой аппаратуры становится возможным регулировать поток электричества, его напряжения.

Инверторные полуавтоматы служат источником питания. Они могут отличаться мощностью, а также опциями. Эксплуатационные качества зависят от модели. Для большинства стандартных операций, в ходе которых не требуется проведение сварки толстых или нечасто используемых сплавов, применяются простые аппараты.

Автоматическая дуговая сварка в среде защитных газов различается массой параметров:

  • Радиус проволоки.
  • Диаметр проволоки.
  • Сила электричества.
  • Напряжение.
  • Скорость подачи контакта.
  • Расход газа.

Существующие полуавтоматические режимы дуговой сварки в защитных газах также разделяют на локальные и общие. В первом случае защитный газ поступает из сопла в зону сварки. Этот вариант применяется чаще. При помощи локальной сварки можно соединить разные материалы, но результат не всегда может быть удовлетворительным.

При использовании локальной подачи газа в зону расплава может попадать воздух. Это снижает качество шва. Чем больше заготовка, которую нужно сварить, тем хуже будет результат при использовании такой методики.

Если нужно сварить крупногабаритные детали, применяются камеры, в которых регулируется атмосфера. Из них откачивается воздух, создается вакуум. Дальше в камеру закачивают нужный по технологии газ. При помощи дистанционного управления производится сварка.

Подготовка к сварке

Чтобы правильно выполнить процедуру соединения металлических заготовок, нужно понимать сущность дуговой сварки в защитном газе. Сварка требует правильной подготовки. Эта процедура всегда одинаковая, независимо от технологии сварки. Сначала кромкам придают правильную геометрию. Это определяется ГОСТом 14771-76.

Механизированная дуговая сварка в защитном газе применяется для полной проварки сплава, что позволяет полностью соединить края заготовки. Зазора между ними не остается. Если же присутствует определенный отступ, разделка краев, проварку можно провести для заготовки, толщина которой не превышает 11 мм.

Для увеличения производительности в процессе автоматической сварки проводится разделка краев заготовок без откосов.

После проведения сварки в углекислом газе потребуется очищать всю плоскость шва от грязи и шлака. Чтобы загрязнение было менее значительным, поверхности обрабатывают особыми составами. Чаще всего это аэрозоли, которые распыляют на металл. Ждать его высыхания не нужно.

В ходе последующей сборки применяются стандартные запчасти, например, клинья, прихватки, скобы и т. д. Конструкция перед началом работы требует тщательного осмотра.

Преимущества и недостатки

Ручная и автоматическая дуговая сварка в защитных газах имеет как преимущества, так и недостатки.

К положительным качествам этого метода относятся:

  • Качество шва получается очень высокое. Этого не могут обеспечить иные методики сварки.
  • Большинство защитных газов стоит относительно недорого, поэтому процесс сварки не удорожается сильно. Даже дешевые газы обеспечивают качественную защиту.
  • Опытный сварщик, который ранее применял иные методики, легко освоит и эту технологию, поэтому поменять специфику маневров сможет даже крупное предприятие с большим количеством сотрудников в штате.
  • Процесс универсальный, позволяет сварить как тонкие, так и толстые листы металла.
  • Производительность высокая, что положительно сказывается на результатах работы производства.
  • Методика применяется не только для сварки черных, но и цветных металлов и сплавов.
  • Процесс сварки при использовании газовой защитной ванны легко поддается модернизации. Его можно переделать из ручного в автоматический.
  • Процесс сварки можно приспособить ко всем тонкостям производства.

Автоматическая и ручная дуговая сварка в среде защитных газов имеет и определенные недостатки:

  • Если сварка производится на открытом участке, нужно обеспечить хорошую герметичность камеры. В противном случае защитные газы могут выветриваться.
  • Если же сварка проводится в помещении, здесь обязательно должна быть обустроена качественная система вентиляции.
  • Некоторые разновидности газов стоят дорого (например, аргон). Это повышает себестоимость продукции, удорожает весь процесс производства.

Разновидности газов

Дуговая сварка в среде защитных газов производится в разных средах. Они могут быть активными или инертными. К последним относятся такие вещества как Ar, He и прочее. Они не растворяются в железе, не вступают с ним в реакцию.

Инертные газы применяют для сварки алюминия, титана и прочих популярных материалов. Дуговая сварка в защитном газе неплавящимся электродом применяется для стали, которая плохо поддается плавлению.

Активные газы также применяются в ходе проведения подобных работ. Но в этом случае чаще используют дешевые разновидности, например, азот, водород, кислород. Одним из самых популярных веществ, которые применяются в ходе сварки, является двуокись углерода. По цене это самый выгодный вариант.

Особенности газов, чаще всего применяемых в ходе процесса сварки, следующие:

  • Аргон не воспламеняется, а также не взрывоопасен. Он обеспечивает качественную защиту сварного шва от неблагоприятных внешних воздействий.
  • Гелий поставляется в баллонах с повышенной устойчивостью к давлению, которое здесь достигает 150 атм. Сжижается газ при очень низкой температуре, достигающей -269ºС.
  • Двуокись углерода является неядовитым газом, который не имеет запаха и цвета. Это вещество добывают из дымовых газов. Для этого применяется специальное оборудование.
  • Кислород является веществом, которое способствует горению. Его получают при помощи охлаждения из атмосферы.
  • Водород при контакте с воздухом становится взрывоопасным. При обращении с таким веществом важно соблюдать все требования безопасности. Газ не обладает цветом и запахом, помогает процессам воспламенения.

Особенности сварки в углекислоте, азоте

Дуговая сварка в защитном газе плавящимся электродом проводится при использовании углекислоты. Это самая дешевая методика, которая сегодня пользуется большим спросом. Под воздействием сильного нагрева в зоне плавления СО₂ превращается в СО и О. Чтобы уберечь поверхность от окислительной реакции, в проволоке присутствуют кремний и марганец.

Это также приводит к некоторым неудобствам. Кремний и марганец вступают между собой в реакцию, образуя шлак. Он проступает на поверхности шва, требуя устранения. Это выполнить несложно. На качество сварного шва это обстоятельство никакого воздействия не имеет.

Перед началом работы из баллона удаляют воду, для чего его переворачивают. Это нужно делать с определенной периодичностью. Если не выполнить такую манипуляцию, шов станет пористым. Его прочностные качества будут невысокими.

Дуговая сварка в защитном газе может выполняться при помощи азота. Эта технология применяется для спайки медных заготовок или деталей из нержавейки. С этими сплавами азот не вступает в химическую реакцию. В ходе проведения сварки применяются графитовые или угольные электроды. Если применять для этих целей вольфрамовые контакты, это вызывает их перерасход.

Важно правильно настраивать оборудование. Это зависит от сложности сварки, типа материала и прочих условий. Чаще всего применяется оборудование с напряжением 150-500 А. Оно создает дугу 22-30 В, а расход газа при этом составляет 10 л/мин.

Процесс сварки

Дуговая сварка в защитном газе является эффективной методикой. Но чтобы этого добиться, мастер должен выполнять все требования, выдвигаемые стандартами к этому процессу. Эта методика несколько отличается от иных техник, что мастер должен обязательно учитывать.

Сначала металл готовят для проведения процесса сварки. При использовании такой технологии эта процедура оказывает меньшее воздействие на результат, но проводить ее нужно. Далее проводится настройка оборудования в соответствии с параметрами сварки. Учитывается толщина и тип материала.

Когда оборудование будет готово, производится розжиг дуги. При этом подпаливают пламя горелки. Некоторые разновидности сварки предполагают проведение предварительного прогрева заготовки. Для этого сначала включают горелку, при помощи которой производится предварительная обработка металла.

Когда вокруг дуги начнет образовываться сварочная ванна, начинают подавать проволоку. Для этого оборудование оснащают специальным подающим устройством. Оно поставляет проволоку в зону расплава с определенной скоростью. Если нужно сделать длинный шов, это удобно, так как дугу не придется разрывать. Для этого применяется неплавкий электрод, который поддерживает дугу длительное время.

Если сварка происходит при использовании постоянного тока, его полярность должна быть обратной. Это сокращает вероятность разбрызгивания, но повышается расход металла. Коэффициент наплавления при использовании подобной методики заметно снижается. При прямой полярности он возрастает в 1,5 раз.

Ванну желательно вести слева направо (если мастер правша). Так будет видно процесс формирования шва. Также все действия нужно выполнять по направлению к себе. Шов создается просто, от мастера требуется только ровно вести аппарат на перманентной скорости.

Дуга отрывается от заготовки в обратном направлении относительно движения сварки. В некоторых случаях после такой манипуляции может потребоваться дополнительный прогрев.

Оборудование

Дуговая сварка в защитном газе производится при помощи специального оборудования. Оно применяет стандартные источники электропитания, а также обладает функцией регулировки напряжения.

Агрегаты для сварки оснащаются устройством, передающим проволоку. Также здесь предусмотрены узлы для подачи газов в зону плавления при помощи шлангов из баллонов. Процедура сварки производится при постоянной высокой частотности тока. От правильности регулировки зависит стабильность дуги. Также настраивается скорость подачи проволоки. Наиболее популярными агрегатами для проведения подобной сварки являются:

  • «Импульс 3А». Применяется для сварки алюминия, но недостатком является малая функциональность прибора. Его также можно применять для сварки черных металлов, а также создания потолочных швов.
  • «ПДГ-502». Применяется для проведения спайки в углекислом газе. Аппарат надежный и производительный. Работает от сети как 220 В, так и 380 В. Электричество может регулироваться от 100 А до 500 А.
  • «УРС 62А». Применяется при сварке в полевых условиях. Преимущественно используется для сварки алюминия, но может и обработать титан.

Средства защиты

Сварочные работы при использовании газа отличаются высокой степенью опасности, особенно при использовании взрывоопасных веществ. Поэтому сварщик должен применять в работе индивидуальные средства защиты. Они должны закрывать кожу, глаза, не позволять мастеру вдыхать вредные пары.

Даже если проводится кратковременная сварка в собственном гараже, мастер должен применять специальную маску, респиратор и термоустойчивые краги. В этом случае работа будет выполняться в безопасном режиме, что также сильно отражается на качестве результата.

Процессы дуговой сварки в среде защитного газа (TIG/MIG/MAG) — OpenLearn

Наука, математика и технологии

Обновлено в четверг, 8 марта 2018 г.

Сварка начинается с подачи электрической дуги между вольфрамовым электродом и соединяемым металлом. Дуга плавит металл, покрывая его облаком аргона, гелия или углекислого газа, чтобы защитить сварной шов от загрязняющих веществ в атмосфере. Дополнительный присадочный металл может быть добавлен с помощью отдельного присадочного стержня.

Этот контент связан с научными курсами и квалификациями Открытого университета

Принципы работы сварочной горелки TIG

Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) – это процесс дуговой сварки, в котором используется неплавящийся вольфрамовый электрод, окруженный защитной атмосферой инертного газа, такого как аргон или гелий. Дополнительный металл сварного шва может быть обеспечен отдельным присадочным стержнем, если это необходимо. Используется постоянный ток с отрицательным электродом, чтобы избежать перегрева и чрезмерной эрозии вольфрамового электрода.

Принцип работы сварочного пистолета MIG

В процессе металлического инертного газа (MIG) используется расходуемый электрод, который обычно представляет собой спиральную проволоку с медным покрытием. Аргон используется для защиты сварного шва, а постоянный ток с положительным электродом для выделения большего количества тепла для плавления.

Производство:

Сварка ВИГ

  1. Используется неплавящийся электрод из вольфрама с добавлением 1% тория (ThO 2 ).
    2. Процесс
  2. особенно полезен при сварке тонколистового металла без необходимости использования присадочного металла.
  3. Газ аргон высокой чистоты обеспечивает сварку без окисления, что позволяет успешно сваривать химически активные металлы, такие как титан и цирконий.
  4. Отсутствие образования шлака исключает операции по очистке.
  5. Минимальное разбрызгивание при сварке.
  6. Медленнее, чем процессы MMA или MIG.
  7. Хороший контроль сварочного тока, длины дуги и добавок присадочного металла.
  8. Поддается механизации.
  9. Блок питания до 300 А переменного тока. или постоянный ток

Сварка MIG

  1. Процесс может быть полуавтоматическим или автоматическим.
  2. Диаметр проволоки подачи варьируется от 0,75 до 2,25 мм.
    3. Провода
  3. обычно покрыты медью для улучшения проводимости.
  4. Смеси аргона и гелия можно использовать для защиты.
  5. Обеспечивает высокое качество сварных швов на высоких скоростях без удаления флюса (скорость наплавки 1,25–7,5 кг ч -1 ).
  6. Блок питания 60–500 А, 16–40 В пост.

Металлоактивный газ (MAG) и CO

2 сварка
  1. Аргон или гелий заменяются в процессе MIG диоксидом углерода (с добавками или без них) по более низкой цене.
  2. CO 2 используется в основном для сварки стали.
  3. Добавление до 10% кислорода в основу CO 2 дает следующие преимущества: обеспечивает более плавный перенос металла шва, увеличивает текучесть сварочной ванны и увеличивает смачиваемость металла шва.

Материалы:

Сварка ВИГ

  1. сварка углеродистых и легированных сталей, жаропрочных и нержавеющих сталей, меди и ее сплавов, никеля и его сплавов.
  2. а.с. сварка TIG требуется для сварки TIG сплавов алюминия, магния и алюминий-бронзы, чтобы разрушить стойкие поверхностные оксиды на поверхности металла.
  3. Использование аргона высокой чистоты позволяет сваривать химически активные металлы, такие как титан и цирконий, с аргоновыми кожухами и электродами постоянного тока. Текущий.
  4. Тонкостенные (1,6 мм и меньше) трубы из нержавеющей стали можно сваривать методом ВИГ, вращая сварочную головку и фиксируя трубу. Это называется орбитальной сваркой труб.

Сварка МИГ

  1. Процесс МИГ подходит для сварки алюминия, магниевых сплавов, простых и низколегированных сталей, нержавеющих и жаропрочных сталей, а также меди и бронзы.
  2. Различия в составе присадочной проволоки, токе и напряжении, а также в защитном газе.

MAG и CO

2 сварка
  1. CO 2 сварка в основном используется для сварки мягких и низколегированных сталей (дешевле аргона).
  2. CO 2  действительно эффективен в качестве защитного газа, если электродная проволока содержит до 1,8 % марганца, 0,5 % кремния, 0,15 % титана и 0,15 % циркония, которые действуют как раскислители.
  3. Нержавеющая сталь сваривается в среде аргона с 1% кислорода.

Дизайн:

Сварка ВИГ

  1. Позволяет успешно сваривать тонколистовые материалы с минимальной деформацией (толщиной < 0,5 мм).
  2. Алюминиевые сплавы с толщиной листа 2–6,4 мм можно сваривать в виде плоских стыковых соединений. Пластины толщиной 5–9,5 мм, сваренные одинарными V-образными стыковыми соединениями.
  3. Тонкая труба из нержавеющей стали может быть сварена методом TIG методом орбитальной сварки труб.

Сварка MIG

  1. Листы толщиной 6–25 мм могут быть сварены встык с алюминиевыми поверхностями 1,6–4,8 мм.
  2. Производительность выше, чем при сварке TIG.
  3. Используется в общестроительном строительстве.

MAG и CO

2  сварка
  1. Автоматическая сварка MAG или CO 2  процессы обеспечивают постоянное высокое качество сварных швов в низколегированных и низколегированных сталях.
  2. Более высокая скорость сварки, чем при сварке TIG или MIG.

Эта статья является частью Manupedia – сборника информации о некоторых процессах, используемых для преобразования материалов в полезные предметы.

СТУДЕНИЕ СТУДЕНТА

  • BA/BSC (Honors) Открытая степень

  • .

    Поделитесь этим бесплатным курсом

    Информация об авторских правах

    Что такое... дуговая сварка в среде защитных газов?

    Газ невидим, иногда без запаха, иногда без запаха, но всегда взрывоопасен и опасен. Не так ли? Подумайте еще раз! Многие газы на самом деле довольно стабильны и безопасны. В мире сварки они даже стали жизненно важными. Сварочные процессы, такие как MIG/MAG, TIG и плазма, стали зависеть от этих так называемых защитных газов для получения стабильного и безупречного сварного шва так же, как мы зависим от воздуха, которым дышим. Вот почему мы говорим о дуговой сварке в среде защитного газа…

    Какой защитный газ следует использовать?

    Если дуга зажигается между электродом и основным материалом, металл расплавляется. Поэтому дуговая сварка в среде защитного газа классифицируется как процесс сварки плавлением. Защитные газы используются для предотвращения химической реакции сварочной ванны сварного шва с окружающей атмосферой, при этом дуга и сварочная ванна покрываются защитным кожухом.

    Требуемые свойства газа зависят от используемой системы дуговой сварки в среде защитного газа, а также от самого процесса сварки. Вот почему первый вопрос, который следует задать: какой защитный газ следует использовать? Защитные газы обычно можно разделить на два различных типа:

    • Инертные защитные газы являются нереактивными или низкореакционными газами. Обычно это чистый аргон или гелий и их смеси. Дуговая сварка в среде инертных газов обычно предпочтительнее для цветных металлов, в частности алюминия.
    • Активные защитные газы представляют собой химически активные газы, наиболее распространенным примером которых является чистый CO 2 . Также можно использовать аргон, но обычно в смеси с CO 2 или O 2 (например, от 25% CO 2 до 75% аргона). Дуговая сварка в среде защитных газов с активными газами особенно подходит для соединения стали.
    Определение типов дуговой сварки в среде защитных газов

    MIG/MAG – наиболее широко используемый процесс в области дуговой сварки в среде защитных газов

    Процессы MIG и MAG также называются дуговой сваркой в ​​среде защитных газов (GMAW). ). Сварочная проволока здесь служит одновременно и источником энергии, и присадочным металлом. Когда он вступает в контакт с основным материалом во время сварки погружением, возникает короткое замыкание, которое вызывает плавление как основного материала, так и проволочного электрода, и происходит перенос материала. Теперь сварочная проволока, смотанная с катушки с проволокой, непрерывно транспортируется.

    Однако с самого начала должно быть ясно, какой материал необходимо сваривать:

    • Сталь = MAG. Здесь используются активные защитные газы, поэтому мы также говорим о сварке металлов активным газом (MAG).
    • Алюминий и другие цветные металлы = MIG. Здесь используются инертные защитные газы, отсюда и название сварка металлов в среде инертного газа (MIG).

    Независимо от того, какой процесс в конечном счете требуется, MIG или MAG, система дуговой сварки в среде защитного газа оптимально настроена (параметрирована) для работы с активным или инертным газом, обеспечивая всегда достижение наилучшего результата сварки как при сварке MIG, так и при сварке MAG. .

    Процесс сварки MIG/MAG

    CMT и LaserHybrid: варианты MIG/MAG в области дуговой сварки в среде защитных газов

    С годами дуговая сварка MIG/MAG в среде защитных газов расширилась и теперь включает множество высокотехнологичных вариантов процесса. Два примера этих новаторских процессов:

    • CMT (холодный перенос металла) — это вариант MIG/MAG, который на протяжении десятилетий был предпочтительным методом для сварки тонколистового металла. Процесс CMT не просто перемещает проволочный электрод в одном направлении, а непрерывно перемещает его вперед и назад. В сочетании с чрезвычайно сложной технологией управления технологическим процессом это означает, что тепловложение может быть значительно снижено, а сам процесс также полностью стабилен.
    Сварочный процесс CMT
    • LaserHybrid используется для листов различной толщины, но особенно для крупносерийного производства, когда система дуговой сварки MIG/MAG в среде защитного газа сочетается с мощным лазером. Это приводит к очень стабильному процессу сварки с высокой скоростью сварки.
    Процесс лазерной гибридной сварки

    ВИГ и плазма – Дуговая сварка в среде защитного газа неплавящимся электродом Процесс сварки ВИГ

    Вольфрамовая сварка в среде инертного газа и плазменные процессы также относятся к дуговой сварке в среде защитного газа. Однако, в отличие от процесса MIG/MAG, вольфрамовый электрод, используемый для этих процессов, не плавится. Но снова возникает тот же вопрос: какой защитный газ использовать?

    Несмотря на то, что все свариваемые материалы могут быть соединены с помощью процессов дуговой сварки ВИГ в защитных газах, это ТОЛЬКО в случае использования инертных газов. Хотя высокочистый процесс TIG предпочтительно используется для нержавеющей стали и цветных металлов, он, конечно же, также может использоваться для сварки стали. Это связано с тем, что инертный газ также обеспечит высокое качество сварного шва в основном материале, а также предотвратит включения и порообразование в стали.

    Однако инертный защитный газ в основном необходим для защиты вольфрамового электрода. Если горячий электрод загрязнится кислородом, дуга станет нестабильной, а вольфрамовый электрод изнашивается. Таким образом, использование инертного газа является обязательным требованием независимо от свариваемого материала!

    Процесс сварки ВИГ

    Хотите узнать больше о дуговой сварке в среде защитного газа или специальной системе дуговой сварки в среде защитного газа?

    В нашем блоге вы найдете гораздо больше информации о дуговой сварке в среде защитного газа. Помимо автоматизированных процессов TIG/TIG-плазмы, вы также найдете все о процессах, полученных на их основе, таких как высокотехнологичный процесс дуговой сварки ArcTig от Fronius.

    Learn more