Технология электродуговой сварки и резки металла

Электродуговая резка обычно проводится вручную. Для работы рекомендуется использовать стальные электроды, имеющие толстое тугоплавкое покрытие, но могут также применяться вольфрамовые и угольные электроды.

Для данного метода резки металла не нужно иметь специальное оборудование. Работу можно вести в труднодоступных местах и в любом пространственном положении конструкции.

Однако при разделении металла электрической дугой не удаётся достичь высокого качества. Невозможно обеспечить ровность кромок деталей и в большом количестве имеется выделение шлака. Поэтому для дальнейшего использования полученных металлических частей необходима их механическая обработка. Производительность такого способа остаётся низкой.

Нужно уделять особое внимание технике безопасности. Сварщик должен быть тщательно защищен от попадания капель металла и шлака. Стоит предусмотреть, куда будет стекать расплавленный металл, чтобы избежать возгорания.

Область применения

Конечная цель резки состоит в получении заготовок нужного размера при разделении металла на части. При серийном производстве или при необходимости разрезать материал большой толщины применяют резку металла электродуговой сваркой. Поскольку метод не обладает высокой точностью, его с успехом применяют для демонтажа больших конструкций, например, трубопроводов. Привлекает простота этого способа.

Требование к высокой квалификации сварщика не предъявляется. Для сварки и резки из оборудования необходим сварочный аппарат, а из инструментов — специальный электрод.

Технология ручной дуговой сварки

Свариваемые материалы

С помощью РДС, как правило, свариваются стали: углеродистые обыкновенного качества (по ГОСТ 380—88); углеродистые качественные конструкционные с нормальным (марок 10, 15 и 20) и повышенным (марок 15Г и 20Г) содержанием марганца (ГОСТ 1050—74 и ГОСТ 4543—71 соответственно); низколегированные (ГОСТ 19282—73; ГОСТ 19281—73); легированные конструкционные (ГОСТ 4543—71); теплоустойчивые (ГОСТ 20072—88); высоколегированные, а также жаростойкие и жаропрочные Fe—Ni сплавы) по ГОСТ 5632—72. Кроме того, с помощью РДС возможна сварка чугуна и цветных металлов (Al, Cu и их сплавов).

Электроды для РДС и примеры их промышленного применения

Для РДС плавящимся электродом применяют электроды, представляющие собой стержни из сварочной проволоки (длиной 0,225—0,450 м) с электродным покрытием. Покрытие наносят с целью: поддержания устойчивого горения дуги; защиты зоны сварочной дуги от воздействия O₂ и N₂ воздуха; образования на поверхности сварочной ванны и металла шва слоя шлака, защищающего ванночку от доступа воздуха и замедляющего охлаждение шлака; раскисления металла шва и его легирования.

Для изготовления электродных стержней применяют проволоку из стали и цветных металлов. При сварке чугуна, бронзы и некоторых других металлов применяют также литые электродные стержни.

По ГОСТ 2246—70 холоднотянутая сварочная проволока маркируется следующим образом: малоуглеродистая — Св-08, Св-08А, Св-08АА, Св-08ГА и СВ-10Г2; легированная — Св-08ГС, Св-12ГС, Св-08Г2С, Св-10ГН, Св-08ГСМТ и т. д. (всего 30 марок); высоколегированная Св-12Х11НМФ, Св-10Х11НВМФ, Св-12X13, Св-20Х13, Св-06Х14, Св-08Х14ГНТ и т. д. (всего 41 марка).

Общие требования к электродам

Согласно ГОСТ 9466—75 по назначению электроды подразделяются для сварки: У — углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с σ_в≤600 МПа; Л — легированных конструкционных сталей с σ_в≤600 МПа, Т — легированных теплоустойчивых сталей, В — высоколегированных сталей с особыми свойствами.

Электроды для сварки стали подразделяются на типы — по ГОСТ 9467—75 и ГОСТ 10052—75 и на марки — по стандартам или ТУ (при этом каждому типу электрода может соответствовать одна или несколько марок).

По толщине покрытия в зависимости от отношения D/d_э (D — диаметр покрытия, d_э — диаметр электрода, определяемый диаметром стержня) электроды подразделяют:

М — с тонким (D/d_э≤1,20), С — со средним (l,20 _э≤1.45), Д — с толстым (l,45 _э≤l,80) и Г — с особо толстым (D/d_э>1,80) покрытием.

В зависимости от покрытия электроды подразделяют на виды: А (кислое покрытие), Б (основное покрытие), Ц (целлюлозное), Р (рутиловое) и П (покрытия прочих видов). При покрытии смешанного вида используют соответствующее двойное обозначение. При наличии в покрытии железного порошка в количестве >20 % к обозначению вида покрытия добавляется буква Ж.

По допустимым пространственным положениям сварочные электроды подразделяют на группы: 1 — для всех положений; 2 — для всех положений, кроме сварки вертикальной «сверху вниз»; 3 — для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального «снизу вверх»; 4 — для нижнего и нижнего «в лодочку».

По роду и полярности применяемого I_св, а также по номинальному напряжению U_х.х используемого источника питания сварочной дуги переменного тока частотой 50 Гц электроды подразделяют в соответствии с табл. 1.1.

Структура условного обозначения электродов согласно ГОСТ 9466—75 показана на рис. 1.1. Полное условное обозначение электрода должно быть указано на этикетках или в маркировке коробок, пачек и ящиков с электродами.

Типы покрытых электродов для сварных конструкционных и теплоустойчивых сталей

Требования к металлическим покрытым электродам для РДС углеродистых, низколегированных и легированных конструкционных, а также легированных теплоустойчивых сталей устанавливает ГОСТ 9467—75.

Электроды для сварки конструкционных сталей подразделяют на следующие типы по механическим свойствам металла шва, наплавляемого металла и сварных соединений при нормальной температуре:

— Э38, Э42, Э46 и Э50 —для сварочных углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с σ_в≤500 МПа;

— Э42А, Э46А и Э50А —для сварочных углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с σ_в≤500 МПа, когда к металлу шва предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости;

— Э55 и Э60 — для таких же сталей с σ_в = 500÷600 МПа;

— Э70, Э85, Э100, Э125, Э150 —для сварочных легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности с σ_в≥600 МПа.

Химический состав металла, наплавленного электродами указанных выше типов, должен соответствовать требованиям стандартов или ТУ на электроды конкретных марок. Механические свойства металла шва, наплавленного металла и сварочного соединения должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 1.2.

Примечания: 1. Для электродов типов Э38, Э42. Э46. Э50. Э42А, Э46А, Э50А, Э55 и Э60 приведенные значения механических свойств установлены в состоянии после сварки, без ТО (термической обработки). После ТО механические свойства для электродов перечисленных типов должны соответствовать требованиям стандартов.
2. Для электродов типов Э70, Э85, Э100, Э125 и Э150 приведенные значения механических свойств установлены для металла шва и наплавленного металла после ТО по режимам, регламентированным стандартами или ТУ на электроды конкретных марок. Механические свойства металла шва и наплавленного металла в состоянии после сварки для электродов перечисленных типов должны соответствовать требованиям стандартов или ТУ на электроды конкретных марок.
3. Показатели механических свойств сварных соединений, выполненных электродами типов Э70, Э85, Э100, Э125 и 3150 с d_э≤3 мм. должны соответствовать требованиям стандартов или ТУ на электроды конкретных марок.

Согласно ГОСТ 9466—75, в условном обозначении электродов группа индексов, указывающих характеристики наплавленного металла и металла шва, в знаменателе (см. рис. 1.1) записывается так: первые два указывают минимальное значение σ_в, а третий — условно характеризует минимальные значения одновременно относительного удлинения δ₅ и критическую температуру хрупкости Т_x (табл. 1.3). При этом характеристики механических свойств определяются согласно требованиям ГОСТ 9466—75.

Электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей

По ГОСТ 9467—75 эти электроды в зависимости от химического состава подразделяют на следующие типы: Э-09М, Э-09МХ, Э-09Х1М, Э-05Х2М. Э-09Х2М1, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э-10ХЗМ1БФ, Э-10Х5МФ.

Химический состав металла, наплавленного электрода для сварочной легированной теплоустойчивой стали, а также механические свойства наплавленного металла или металла шва должны соответствовать нормам, приведенным в табл. 1.4.

Примечания: 1. Приведенные значения механических свойств установлены для металла шва и наплавленного металла после ТО по режимам, регламентированным стандартами или ТУ на электроды.
2. Показатели механических свойств сварных соединений, выполненных электродами с d _э 6 мм накладывают многослойные швы; процесс ведут с интервалом между наложением слоев. Обязательно накладывают отжигающий валик. Конструкции из закаливающихся сталей после сварки подвергают термической обработке.

Технология сварки теплоустойчивых молибденовых и хромомолибденовых сталей

Сборку конструкций выполняют без подкладных колец, с помощью приспособлений, исключающих прихватку или сводящих число прихваток к минимуму. Желательна разделка кромок с криволинейным скосом.

Перед сваркой при толщине металла δ_ме≥10 мм необходим предварительный, а в процессе сварки — сопутствующий подогрев. Последний исключают в тех случаях, когда сварку ведут два сварщика. Сварку выполняют постоянным током обратной полярности.

При δ_ме≥5 мм применяют многослойную сварку. При сварке вертикальных стыков с δ_ме>30 мм, а также горизонтальных стыков усиление шва выполняют несколькими валиками. Последним накладывают отжигающий валик. После сварки проводят термическую обработку (высокий отпуск).

Некоторые марки электродов для сварки легированных теплоустойчивых сталей приведены в табл. 1.12.

* Сварка на постоянном токе обратной полярности.

Технология сварки высоколегированных сталей

Сварку выполняют специальными электродами (табл. 1.13) на постоянном токе обратной полярности; I_св на 10—20 % меньше, чем для малоуглеродистой стали. Сварку выполняют короткой дугой без поперечных колебаний конца электрода. Применяют укороченные электроды малого диаметра. Корень шва сваривают электродом с d_э=2÷З мм.

Сварку ведут на повышенных скоростях, многослойными швами с большим интервалом времени между наложением отдельных слоев.

Аустенитные стали при сварке усиленно охлаждают; швы аустенитных сталей, обращенные к агрессивной среде, сваривают в последнюю очередь. Дугу зажигают на шве, кратеры тщательно заплавляют.

Хромистые стали сваривают с подогревом до 200—400°С, после сварки охлаждают до 150—200°С и проводят высокий отпуск (нагрев в печи до 720—750°С с выдержкой в течение 5 мин на δ_ме=1 мм, но не менее 1 ч, с последующим охлаждением на воздухе; при содержании 17—20% Сr выдержку увеличивают до 10 мин на каждый миллиметр слоя δ_ме).

Окалиностойкие стали после сварки отпускают при 650°С. Ферритные стали (Х25, Х30) нагревают до 800—850°С и охлаждают в воде. Термическую обработку аустенитных сталей выполняют только для выравнивания структуры шва и основного металла и для предупреждения межкристаллитной коррозии (стабилизирующий отжиг — нагрев в течение 2—3 ч при 850—900°С или закалка в воду после нагрева до 1050—1100°С). Высокомарганцовистую аустенитную сталь (Г13Л) сваривают в закаленном состоянии (последнее определяют с помощью магнита — закаленная сталь немагнитна). Аустенитные стали подвержены сильному короблению, поэтому их сваривают с применением различных зажимов или обратно-ступенчатым способом и т. п.

Плазменная сварка является передовой технологией плавления металла, когда нагрев происходит от воздействия плазменной дуги. В основе функционирования подобной технологии сварки лежит значительный нагрев рабочего газа и его ионизация, после чего он с высокой скоростью выпускается тонкой струёй прямо на объект сварки через плазмотрон. Плазменная сварка служит одним из наиболее качественных, технологичных и быстрых методов сварки металла. Поэтому плазменная сварка применяется там, где требуется сложная и очень точная работа с металлом: приборостроение, автомобилестроение, авиастроение, машиностроение, химические отрасли промышленности и т.п. Плазменная сварка обеспечит наиболее качественное производство, повысит степень автоматизации производственного процесса, сократит использование электроэнергии. В значительной степени качество работы с плазменной сваркой зависит от умения и опыта самого сварщика. Плазменная сварка относится к специальному оборудованию, поэтому её продажа осуществляется только в соответствующих торговых точках.

Отличие плазменной сварки от электродуговой.

От электродуговой сварки сварка плазменная отличается по нескольким показателям. У плазменной сварки выше концентрация энергии в точке воздействия на металл и её можно очень точно дозировать, поэтому такая сварка эффективнее и быстрее. Кроме того, так как источником энергии плазменной сварки выступает электрический ток, энергия которого ионизирует накопленный рабочий газ, такая сварка имеет много достоинств, эффективна и обеспечивает высочайшее качество получаемых сварочных швов, которые не требуют дополнительной коррекции. Так как весь разогрев сосредоточен в очень узкой области, не затрагивая остальное пространство, то температурные деформации, характерные для других типов сварки, минимальны.

Некоторые функции плазменной сварки по праву уникальны. Она способна делать швы с минимальной шириной, а сама скорость сварки поразительна и составляет 15-50 м/ч, что недостижимо другими типами сварки. Плазменная сварка способна также резать и спаивать металл. Этот тип сварки с успехом применяется крупными предприятиями, которые стремятся значительно повысить качество выпускаемой продукции и снизить затраты на рабочую силу.

В итого можно сказать, что за плазменной сваркой будущее. Такие устройства дают удобство, экономичность и высокое качество проводимых работ, а непревзойдённая надёжность сварочных агрегатов приводит к вытеснению традиционных способов сварки применяемых металлов.

Плазменная резка металла.

В современном мире стали необходимы такие методы резки металла, при которых не только будет достигаться высокая производительность, но и высокое качество и точность получаемого реза. В условиях опытно-промышленных предприятий основное внимание уделяют качеству реза и точности изготовления деталей. В этом случае обычные отрезные станки и ленточные пилы не могут удовлетворить столь жестким требованиям. Методом, который полностью отвечает всем условиям опытно-промышленного мелкосерийного производства, можно смело считать лазерную резку.

Преимущества применения оборудования для лазерной резки.

Преимуществ обработки металла при помощи оборудования для лазерной резки весьма много. Но большинство из них обуславливаются не только особой технологией, но и оборудованием для лазерной резки. Последнее обладает множеством достоинств, благодаря которым технологический процесс становится более совершенным:

• Высокая точность разреза сделанного лазерным лучом.
• Высокая производительность. Это обуславливается тем, что мощность лазерного излучения очень высока.
• Простота управления. Осуществлять операцию на оборудовании для лазерной резки очень легко.
• В большей степени, процесс этот автоматизирован.
• Возможность обрабатывать контуры любой сложности. Благодаря современной технологии лазерной резки, можно обрабатывать сложный контур и плоских, и объёмных заготовок и деталей. Например, можно резать не только листовой материал, но и трубы, балки, двутавры и т. д.
• Лёгкость перенастройки. Гибкость. Данное достоинство актуально в случае снижения серийности производства. Если требования к детали изменились, то настройка оборудования для лазерной резки по новым параметрам не составит труда. Благодаря этому, также возможно изготавливать изделия по индивидуальным заказам.
• Возможность осуществлять лазерную резку большого спектра металлов. Технология данного процесса позволяет осуществлять раскрой практически любых чистых металлов и различных сплавов.
• Практически безотходное производство.
• Благодаря высокой точности лазерной резки, обрабатываемый материал практически не имеет отходов по завершению процесса. Это особенно актуально при работе с дорогостоящими металлами редких групп.
• Отсутствие механического контакта. Это позволяет получать высокое качество при лазерной резки хрупких и легко деформируемых материалов.
• Удобство управления. Оборудование для лазерной резки имеет структуру открытого типа, что делает управление более комфортным.

Правда, есть у оборудования для лазерной резки и некоторые недостатки, среди которых: невозможность обработки материалов толщиной выше 25 мм, сложность резки меди (луч отражается от поверхности). В остальных случаях данный метод является наиболее эффективным способом резки материалов на сегодняшний день.

Газовая сварка и резка металла — особенности процесса

Газовую сварку можно назвать уже достаточно старой технологией, которая используется сравнительно давно и, главное, не имеет альтернативы по широте сферы применения.

К основным достоинствам газовой резки и сварки металла относятся:

• Относительно низкая стоимость оборудования и расходных материалов.
• Полная автономность и независимость от дополнительных источников энергии.
• Простота конструкции газосварочных аппаратов.
• Простота регулировки температуры и создания оптимальных условий для сварки и резки металла.

Конечно, при всех достоинствах, есть у сварки этого типа и несколько недостатков, к главному из которых можно отнести необходимость работы с взрывоопасными газами, относительно низкая скорость проведения работы и громоздкость сварочной установки.

Газовая сварка и резка металлов основана на расплавлении металла в месте воздействия пламени горелки. Если речь идет о необходимости получить сварное соединение, как правило, используется дополнительна присадочная проволока, которая, расплавляясь и проникая между стыками металлических деталей, делает места соединения герметичными и прочными. В ряде случаев технология газовой сварки с предварительной обработкой торцов соединяемых деталей позволяет обойтись без использования присадочного материала.

Процесс газосварки заключается в расплавлении кромок соединяемых деталей до создания так называемой ванночки с расплавом, куда дополнительно расплавляется металл присадочной проволоки.

Процесс газовой сварки требует от рабочего высокой квалификации, поскольку несоблюдение температурного режима, поспешность проведения работ или перегрев зоны сварки отрицательно влияют на качество шва, как в части его прочностных характеристик, так и в плане герметичности.

По сравнению со сваркой, газовая резка металла выглядит значительно проще, проводится с использованием того же оборудования. Единственным отличием является необходимость установки более высокой температуры, а в ряде случаев, если речь идет о резке металла, который вступает в реакцию горения ниже температуры плавления, в повышенной подаче кислорода через горелку. В этом случае процесс резки идет более эффективно за счет образования дополнительной теплоты в результате горения металла.

Электродуговая сварка — основы технологии

Технологии работы с металлами улучшаются и заменяются лучшими вариантами. Ежедневно исследователи и ученые делают новые открытия в сфере работы с металлами, которые помогают использовать их в своих целях всё эффективнее. На сегодняшний день известно множество видов сварки, об одном из которых пойдет речь в следующей статье.

Сущность электродуговой сварки

Данный вид сварки предполагает возникновение электрической дуги между электродом и свариваемой деталью. Происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Температура электрической дуги может составлять до 7000°С, а это – температура плавления всех известных на сегодняшний день металлов. Этот факт позволяет использовать электродуговую сварку эффективно в очень широком спектре возникающих ситуаций.

Такую сварку выполняют при наличии очень мощного источника тока, но при этом с невысоким напряжением. Ток от источника подается сразу в два места – на сварочный электрод и на саму заготовку. При их контакте и «рождается» электрическая дуга, благодаря которой происходит сваривание.

Под действием высочайших температур электродный металл и свариваемая деталь плавятся, образую, так называемую, сварочную ванну. Сварочная ванна – это область, где свариваемый металл достиг точки плавления и куда в результате соединяется присадочный материал. Внутри этой области электрод контактирует со свариваемым металлом, образуется шлак, который, поднимаясь на поверхность, образует защитную пленку. После всего процесса происходит затвердевание, образуется сварное соединение.

Для того, чтобы электрическая дуга стала устойчивее, эффективнее и не гасла, в состав электрода добавляются различные элементы, которые отличаются высоким уровнем ионизации – калий, натрий и т.д. А так же, для зашиты сварного шва от окисления, могут быть использованы различные газы – гелий, аргон, углекислый газ.

Свойства электрической дуги

Сварочная дуга – самый главный элемент всего процесса сварки. Она возникает в среде газов и, по сути, является электрическим разрядом. Сама дуга имеет электрическое поле и именно благодаря ему, в дуге способен перемещаться ток — постоянный пряой, постоянный обратный, либо же переменный.

Одной из самых важных характеристик электрической дуги является расстояние между двумя контактирующими электродами. Это расстояние между двумя электродами, по которому движется ток, называется дуговым диапазоном. Наличие тока в такой области возможно только благодаря наличию в этой цепи заряженных частиц, то есть, ионов и электронов.

Классификация электродуговой сварки

Классификация электродуговой сварки выполняется в зависимости от степени механизации процесса, рода тока и полярности, типа сварочной дуги и др.

При сварке могут быть использованы электроды двух типов:

1. Плавящиеся – в таком случае создание сварного соединения выполняется за счет расплавления самого электрода.
2. Неплавящиеся – в этом случае сварной шов образуется благодаря расплавлению вспомогательных элементов – проволки, прутков и др. Их вводят в саму сварочную ванну.

По степени механизации существуют:

• Ручная электродуговая сварка. Процессы, необходимые для образования качественного сварного шва происходят вручную, без использования механизмов и специальных приборов.
• Полуавтоматическая электродуговая сварка. В данном случае, процесс подачи электродной проволоки в сварочную ванну происходит с использованием механизмов, а остальные процессы происходят вручную.
• Автоматическая электродуговая сварка. Противоположность ручной сварки, все процессы происходят автоматически с использование механизмов.

По типу дуги классифицируют:

1. Дуга прямого действия. Дуга возникает при взаимодействии между электродом и металлом.
2. Дуга косвенного действия. Дуга возникает между двумя электродами.

По роду тока классифицируют:

• Дуга, питаемая постоянным током прямой полярности.
• Дуга, питаемая током обратной полярности.
• Дуга, питаемая переменным током.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Технология электродуговой сварки

Принцип работы дуговой сварки отличается простотой и элементарной электрической схемой: от баласного инвертора или трансформатора ток подается к “держаку”, состоящему из трех жестких жил – катода, анода и фазной перемычки.

Между “плюсом” и “минусом” зажимается электрод. От сварных поверхностей необходимо пустить заземляющий провод, для того, чтобы контур “сварная поверхность – баласник” был замкнутым.

Также очень важно помнить о заземлении при выполнении сварных наплавок на подшипник, так как при воздействии РДС на подшипник могут возникнуть блуждающие токи, что приведет к поломке подшипниковой обоймы при эксплуатации.

Баласник и инвертор устроены таким образом, что при повышении тока и уменьшении напряжения сварочный аппарат работает на сварку, при пропорциональном изменении параметров на резку металла.

Виды электродов:

• электрод в силикатной обсыпке. Такие электроды служат для соединения или резки, являются самыми распространенными. Выполняются в различных диаметрах: 3 и 4 миллиметра для грубых и более тонких работ;
• вольфрамовые электроды. Такими электродами пользуются для того, чтобы варить цветные металлы или разнородные поверхности.Электроды из вольфрама не плавятся, благодаря свойствам металла, но создают достаточную температуру для использования присадочных прутков.
• электроды в стеклянной обсыпке. Такие электроды чаще всего используются для электродуговой сварки труб, так как шлаковый шлейф отстает самостоятельно, сбивать его не требуется, соответственно уменьшается риск повреждения трубы при ударе.

Сварочный карандаш по внешнему виду представляет трубку или стержень, который туго заполнен сухим спрессованным горючем веществом, вещество при сгорании образует номинальное количество тепла, которого достаточно для оплавления металлических кромок и возникновения сварочной ванны.

Полуавтоматическая сварка в защитной газовой среде, широко применяется при кузовном ремонте на специализированных СТО, при строительно-монтажных работах и многих других областях производства. Подробнее читайте здесь.

Характеристики электрической дуги

Электрическая дуга, которая формируется при помощи сварочного аппарата, – это, по сути, электрический разряд, протекающий в среде газов. Электрический ток, который перемещается в ней, получает такую возможность благодаря наличию в ней электрического поля. Такую дугу в целях упорядочения терминологии принято называть сварочной.

Сварочная дуга, которая является основным элементом формируемой электрической цепи, характеризуется снижением напряжения. Если сварочный электрод подсоединяется к плюсовому контакту сварочного аппарата, его называют анодом, если к минусовому — катодом. При выполнении электродуговой сварки с использованием переменного тока катоды и аноды попеременно меняются местами.

Важнейшим параметром сварочной дуги является расстояние между взаимодействующими электродами. Такой промежуток, по которому и протекает электрический ток, называется дуговым. Протекание электрического тока по такому промежутку возможно только в том случае, если в нем присутствуют заряженные частицы — электроны и ионы. Изначально, естественно, таких частиц в данном промежутке не существует. Чтобы они появились, необходимо, чтобы был запущен процесс ионизации.

Структура дуговой сварки

Ионизация дугового промежутка происходит следующим образом: с поверхности катода начинают испускаться электроны, которые и заряжают пары и газы, образующиеся над сварочной ванной. Сварочная дуга бывает:

• сжатого типа (ее сечение можно изменять при помощи сопла сварочного аппарата, величины электромагнитного поля, параметров газового потока);
• свободной (ее еще называют дугой прямого действия — параметры дуги данного типа не регулируются, они неизменны).

Этапы работ

Опытные сварщики советуют новичкам обернуть кабель держака вдоль предплечья, помогая удерживать его прижатием руки к туловищу. В результате кисть остается относительно свободной и расслабленной, что приведет к меньшей усталости.

Зажигание дуги происходит либо постукиванием, либо чирканьем электрода о поверхность металла. Несмотря на сложность описания и используемых терминов, навык зажигания и последующего удержания дуги появляется сразу, буквально после второй-третьей попытки.

Справедливо утверждение, что процесс резки проще выполнения сварки, поэтому не предъявляет каких-либо завышенных требований к качеству работ. Для осваивания азов использования инвертора резка металла подходит оптимальным образом. При наличии некоторой практики края реза становятся плавными и ровными.

Ток на инверторе устанавливается исходя из размера электродов, толщины стали и вида разреза, которых различают четыре разновидности:

• разделительная резка. Лист материала устанавливается в такое положение, при котором создаются условия для беспрепятственного вытекания из места разреза. При вертикальном резе процесс выполняется сверху вниз. При горизонтальном расположении металла рез желательно вести от кромки. При больших размерах листа допускается начинать рез в его середине, предварительно выполнив отверстие. Оптимальным вариантом считается использование электрода, диаметр которого больше толщины разрезаемого металла. В этом случае электрод располагается перпендикулярно плоскости листа и перемещается вдоль линии планируемого разреза;
• поверхностная резка. Применяется значительно реже и используется для выполнения канавок на поверхности металла, а также для удаления дефектов. Электрод должен быть наклонен к поверхности на 5-10 градусов. Его перемещение осуществляется с частичным погружением в образующуюся в процессе резки полость. Если требуется широкая канавка, достаточно при движении электрода выполнять поперечные колебания необходимого размера;
• резка отверстий. Процесс достаточно прост — сначала выполняется небольшое отверстие, которое постепенно расширяется до нужных размеров. Положение электрода при этом — практически перпендикулярное поверхности металла, при этом допускаются незначительные отклонения.

При выполнении резки металла при помощи сварочного инвертора необходимо учитывать следующие моменты:

• технология не позволяет выполнить аккуратную линии реза (как при плазменной резке), что серьезно ограничивает область применения;
• для резки тонкого металла требуется большая сила тока;
• при отсутствии специальных электродов предназначенных для резки металла, могут использоваться обычные. Зачастую в работу идут даже старые, непригодные для сварки. Главное требование — необходимый диаметр электродов (для тонкого листа используется так называемая тройка, то есть диаметр электрода составляет 3 мм, для металла большой толщины — четверка и пятерка, то есть диаметром электродов равен соответственно 4 и 5 мм).

Использование приведенных выше рекомендаций и правил позволит освоить резку металла собственными силами быстро и без проблем.