Первый метод дуговой сварки был разработан в 19 веке и приобрел коммерческое значение в судостроении на протяжении Второй мировой войны. В настоящее время это остается важным процессом как для автомобилей, так и для изготовления стальных конструкций. Это один из самых известных методов сварки, используемых для соединения металлов в промышленности. В этом виде сварки соединение может быть выполнено путем плавления металла с помощью электричество . По этой причине она называется электрической дугой. Основное преимущество этой сварки заключается в том, что для сварки можно легко добиться высокой температуры. Температурный диапазон дуговой сварки составляет от 6 до 7 градусов по Цельсию. В этой статье обсуждается обзор электродуговой сварки.
Что такое электродуговая сварка?
Определение дуговой сварки - это процесс сварки, который используется для сварки металлов с помощью электричества, чтобы генерировать достаточно тепла для размягчения. металл , а также при охлаждении размягченного металла происходит сварка металлов. Этот вид сварки использует источник питания чтобы образовать дугу между металлической палкой и основным материалом, чтобы смягчить металлы в конце контакта.
Электродуговая сварка
Эти сварщики могут использовать либо DC иначе AC , & электроды, подобные расходным материалам, в противном случае не являются расходными материалами. Как правило, место сварки можно защитить каким-либо защитным газом, шлаком или паром. Этот процесс сварки может быть ручным, полностью или полуавтоматическим.
Принципиальная электрическая схема
В процессе дуговой сварки тепло может генерироваться за счет электрической дуги, зажженной между электродом и заготовкой. Электрическая дуга - это светящийся электрический разряд между двумя электродами с использованием ионизированного газа.
Любой тип техники дуговой сварки зависит от электрической цепи, которая в основном включает в себя различные части, такие как источник питания, заготовку, сварочный электрод и электрические кабели для подключения электрода, а также заготовки к источнику питания.
Схема дуговой сварки
В цепь обмотки электрической дуги может образовываться электрической дугой между электродом или заготовкой. Температура дуги может достигать 5500 ° C (10000 ° F), чего достаточно, чтобы совместить края заготовки.
Когда необходимо длинное соединение, дугу можно перемещать по линии соединения. Сварочная ванна на передней кромке растворяет свариваемую поверхность, как только задний край ванны затвердевает, образуя соединение.
Если для улучшенного сцепления необходим присадочный металл, проволоку можно использовать вне материала, который подается в область дуги, которая растворяет и нагружает сварочную ванну. Химический состав присадочного металла зависит от химического состава заготовки.
Расплавленный металл в сварочной ванне может быть химически активным и реагировать через окружающую атмосферу. Следовательно, сварной шов может быть заражен оксидом, а также включением нитрида, что ослабит его механические свойства. Таким образом, сварочную ванну можно защитить с помощью нейтральных защитных газов, таких как гелий, аргон и защитных флюсов от загрязнения. Для зоны сварного шва экраны поставляются в виде флюсового покрытия для электрода, в противном случае - в других формах.
Принцип работы
В принцип работы дуговой намотки То есть в процессе сварки тепло может генерироваться за счет зажигания электрической дуги между заготовкой, а также электродом. Это светящийся электрический разряд между двумя электродами в ионизированном газе.
В оборудование для дуговой сварки в основном включает в себя машину переменного тока, иначе машину постоянного тока, электрод, держатель для электрода, кабели, Разъемы для кабеля, зажимов заземления, отбойного молотка, шлема, проволочной щетки, ручных перчаток, защитных очков, рукавов, фартуков и т. д.
Виды дуговой сварки
Дуговая сварка подразделяется на различные типы, в том числе следующие.
- Плазменная сварка
- Дуговая сварка металла
- Углеродная дуговая сварка
- Газовая вольфрамовая дуговая сварка
- Газовая дуговая сварка металла
- Дуговая сварка под флюсом
- SMAW - Дуговая сварка защищенного металла
- FCAW (порошковая сварка)
- Электрохирургическая сварка (ESW)
- Дуговая сварка шпилек
Плазменная сварка
Плазменно-дуговая сварка (PAW) аналогична GTAW или газовой сварке вольфрамом. При таком способе сварки дуга будет возникать между рабочей частью, а также вольфрамовым электродом. Основное различие между плазменно-дуговой сваркой и газовой сваркой вольфрамом заключается в том, что электрод расположен внутри горелки для плазменно-дуговой сварки. Он может нагревать газ при температура 30000oF и превратить его в плазму, чтобы атаковать область сварки.
Дуговая сварка металла
Процесс металлической дуговой сварки (MAW) в основном использует металлический электрод для процесса сварки. Этот металлический электрод может быть либо расходным, либо неплавящимся в зависимости от требований. Большинство используемых расходуемых электродов можно покрыть флюсом, и главное преимущество этого типа сварочного процесса заключается в том, что он требует более низкой температуры по сравнению с другими.
Углеродная дуговая сварка
В процессе дуговой сварки углеродом (CAW) в основном используется углеродный стержень, такой как электрод, для сварки металлического соединения. Этот вид дуговой сварки является старейшим процессом дуговой сварки и требует высокого тока и низкого напряжения для образования дуги. В некоторых случаях дуга может возникать между двумя угольными электродами, которые называются двойной угольной дугой.
Газовая вольфрамовая дуговая сварка
Сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW) также называется сваркой вольфрамовым электродом в среде защитного газа (TIGW). В этом типе процесса сварки для сварки материала можно использовать неплавящийся вольфрамовый электрод. Электрод, который используется при этой сварке, может быть окружен газами, такими как аргон, гелий и т. Д. Эти газы будут защищать область сварного шва от окисления. Этот вид сварки можно использовать для сварки тонких листов.
Газовая дуговая сварка металла
Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) также называется сваркой металла в инертном газе (MIGW). В нем используется свежий металлический электрод, защищенный газом, таким как гелий, аргон и т. Д. Эти газы защищают зону соединения от окисления и создают несколько слоев сварочного материала. В этом типе процесса дуговой сварки можно постоянно подавать присадочную проволоку с использованием неплавящегося металлического электрода для сварки металла.
Дуговая сварка под флюсом
Дуговая сварка под флюсом (SAW) может широко использоваться в автоматических методах сварки. В этом способе сварки электрод полностью погружен в гранулированное покрытие флюса, и этот флюс может быть электрический проводник что не будет препятствовать электроснабжению. Твердое покрытие из флюса защищает расплавленный металл от ультравысокого излучения и атмосферы.
SMAW - Дуговая сварка защищенного металла
Термин SMAW означает «дуговая сварка защищенного металла», которую также называют дуговой сваркой штучной сваркой под флюсом или ручной дуговой сваркой металла (MMA / MMAW). Этот вид сварки используется, когда дуга возникает между заготовкой и металлическим стержнем. Таким образом, поверхность обоих из них может растворяться, образуя сварочную ванну.
Когда флюсовое покрытие сразу плавится на стержне, он образует шлак и газ, защищающие сварочную ванну от окружающей среды. Это гибкий метод, подходящий для соединения таких материалов, как черные и цветные, через толстый материал во всех местах.
FCAW (порошковая сварка)
Этот вид сварки является альтернативой дуговой сварке защитным металлом. Эта дуговая сварка порошковой проволокой работает как с электродом, так и со стабильным источником питания, что обеспечивает стабильную длину дуги. Этот метод работает с использованием защитного газа или газа, который образуется через флюс, чтобы обеспечить защиту от заражения.
Электрохирургическая сварка (ESW)
При этом виде сварки тепло выделяется током и проходит между присадочным металлом, а также обрабатываемой деталью с помощью расплавленного шлака на поверхность сварного шва. Здесь сварочный флюс используется для заполнения промежутка между двумя деталями. Этот вид сварки может быть начат с дуги между электродом или заготовкой.
Дуга генерирует тепло для плавления флюсового порошка и образования расплавленного шлака. Здесь шлак имеет меньшую электропроводность, которая может поддерживаться в жидком состоянии из-за тепла, выделяемого посредством электрического тока. Шлак нагревается до 3500 ° F, и этого достаточно для плавления краев заготовки и расходуемого электрода. Капли металла будут падать в сторону сварочной ванны и соединять детали. Этот вид сварки применяется в основном к стали.
Дуговая сварка шпилек
Этот вид сварки чрезвычайно надежен и используется в самых разных областях. Этот метод используется для сварки металла любого размера с деталью с максимальным проваром.
Этот тип сварки может создавать жесткие односторонние сварные швы на основном металле толщиной 0,048 дюйма. Эта дуга может быть сформирована при использовании металлических крепежных наконечников источника постоянного тока и пистолета для приварки шпилек. В этой сварке используются три распространенных метода, например, дуговая сварка, приварка шпилек короткой дугой и газовая дуга.
Метод протянутой дуги работает с флюсом, закрепленным внутри шпильки, для очистки поверхности металла на протяжении всей сварки. Во время дуги флюс может испаряться и реагировать через загрязняющие элементы в окружающей среде, поддерживая чистоту области сварного шва.
Метод короткой дуги похож на метод вытянутой дуги, за исключением того, что он не использует флюсовую нагрузку, иначе наконечник. Таким образом, этот метод обеспечивает самое короткое время сварки по сравнению с методами дуговой приварки шпилек. Метод газо-дугового стержня работает через статический защитный газ без наконечника или флюса, что упрощает автоматизацию.
Другие виды дуговой сварки
Мы знаем, что в большинстве отраслей используется конструкция из металла, и выше описаны наиболее часто используемые виды сварки. Но несколько других методов также позволяют сваривать два или более металлов вместе, как показано ниже.
Электронно-лучевая сварка
EBM или электронно-лучевая сварка используется для соединения металлов там, где электронные волны зажигаются с высокой скоростью, для сварки одной поверхности металла с другой. Как только электронная волна ударяет по своей цели, пораженное пятно расплавляется ровно настолько, чтобы соединить соседнюю часть на месте.
Этот вид сварки очень популярен в промышленной сфере. Этот метод особенно полезен для производителей аэрокосмической и автомобильной промышленности, которые используют эту сварку для соединения нескольких металлических деталей в грузовиках, автомобилях, самолетах и космических кораблях. Из-за природы электронно-лучевой сварки, основанной на вакууме, метод безопасен для работы в кризисных условиях в пустующих домах и зданиях.
Сварка атомарным водородом
Сварка AHW или атомарным водородом - это старый метод соединения металлов, который часто выпадает из кромки для более эффективных методов, таких как газовая дуговая сварка. Одна из областей, где автоматическая водородная сварка все еще известна, - это сварка вольфрама. Поскольку вольфрам очень чувствителен к нагреву, эта сварка безопасна для этого метода.
Электрошлаковая сварка
Это быстрая сварка, изобретенная в 1950-х годах. Этот вид сварки позволяет соединить тяжелые металлы в оборудовании и машинах в промышленности. Как следует из названия, он взят из медных держателей воды, вложенных в инструмент, который используется для электрошлаковой сварки. Вода препятствует просачиванию жидкого шлака в другие области на протяжении всего сеанса сварки.
Углеродная дуговая сварка
CAW или угольная дуговая сварка - это метод склеивания, используемый для соединения металлов при температурах выше 300 градусов Цельсия. При этом типе сварки дуга может образовываться между электродами, а также на поверхностях металла. Когда-то этот метод был популярен, но теперь он стал устаревшим - сварка двойной угольной дугой.
Кислородно-топливная сварка
Этот вид сварки - это метод, в котором для плавления металла в форму используется кислород и жидкое топливо. Французские инженеры Шарль Пикар и Эдмон Фуше были изобретены в 20 веке. В этом процессе температура, генерируемая кислородом, используется на участках поверхности металла. Эта сварка проводится в помещении.
Точечная сварка сопротивлением
Точечная сварка сопротивлением используется там, где тепло соединяет поверхности металла. Тепло может вырабатываться за счет сопротивления электрических токов. Этот вид сварки относится к группе методов сварки, называемых контактной сваркой сопротивлением.
Сварка контактным швом
Сварка контактным швом - это технология, при которой происходит нагревание соприкасающихся металлических поверхностей за счет связанных свойств. Этот вид сварки начинается с одной стороны стыка и работает в своем режиме с другой стороны. Таким образом, этот метод в основном зависит от двойных электродов, которые обычно изготавливаются из медного материала.
Проекционная сварка
Проекционная сварка - это метод, ограничивающий нагрев в определенной области для размещения. Этот метод очень распространен в проектах, в которых используются шпильки, гайки и другие металлические крепежные детали с резьбой, проволока и перекрещенные стержни.
Холодная сварка
Альтернативное название этой сварки - контактная сварка. Этот вид сварки используется для соединения поверхностей металлов без плавления под действием тепла.
Преимущества дуговой сварки
К преимуществам дуговой сварки в основном можно отнести следующее.
- Дуговая сварка отличается высокой скоростью и эффективностью.
- В его состав входит простой сварочный аппарат.
- Его просто передвигать.
- Дуговая сварка образует физически прочную связь между свариваемыми металлами.
- Обеспечивает надежное качество сварки
- Дуговая сварка обеспечивает превосходную сварочную атмосферу.
- В источник питания сварка не требует больших затрат.
- Эта сварка - быстрый и последовательный процесс.
- Сварщик может использовать обычный домашний ток.
Недостатки дуговой сварки
К недостаткам дуговой сварки можно отнести следующее.
- Для выполнения дуговой сварки необходим высококвалифицированный оператор.
- Скорость осаждения может быть неполной, так как покрытие электрода имеет тенденцию гореть и уменьшаться.
- Длина электрода составляет 35 мм, и его необходимо менять на протяжении всей производительности.
- Они не чисты для химически активных металлов, таких как титан и алюминий.
Приложения
Области применения дуговой сварки включают следующее.
- Используется при сварке листового металла
- Для сварки тонких, черных и цветных металлов
- Используется для проектирования сосудов под давлением и под давлением
- Развитие трубопроводов в промышленности
- Используется в автомобильной и домашней отделке.
- Отрасли судостроения
- Используется производителями самолетов и авиакосмической отрасли
- Реставрации авто кузова
- Железные дороги
- Такие отрасли, как строительство, автомобилестроение, механика и др.
- Газовая вольфрамовая дуговая сварка используется в аэрокосмической промышленности для соединения многих областей, например листового металла.
- Эти сварочные работы используются для ремонта штампов, инструментов и в основном на металлах, изготовленных из магния и алюминия.
- Большинство обрабатывающих производств используют GTAW для сварки тонких деталей, особенно цветных металлов.
- Сварка GTAW используется там, где требуется высокая стойкость к коррозии и растрескиванию в течение длительного периода.
- Используется в производстве космических аппаратов.
- Используется для сварки деталей малого диаметра, тонкостенных труб, что делает его применимым в велосипедной промышленности.
Таким образом, речь идет об электродуговой сварке, и это гибкий метод сварки. Электрический приложения для дуговой сварки участвуют в обрабатывающей промышленности для создания прочных соединений по всему миру благодаря таким характеристикам, как простота и превосходная эффективность сварки. Он наиболее широко используется в различных отраслях промышленности для защиты других ремонтных работ, таких как автомобилестроение, строительство, судостроение и авиакосмическая промышленность. Вот вам вопрос, в каком диапазоне температур дуговой сварки?
