Разновидности и особенности сварки неплавящимся электродом в среде защитного инертного газа

Разновидности и особенности сварки неплавящимся электродом в среде защитного инертного газа

При сваривании неплавящимся электродом дуга возникает между электродом, находящимся в горелке, из которой подается защитный газ, и изделием. Для образования шва при этом в сварочную ванну подается присадочный материал. Если сварка ручная, то присадка подается непосредственно сварщиком, если автоматическая, процесс происходит без его участия.

Данный способ сваривания используется для сваривания неферромагнитных материалов, среди которых: магний, алюминий, цирконий, никель, титан, бронза, медь, нержавеющая сталь и другие. Этот метод сварки позволяет сварщику тонко чувствовать глубину проплавления металлов, что способствует хорошему качеству шва. При ручной сварке специалист сам управляет горелкой и присадочным материалом, что избавляет изделие от непроваров и других дефектов сварочного шва.

Разновидности сварки

Выделяют 4 виды сварки неплавящимся электродом. Разделение происходит в зависимости от сложности работы и уровня механизации сварочного процесса.

  1. Ручная;
  2. Механизированная;
  3. Автоматизированная;
  4. Роботизированная.

Во время ручного вида рабочий ход горелки и смещение заготовки происходит ручным способом. При механизированном виде перемещение горелки происходит вручную, а подача присадочного материала — механически.

При автоматизированном варианте и перемещении сварочной горелки, и подача присадочного материала (проволока) полностью механизированы. Технологический процесс контролирует оператор.

В процессе роботизированного вида все технологические процессы автономны. Рабочие процессы происходят без вмешательства оператора, самостоятельно.

Плавящийся вид

Ручная дуговая сварка с применением плавящегося электрода относится к разряду универсальных подходов, поскольку может проводиться практически в любых условиях.

Этот способ организации сварочного процесса позволяет оператору комфортно работать даже в самых труднодоступных местах. Однако наряду с указанными достоинствами этот метод имеет ряд существенных недостатков, проявляющихся в следующем:

  • небольшая глубина проплавления обрабатываемого металла;
  • низкая производительность процесса сварки, что объясняется малыми уровнями рабочих токов;
  • нестабильность ручной сварки, заметно уступающей автоматизированным приёмам сплавления.

Сущность данного способа обработки металлов состоит в использовании энергии электрической дуги, искусственно создаваемой между свариваемой заготовкой и электродом.

Под действием высоких температур металл в зоне сварки интенсивно плавится и образует так называемую «сварочную ванну». На завершающей стадии работ на месте расплава (после его остывания) должен получиться аккуратный шов.

По внешнему виду плавящийся электрод – это типовой металлический стержень с нанесённым на его поверхность покрытием определенной структуры и толщины.

Основные параметры, определяющие размеры так называемых «обмазанных» электродов, их разбивку по типам и предъявляемые к ним требования регламентируются действующими стандартами (ГОСТ 9467-75, в частности).

Согласно этим данным самый распространённый диаметр электродных стержней – в пределах от 3-х до 6-ти миллиметров. Указанный показатель определяется как толщина стержня, без учёта имеющегося рабочего покрытия.

Со снижением этой величины, а также при увеличении общей длины электрода изменяется и его проводимость, что естественно приводит к сильному нагреванию в процессе сварки.

В случае чрезмерного нагрева стержень быстро плавится (говорят, что она начинает «течь»). Одновременно с этим сгорают и входящие в состав покрытия органические компоненты, теряя свои защитные свойства.

Особенности сварки металлов неплавящимся электродом и аргоном

Чтобы свариваемые заготовки эффективно плавились под действием неплавящегося электрода и аргона, необходимо точно соблюдать некоторые особенности аргонодуговой сварки. Именно так можно добиться максимального качества конечного результата.

  • Неплавящийся вольфрамовый стержень должен как можно глубже проникать в зазор между заготовками. Сварочная дуга должна быть максимально короткой. Таким способом можно глубже проводить плавку, что отразиться на размерах сварного шва. Он будет меньше, а качество выше.
  • Движение электрода должно производиться строго по центру зазора, и посередине. Отклонения снижают качество шва и его внешний вид.
  • Присадочная проволока не должна выходить за пределы сварного участка, и всегда находиться в зоне аргона. Именно таким образом достигается защита ванны от негативного воздействия кислорода и азота, находящихся в воздухе. Их воздействие приведет к повышению хрупкости сварного шва. Те же самые требования и к неплавкому электроду.
  • Нельзя резко подавать присадку в сварную зону. Это приведет к большому разбрызгиванию металла и к его перерасходу.
  • Подача проволоки при ручной сварке должна производиться под углом. Никаких поперечных отклонений.
  • Нельзя при окончании сварки обрывать шов отводом электрода из зоны сваривания. Нужно просто погасить дугу с помощью реостата.
  • Подавать защитный газ и выключать его после окончания сварки можно только через (за) 10 секунд. Таким способом защищается еще неостывший плавящийся металл, который при соприкосновении с воздухом тут же покроется оксидной пленкой.
  • Обязательно перед началом сварочных работ производится подготовка соединяемых металлических заготовок. Это касается и стали, и алюминия, и других металлов. Нужно стыкуемые плоскости очистить от грязи, ржавчины и других материалов, используя железную щетку или болгарку с металлической щетковидной насадкой. Зачищать надо до металлического блеска. Если есть необходимость (жирные и масляные пятна), то соединяемые поверхности придется обезжирить растворителем или спиртом.
  • Обязательно сопоставляются режимы сварки с толщиною стыкуемых заготовок, учитывая диаметр неплавящегося электрода.

Основные положения электродуговой сварки неплавящимся электродом

Электродуговая сварка неплавящимся электродом позволяет сохранять высокую устойчивость сварочной дуги, независимо от рода тока. Также, регулируя скорость подачи и угол наклона электрода, подбирая марку присадочной проволоки, можно изменять химический состав сварного шва и его геометрические параметры. Электродуговая сварка неплавящимся электродом имеет широкий диапазон применения для сваривания разных металлов. Успешно свариваются:

  • углеродистые стали, низколегированные и высоколегированные;
  • жаропрочные стали и сплавы;
  • цветные металлы и их сплавы.

Технологии сварки разных родов металла отличаются своей спецификой, но основные параметры похожи. Например, технология сварки углеродистой и низколегированной стали:

  • Заготовка тщательно зачищается от окалины, ржавчины и грязи. Это способствует хорошему контакту электрода со свариваемой поверхностью металла;
  • Выбираются параметры тока. Обычно применяется постоянный ток прямой полярности. При этом электрод – это минус, а заготовка – это плюс. Расчет берется на 1 мм диаметра вольфрамового электрода напряжение 30 – 35 А. Сварочная дуга должна быть короткой. Это способствует глубокому проплаву;
  • Сварку ведут углом вперед. Марки стали 10, 20 свариваются только с присадочной проволокой, иначе шов может быть с порами. Для предотвращения разбрызгивания присадочного металла и окисления конца проволоки, нужно избегать резких движений проволокой.

Угольный электрод

При сварке таким электродом защитная среда образуется за счет обгорания и последующего испарения электрода. Создается своя атмосфера, содержащая СО2, СО и пары углерода. Но, для сварки ответственных деталей используют дополнительные средства, которые усиливают газовую защиту зоны сваривания металла. Сварка угольным электродом применяется для наплавки и сварки: стали, чугуна, твердых сплавов, цветных металлов.

Вольфрамовый электрод

Вольфрамовый электрод применяется чаще, в отличие от угольного электрода. Он достаточно износостойкий. Расход стержня составляет 1 -2 см. за 1 час горения сварочной дуги. Для того чтобы предотвратить быстрое окисление электрода, они работают в защитном газе. Для этого применяют гелий и аргон, они не реагируют с вольфрамом. Таким электродом можно эффективно соединять листы металла толщиной до 6мм., а также очень малой толщины менее 0,1 мм. Сварочный шов получается чистый. Электродуговая сварка неплавящимся электродом позволяет качественно выполнять сварку деталей высокоактивных металлов и тугоплавких.

Читайте также  Большое зеркало в прихожей

post_views_count: 2671

  • vote-total: 1
  • vote-rating: 4
  • —>

    Оставьте свой комментарий Отменить ответ

    Индукционная сварка с давлением – это разновидность сварки давлением, в…

    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).

    Виды неплавящихся электродов

    Для дуговой сварки металлоконструкций применяются неплавящиеся электроды. Это расходный материал для сварочных работ, который не имеет металлической природы и свойств, присущих металлам. Подобный метод сварных операций был изобретен очень давно руками Н. Н. Бенардоса.

    Разновидности сварочных электродов.

    Сегодня при выполнении соединений конструкций из металла применяются три основных типа неплавящихся стержней:

    1. Угольный неплавящийся электрод активно применяется при воздушно-дуговой резке металлов с целью устранения с поверхности изделий разного рода дефектов.
      При этом сварку нужно проводить на токах силой, не более 580 Ампер. Также такой расходный материал для сварки используют при создании соединений металлических деталей в тонкостенных конструкциях из стали и цветных металлов. Угольные сварные электроды бывают круглыми и плоскими, сложенными вдоль линии варки или подающимися в сварную ванну. Они могут применяться вместе с присадкой или без нее, что определяется технологией проведения сварных работ.
    2. Графитовые стержни актуальны при сварке цветных металлов, а также их сплавов.
      Но особенно часто они применяются при работе с медными проводами. Графитовые расходники доступны по стоимости и довольно распространены на отечественном рынке, так как характеризуются рядом неоспоримых достоинств. Среди них: низкий износ, высокая стойкость к температурному воздействию, отличная способность к обработке.
    3. Вольфрамовый сварной электрод изготавливается в виде стержня с диаметром 1-4 мм и наиболее часто применяется в производстве и быту.
      Такой расходный материал отличается высокой тугоплавкостью, то есть, плавится при более высоких температурах, нежели иного рода стержни. Он позволяет сваривать разнообразные металлы без применения защиты в виде газа. Хотя вполне реально осуществлять сварку вольфрамовым электродом и при таких условиях, если в этом есть необходимость. В зависимости от состава, изделия делят на несколько групп: лантанированные, иттрированные, торированные, стандартные.

    [box type=”info”]На заметку! Электроды вольфрамового типа с добавлением тория отличаются радиоактивностью. Несмотря на то, что этот показатель невелик, они перестали применяться на крупных промышленных предприятиях.[/box]

    Все описанные виды электродов для сварных работ причисляются к классу неплавящихся, так как в процессе выполнения сварочных работ стержень либо вовсе не плавится, либо плавится незначительным образом.

    При любом варианте развития событий материал стержня практически не участвует в процессе образования наплавленного металла и сварного соединения.

    Факты о названии сварки

    1. Маркировка буквами латинского алфавита

    Интересно, что название данного вида сварки несколько отличается в разных странах, и незнание маркировки может ввести в заблуждение разнообразием аббревиатур. Например, в англоязычных странах аббревиатура, которой маркируется аргонодуговые сварочные инверторы – это TIG. Расшифровывается как «Tungsten Inert Gas» – сварка вольфрамовым (на шведском вольфрам – «tungsten») электродом в среде инертного газа. Именно эта маркировка часто употребляется на территории Европы и Средней Азии.

    В Германии, в связи с особенностями немецкого языка маркировка состоит из букв WIG, то есть Wolfram Inert Gas. В Соединенных Штатах Америки аббревиатура GTAW или же Gas Tungsten Arc Welding, то есть сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа.

    2. На территории Российской Федерации дуговая сварка в среде защитного газа имеет собственные обозначения

    Согласно ГОСТ 14776-79, технология аргонодуговой сварки неплавящимся электродом обозначается ИН и ИНп. Маркировка ИН говорит о том, что сварочный процесс производится в среде инертного газа, при помощи неплавящегося электрода. Если же используются присадочные металлы, добавляется маленькая буква «п».

    3. Как правильно говорить: «аргонно-дуговая» или «аргонодуговая» сварка?

    Согласно ГОСТ 2601-84, существует единственно верное понятие аргонодуговой сварки.

    Профессионалы советуют

    С инертным газом (аргоном) при плавящемся и неплавящимся проводником советуют:

    • для лучшего качества подавайте его с другой стороны дорожки, хотя может сказаться на расходах;
    • для снижения цены на аргон, купите не чистый, а смешанное с дополнительными веществами;
    • не надейтесь на успех с первой попытки, для этого могут потребоваться тренировки;
    • не упускайте из виду корректные настройки сварочника;
    • при спайке с большим материалом, проведите пробный шов на ненужном куске металла;
    • у производителя сварочника узнайте про настройке для нужно вам режима работы. Другими словами, прочтите инструкцию и (или) спросите совета у профессионала.

    Выше, вы посмотрите видео, где показывают про монолитное скрепление деталей используя прутья. А так же что делать для идеального шва, благодаря неплавящемуся электроду.