Технологічний процес зварки – складності і рішення

Технологія зварки полягає в нагріванні деталей які підлягають з’єднанню електричною дугою, яка зазвичай створюється між деталями і електродом. Температура дуги сприяє розплавлення електрода і поверхні елементів, в результаті чого утворюється зварний шов. При цьому розплавлений шлак виступає на поверхні зварювальної ванни, утворюючи захисний шар, що оберігає шов від окислення під час охолодження.

опис процесу

Спеціальні джерела живлення, що перетворюють струм, що надходить з електричної мережі, створюють дугу. При роботі користуються як змінним, так і постійним струмом. При використанні змінного напруга буде знижуватися на трансформаторі, тоді як при роботі постійним струмом, останній випрямляється на спеціальному випрямлячі.

Технологічний процес зварки передбачає застосування плавких і неплавких електродів. Плавкі електроди при створенні шва розплавляються самі. При використанні неплавких електродів оплавляется присадний матеріал, який подається в зварювальну ванну у вигляді спеціальних прутків.

Часто в зону з’єднання подаються захисні гази, такі як аргон, гелій, вуглекислий газ і суміші. Вводяться вони зварювальною голівкою для того, щоб забезпечити захист металу зварювальної ванни від появи окислів.

Існує кілька видів зварки, що відрізняються основними параметрами виконання:

  • автоматизацією процесу: ручна, напівавтоматична, автоматизована зварювання;
  • способами захисту зварювальної зони: під флюсом, аргонно-дугова і газова;
  • режимом подачі струму: зварювання під постійним, змінним струмом, імпульсна;
  • областю застосування: з’єднання елементів з чорного металу, кольорового, в тому числі алюмінію, різних труб.

Пристрій зварки

В процесі зварки задіяний зварювальний апарат, з’єднуються деталі, електроди або присадний дріт. Майже у всіх випадках потрібне спеціальне обладнання, що забезпечує захист зварювальної зони.

Зварювальний апарат складається з потужного понижувального трансформатора, що є джерелом струму. Трансформатор зварювального пристрою постійного струму комплектується випрямлячем, який служить для перетворення змінного струму, що надходить з електричної мережі, в постійний.

Не менш широке поширення мають інверторні джерела, принцип дії яких заснований на перетворенні змінного струму, що надходить з мережі на випрямляч, в постійний струм. За допомогою інвертора постійний, перетворюється в змінний струм високої частоти, який згодом перетворюється на знижувальному трансформаторі.

Трансформатор стандартного змінного струму низької частоти 50 Гц важить значно більше зварювальних трансформаторів струму високої частоти. Перетворений ток використовується відразу або після випрямлення.

Крім трансформатора апарати для дугового зварювання оснащені безліччю допоміжних деталей і пристроїв: тримачі електродів, дроту та інше.

Дугове зварювання, технологія виробництва

Технологія зварювання електродами заснована на запалюванні дуги миттєвим дотиком електрода до з’єднують виробу. Під час короткого замикання, наступного за цією дією, електрод відводиться в сторону по дузі (нагадує запалювання сірника) або різко відривається (встик). Надійне запалювання дуги забезпечується відведенням електрода від виробу на висоту не менше 5 мм.

Найчастіше для з’єднання стиків труб великого діаметру використовується технологія дугового зварювання покритими електродами.

Ручне електродугове зварювання використовується для всіх видів труб, що мають різний діаметр. Але зварювання великогабаритних виробів призводить до зниження продуктивності дугового зварювання. Максимальне збільшення сили струму, підвищить продуктивність, але призведе до погіршення якості шва. Тому продуктивність і якість зварного стику підвищують, застосовуючи комбіновані варіанти зварювання.

Наприклад: основний шар з’єднання виконується за допомогою ручної зварки, такі – з використанням дроту, флюсу (напівавтоматичне зварювання), в середовищі захисних газів (автоматичне зварювання).

Технологія ручної зварки, її режим, залежить від діаметра електрода, сили зварювального струму, напруги на дузі, швидкість пересування електрода по шву, виду струму і полярності.

Основні моменти

Дуга ведеться так, щоб зварюються деталі оплавляється по кромці, збираючи необхідну кількість наплавлення для якісного формування шва. Електрод до виробу повинен подаватися рівномірно. Це забезпечить постійну довжину дуги. Переміщення електрода має проходити не тільки уздовж шва, але і впоперек з’єднання. Це сприяє збільшенню ширини шва і підвищенню його якості. Від товщини елементів, що сполучаються, катета шва, і його положення в просторі, безпосередньо залежить діаметр електрода.

Шви можуть бути вертикальними, стельовими, нижніми, горизонтальними. Вертикальні, стельові і горизонтальні з’єднання робляться електродами, діаметр яких не залежить від товщини матеріалу, і не перевищує 4 мм. Багатошарові шви зварюються електродами 3-4 мм в діаметрі. Для зварювання нижніх швів використовуються більші елементи.

Від діаметра електрода і виду зварного шва залежить сила струму. Величина струму збільшується до максимуму, коли необхідно підвищити продуктивність. Але це часто призводить до перегріву електрода. В цьому випадку відбувається осипання верхнього шару, підвищеного розбризкування металу і утворення неякісного шва. Тобто сила застосовується струму має обмеження. Слід пам’ятати, що при зварюванні вертикальних з’єднань силу струму потрібно зменшити на 10-15%, а при роботі з стельовими швами – на 20%, в порівнянні з нижнім з’єднанням.

При виборі полярності необхідно взяти до уваги, що під час зварювального процесу анод нагрівається більше катода. Будь-яке відхилення від норми може призвести до прожогам вироби. Щоб уникнути цього, тонкі поверхні краще зварювати, використовуючи струм зворотної полярності.

Застосування електродів з целюлозним виглядом покриття для зварювання кореневого шва дозволяє збільшити темпи зварювання, продуктивність і якість робіт.

Пороки зварного з’єднання

Основними дефектами зварних з’єднань при зварці є:

  • неповномірні шва;
  • непровареному стик;
  • Перевитрата металу;
  • проплавку кромки;
  • пропал вироби;
  • підвищена пористість в місці з’єднання;
  • утворення тріщин, кратерів, напливів.

Причин для цього декілька: неочищена поверхню виробів, що зварюються, невірно підібраний зварювальний струм або потужність пальника, відсутність рівномірності при подачі електрода або присадки та інше.

Тому під час зварювальних робіт необхідний постійний контроль початку процесу, його ходу і результату.

Ссылка на основную публикацию