чем варят сварщики название
Виды сварки и сварочного оборудования
Содержание:
Приобрести сварочный аппарат в частный автосервис, гараж или на дачу? Нет ничего проще, если есть хотя бы общее представление о том, какие бывают сварочные методы, и какой именно Вам нужен, чтобы качественно варить самые ходовые детали. Но знать метод сварки (MIG MAG, ММА и др.) это еще полдела —нужно выбрать и подходящий сварочный аппарат. Отличаются они не только по производителям и техническими характеристиками, но также и функциональностью. Нужен ли Вам аппарат для работы одним только методом сварки или же лучше остановить свой выбор на многофункциональном оборудовании, пусть даже и стоимость у него выше? Оправданы ли такие затраты?
В этой статье мы рассмотрим не только самые распространенные методы сварки и их назначение, но и виды сварочного оборудования, что поможет Вам определиться, какой именно аппарат Вам нужен.
Классификация методов сварки
Самым простым и распространенным методом является ручная электродуговая сварка (ММА, manual metal arc). Выполняется она штучным электродом с покрытием (обмазкой), которое при расплавлении образует облако газа, защищающее место сварки от воздействия кислорода.
При правильном подборе электродов этот метод позволяет сваривать все виды металлов («черные», «цветные», любой степени легирования), делает возможной работу в труднодоступных местах. Сварку ММА находит широкое применение в строительстве, при монтаже металлоконструкций, в тяжелой промышленности. Сварка ММА может быть выбором слесаря в мастерской по изготовлению металлических дверей, рабочего машиностроительного завода или обычного дачника, решившего своими руками сделать решетки к подвальным оконным проемам.
Вторым наиболее распространенным способом является полуавтоматическая сварка MIG-MAG: вместо электрода используется плавящаяся проволока, которая подается в зону сварки автоматически. Проволока поступает в специальную горелку, куда попадает и защитный инертный или активный газ. Несмотря на сильное разбрызгивание металла, данный способ сварки характеризуется высокой производительностью и позволяет работать с низколегированными и высоколегированными сталями, со многими видами чугуна, алюминием, медью, никелем, марганцем и их сплавами, выполнять соединение разнотипных металлов.
TIG-сварка используется для получения ответственных швов, выдерживающих высокие нагрузки. Это может быть сварка газо- и нефтепроводов, сосудов высокого давления, изделий для пищевой промышленности, микросхем в электротехнической отрасли. TIG-сварка незаменима при работе с тонкостенными металлическими конструкциями и листовым металлом (до 6 мм), с нержавеющей, легированной, углеродистой сталью, медью, титаном, магнием. Рабочий процесс трудоемкий и требует от оператора развитых профессиональных навыков, но низкая производительность при этом сочетается с высоким качеством получаемого шва.
Что такое сварочный аппарат?
Итак, получив представление о сварочных методах, приступим к обзору второй важной составляющей сварочного процесса — непосредственно самого сварочного аппарата.
Аппараты для сварки имеют общие элементы устройства, схожие для всех моделей. Основу составляет источник питания (трансформатор, выпрямитель или инвертор). Он преобразует сетевой ток в сварочный с нужными вольтамперными характеристиками. Источник питания заключен в металлический заземленный корпус, на который у некоторых моделей дополнительно сверху монтируют ручки для транспортировки или крепления для плечевых ремней. Особо тяжелые установки снабжаются колесами. На задней части корпуса располагаются штекерные разъемы или провода для подключения к сети. На передней панели чаще всего расположены: тумблер выключения сетевого напряжения, регулятор силы тока, штекерные разъемы положительной и отрицательной полярности.
В корпусе аппарата может находиться встроенное подающее проволоку устройство, механизмы водяного или воздушного охлаждения. Подающее устройство в ряде случаев может выноситься и на наружную поверхность корпуса аппарата или быть автономным.
Простота — гарантия надежности
Самую простую конструкцию и низкую цену среди всех видов сварочных агрегатов имеют сварочные трансформаторы, поэтому они и стали столь популярны.
В них переменный ток большого напряжения от электросети преобразуется в переменный ток меньшего напряжения для сварки. Сила тока регулируется положением катушек обмоток относительно сердечника и друг друга. Использование переменного тока делает электрическую дугу непостоянной и трудно поддерживаемой.
Непостоянство дуги, наличие ненужных шлаковых и газовых включений ведет к низкому качеству шва и разбрызгиванию металла. Среди недостатков этого вида аппаратов можно выделить существенный вес, значительное энергопотребление и высокую чувствительность к перепадам напряжения в сети. Для успешной работы таким аппаратом сварщик должен иметь высокую квалификацию.
Подходят только для сварки черных металлов — разных марок стали и некоторых видов чугуна.
В отличие от трансформаторов сварочные выпрямители не имеют такого недостатка, как работа переменным током. Благодаря встроенному модулю, состоящему из диодных полупроводников, происходит выпрямление синусоидального переменного тока в линейный постоянный. За счет этого дуга горит ровно и стабильно, без скачков, что позволяет получить крепкий ровный шов и снизить уровень разбрызгивания металла. Нет необходимости зачищать шов от шлака.
Последнее слово техники
Сварочные инверторы являются одним из последних научных изобретений в области сварки. Малый вес, мобильность, мощность, многофункциональность и автоматизация рабочих настроек делают их оптимальным выбором как для новичков, так и для профессиональных сварщиков.
Схема работы всех инверторов проста. Переменный ток проходит сетевой выпрямитель, преобразуется в постоянный и сглаживается. Затем с помощью преобразователя частоты (инверторного блока) переходит в переменный ток, но уже с высокой частотой. Далее он поступает в высокочастотный трансформатор, где понижается его напряжение, проходит силовой выпрямитель и на выходе из аппарата становится постоянным током большой мощности.
Инверторные аппараты благодаря возможности тонкой регулировки характеристик электрической дуги позволяют работать с тонким листовым металлом, делать аккуратный шов без разбрызгивания, также они нечувствительны к перепадам сетевого напряжения, обладают высоким (более 90%) КПД и низким энергопотреблением. Наличие функций антиприлипания электрода (anti-sticking), горячего старта (hot start) и импульсной сварки (arc force) дает возможность качественно сваривать детали даже новичкам.
Абсолютным преимуществом инверторов является возможность работы с любым материалом любой толщины. Такой универсальный аппарат подойдет как для применения в гараже, так и в производстве с большим объемом работ.
Каков вывод?
Подведем итоги. В выборе сварочного аппарата нет особых сложностей — достаточно четко знать, для каких целей Вы его приобретаете, и тогда любая задача, которая может показаться трудной на первый взгляд, значительно облегчается. На нашем сайте представлены все виды сварочного оборудования для всех видов работ любой сложности. Как любители, так и профессиональные сварщики смогут найти подходящий аппарат по весьма привлекательной цене.
Сделать покупку очень просто — позвоните по бесплатному номеру телефона 8-800-333-83-28. Опытный менеджер ответит на все интересующие вопросы.
Виды сварки металлов
На сегодняшний день применяются различные виды стыковки металлов, основные различия и характеристики подразделяются на техническую, физическую, а также технологические разновидности. Технологический процесс соединения подразумевает взаимодействия материалов на межатомном уровне путем воздействия температур. Несъемные крепления используются для множества материалов, основные из них металлические детали, также свариваются стекло, пластмасса и керамика. Процесс происходит основными способами ручной, полуавтоматической или автоматической, в зависимости от характеристик механизмов.
Понятие процесса сварки
Энергия подводится к электроду, материалу для сварки, путем усиления через инвертор. Определение сварки начинается с того, что воздействие электрической дуги приводит к расплавлению металла электрода, что приводит к образованию сварочной ванны. При процессе образования ванны происходит смешивание с основным материалом, шлаки всплывают на поверхность и служат как защитная пленка. Затвердевание металла после процессов называется процессом сварки.
Для определения, что такое сварка, важно знать, что существует два вида электродов – неплавящиеся и плавящиеся. Неплавящийся электрод подразумевает использование присадочной проволоки, которая вводится в сварочную ванну отдельно. Второй вариант плавит непосредственно прут электрода. Защита от окисления в процессе стыковки производится газами, подводящийся при горении головки. Существуют переменные и постоянные агрегаты, при работах с агрегатами постоянного тока происходит более качественный, равномерный шов.
Физические признаки сварки
Взаимодействие металлов или других материалов происходит путем межатомного воздействия элементов. При обычных температурных показателях материалы не взаимодействуют друг с другом вне зависимости от условий, из-за твердой структуры металлов. Загрязнение поверхностей при соединении в виде образований жира или окисей оказывает значительное влияние при процессе связки металлов.
Под действием сдавливания возможно физическое соединение на поверхности или пластическая деформация. Атомно — металлические связи происходит путем взаимодействий электронных соединений при сварке металлов, а также стыковка ковалентных металлов. Определение типа и вида сварки происходит по нескольким параметрам взаимопроникновения, например сдавливание, распайка и термомеханическое воздействие.
Расплав металла сваркой
Расплавление материала происходит без воздействия внешних механических сил, обеспечивается необходимая температура сварочными дужками, газовым пламенем, другим источникам энергии. Виды сварочных работ под давлением подразумевают деформацию металла, что придает текучесть жидким соединениям. Процесс стыковки материалов происходит за счет наплыва свежих слоев материала друг на друга.
Технологичность главное свойство сварных работ
Существует множество разновидностей способов, видов сварочных работ. Классификация имеет прямую зависимость от типа материала и оборудования. Распространенные виды сварочных работ:
Важность технологических свойств
Бесперебойность процесса и его механизацию обеспечивают технологические свойства. Металлический компонент в сварочном шве остается защищенным в случае соблюдения требований и технологий. Виды сварки подразделяются на:
Степень расплавленной среды материала подразделяется на атмосферную и струйную разновидность. Расплавленное вещество на дужке сварного шва характеризует струйную технологию. Характер заменимости способствует возможной замене газа на более или менее активный. Существует совокупность активных или инертных соединений газов. Степень механизации подразделяется на ручную, механизированную и полностью автоматический процесс.
Классификация способов сварки
Основными способами создания сварочных швов выделяются три основные виды сварки. Плавление элементов без прилагаемого усилия или давления применяется к оборудованию, способному работать электрической дугой или газовым пламенем. Расплавленные металлы соединяются в сварочной ванне, образуя защитный слой поверх деталей для предотвращения окислов и взаимодействия с кислородом.
Термомеханическим видом соединения подразумевается применение давления и тепловой энергии. Подогрев заготовок элементов осуществляется за счет тепловой энергии, механическое усилие придает нужное соединение пластичному металлу. Классификация сварки имеет третий вид, при котором производится давление на части материалов. В результате действий, материал сжижается, становится текучим, что дает возможность соединить материалы в труднодоступных местах. Загрязнённый слой отводится на поверхность текучей жидкости, в результате чего появляется обновлённый слой, чистый шов.
Термический класс сварки
Данный класс сварочных работ выполняется путем плавления кромок частей материалов. В начале процесса образуется сварочная ванна, после отвода которой производится шов. Классификация видов сварки термическим способом разделяется на основные подкатегории:
Наиболее распространенным считается последний вариант т.к. не требует специализированного инструмента, приспособлений.
Дуговая сварка
Электродуговая стыковка деталей пользуется наибольшей популярностью при проведении работ. Электрическая дуга между электродами производится мощным разрядом, одним из элементов производится процесс сварки.
Схема дуговой сварки
Работа производится после обработки, заготовки материала, состоит из основных этапов.
Предназначение данного вида сварки с использованием покрытых электродов состоит в легировании состава шва, защиты расплава от окружающих воздействий путем газового и шлакового способа.
Газовая сварка
Электродуговой способ, при котором осуществляется процесс в газовой защитной среде. Подразделяются газообразные вещества на инертные и активные виды.
Методики сварки существуют МИГ и МАГ разновидностей, основное предназначение состоит в использовании универсальных материалов, различаются механическими параметрами.
Перед использованием оборудования необходимо проверить все составляющие, зачистить обрабатываемый металл от окраски и ржавчины.
Устройство аппарата для газовой сварки
Комплект газосварочного оборудования состоит из:
Давление подачи ацетилена производится регулировкой редуктора на баллоне, специальный манометр указывает на точный параметр. Давление горючей смеси должно составлять около 0,2 МПа, кислород регулируется идентичным способом до уровня 0,5 МПа. Регулировка газовой горелки происходит путем открытия подачи ацетилена до тех пор, пока огонь не стабилизируется у основания, кислородом устанавливается мощность пламени.
Основные составляющие пламени это ядро, зона восстановления и факел. Горелка располагается под определенным градусом к основному металлу, расстояние между ядром и материалом составляет 1,5 мм. Поступательными движениями разогревается металл до температуры плавления, после изменяется градус подачи горелки, подается присадочная проволока.
Лучевая сварка
Высокое качества шва достигается путем работы в вакууме. Процесс представляет собой передачу мощного пучка энергии к заготовке. Электроны взаимодействуют со составляющими веществами материала, что приводит к быстрому разогреву, достижению необходимой температуры плавления. Используются данная категория сварочных работ при работе с микроэлементами, т.к. луч можно регулировать до размеров микрона в диаметре.
Термитная сварка
Сварка происходит с использованием специального материала – термит, состоящего из соединений магния или алюминия, железной окалины. Порошкообразная смесь применятся к подготовленным в жаропрочном виде материала металлам, предварительно разжигая запалом либо электрической дугой. Результатом становится прочное соединение, основное предназначение данного вида работ состоит в стыковке труб, рельсов, наплавки массивных изделий.
Электрошлаковая сварка
Относительно новый способ произведения сварочных работ разработан в институте им. Патона. Подготовленные детали обволакиваются шлаком, который нагрет до температур, превышающих плавление проволоки и металла. Электрошлаковая сварка позволяет заполнять большие разрывы в один проход, процесс не отличается от дугового вида стыковки металлов. Высокое качества шва достигается за счет образования защитной ванны, которая выдвигает нестабильные соединения металлов на поверхность.
Схема процесса электрошлаковой сварки
Процесс электрошлакового вида сварки происходит следующим образом:
Данным способом возможно работать со сложными швами, крупногабаритными деталями. Повышенное качество, отсутствие трещинообразования, позволяют стыковать шлаковой сваркой ответственные детали.
Газовые примеси и пузыри удаляются без затруднений из зоны сварки, этому способствует вертикальное расположение конструкции.
Термомеханический класс сварки
Комбинированный способ предлагает воздействие не только повышенной температурой на металл, но и механические усилия. В большинстве случаев, используется при стыковке малогабаритных частей, которые обычным способом качественно связать не представляется возможности. Процесс происходит в электродах — губках, в которых закрепляется две части деталей. Основными видами сварки называются контактная, диффузионная и кузнечные способы.
Кузнечная сварка
Качественное соединение кузнечным способом работ достигается при условиях очищенных от налетов, окислов прилагаемых поверхностей. Работа ручным инструментом осуществляется по нагретому металлу, детали нахлестываются и производятся удары молотком по поверхности.
Кузнечный вид сварки применяется далеко не ко всем материалам, имеет малую производительность, требует достаточного опыта от кузнеца.
Современные виды работ вытеснили кузнечное дело ввиду малой надежности стыкованных деталей.
Контактная сварка
Нагрев при сварке сопротивлением достигается прилеганием поверхности иглы к изделию. Электрический ток проходит через инструмент нужного диаметра, предварительно необходимо подготовить металл путем сдавливания или осадочного механического воздействия. Химическое воздействие атомов металла дает возможность сварить мелкие детали, легко поддается автоматизации и высокопроизводительна.
Различается на три основные способа, точечную, роликовую и стыковую разновидность. Широко применяется в промышленности и машиностроении, в труднодоступных местах и соединениях.
Диффузионная сварка
Основой способ является использования диффузии атомов при высоком уровне вакуума. Поверхностные слои металла нагреваются в силу высокой диффузионной способности атомов до температур, приближенной к плавлению. Контакт и надежная стыковка происходит механическим воздействием высокой силы, минимальная мощность сжатия составляет 20 МПа.
Применяется данный вид при плохо контактирующих материалах.
Процесс начинается с помещения деталей в специальную камеру, крепление и передачи усилия. Материалы выдерживаются определенной время, под воздействием электрического тока.
Механический класс сварки
Виды и способы механической сварки используют физическое воздействие на стыкуемые материалы. Основные способы имеют преимущества при отсутствии возможности до температуры плавления. Переход энергии из механической в кинетическую позволяют нагреть стыкуемые изделия до порога плавления.
Сварка трением
Основные детали, к которым применяется сварка трением, являются трубы небольшого диаметра, стержневые конструкции. Автоматизированный процесс позволяет производить различные виды сварочных работ в специальных машинах, в шпиндель которых крепятся заготовки. Машина работает посредством перемещения одной из деталей к неподвижной части. Частота вращения доводится до 1500 об/мин, в результате чего происходит нагрев деталей и оплавление.
После выключения муфты вращения, машина выполняет осадку изделий. Экономичность, быстрое выполнение поставленных задач, делают вид работ трением преимущественнее дуговой, а также имеется возможность варить металлы из разных сплавов.
Холодная сварка
Заготовки стыкуются путем холодной сварки путем деформирования пластических свойств материалов. Температура при операции может достигать минусовой, поверхности должны быть зачищены от окислов и ржавчины. Соединение происходит на межатомном уровне, поэтому элементы должны быть идеально ровными и обработанными.
Применяется холодный вид при стыковке шин, проволоки или труб. Давление варьируется от 1 до 3 ГПа, данный способ требует подготовленного к высоким нагрузкам оборудования.
Сварка взрывом
Ультразвуковая сварка
Стыковка деталей происходит с применением источников энергии, выдающим на выходе ультразвуковые колебания. Применяется при шовной, точечной, контурного вида сварки механическим воздействием. Сухое трение способствует разрушению оксидных пленок, после заменяется на чистое трение, при котором происходит процесс сварки. Основными преимуществами данного способа является отсутствие предварительной очистки поверхностей, что значительно экономит время. При сварке пластмассовых деталей не допускается перегрев прилагаемых зон, т.к. контролируется температурный диапазон определенного участка. Отсутствуют вредные пары, газы при процессе, нагрев происходит за доли секунды.
Недостатками при ультразвуковом виде можно выделить дорогостоящее оборудование, малый диапазон толщины материалов. Необходимо четко определить толщину свариваемых видов материалов, при размерах вне допуска, возможно применение акустической линзы, что дает возможность сфокусировать энергию на определенном участке детали.
Основные виды сварки
Сварка электротоком делится на 2 принципиальных класса: недуговая и дуговая.
Недуговую сварку чаще называют контактной. В контактной сварке электроды, подающие ток, прикладываются непосредственно к металлу, который сваривают. Сквозь метал, расположенный между поднесенными электродами, подается короткий, но очень мощный разряд тока (тысячи ампер). Сплавление при этом получается только между приложенными электродами. Если электроды расположены прямо друг против друга, то сварное соединение получается точечным. Хотя точечная сварка – не единственный вид контактной сварки, но зато самый распространенный. Поэтому понятия «точечной сварки» и «контактной сварки» часто используют в виде синонимов. Напряжение точечной сварки составляет считанные вольты. Поэтому контактная сварка применяется преимущественно для скрепления тонколистового металла. Например, в автомобилестроении.
В строительстве гораздо большее распространение получила сварка электродуговая. При электродуговой сварке между источником тока (электродом) и свариваемым металлом находится небольшой промежуток, заполняемый электрической дугой. Ошибочно предполагать, что это промежуток воздуха. Это промежуток ионизированного газа, проводящего ток. Дуговая сварка, как мы ее представляем сегодня, без газа невозможна. Просто газ может подаваться из отдельного баллона, а может образовываться в результате горения обмазки электрода.
Самыми распространенными в строительстве являются следующие технологии:
Популярность данного вида сварки предопределена как раз отсутствием необходимости таскать с собой баллон с газом. Обмазка электрода – и есть «застывшее» газовое облако. Как только электрод коснется металла и полученный ток короткого замыкания расплавит металл электрода, расплавится и обмазка вокруг него. Образовавшееся облако газа обеспечит проводящую ионизированную среду для дуги и защиту расплавляемого металла от доступа кислорода.
Электроды подбираются по типу металла и диаметру. Тип металла важен, так как в процессе работы метал стержня электрода капля по капле перетекает в свариваемый метал и сплавляется с ним. Для крепкого соединения металл стержня электрода и свариваемый метал должны быть идентичны. На упаковке электродов всегда указывается, для каких металлов подходят данные электроды.
После того, как определились с типом электрода, необходимо определиться с его толщиной. Вопрос новичка: зачем нужны электроды разных диаметров? Все просто. Чем толще электрод, тем больше сила тока, которая его может расплавить. То же и с кромками свариваемого металла. Поэтому толщина электрода подбирается под толщину свариваемого металла. Для черных металлов рекомендуется:
Технология ММА позволяет работать с большинством распространенных металлов, за исключением алюминия и сплавов на его основе. Хотя теоретически и это возможно при наличии помощника, если добиться, чтобы зачищенные алюминиевые поверхности не успевали покрыться пленкой до расплавления. Но правильнее, конечно, просто использовать подходящие для этого сварочные технологии.
Потребители сварки TIG – сплошь профессионалы и продвинутые пользователи, причем почти поголовно не строительного направления. TIG обеспечивает более аккуратные швы, но сильно уступает ММА в производительности и простоте использования.
Например, многие «любители», отточив свое мастерство на аппаратах ММА, испытывают досаду от неудач при первом опыте с TIG. Оказывается, в отличие от ММА, зажечь дугу аппаратом TIG, если только он не оборудован таким устройством, как осциллятор, непросто. (А практически все аппараты «2 в 1» не оборудованы, конечно). Чиркает сварщик вольфрамовым электродом – искра есть, а дугу поднять не получается. Но вот бывалый сварщик подкладывает под электрод кусочек угля – и дуга пошла без проблем. Не случайно, что в продажах розничных магазинов специализированные аппараты TIG редко превышают долю в 1%.
Отдельного упоминания в сварке TIG заслуживают аппараты с возможностью переключения на режим переменного сварочного тока, т.н. AC/DC. Вот эти аппараты и являются основным оборудованием для сварки алюминия. Именно они преимущественно и составляют этот самый 1% TIG в розничных продажах сварочного оборудования.
MIG-MAG
Полуавтоматическая сварка проволокой применяется в основном для сварки листового металла. Поэтому традиционно ее основная сфера применения – кузовной ремонт, а также строительство конструкций из черного тонколистового металла. Использование проволоки вместо сменных электродов сильно повышает производительность. На бытовых аппаратах используются катушки емкостью 1 и 5 кг, а на профессиональных – 5 или 15 кг.
Проволока может использоваться как обычная (без обмазки), так и с обмазкой (т.н. флюсовая). В первом случае обязательно применение баллона с газом (режим GAS). Во втором баллон не требуется (NO GAS). Несмотря на то, что работать без баллона удобнее, в продажах с большим отрывом лидирует проволока без обмазки. Причина банальна: она гораздо дешевле флюсовой. Кроме того, многие профессионалы считают, что аккуратность швов в среде газа от баллона получается выше.
Несмотря на то, что данный вид сварки тоже относится к электродуговой, принцип устройства у MIG-MAG принципиально отличается от принципов MMA и TIG. В ММА и TIG важно поддерживать стабильность тока, несмотря на колебания электрода, в MIG-MAG важно поддерживать стабильность напряжения дуги. А сила сварочного тока в аппаратах MIG-MAG – показатель условный (хотя по привычке, выработанной в ММА, большинство ориентируется именно на него). Сила сварочного тока в MIG-MAG будет зависеть от выставленного напряжения, диаметра используемой проволоки, применяемого газа и скорости подачи проволоки. Так что сделать из аппарата ММА полуавтомат MIG-MAG путем приделывания блока подачи проволоки и горелки не получится.