Методы сварки

Методы сварки
ММА - ручная дуговая сварка штучными электродами с покрытием.
Применяется для сварки углеродистых и нержавеющих сталей. Углеродистые стали могут
свариваться на переменном (АС) и постоянном (DC) токе, нержавеющие стали – только
на постоянном.
Сварочный процесс, основанный на том, что источником тепла для проведения сварки
служит электрическая дуга, образованная между покрытым электродом и
свариваемой поверхностью (базовым материалом), и быстро расплавляющая как
базовый материал, так и электрод (сварочный материал).
Покрытый электрод - металлический стержень, состоящий из сердечника (для передачи
электрического тока) и материала, который должен соединять свариваемые материалы и
покрытия (при расплавлении выделяется газ, основное назначение которого - защита
сварочной ванны и стабилизация дуги).
Электрическая дуга - зона при проведении сварки, ограниченная концом электрода и
свариваемым материалом, через которую протекает ток, выделяя тепловую энергию для
расплавления сварочного и свариваемого материалов.
TIG - ручная сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде защитного
газа – аргона (аргоно-дуговая сварка).
Метод TIG на постоянном токе (TIG-DC) применяют для сталей, метод TIG на
переменном токе (TIG-AC) – для алюминиевых сплавов.
Сварочный процесс, при котором тепло, необходимое для расплавления металла,
вырабатывается дугой, образованной между неплавким электродом и свариваемой
поверхностью. Сварочная зона, расплавленный металл и неплавкий электрод защищены
от атмосферных компонентов инертным газом, который подается с помощью горелки.
MIG/MAG – полуавтоматическая сварка электродной проволокой в среде защитного
газа – инертного (аргона) или активного (углекислого газа).
Применяется для сварки сталей (в том числе нержавеющих) и алюминиевых сплавов.
Метод сварки, основанный на выделении тепла дугой, образованной между свариваемой
поверхностью и проволокой-электродом. В сварочную зону постоянно поступает
сварочный материал (проволока) через специальную горелку, способную также
подводить газ (или смесь газов). Применение газа необходимо для защиты проволокиэлектрода, сварочной ванны, дуги и прилегающего пространства от атмосферных
примесей. Отличительными свойствами метода является использование баллона с газом
(инертным или активным или смеси газов), а также применение флюсовой проволоки.
Флюс - в зону сварки постоянно подается сварочный материал посредством применения
специальной горелки и проволоки-электрода, имеющей сердечник, состоящий из
гранулированного порошка (флюса), который выполняет те же функции, что и покрытие на
электродах. Основное отличие процесса состоит в том, что отсутствует газовый баллон и
используется порошковая проволока
SPOT – контактная точечная сварка нахлесточных соединений и приварка шпилек
током большой величины с приложением давления.
Выбор типа сварочного оборудования в зависимости от требования к
качеству шва.
Требования к качеству
шва
ММА
Высокие требования
Инверторы
Средние требования
Выпрямители
Нет жестких требований
Транформаторы
Метод сварки
TIG
MIG/MAG
Инверторы TIG
SPOT
Полуавтоматы
машины и
клещи
точечной
сварки
Типы сварочного оборудования.
ТРАНСФОРМАТОР - наиболее простой и дешевый источник питания для сварки
методом ММА на переменном токе. Состоит из силового трансформатора и дросселя.
Применяется для сварки конструкций, не требующих высокого качества сварного шва.
ВЫПРЯМИТЕЛЬ - источник питания для сварки методом ММА на постоянном токе.
Основная часть – выпрямительный блок на диодах или теристорах. Качество сварки
выше, чем у трансформатора. Может применяться для сварки нержавеющих сталей.
ИНВЕРТОР ММА - источник питания для высококачественной сварки методом ММА.
Полностью электронная схема на высокочастотных теристорах или транзисторах.
Отличаются высоким качеством сварки и малой массой. Существуют варианты DC и
AC/DC.
ИНВЕРТОР TIG - инверторный источник питания DC или AC/DC.
ПОЛУАВТОМАТ - сочетание источника питания и механизма подачи элетродной
проволоки для сварки протяженных швов методом сварки MIG/MAG на постоянном токе.
Механизм подачи может быть встроенным в источник питания или выносным.
Сварка ММА (плюсы и минусы)
+ Высокая экономичность
+ Сварка в любой плоскости
+Отсутствие газовых баллонов
Сварка TIG (плюсы и минусы)
+ Аккуратный сварной шов
+ Отсутствие брызг
+ Сварка деталей небольшой толщины
+ Лучше управление параметрами дуги
- Небольшая производительность
- Большие требования к опыту работы оператора
- Необходимость удаления шлака с деталей - Низкая производительность
- Наличие газового балона
Сварка MIG/MAG (плюсы и минусы)
Сварка MIG/MAG (с газом)
+ Высокая производительность
+ Отсутствие шлака
+ Малое кол-во дыма
- Наличие газового балона
- Ограниченное использование на открытом
воздухе
Сварка MIG/MAG (без газа) порошковой
проволокой
+Всегда готово к использованию
+Отсутствие газовых баллонов
+Идеально для использования на открытом
воздухе
- Необходимо удаление шлаков
- Высокая стоимость порошковой проволоки
Таким образом, для правильного выбора сварочного аппарата, который будет
оптимально отвечать всем требованиям, необходимо определить следующее:
1. Какие именно материалы требуется сваривать (низко- или высокоуглеродистые
стали, легированные стали, титан и его сплавы, алюминий и т.д.). От этого зависит
вид сварочного процесса.
2. Толщину свариваемых материалов, назначение и качество шва - только фиксация
деталей относительно друг друга или наличие впоследствии внешних нагрузок.
Это определяет силу сварочного тока и метод сварки.
3. Длину сварочного шва, которая определяет ПВ % источника питания. (ПВпродолжительность включения – показатель времени непрерывного горения дуги
(протекания тока), которая может обеспечить конкретная модель сварочного
оборудования в течение условного 10-минутного цикла. Считается, что для
постоянной работы в течение 8-часовой смены достаточно продолжительности
включения, равной 60% (учитывая перерывы в работе)
4. Серийность сварных изделий - опытное, единичное, мелкосерийное или серийное
производство, сварные работы сервисных мастерских, для бытовых работ. Это
определяет метод сварки.
В выборе необходимого сварочного процесса, а следовательно и сварочного аппарата,
помогут приведенные ниже таблицы.
Использование сварочных процессов для различных металлов
Тип металла
Процесс сварки
плавящимся
электродом
(ММА)
полуавтоматическа аргонодуговая (TIG)
я (MIG/MAG)
на
на
переменно постоянно
м токе (AC) м токе (DC)
Сталь
на
на
переменно постоянно
м токе (AC) м токе (DC)
+
+
+
-
+
Нержавеюща
я сталь
+
+
-
+
Алюминий
-
-
+
+
-
Чугун
-
+
-
-
-
Медь
-
-
+
-
+
Титан
-
-
+
-
+
Магний
-
-
-
+
+
Оптимальные режимы сварки
Вид сварки
Величина тока (в А) при толщине металла
1,6 мм
2,4 мм
3,2 мм
6,4 мм
12,8 мм
Штучным электродом
20-45
40-90
80-130
250-350 > 300
Полуавтоматическая в среде защитного газа
100-125
125-145 140-150 180-190 > 300
Полуавтоматическая порошковой проволокой Не применяется 110-125 140-155 170-190 430-470
Аргонодуговая
55-90
90-120
95-120
245-330 300-440
Выбор метода сварки в зависимости от вида свариваемого материала
и типа сварного шва.
Свариваемый материал
Углеродист
ая сталь
Нержавеющая
сталь
Алюминий
ММА
ММА (DC)
TIG (DC)
TIG (AC)
Сварка конструкций из
стержней или профилей
ММА
ММА (DC)
TIG (DC)
TIG (AC)
Сварка коротких швов (до
0,5м) листовых соединений
ММА
ММА (DC)
TIG (DC)
TIG (AC)
Сварка протяжённых швов
(свыше 0,5м) листовых
конструкций
ММА (DC)
MIG/MAG
ММА (DC)
TIG (DC)
MIG/MAG
TIG (AC)
MIG/MAG
Сварка нахлёсточных швов
SPOT
SPOT
SPOT
Приварка шпилек
SPOT
SPOT
SPOT
Выполняемые работы
Сборка конструкций на
электроприхватках (короткие
швы 20-100мм)
DC –постоянный ток, АС – переменный ток