Сварка в: Технология сварки в судостроении: способы и виды

Технология сварки в судостроении: способы и виды

С начала применения металла для строительства корпусов судов различного назначения судостроители постоянно занимались поиском более прогрессивной технологии производства. Применение металлоконструкций при изготовлении судовых корпусов позволило значительно повысить прочностные характеристики кораблей.

1 / 1

Использование для сборки несущего каркаса традиционного метода клепки существенно увеличивало вес судна. Эффективно справиться с этой проблемой позволило применения дуговой сварки в судостроении. Такая технология позволила уменьшить общий вес корабля на 10-15%.

К тому же сварные металлоконструкции в сравнении с клепанными предоставляют ряд неоспоримых преимуществ. За счет использования элементов конструкции с минимально допустимым сечением и оптимальной формой появляется возможность значительно снизить общую массу конструкции.

Более того, применение меньшего количества крепежных составляющих и элементов более рациональной формы позволяет значительно экономить металл. При этом сварка в судостроении дала возможность не только существенно повысить прочность и надежность всех соединений, но и снизить трудовые и временные затраты на постройку судов. Это достигается благодаря возможности механизации и автоматизации сварочного процесса.

Виды сварки в судостроении

При изготовлении корпусов судов преимущественно применяют дуговые способы сварки. Создание сварных соединения двух деталей происходит за счет разогрева свариваемых кромов и их плавления теплом, выделяемым при горении электрической дуги. Образование расплавленного металла и хорошей текучести металла способствует свободному перемешиванию и образованию единого целого при последующей кристаллизации. .

Подобный механизм образования неразъемных соединений обеспечиваютвиды сварки:

• Ручная электродуговая покрытыми штучными электродами;

• Аргонодуговая неплавящимся вольфрамовым электродов в среде инертного газа;

• MIG/MAG – механизированная сварка плавящимся электродом в среде защитного газа;

• Автоматическая сварка под слоем флюса;

• Газовая сварка.

В судостроении применяется в различной степени каждая из этих технологий. Однако наиболее распространения получила электродуговая сварка. Соединение деталей газокислородным методом стали в последнее время применять все меньше. Это связано в основном с низкой производительностью процесса и вероятностью возникновения деформаций конструкций в результате проведения сварочных операций.

Какие электроды используются для сварки в судостроении

В зависимости от марки судостроительной стали применяют покрытые штучные электроды основного типа: для сварки высокопрочных сталей во всех пространственных положениях и с тонкослойной обмазкой для установки прихваток и сварку на спуск. При работе на полуавтомате применяют как порошковую проволоку рутилового типа в защитном газе CO2, так и порошковую рутиловую проволоку в среде смеси защитного газа Ar/CO2 для сварки во всех пространственных положениях и на керамических подкладках. Кроме того, используют высокопроизводительную металлопорошковую проволоку для сварки угловых швов и заполняющих проходов в нижнем пространственном положении в среде Ar/CO2 или в 100 % CO2.

Выбор сварочных материалов является довольно ответственным этапом подготовки к процессу сварки. Предлагаем ознакомиться с некоторыми рекомендациями, позволяющими сделать правильный выбор сварочных материалов:

• Нужно учитывать толщину деталей, которые будут свариваться. Чем больше этот параметр, тем больший диаметр электрода должен быть. Для сварки металла толщиной 0,5…1,5 мм лучше применять TIG-сварку либо полуавтомат.

• Сварочный материал напрямую зависит от типа сварочного аппаратом, которым осуществляется сварочный процесс.

• Большое влияние на тип и марку сварочного материала влияет марка основного свариваемого металла и требования, предъявляемые к наплавленному металлу.

Подбираем сварочные материалы под сварочный аппарат

• Полуавтомат. Для проведения сварки на этом типе сварочного оборудованиятребуется выбрать оптимальный вариант сварочной проволоки. В зависимости от толщины свариваемого металла, пространственного положения, требумых механических характеристик наплавленного металла и производительности подбирается сплошная или порошковая проволока той или иной марки..

• Аппараты для аргонодуговой сварки неплавящимся электродом (TIG). Наиболее часто процесс TIG сварки применяется в судостроении для сварки алюминия и его сплавов. Для осуществления сварочного процесса нужно использовать вольфрамовые электроды определенной маркировки (легирования) в зависимости от рода тока (постоянный или переменный). Также на выбор марки вольфрамового электрода влияет мощность дуги (величина сварочного тока), на котором будет производиться сварка. Сварочным материалом в этом процессе является присадочный пруток определенного диаметра и марки, который следует подбирать в зависимости от марки свариваемого металла и требуемых механических характеристик.Аппараты для ручной дуговой сварки. Среди аппаратов этого типа в настоящее время наиболее популярны инверторы.

  Для ручной дуговой сварки применяются покрытые штучные электроды, наиболее популярны в судостроении электроды с основным типом покрытия.

Подбираем электрод для ручной дуговой сварки под свариваемый металл

• Для сварки/наплавки малоуглеродистых, низколегированных конструкционных сталей лучше использовать электроды марок МР, ОЗС (Э42) Они позволят уменьшить вероятность получения шва с «закаленной» структурой.

• При работе с легированными сплавами оптимальным вариантом будет применение марки УОНИ (Э50). Такие электроды дают возможность качественно сварить детали из сталей высокой и повышенной прочности.

Компания КЕДР предлагает широкий ассортимент сварочных материалов и оборудования для различных видов дуговой и газовой сварки. Такое разнообразие позволит без проблем подобрать оптимальный вариант решения для задачи по сварке любой сложности.

 

Сварка в потолочном положении | Тиберис

Сварка в потолочном положении считается одной из самых сложных, для нее желателен сварочный опыт и квалификация.

Сварку в потолочном положении нужно проводить сухими электродами (проверяются непосредственно перед началом работ) Если электрод сырой, то при работе выделяемые его покрытием газы поднимаются вверх и могут остаться в шве. Итог – внутренние пустоты, вероятность трещин и даже разрушения сварки (шов-то потолочный!) Потолочную сварку можно вести тремя способами, для новичков лучше подойдет метод «полумесяца» Самым сложным и трудоемким считается «обратнопоступательный» — но он и самый эффективный.

Способы сварки в потолочном положении
Лесенкой	Электрод располагают под углом к плоскости 90-130 градусов, подводят к изделию и зажигают дугу. После образования маленькой порции расплавленного металла электрод отводят на 5-10 мм от потолочной плоскости и возвращают, перекрывая засохшую порцию металла расплавом примерно на ½ — 1/3 её длины.
Полумесяцем	Электрод располагают под углом 90-130 градусов к потолочной плоскости и, колебательными движениями по схеме полумесяца (напоминающие дуговые зигзаги), беспрерывно заходят электродом на закристаллизовавшуюся (засохшую) часть металла. Осуществляется несколько проходов.
Обратнопоступательно	Концом электрода сварщик беспрерывно возвращается назад, на кристаллизующуюся (засохшую) часть металла (напайки), тем самым постоянно удлиняя сварочный шов и заполняя сварочную ванну.

При сварке потолочных швов жидкий металл стремится вытечь из ванны, поэтому сварку ведут короткой дугой. Сварочный ток уменьшаются на 15-20% по сравнению со сваркой в нижнем положении. Металл толщиной более 8 мм сваривают многопроходными швами.

Средний диаметр для потолочных швов первого прохода – 4 мм, последующих проходов — 5 мм.

Сварка в домашних условиях. Средства защиты

Если вы приобрели сварочный аппарат для сварки в домашних условиях, не экономьте на средствах защиты. При сварке в закрытом помещении не забывайте о правильно оборудованном сварочном посте.

Как обезопасить себя и окружающих людей от домашней сварки? Попробуем разобраться в данной статье.

Для желающих поварить в квартире, сразу нужно отметить, что квартира не производственное помещение и подобная деятельность в ней запрещена. Только что нам запреты? Собственность моя, что хочу, то и делаю.

Чем может грозить проведение сварочных работ в квартире?

• Пожар. Все-таки много вещей и предметов, которые легко воспламеняются. Обязательно наличие огнетушителя.
• Пытаются варить на балконе, в коридоре, на лестничной площадке –идея хорошая, пока не началась практика. Попробуйте сжечь хотя бы один электрод в замкнутом помещении без вытяжки, и вы поймете насколько идея тупиковая. Даже при сварке на балконе с открытыми окнами дым развеивается через пятнадцать минут, а запах стоит несколько дней. В таком случае разве-что сварка TIG может решить вопрос с чрезмерным задымлением, но, если бы только дым был проблемой.
• Брызги металла от электродной сварки разлетаются во все стороны. Место сварки нужно ограждать.
• Сварочный аппарат сильно нагружает электрическую сеть, когда начнет моргать свет в соседних квартирах – начнутся проблемы с соседями. Возможна разве что сварка электродами до 2 мм на токах 30-50А. Если в квартире установлена электроплита возможна сварка на более высоких токах.

Вывод однозначный: если вы только что приобрели сварочный инвертор и вам не терпится им поварить, его испытать, не стоит делать это в квартире или частном доме. Вам будут обеспечены как минимум проблемы с соседями, а как максимум, вы тем самым подвергаете опасности жизни людей и сохранность собственности.

Если у вас нет подходящего места, приобретите гараж или мастерскую.

Деятельность электросварщика связана с определенным риском для здоровья, относиться к этому халатно нельзя. Необходимо всегда продумывать свои действия перед началом выполнения работ. В отношении спецодежды устанавливать какие- то жесткие рамки (из какого она должна быть материала -брезент, спилок, другой огнеупорный материал) нет смысла. Поскольку интенсивность сварки в домашних условиях совсем не та, что может быть на производстве. Главное требование для спецодежды – она должна иметь защитную функцию: закрывать все оголенные участки тела и быть изготовленной из натуральных материалов, ни в коем случае не из синтетических.

Важно так же знать, что ожог во время выполнения сварочных работ можно получить не только от брызг и капель расплавленного металла, но и от ультрафиолета, который излучает сварочная дуга. И зачастую самыми слабыми местами являются:

• Лицо. Сварочный щиток (если кто пользуется) не всегда удается правильно держать во время сборки и постановки прихваток;
• Шея из-за расстёгнутого воротника;
• Запястья рук из-за недостаточной длины рукавиц или краг.

К сожалению, для большинства домашних сварщиков такие ожоги привычное дело. Необходимость закрываться приходит уже с горьким опытом. Если вы не уверены в том, что ваша спецодежда защищает вас необходимым образом, то эта неуверенность отразится на самой сварке. Защищайте себя так, чтобы это не сковывало ваши движения.

О чем обычно не задумываются, либо чем пренебрегают сварщики со стажем?

• Вытяжка или вентиляция на рабочем месте;
• Защита дыхания;
• Защита рук. Использование перчаток, рукавиц во время выполнения подготовительных работ, разметки, порезки, зачистки металла, так же при его сборке, прихватках, обварках готовых конструкций;
• Защита органов зрения

 

Вентиляция рабочего места

Во время проведения сварочных работ выделяются вредные вещества, однако не все сварщики на это обращают должное внимание, часто сильно увлекаясь процессом. Поэтому то место, в котором вы планируете варить, должно быть оборудовано вентиляцией или вытяжкой, ведь последствия от вдыхания вредных веществ могут проявиться не сразу, а спустя многие годы. Подумать должен каждый, что можно сделать в его конкретном случае. Не забывайте, вкладывать нужно и в здоровье тоже.

Если вы работаете на улице под открытым небом, вы будете зависеть от погодных условий. Работать в дождь, а также после него с мокрым н металлом категорически запрещено! Есть большая вероятность поражения электрическим током.

Если вы работаете на улице, но под навесом, думать о вытяжке нет смысла, естественной циркуляции воздуха в этом случае будет достаточно. Однако, если местом проведения ваших сварочных работ является гараж или мастерская, то просто открытая дверь или ворота не спасут от вредоносного дыма. Установка дорогостоящего вытяжного оборудования не каждому по карману, поэтому самым бюджетным и простым решением станет установка вытяжного вентилятора в одну из стен вашего помещения. Такие вентиляторы будут успешно справляться с загазованностью помещения и станут надежными помощниками в защите органов дыхания.

Защита рук

Большинство домашних мастеров не задумываются, какие средства защиты для рук использовать. Берут либо те, которые есть у них в наличие, либо те, которые навязаны стереотипами профессии.

Давайте в этом разберемся.

Образ советского сварщика предстает перед нами во всем брезентовом, в том числе и в рукавицах. Однако, мы с вами не только сварщики. Нам нужно выполнять разнообразную работу, связанную с разметкой металла, его подготовкой к сварке, порезкой. Такие работы в рукавицах не сделаешь. Работать же совсем без средств защиты нельзя: ваши руки подвержены порезам из-за острых кромок металла и заусенец, а также вымазанные руки от ржавого металла или промасленного, если он новый, создают дискомфорт в работе. Поэтому и для таких работ перчатки необходимы. Это могут быть х/б-перчатки или прорезиненные.

Следующим этапом в работе является сборка и прихватка. Здесь вам нужно найти золотую середину, чтобы вам было удобно работать и при этом была полная защищенность. Х/б перчатки для этого не подходят, так как из-за своей структуры имеют свойства задерживать попавшие на руки брызги и капли металла, которые выделяются даже при прихватках. Рукавицы же и краги не дают полного контроля при выставлении заготовок. При использовании таких средств защиты страдает точность установки, а иногда и сами краги или рукавицы. Поэтому подбирайте для сборки то, что дает вам ощущение комфорта и подконтрольности процесса сборки. Лучшим вариантом при сборке и прихватке, являются краги или перчатки на основе замшевой кожи, но главное, чтобы они были без подкладки. Либо же перчатки, предназначенные для аргонщиков, они имеют меньшую плотность, а значит, чувствительность рук гораздо выше, что положительно отразится на процессе сборки.

При обварке используйте такие рукавицы и краги, которые имеют высокую степень защиты, износостойкость и соответствующую длину, защищающую от попадания на ваши руки брызг и капель расплавленного металла.

 

Защита органов зрения

Когда поднимается вопрос о защите органов зрения, большинство думает только лишь о маске, которая защищает глаза от яркого свечения, лицо от ожогов, а также позволяет видеть и контролировать процесс. Но говорить мы будем не о ней, а об использовании такого аксессуара, как защитные очки. К сожалению, у наших людей такой менталитет, что даже пользуясь таким электроинструментом, как болгарка, они одевают очки через раз. А те, кто работает в коллективе и пользуется средствами защиты по полной программе, стараясь обезопасить себя, зачастую становятся объектом насмешек или колкостей в свой адрес. И заметьте, из-за правильно отношения к своему здоровью. Но действительно ли оправдано ношение защитных очков с использованием маски во время выполнения сварочных работ? Если обратить внимание на рабочую маску сварщика, то внутренняя ее часть, а также светофильтр с внутренней стороны посечен брызгами, каплями металла, независимо от того, какой конструкции маска.  И если они залетают туда, то что мешает попасть им вам в глаза?

Внутренняя сторона сварочной маски. Следы от брызг металла

Так же сварщику постоянно приходится сбивать шлак со швов и пользоваться болгаркой. Одев защитные очки вы обезопасите себя и глаза на весь период работ.

Постарайтесь, чтобы вы не испытывали дискомфорт. Например, если вы одеваете затемненные очки во время выполнения сварочных работ или дешевые некачественные, конструкция которых мешает вам использовать так же сварочную маску и единственное желание, которое у вас возникает – снять такие очки. Качественные брендовые очки стоят немного дороже, но ощущение от их ношение гораздо выше. Старайтесь бережно относится к подобным средствам защиты, тем самым показывая свое ощущение к самим себе.

Работа сварщика связана с определенными опасностями для здоровья, но в отношении СИЗ никогда не смиряйтесь лишь с тем, что у вас есть и всегда старайтесь улучшать ваши условия труда насколько это возможно с вашей стороны.

 

сварка TIG, MIG/MAG — EWM AG

Защитный газ для сварки ТIG

Как можно понять из самого названия метода, для сварки TIG обычно используют инертные газы. Защитные газы нормированы в стандарте EN 439. Согласно данному стандарту они имеют обозначения l1, l2 и l3.
Наиболее часто при сварке TIG в качестве защитного газа применяется аргон (l1). Степень его чистоты должна составлять минимум 99,95 %. Для металлов, имеющих очень хорошую теплопроводность, таких как алюминий или медь, используют гелий (l2). При использовании гелия в качестве защитного газа сварочная дуга имеет более высокую температуру. Но, в первую очередь, обеспечивается более равномерное распределение тепла между ядром и краем сварочной дуги. При сварке ТIG чистый гелий используется редко и только в исключительных случаях. Вместо него в последние годы все чаще применяются смеси аргона и гелия (l3) с содержанием гелия 25, 50 или 75 %. Благодаря этому удается снизить температуру предварительного нагрева, например, толстых алюминиевых структур, для достижения достаточного провара. Более того, можно повысить скорость сварки. При сварке ТIG нержавеющих хромоникелевых сталей для этой цели также применяют смеси аргона с водородом (R1), однако для предотвращения образования пор содержание водорода не должно превышать 5 %.
Расход защитного газа зависит от диаметра газового сопла и окружающего воздушного потока. Ориентировочным значением для аргона является объемный расход 5-10 л/мин. При ветре или сквозняке (Рис. 4) при определенных условиях расход должен быть больше. При использовании смесей аргона и гелия ввиду небольшой плотности гелия необходимо установить большее значение расхода.

Группа R

В группу R входят смеси аргона с водородом, которые имеют раскисляющее действие. Наряду с аргоном и гелием газы группы R1 используются при сварке ТIG и плазменной сварке, а газы подгруппы 2 с высоким содержанием водорода (H) применяются для плазменной резки и защиты корня шва (формовочные газы).

Группа I

В группу I входят инертные газы. Это аргон (Ar) и гелий (He), а также смеси аргона и гелия. Они используются для сварки ТIG, MIG и плазменной сварки, а также для защиты корня шва.

Группа M

К группе M, в которую входят группы M1, M2 и M3, относят газовые смеси для сварки MAG. Каждая из этих групп имеет 3 или 4 подгруппы. Газы разделены на категории от M1.1 до M3.3 по окислительным свойствам, то есть газы M1.1 являются слабо окисляющими, а газы M3.3 обладают наиболее сильными окислительными свойствами. Главным компонентом всех этих газов является аргон, к активным компонентам добавляются кислород (O) или диоксид углерода (CO2) либо кислород вместе с диоксидом углерода (трехкомпонентные газы).

Группа C

В числе газов для сварки MAG в группу C входят чистый диоксид углерода и смесь диоксида углерода и кислорода. Последняя, однако, не применяется в Германии. Газы группы C обладают наиболее сильными окислительными свойствами, так как CO2 при высоких температурах сварочной дуги распадается. При этом помимо оксида углерода выделяется большое количество кислорода.

Состав газа влияет не только на окислительные свойства, но и на электрические и физические параметры в области сварочной дуги и, следовательно, характеристики сварки. Например, при добавлении гелия к аргону улучшается теплопроводность и теплосодержание атмосферы сварочной дуги. Благодаря этому сварочная дуга более мощная, что способствует лучшему провару. Примешивание активных компонентов к газовым смесям, помимо прочего, ведет к образованию более мелких капель при плавлении проволочных электродов. Также улучшается теплопередача в сварочной дуге. Это также позволяет добиться более качественного провара.
Требуемый расход защитного газа рассчитывается при помощи эмпирического правила: расход должен составлять 10-12 диаметров проволоки в литрах в минуту.
При сварке MIG алюминия из-за высокой окисляемости материала значения расхода должны немного превышать стандартные, а для газовых смесей аргона с гелием ввиду небольшой плотности гелия значения расхода должны быть гораздо выше. Сначала снижается давление газа, поступающего из баллона или из кольцевого трубопровода. Заданный уровень расхода можно посмотреть на манометре, выверенном с расходомерным соплом, или на расходомере с поплавковым указателем.

Сварка в режимах TIG и MIG

Уважаемые начинающие сварщики, эта статья написана для вас. Мы изучили все часто задаваемые вопросы о сварке в режимах TIG и MIG и сделали небольшую статью, в которой ответили на эти вопросы. Возможно, это поможет вам при работе с оборудованием. 

Для аргонодуговой сварки TIG вам понадобится:

• Сварочный аппарат аргонодуговой сварки.
• Баллон с газом (Аргон или Гелий)
• Редуктор.
• Присадочный пруток.

На что в первую очередь стоит обратить внимание.

• Большинство аппаратов TIG варят металлы на постоянном токе DC. Если вам нужно варить алюминий – необходимо приобрести аппарат сваривающий металлы на переменном токе AC. Аппарат на постоянном токе DC никогда не будет варить алюминий! Только на переменном токе AC можно сваривать алюминий.
• TIG сваркой можно сваривать: сталь, алюминий, медь, титан и два разнородных металла.  Этот процесс идеально подходит для сварки  труднодоступных швов, швов формы S, углов. Сварка аппаратом TIG позволит выполнить очень тонкие и качественные швы, особенно там, где важно чтобы шов был не заметен. Так как вы сами контролируете весь процесс сварки с помощью сварочной горелки , вы сможете делать косметические швы, автомобильные, сваривать тонкие металлы.
• Газ. В 99% случаев вам понадобиться Аргон. Очень редко используют Гелий, например американская ассоциация сварщиков рекомендует использовать Гелий для сварки меди, но Гелий очень дорогой и по этому все используют Аргон. Газ нужен для того, чтобы в сварочную ванну не попадал воздух, который разрушит соединение. Аргон – инертный газ, он безвреден для дыхания и не взрывоопасен.
• Присадочный пруток. Как правило он продается в тубах. Когда вы поднесете горелку к металлу и по вольфрамовому электроду пойдет ток на изделия которые вы будете сваривать – вам необходимо будет подсовывать присадочный пруток. Ток будет расплавлять металл и присадочный пруток, который в свою очередь будет образовывать сварочный шов. По мере продвижения горелки шов будет остывать и сваривать прочно изделия.
• Редуктор. Вам понадобиться специальный редуктор для Аргона, который присоединяется к баллону с газом.
• Вольфрамовый электрод – перед тем как вы выбрать вольфрамовый электрод нужно понимать какой металл вы будете сваривать, в принципе есть универсальный вариант WC 20 (серый). Если вы будете сваривать алюминий, то кончик электрода нужно заточить в форме шарика, а если вы будете сваривать стальные изделия – нужно заточить в форме острого наконечника. Заточить электрод можно на любом шлифовальном станке.

Выбор покупателей. Аппараты TIG для сварки алюминия (переменный ток AC).

Производитель: Сварог

Это профессиональный аппарат с большим диапазоном возможностей.

Производитель: Профи

Аппараты для аргонодуговой сварки на постоянном/переменном токе TIG. Аппарат прошел аттестацию НАКС.

Производитель: AuroraPRO

Подключение 220 В. Сварка TIG + MMA. Сварочный ток 10 — 200 А.

Выбор покупателей. Аппараты TIG для сварки стали (постоянный ток DC).

Производитель: Сварог

Подключение 220 В. Сварочный ток 10-200 А.

Производитель: AuroraPRO

Подключение 220 В. Сварка в режиме TIG + MMA. Сварочный ток 10 — 200 А.

Производитель: Профи

Подключение 220 В. Сварочный ток 10 — 200 А.

Сварка MIG в полуавтоматическом режиме.

На наш взгляд, один из самых практичных типов сварки — это сварка полуавтоматом в среде активных газов.

Для корректной работы сварочного полуавтомата вам понадобится углекислота (СО2) или смесь инертных газов, например Аргон + СО2, соответствующий газу редуктор, а также сварочная проволока (сплошного сечения или порошковая. Во время сварочного процесса из сопла горелки подается сварочная проволока и защитный газ. Задача газа — создать защитную оболочку, оттеснив воздух из сварочной ванны, тем самым защитить сварной шов от попадания кислорода и азота. Смесь аргона с углекислым газом способствуют повышению стабильности дуги, а также улучшает формирование шва при сварке тонколистового металла.

Для подбора диаметра сварочной проволоки ниже мы привели универсальную таблицу.

Толщина металла, мм.	0.5-1.0	1.0-2.0	2.0-4.0	5.0-8.0	8.0-12	12-18
Диаметр сварочной проволоки, мм.	0.5-0.8	0.8-1.0	1.0-1.2	1.6-2.0	2.0	2.0-2.5

При расходе газа 20 л/мин. углекислота превращается в сухой лед. Что бы предотвратить замерзание редуктора, советуем вам приобретать регуляторы расхода газа с подогревом. Как правило, подогрев подключается к розетке 36В, которой оснащены большинство сварочных полуавтоматов.

При выборе аппарта обращайте внимание какой мксимальный диаметр проволоки вы можете использовать. Как правило, все «бытовые» аппараты имеют максимальный диаметр 1.0 мм. Настройки аппарата подогнаны под эту толщину сварочной проволоки и корректная работа аппарата возможна только при соблюдении этого диаметра. Промышленные аппараты могут варить более оолстой проволокой. Если вы берете аппарат в гараж или на дачу, вам достаточно будет аппарата который выдает до 140А. Многие производители делают такие аппараты с максимальным током до 180 Ампер.

Обычно покупается инверторная техника, но кому-то нравится рабоать трансформаторной. Инверторный аппарат от компании Сварог EASY MIG 160 N219 может сваривать алюминий.

Выбор покупателей. Полуавтоматы для сварки в режиме MIG.

Производитель: Сварог

Подключение 220 В. Сварочный ток 10 — 160 А.

Производитель: Ergomax

Сварочный ток 140 Ампер.

Производитель: AuroraPRO

Подключение 220 В. Сварочный ток 175 А.

Кабельные и панельные розетки и вилки →← Подбор сварочных аппаратов для начинающих

Сварка в период Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. : welder_history — LiveJournal

С началом Великой Отечественной войны стало ясно, что техника в этой войне должна сыграть решающую роль. Организации, занимающиеся сваркой, лаборатории вузов и секции сварочных обществ начали переключаться на решение проблем, которые возникали в связи с освоением и увеличением выпуска вооружений. Работы велись по двум направлениям: совершенствование известных технологий сварки и поиск новых. Целью первого направления было ускорение производства и повышение качества вооружения, а второго — разработка новых способов сварки.

Главные усилия советских ученых в период Великой Отечественной войны были направлены на совершенствование боевой техники и технологии ее изготовления. Сварка широко использовалась при изготовлении танков, самолетов и другого вооружения и боеприпасов, а также при строительстве предприятий, эвакуированных в восточные районы страны.
Самым большим достижением сварщиков в годы войны следует считать внедрение и всеобщее признание преимуществ автоматической сварки под флюсом, особенно в производстве танков. В этом большая заслуга принадлежит Е.О.Патону и руководимому им коллективу научных сотрудников Института электросварки АН УССР, эвакуированному на Урал.
Автоматическая сварка под флюсом прошла производственную проверку на Уралвагонзаводе им. Ф.Э.Дзержинского еще до войны и с апреля 1941 г. была внедрена в цехе изготовления платформ вагонов.
Накопленный опыт применения автоматической сварки, большая сварочная лаборатория со штатом квалифицированных инструкторов, наличие базы по изготовлению сварочных приспособлений и сварочных материалов предопределили выбор Е.О.Патоном района Урала как наиболее подходящего места для размещения Института электросварки в период Великой Отечественной войны. Вскоре на Уралвагонзаводе им. Ф.Э.Дзержинского был размещен танковый завод им. Коминтерна, эвакуированный из Харькова.
Война потребовала значительного расширения номенклатуры марок сталей, допускающих применение сварки. Поэтому следовало в первую очередь разработать технологию сварки всевозможных высокопрочных легированных сталей, широко встречающихся в артиллерийских системах, минометах, танках и в другой оборонной технике.
Благодаря настойчивости Е.О.Патона в Институте электросварки в первые месяцы пребывания на Урале широко развернулась работа по освоению технологии автоматической сварки под флюсом танковой брони. Одновременно начали внедрять автоматическую сварку при изготовлении артиллерийского вооружения и боеприпасов. Технология сварки высокопрочных сталей не была разработана ни у нас, ни за рубежом.

Научные сотрудники института не оставляли рабочих мест по 10-12 ч в сутки, работали и в выходные дни. Результаты были ощутимые: за пять месяцев 1941 г. были смонтированы и пущены в эксплуатацию девять автоматических установок для сварки отдельных узлов танков, разработан технологический процесс, смонтированы и пущены установки для скоростной сварки авиабомб, подготовлены сварщики, работающие на автоматах, и мастера-наладчики.
В январе 1942 г. были сварены под флюсом борта первого в мире сварного танка. Убедительные результаты получены при испытании танка на полигоне. Один борт танка сварили автоматом под флюсом, а другой – вручную. После обстрела танка с весьма короткой дистанции оказалось, что автоматные швы остались целыми, а швы, сваренные вручную, во многих местах были разрушены. Комиссия, проводившая испытания танка, рекомендовала всем танковым заводам внедрить автоматическую сварку под флюсом в производство корпусов танков. С этого времени автоматическая сварка под флюсом стала широко применяться на всех танковых заводах страны.

Е.О.Патон лично руководил освоением автоматической сварки под флюсом на заводе им. Коминтерна. На этом заводе были смонтированы и пущены 19 установок для автоматической сварки танковых корпусов, была смонтирована и пущена в действие первая в мире поточная линия для изготовления бронекорпусов танков. Создание поточной линии дало возможность прекратить выпуск корпусов танков в индивидуальном порядке. Пуск поточной линии освободил для других работ 280 квалифицированных сварщиков, которых заменили 57 рабочих, в основном девушки. Во второй половине 1942 г. советская промышленность уже выпускала танков больше, чем промышленность Германии.
К концу 1942 г. на танковых, минометных, артиллерийских заводах Советского Союза уже работало около 40 установок для автоматической сварки.
В 1943 г. Институт электросварки продолжал оказывать помощь военным заводам страны в деле освоения скоростной автоматической сварки под флюсом. В этом году только на заводах Наркомата танковой промышленности уже работало 50 автосварочных установок. Кроме того, институт внедрял автоматическую сварку и на многих других за-водах. С помощью скоростной автоматической сварки под флюсом было организовано поточное производство фугасных авиабомб, реактивных снарядов для прославленных «катюш», а также многих других видов вооружения и боеприпасов. Характерно, что ни в одной стране, кроме Советского Союза, автоматическая сварка под флюсом в танковой промышленности в гг. войны не применялась. Лишь в последние месяцы войны по примеру СССР в США начали осваивать сварку под флюсом при постройке бронекорпусов танков и самоходных артиллерийских установок. В этот период в Германии автоматическая сварка бронекорпусов танков так и не была освоена. Академик Борис Евгеньевич Патон (ныне директор Института электросварки им. Е.О.Патона), работавший тогда научным сотрудником, вспоминая то время, пишет: «Блестящая победа наших войск на Курской дуге летом 1943 года предоставила большие возможности для изучения качества сварки немецких машин. Собранные данные показали, что все швы сваривались вручную, качество сварки было значительно ниже, чем на наших танках. Первый слой имел небольшие размеры и выполнялся аустенитными электродами, остальная часть шва создавалась многослойной сваркой ферритными электродами. Все сечение этой части было поражено порами». Следует добавить, что вскоре в рейхе не стало и аустенитных электродов, так как в их состав входили дефицитные для Германии никель (до 10 %) и хром (до 20 %), и немцы решили «схитрить» – они стали оборачивать обычные электроды узкой тонкой полоской никеля или никелировать стержень гальваническим способом. Разумеется, качество швов от этого не улучшилось.

В период 1941-1945 гг. большой вклад в освоение выпуска военной продукции внесли сотрудники лаборатории сварки Горьковского автомобильного завода. За короткое время одновременно с изготовлением автомобилей был освоен выпуск самоходных артиллерийских установок, снарядов для «катюш» и другой продукции для фронта.
В 1944 г. на 52 заводах СССР уже работало свыше 100 автосварочных установок, введенных в эксплуатацию сотрудниками Института электросварки. Применение автоматической сварки в оборонной промышленности дало исключительно большой эффект – позволило резко увеличить выпуск боевых машин, боеприпасов и вооружения высокого качества для Советской Армии. Только на танковом заводе им. Коминтерна с помощью автоматов для сварки под флюсом было выполнено 2400 км шва. К концу войны завод изготовил более 35 тысяч танков.
Кроме Института электросварки АН УССР плодотворную работу по внедрению сварочной техники в оборонную промышленность вели многие организации, например, ЦНИИТМАШ, НИАТ и другие. Перед войной ЦНИИТМАШ успешно освоил сварку под флюсом обычной электродной проволокой, разработал хороший флюс типа ОСЦ-45 и технологию скоростной сварки разного рода конструкций, спроектировал несколько установок для этого процесса.
В годы войны сотрудники отдела сварки ЦНИИТМАШ (К.А.Удотов, К.В.Любавский, Л.М.Яровинский, И.Л.Бринберг, А.С.Гельман и др.) главное внимание уделяли разработке технологии сварочных материалов и оборудования для автоматической сварки под флюсом и их внедрению в производство боеприпасов. На автоматах конструкции ЦНИИТМАШ можно было сваривать как длинные прямые швы на горизонтальной плоскости, так и круговые больших и малых диаметров. Это особенно было необходимо для промышленности, изготавливавшей вооружение и боеприпасы.
В годы Великой Отечественной войны значительно расширилось применение высокопроизводительной контактной сварки. При изготовлении артиллерийского и стрелкового вооружения (пистолеты-пулеметы ППШ, ППС) стали широко использовать штампосварные конструкции с массовым применением контактной электросварки.
В 1942 г. при Московском электромеханическом институте инженеров железнодорожного транспорта создана лаборатория сварки и резки под водой, которой руководил К.К.Хренов. Лаборатория выполняла задания Главного управления военно-восстановительных работ Народного комиссариата путей сообщения СССР (ГУВВР НКПС). Разрабатывались покрытия электродов для подводной сварки и резки и т. д. Кроме того, лаборатория готовила кадры сварщиков и резчиков для работы под водой для Военно-Морского Флота и железнодорожного транспорта. Она организовывала выезды бригад для проведения опытных работ в прифронтовой зоне, которые подтвердили большую эффективность подводной резки пролетных строений взорванных железнодорожных мостов. Успешное выполнение этих работ позволило уже в декабре 1942 г. сформировать специальный восстановительный поезд для подводной электрорезки, который имел свою электростанцию, водолазные станции, сварочные агрегаты, понтоны, подъемные средства и т. д.
В годы Великой Отечественной войны важные теоретические исследования проводили ученые-сварщики Москвы, Ленинграда и других городов. Н.Н.Рыкалин выполнил работы по вопросам расплавления электродов и проплавления основного металла. А.А.Алов работал над изучением шлаковых включений и пор в металле шва. Успешные исследования в области точечной контактной электросварки элементов больших толщин проводил А.С.Гельман. Над раскрытием механизма возникновения собственных напряжений и деформаций в процессе сварки работали Н.О.Окерблом и В.П.Вологдин. Глубокие теоретические исследования прочности элементов сварных конструкций выполнил С.А.Данилов. В создании различных сварных конструкций для вооружения участвовали Г.А.Николаев, Н.Н.Прохоров и др.

В военное время стало очевидным, что прежние пути развития газопламенной обработки металлов недостаточны для удовлетворения потребностей промышленности. Возникла задача дальнейшей механизации и автоматизации разделительной кислородной резки, расширения областей ее применения, разработки новых технологических процессов. Для решения этих задач в феврале 1944 г. Был создан Научно-исследовательский институт автогенной промышленности. Инициаторами создания института были П.Л.Капица и Г.А.Николаев. В сентябре 1945 г. институт переименован во Всесоюзный научно-исследовательский институт автогенной обработки металлов (ВНИИавтоген).
В годы войны получила некоторое развитие термитная сварка металлов. Научными сотрудниками отделения связи ЦНИИ железнодорожного транспорта был разработан магниевый термит, который упростил технологию термитной сварки и позволил легко производить сварку стальных телеграфных и телефонных проводов диаметром 3-6 мм в полевых условиях.
Поскольку основной объем сварочных работ в стране выполнялся вручную, большое значение имела проблема создания совершенных электродов. В гг. войны особенно хорошо зарекомендовали себя электроды УОНИ-13 – одни из лучших отечественных электродов. Эти электроды позволили перевести в разряд хорошо сваривающихся многие марки сталей, сварка которых до появления электродов УОНИ-13 была затруднена.
В военный период ученые-сварщики выполняли большую теоретическую и экспериментальную работу по замене дефицитных элементов электродных покрытий недефицитными, по созданию новых марок электродов. К.К.Хренов на основе теоретических и экспериментальных исследований совместно с сотрудниками МВТУ им. Н.Э.Баумана создал новое электродное покрытие (МТ), которое позволяло качественно сваривать сталь малой толщины – от 0,5 до 2,0 мм. Исходя из теории процессов, происходящих в сварочной дуге, К.К.Хренов разработал практические указания для замены дефицитных компонентов в электродных покрытиях, изменил и упростил рецептуру, что позволило использовать местное сырье: известняки, глины и т. д.
Над изысканием заменителей дефицитных компонентов электродных покрытий работали и другие исследователи. В электродной лаборатории ЦНИИТМАШ под руководством А.А.Алова в 1942 г. разработана технология изготовления древесной муки как заменителя крахмала в покрытии электродов ОММ-5 и пищевой муки в электродах ОМА-2. В электродах ОММ-5 полевой шпат был заменен гранитом. Электроды для сварки углеродистых сталей разработал В.И.Ярхо. В лаборатории дуговой сварки ЦНИИТМАШ Г.И.Глушков в 1942 г. разработал электроды ЦС-1 и ЦС-2 для наплавки твердого сплава «Сормайт» постоянным и переменным током.

Большую работу выполнили советские ученые-сварщики по созданию флюсов для автоматической сварки. Накануне войны Институт электросварки разработал флюс АН-1, промышленное производство которого было налажено на заводе «Пролетарий» в Донбассе. После временной оккупации Донбасса требовалось срочно создать новые флюсы на базе другого сырья. В Институте электросварки был разработан высококремнистый марганцовистый флюс АН-Л (А.М.Лапин), однако его компоненты были дефицитными. В 1942 г. создан плавленый флюс АН-2 для автоматической сварки углеродистых и легированных сталей, который нашел применение в оборонной промышленности. Была налажена его выплавка в электрических печах. Однако производство его ограничивалось недостатком сырья, сложной технологией изготовления и дефицитом строительных материалов для печей.
По заданию Е.О.Патона поисками местных компонентов для флюса занялись все работники института. Вскоре А.И.Коренной предложил использовать как сырье для изготовления флюса шлак Ашинского металлургического завода – отходы доменного производства при выплавке чугуна на древесном угле. На базе этого шлака сотрудники института в содружестве с работниками Ашинского металлургического завода в 1942 г. создали флюс марки АШ (ашинский флюс), пригодный для автоматической сварки легированных сталей. Таким образом оборонная промышленность получила флюс, который применялся в отечественной промышленности до 1947 г., когда в Донбассе было налажено централизованное производство флюса АН-3, разработанного в Институте электросварки.
Флюс ОСЦ-45, разработанный в 1941 г., в гг. войны имел ограниченное применение, поскольку в его состав входила дефицитная в те гг. марганцевая руда (45-50% MnO). Аналогичный высококремнистый марганцевый флюс ЭМК-31 для механизированной сварки углеродистых сталей, разработанный в 1941 г. на ленинградском заводе «Электрик» (Л.Н.Кушнерев), также почти не применялся. В 1943 г. К.В.Любавский и Ф.И.Пашуканис разработали флюс ФЦ-1, предназначенный для сварки основных марок углеродистых сталей. Его выплавляли из недефицитных компонентов: доломита, песка, марганцевой руды и плавикового шпата с добавлением в шихту молотого кокса. Этот флюс дал возможность успешно сваривать швы малого диаметра.

Поскольку в годы войны на сварочных автоматах часто работали рабочие низкой квалификации, необходимо было максимально упростить сварочные установки. В 1942 г. в Институте электросварки старший научный сотрудник В.И.Дятлов предложил заменить сложные сварочные головки с автоматическими регуляторами напряжения дуги механизмом, подающим электрод с постоянной скоростью. Это вытекало из его важного научного открытия явления саморегулирования мощной электрической дуги. На свое изобретение В.И.Дятлов получил авторское свидетельство.
Открытие явления саморегулирования мощной сварочной дуги, горящей под флюсом, является выдающимся достижением советской сварочной науки и техники. Оно вызвало большие изменения в области конструирования сварочных автоматов, так как дало возможность строить простые и надежные автоматы с постоянной скоростью подачи электродной проволоки.

Особо следует отметить строительство подводного бензопровода в осажденный Ленинград через Ладожское озеро в мае-июне 1942 г. Бензопровод строил сварочно-монтажный трест Наркомстроя. Сварочными работами руководил А.С.Фалькевич. Подводная часть бензопровода проложена совместно с ЭПРОН Краснознаменного Балтийского флота. Бензопровод был изготовлен из труб диаметром 101 мм. Его протяженность – 30 км, в том числе по дну Ладожского озера 21,5 км и 8,5 км по суше. В качестве основного метода соединения труб была выбрана ручная дуговая сварка. Хотя строительство проводилось в сложных фронтовых условиях, качество сварочных работ было высоким: из 4500 стыков дефекты обнаружены только в одном. Бензопровод успешно эксплуатировался вплоть до снятия блокады.

В апреле 1943 г. Народный комиссариат судостроительной промышленности СССР обратился в Институт электросварки с просьбой помочь внедрить автоматическую сварку под флюсом в судостроение. Несмотря на напряженную работу коллектива института на оборонных заводах и нехватку кадров, Е.О.Патон согласился оказать судостроителям необходимую помощь. Институт обязался изготовить в своих мастерских необходимую аппаратуру, помочь судостроительным заводам в наладке, пуске и освоении установок для автоматической сварки под флюсом.
В 1944 г. советская земля была почти полностью очищена от немецко-фашистских захватчиков. Необходимо было восстанавливать народное хозяйство в освобожденных районах. В ответ на постановление ЦК ВКП (б) и Совнаркома СССР от 21 августа 1943 г. «О неотложных мероприятиях по восстановлению хозяйства в районах, освобожденных от немецкой оккупации» во всех концах страны развернулась огромная работа по оказанию помощи освобожденным районам.
Сварка под флюсом широко применялась на восстанавливаемых заводах в освобожденных районах страны. Сварка была одним из основных технологических процессов при восстановлении разрушенных железнодорожных и автодорожных мостов, энергетических и промышленных объектов, резервуаров для нефтепродуктов, трубопроводов, паровых котлов, различного машинного оборудования.
В июне 1944 г. коллектив Института электросварки АН УССР возвратился в Киев. Лаборатории и мастерские института были разрушены, все ценное оборудование вывезено в Германию. По возвращению в Киев институту было предоставлено новое здание.
В 1944 г. в институте разработаны рабочие чертежи установок для автоматической сварки под флюсом котельных барабанов на киевском заводе «Ленинская кузница». В экспериментальных мастерских института в том же году организован выпуск сварочных головок и электрической аппаратуры к установкам автоматической сварки под флюсом. Было также организовано производство покрытых электродов для ручной сварки, которые передавались предприятиям.
Подготовка к войне и сама война дали толчок развитию сварки как новой, перспективной технологии во многих странах мира.
Перед Второй мировой войной в Германии в сварке увидели средство обойти ограничения по водоизмещению боевых кораблей, установленные Версальским договором. Не превышая разрешенных 10000 тонн, конструкторы сумели разместить на крейсерах мощное вооружение благодаря тому, что вес сварного корпуса стал на 15% меньше клёпаного. Возросли темпы строительства кораблей. Корпуса линкоров, подводных лодок стали изготавливать с помощью ручной дуговой сварки. Бронированные плиты бортов, палуб, башен и рубок сваривали хромоникельмолибденовыми электродами.

Массовое производство самолётов-снарядов «Фау-1» стало возможным благодаря применению сварки, с помощью которой изготавливались шарообразные баллоны для сжатого воздуха, необходимого для работы двигателя.
Толчком к развитию сварных конструкций в Великобритании послужило известие о строительстве военного флота в Германии, в том числе подводных лодок. Тогда, чтобы ускорить производство, сварку стали применять для изготовления ответственных узлов корпуса кораблей. К началу войны флот Великобритании уже располагал цельносварными кораблями.

Источники:
1. Лось А.В., История развития сварочного производства: учеб. пособие/А.В.Лось, А.Ю.Воробьев. – Владивосток: Изд-во ДВГТУ, 2005. – 136 с.

Сварка в условиях холодного климата

Испытания сварочного оборудования и материалов в условиях холодного климата Якутии выявили особенности проведения работ при низких температурах, а также требования для обеспечения устойчивого процесса и получения качественных сварных соединений при решении монтажных и ремонтных задач.

 

Актуальность

 

При оценке качества любого продукта целесообразно рассматривать не только его функциональные, эксплуатационные и технологические характеристики, но и степень воздействия окружающей среды, при которой продукт сохраняет заявленные качественные характеристики.

 

Резко континентальный климат Якутии отличается продолжительным зимним и коротким летним периодами. По результатам многолетних наблюдений, среднегодовая температура в этих районах ниже минус 10°C, а период отрицательных температур длится более 210 суток. В связи с этим значительный объем сварочных работ во время строительства, монтажа и ремонта сварных конструкций производится в условиях отрицательных температур. В большинстве случаев при выполнении вышеописанных работ невозможно или трудно обеспечить создание специальных условий для введения сварки при естественном холоде.

 

Работоспособность сварных соединений и выполнение самой сварки в условиях отрицательных температур окружающего воздуха обладает своими особенностями. При сварке в условиях низких климатических температур (ниже минус 40°С) изменяются условия горения дуги, увеличивается теплоотдача от изделия в воздух, в десятки раз уменьшается диффузия водорода.

 

Основной предпосылкой к изучению особенностей сварки при низких климатических температурах является изучение тепловых процессов. В работе [1] измерениями термопар выявлены различия в кинетике распространения температурного поля сварных соединений, сваренных при температурах +20 и –45°С. Различия скоростей охлаждения участков перегрева в интервале температур 500–600°С достигает примерно 30%. Увеличение скорости охлаждения сварного соединения при сварке ниже –40°С приводит к снижению температуры фазовых и структурных превращений на 20–40°С. В итоге критическая температура хрупкости сдвигается в сторону положительных температур на 15–35°С [2].

 

При оценке работоспособности сварных соединений необходимо учитывать их особенности, связанные со структурной, механической и геометрической неоднородностью, дефектное и напряженное состояние. Показано [1, 3], что повышение скорости охлаждения при имитации термических циклов сварки приводит к возрастанию характеристик прочности, твердости, а также снижению показателей пластичности сталей 10ХСНД, 20ХГ, 20 НГМФ, St600, 14Х2ГМР и 14Г2САФ вследствие увеличения количественного содержания бейнита и мартенсита.
Известно, что водород является необходимым фактором в процессах протекания замедленного разрушения сварных соединений из низколегированных сталей при образовании холодных трещин. Установлено, что при сварке в условиях отрицательных температур замедляется диффузия водорода в сварном соединении, а сопротивляемость образованию холодных трещин снижается до 40% [2, 4]. Также было установлено, что основным фактором, определяющим увеличение вероятности образования холодных трещин при низких температурах воздуха (до –50°С), является повышенное содержание водорода в шве. В связи с этим для получения сварных соединений без холодных трещин необходимо применять низководородистые сварочные материалы [2].

 

Таким образом, применяемое при сварке в условиях низких климатических температур сварочное оборудование и материалы должны быть адаптированы к экстремальным условиям эксплуатации.
В рамках партнерского сотрудничества с производителями сварочных материалов, оборудований и поисковых научно-исследовательских работ [2–3] для внедрения и развития современных технологий сварки, адаптированных к выполнению сварочно-монтажных и ремонтных работ в условиях Севера и Арктики на базе Центра коллективного пользования «Станция низкотемпературных натурных испытаний» Института физико-технических проблем Севера имени В. П. Ларионова Сибирского отделения Российской академии наук (ЦКП «СННИ» ИФТПС СО РАН) совместно с Институтом физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) проводятся климатические испытания новых сварочных материалов и оборудований в условиях отрицательных температур, для которых разработаны соответствующие методики (рис. 1).

 

Рис. 1. Делегация из академических институтов (ИФТПС СО РАН, ИФПМ СО РАН) и представителей ООО KEMPPI во время демонстрации и проведения климатических испытаний сварочных аппаратов

 

Методика климатических испытаний сварочного оборудования распространяется на испытания источников питания для ручной дуговой сварки и наплавки конструкций, деталей техники, эксплуатирующихся в условиях холодного климата. Испытание состоит из четырех эта-
пов [5]:
1 — входной контроль холодоустойчивости сварочного оборудования;
2 — контроль холодоустойчивости сварочного оборудования после длительной выдержки;
3 — технологическое испытание сварочного оборудования;
4 — климатическое испытание сварочного оборудования в производственных условиях при отрицательных температурах окружающего воздуха.

 

Методика заключается в установлении работоспособности электросварочного оборудования и определении способности аппаратуры выполнять свои функции и сохранять свои параметры в пределах норм технической документации, в процессе и после воздействия низких климатических температур. Преимуществом данного метода является возможность проведения испытаний достаточно массивных, габаритных по размерам конструкций электросварочной аппаратуры, возможность испытывать их в полном комплекте в условиях естественных низких климатических температур Якутии.

 

Методика климатических испытаний сварочных материалов распространяется на испытания покрытых электродов ручной дуговой сварки и наплавки конструкций, деталей техники, эксплуатирующихся в условиях холодного климата. Испытание состоит из трех основных этапов:
1 — контроль сварочно-технологических характеристик сварочных материалов;
2 — исследование свойств и структуры наплавленного металла и сварного соединения;
3 — исследование свойств и структуры сварного соединения, выполненного в условиях низких климатических температур.

 

Методика предназначена для определения свойств и структуры наплавленного металла и сварных соединений с целью оценки качества электродов и определения пригодности применения их при сварке и наплавке в условиях низких температур воздуха. По результатам данного испытания составляется акт климатических испытаний с указанием недостатков, достоинств и рекомендаций по применению сварочных материалов в условиях низких климатических температур.

 

Примеры проведения климатических испытаний

 

Отбор сварочных источников для климатических испытаний проводился из технических условий на оборудование, в которых предусмотрена возможность его использования в условиях температур окружающего воздуха до минус 40…50°С (рис. 2). Во время испытаний температура окружающего воздуха менялась в диапазоне –40°… –45°С, что указывает на значение степени жесткости VI и VII климатического воздействия по температуре воздуха. Испытуемое оборудование согласно ГОСТ 16962–71 и по предложенной методике испытаний должно сохранять свои параметры в пределах норм, в процессе или после воздействия отрицательных климатических температур. В ином случае изделие считается недопустимым для эксплуатации в указанном диапазоне температур или рекомендуется иной температурный интервал по применению оборудования.

 

Рис. 2. Сварочные источники питания инверторного типа для ручной дуговой сварки Minarc EVO 150 (компания Kemppi, Финляндия), ФЕБ‑315 «МАГМА» (НПП «ФЕБ», Россия), NEON ВД‑201 (АО «Электро Интел», Россия)

 

Результаты испытаний показали, что у инверторного источника питания ФЕБ‑315 «МАГМА», реализующего адаптивную импульсно-дуговую сварку, наблюдалось затвердевание регулятора сварочного тока в ручном режиме при понижении температуры до –45°С. У оборудований фирмы «КЕМППИ» выявлена недостаточная эластичность сварочных и питающих кабелей при низких климатических температурах, начиная уже с двух-трех часов их нахождения при температуре –40°C кабели начинали терять свою гибкость [5].

 

У оборудования NEON ВД‑201 и NEON ВД‑315 в условиях температуры окружающего воздуха ниже –40°С имели место нарушения в работе отдельных блоков. Это выражалось в невозможности регулирования параметров режима, сбоях в работе силового блока, нарушениях в работе панельного индикатора. Отмеченные недостатки были устранены в модификациях оборудования, предназначенных для работы в условиях Севера. Повторные испытания модернизированного оборудования в условиях низких температур окружающего воздуха показали, что устойчивость его работы повысилась. Замечания, отмеченные при испытаниях старых моделей источников питания, были полностью устранены. Регулировка параметров режима осуществлялась плавно во всем диапазоне устанавливаемых энергетических характеристик в диапазоне температур окружающего воздуха вплоть до –50°С. Проверка работоспособности модернизированного оборудования в производственных условиях проводилась при монтаже объектов АО «Алмазы Анабара», расположенных в арктических районах Республики Саха (Якутия). В процессе испытаний оборудование работало устойчиво. Нарушений в работе отдельных узлов и блоков установлено не было. Среднесуточная температура окружающего воздуха составляла минус 50 градусов по шкале Цельсия. Результаты испытаний позволили рекомендовать источники питания инверторного типа для ручной дуговой сварки NEON ВД‑201 и NEON ВД‑315 для проведения сварочных работ при низких климатических температурах окружающего воздуха.

 

На базе ЦКП «СННИ» ИФТПС СО РАН проводились климатические испытания новых электродов для ручной дуговой сварки отечественного производства марок УОНИ‑13/МОРОЗ, Э50А‑ХОБЭКС-К‑54 и LB‑52TRU (рис. 3). Сварку образцов выполняли на стали марки 09Г2С при температурах +20°С и –45°С. Конструктивные элементы свариваемых образцов и размеры швов были выполнены в соответствии с ГОСТ 5264–80 (рис. 4). Для сварки образцов использовались стандартные режимы токов сварки для соответствующих диаметров электродов.

 

Рис. 3. Сварочные материалы, предоставленные производителями для климатических испытаний

Рис. 4. Сварка проб при отрицательных температурах окружающего воздуха

 

Методика климатических испытаний сварочных электродов в условиях отрицательных температур окружающего воздуха включает проведение большого спектра механических испытаний и анализов, которые выполняются на базе аккредитованной испытательной лаборатории ИФТПС СО РАН. Лаборатория разрушающих и других видов испытаний аккредитована в соответствии с требованиями СДА‑15–2009 и ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025–2009 [8]. Лаборатория оснащена современным испытательным и аналитическим оборудованием (рис. 5).

 

 

а) 

б)

в)
Рис. 5. Испытательное и аналитическое оборудование лаборатории: а) сервогидравлическая испытательная машина Instron 8802; б) металлографический микроскоп «Axio Observer D1m»; в) инструментированный маятниковый копр Amsler RKP‑450

 

По результатам исследований [1, 2, 3, 4, 9] выявлено, что основные параметры сварного соединения, которые наиболее существенно меняются при проведении сварки в условиях низких температур окружающего воздуха, это содержание диффузионного водорода, ударная вязкость и микроструктура шва и зоны термического влияния. Исследованию этих параметров отводится наиболее пристальное внимание.

 

Для примера на рис. 6 представлены микроструктуры участка перегрева зоны термического влияния (ЗТВ) сварных соединений, выполненных сваркой при комнатной и отрицательной температуре окружающего воздуха электродами марки УОНИ –13/Мороз. При сварке на холоде (–45°С) электродами УОНИ–13/Мороз образовались закалочные структуры основном в виде бейнита. Структура ЗТВ образца, сваренного при комнатной температуре, состоит из феррит-карбидной смеси.

а)

б)

Рис. 6. Микроструктура участка перегрева ЗТВ сварных соединений, выполненных сваркой при комнатной (а) и отрицательной (б) температуре окружающего воздуха электродами марки УОНИ –13/Мороз

 

Заключение

Разработанные методы климатических испытаний позволяют выявить достоинства и недостатки испытуемого сварочного оборудования, оценить качество электродов и определить пригодность применения их при сварке в условиях низких температур воздуха. По полученным данным можно рекомендовать новые перспективные источники питания и сварочные материалы организациям, ведущим сварочно-монтажные и ремонтные работы в северных и арктических регионах России.

 

Работа выполнялась при финансовой поддержке гранта РНФ по проекту №16-19-10010.

 

Авторы: Н. И. Голиков, к. т.н., М. М. Сидоров, к. т.н. ИФТПС СО РАН, г. Якутск, e‑mail: [email protected], www.ckp-iptpn.ysn.ru; Ю. Н. Сараев, д. т.н., ИФПМ СО РАН, г. Томск, e‑mail: [email protected]

 

Литература
1. Аммосов, А. П. Термодеформационные процессы и разрушение сварных соединений / А. П. Аммосов. — Якутск: Якутский фил. СО АН СССР, 1988. — 136 с.
2. Ларионов, В. П. Электродуговая сварка конструкций в северном исполнении / В. П. Ларионов. — Новосибирск: Наука, 1986. — 256 с.
3. Федотова, М. А. Структурные превращения и свойства материалов при сварке / М. А. Федотова, А. П. Аммосов, В. П. Ларионов. — Якутск: изд. Якутского науч. центра СО АН СССР. — 1991. — 28 с.
4. Слепцов, О. И. Повышение прочности сварных конструкций для Севера / О. И. Слепцов, В. Е. Михайлов, В. Г. Петушков и др. — Новосибирск: Наука, 1989. — 223 с.
5. Голиков Н. И., Сидоров М. М., Сараев Ю. Н. Климатические испытания сварочного оборудования при отрицательных температурах // Сварочное производство. 2018. № 12. С. 35–41.
6. Разработка материалов, адаптированных к природно-климатическим условиям Арктики, а также внедрения технических систем и приборной базы, адаптированным к выполнению сварочно-монтажных и ремонтных работ в условиях низких климатических температур / Ред. коллегия Ю. Н. 7. Сараев, О. И. Слепцов, Н. И. Голиков, М. М. Сидоров / Материалы III научно-технического семинара. Якутск: Сахаада, 2016. 64 с.
8. Сараев, Ю. Н. Поисковые исследования повышения надежности металлоконструкций ответственного назначения, работающих в условиях экстремальных нагрузок и низких климатических температур / Ю. Н. Сараев, С. В. Гладковский, Н. И. Голиков [и др.] // Наукоемкие технологии в проектах РНФ. Сибирь / под редакцией С. Г. Псахье, Ю. П. Шаркеева; Ин-т физики прочности и материаловедения СО РАН [и др.]. — Томск: Изд-во науч.-техн. лит., 2017. С. 134–202.
9. Голиков Н. И., Сидоров М. М. Деятельность аккредитованной лаборатории и ее роль в народном хозяйстве Якутии // Наука и техника в Якутии. № 2 (35). 2018. С. 12–15.
10. Сараев, Ю. Н. Поисковые исследования повышения надежности сварных металлоконструкций ответственного назначения, эксплуатируемых в условиях Севера / Ю. Н. Сараев, Н. И. Голиков, М. М. Сидоров и др. // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2017. № 4 (77). С. 30–42.

 

Источник журнал «РИТМ машиностроения» № 6-2019

 

 

Сварка в строительной отрасли

Строительная промышленность отвечает за создание всех видов конструкций с различными размерами, уровнями сложности и использованием. От простых небольших строений, таких как семейные дома, до больших и сложных, таких как мосты, плотины и производственные предприятия.
Структурная целостность и долговечность являются наиболее важными факторами в этой отрасли. Вот почему в строительной отрасли используется очень большое количество металлов.Только в Соединенных Штатах в строительной отрасли ежегодно используется более 40 миллионов тонн стали. Большая часть этого количества используется для создания структурных каркасов. Здесь сварка играет незаменимую роль в строительстве.
Сварочные технологии широко используются в строительной отрасли, в основном для изготовления конструктивно прочных металлических каркасов путем сплавления различных металлических компонентов. Он также используется для создания и обслуживания неструктурных компонентов. Некоторые сварочные работы, используемые для строительства, предварительно производятся в заводских условиях, в то время как другие части сварочного процесса выполняются на месте.

Применение сварки в строительстве

Строительство включает в себя множество отраслей, включая транспорт, нефть и газ, телекоммуникации, энергетику, производство и многие другие. Строительная отрасль очень обширна и разнообразна и делится на три основных сектора, которые различаются типом создаваемых структур. Эти секторы — строительство, инфраструктура и промышленность.
Применение сварки имеет решающее значение для всех трех секторов.

Строительство здания

Как следует из названия, сектор строительства зданий включает создание строений, в которых люди могут жить и осуществлять свою деятельность.Этот сектор делится на жилой и нежилой. В строительстве зданий в основном используется сварка при создании каркасов из металлических компонентов. Сварка используется для соединения стальных двутавровых балок, ферм, колонн и нижних колонтитулов, чтобы поддерживать стены, крышу и полы здания. Эти компоненты разрезаются по форме и размеру, поднимаются на место и свариваются.

Конструкционная сварка не так широко применяется в небольших зданиях, как в высотных зданиях, где требуются тысячи металлических соединений.
Сварка в строительстве также используется для изготовления неструктурных компонентов здания, таких как брандмауэры, лестницы, поручни и перекрытия перекрытий. Кроме того, сварщики вместе с другими профессионалами устанавливают различные системы в здании. К ним относятся:

Электросистемы — прокладка электропроводов Строительство и прокладка проводов
Сантехнические системы — установка труб водоснабжения и отвода сточных вод
Вентиляционные системы — установка вытяжных и вентиляционных труб
Топливные системы — установка труб газоснабжения

Строительство инфраструктуры

Этот сектор отвечает за создание инфраструктуры, такой как мосты, плотины, железные дороги, стадионы, системы водоснабжения, автомагистрали и системы управления сточными водами.Применение сварки в строительстве инфраструктуры в основном носит структурный характер. Это связано с тем, что большинство конструкций, создаваемых в этом секторе, представляют собой мегаконструкции, которые полностью зависят от конструктивных надежных металлических каркасов, созданных с помощью сварки. Определенная инфраструктура, например мосты, может быть почти полностью металлической. Другие, такие как плотины и водные системы, требуют большой сварки труб.

Промышленное строительство

Промышленное строительство охватывает все конструкции, которые используются в промышленности.Структуры, созданные в этом секторе, вряд ли являются самостоятельными, но обычно являются частью большой системы из множества компонентов и структур, которые работают вместе для определенных целей. К таким системам относятся производственные предприятия, нефтеперерабатывающие заводы, комбинаты, электростанции и многие другие. Промышленное строительство считается самым разноплановым сектором в данной сфере, поскольку охватывает множество отраслей. Применение сварки в этом секторе столь же разнообразно, как и сам сектор. Сварка используется для изготовления и обслуживания несущих конструкций, трубопроводов, промышленного оборудования и опорных конструкций для крупных компонентов.

---

Сварочные технологии в строительной отрасли

Строительная промышленность требует широкого спектра сварочных работ. Большинство существующих сварочных технологий находят то или иное применение в промышленности. Некоторые из них и их использование следующие

SMAW: Также известная как дуговая сварка, дуговая сварка под флюсом (SMAW) в основном используется для сварки стальных конструкций.

FCAW: Порошковая сварка считается более удобной, чем ее аналог под флюсом.Эта технология широко применяется при производстве из конструкционной стали, а также при ремонте тяжелого оборудования

.

GTAW: Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW), также известная как сварка TIG, имеет решающее значение для ее совместимости с различными металлами, включая нержавеющую сталь, алюминий, бронзу и медь.
GMAW: газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), широко известная как сварка MIG, используется как для структурных, так и для неструктурных целей.
Специализированные сварочные системы, используемые в строительной отрасли, включают устройства для сварки шпилек, такие как ProWeld Arc, и устройства для сварки труб, такие как сварочная система PipeWorx.

---

Преимущества сварки в строительной отрасли

Прочность

Важность структурной целостности и долговечности в строительстве трудно переоценить, поскольку структурные разрушения могут привести к разрушительным человеческим жертвам и потерям ресурсов. Созданные конструкции весят тысячи тонн и прослужат сотни лет. Благодаря высокой прочности и долговечности сварных соединений заинтересованные стороны в строительстве могут быть уверены, что не о чем беспокоиться с точки зрения каркасов.

КПД

Производительность имеет решающее значение для экономии затрат, ресурсов и времени на любом строительном проекте. Производительность проекта зависит от эффективности задействованных процессов. С точки зрения повышения эффективности строительства сварка находится на переднем крае. Хотя сварка сама по себе является высокоэффективным процессом при использовании правильного оборудования, в процесс были включены несколько других технологий, чтобы сделать его еще более эффективным. Некоторые из технологий, используемых при сварке, которые особенно полезны для строительной отрасли:

«Производительность имеет решающее значение для экономии затрат, ресурсов и времени на любом строительном проекте.”

Технология ArcReach® . Эта технология экономит строителям тысячи долларов и увеличивает скорость и производительность, избавляя сварщика от необходимости перемещаться к источнику питания и обратно для выполнения необходимых регулировок во время сварки. Это особенно полезно при сварке на большой высоте, где фактическая сварка может происходить на высоте 100 метров над землей, где расположен источник питания. Некоторые из решений, входящих в состав ArcReach, включают в себя компенсацию длины кабеля (CLC ™), которая автоматически регулирует подаваемое напряжение в зависимости от длины кабеля, чтобы обеспечить постоянную подачу заданного напряжения; и «Регулировка во время сварки» (AWW ™), которая позволяет оператору дистанционно регулировать параметры сварки прямо с того места, где он работает.

Оборудование для автоматизации сварки

Типы оборудования автоматизации, повышающего эффективность и точность, включают автоматические устройства подачи проволоки, сварочные манипуляторы, поворотные ролики и сварочные позиционеры, которые используются для удержания и вращения трубы или другого сварного изделия.

Универсальные сварочные аппараты

Некоторые сварочные проекты требуют использования нескольких сварочных технологий в одной точке. Достаточно напряженно переключать оборудование, чтобы не представить, что вы делаете это на высоте, где вам придется многократно подниматься и спускаться.Многофункциональные сварочные аппараты устраняют эту проблему, комбинируя различные технологии сварки в одном компактном устройстве.
Помимо всего этого, еще одним фактором, повышающим производительность, является портативность сварочного оборудования. Это ценно, когда работа должна выполняться на пересеченной местности, на высоте или в относительно небольших помещениях.

Гибкость

Строительная промышленность предъявляет самые разные производственные требования. Одна из многочисленных причин, по которой сварка необходима в строительстве, — ее гибкость.Для любого размера, рабочей среды или материала найдется подходящая техника сварки. Например, трубы диаметром 5 см можно сваривать, а также балки и колонны длиной 50 м. Кроме того, различные марки металла, используемые в строительстве, совместимы с той или иной технологией сварки.

Рентабельность

По сравнению со многими другими производственными процессами, сварка относительно рентабельна. Чтобы сэкономить еще больше, подрядчики и другие заинтересованные стороны отрасли могут просто арендовать высококачественное сварочное оборудование, сэкономив тысячи долларов на капитальных затратах.Если вы подумываете о длительном непрерывном использовании, вы можете рассмотреть возможность аренды сварочного оборудования. Поговорите с одним из наших торговых представителей, чтобы узнать больше о наших лизинговых программах и национальных счетах.

---

Заключение

Чтобы воспользоваться преимуществами и производительностью сварки в строительстве, вам необходимо подходящее оборудование. Аренда у Red-D-Arc снижает затраты на покупку и обслуживание сварочного оборудования. Мы предлагаем тысячи единиц сварочного, вспомогательного оборудования и оборудования для автоматизации сварки от лучших производителей в аренду, аренду или покупку.Какими бы ни были сварочные потребности вашего строительного проекта, мы своевременно и по запросу предоставляем необходимое оборудование в любой точке Северной Америки, Европы и Ближнего Востока.

Что такое сварка? — Определение, процессы и типы сварных швов

Сварка — это производственный процесс, при котором две или более детали соединяются вместе с помощью тепла, давления или обоих, образуя соединение по мере охлаждения. Сварка обычно применяется к металлам и термопластам, но также может применяться к дереву.Готовое сварное соединение может называться сварной конструкцией.

Щелкните здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Некоторые материалы требуют использования определенных процессов и методов. Число считается « несвариваемым » — термин, который обычно не встречается в словарях, но полезен и информативен.

Соединяемые детали называются исходным материалом .Материал, добавленный для формирования соединения, называется наполнителем или расходным материалом . По форме эти материалы могут быть названы основной пластиной или трубой, присадочной проволокой, плавящимся электродом (для дуговой сварки) и т. Д.

Расходные материалы обычно выбираются так, чтобы они были схожи по составу с основным материалом, таким образом, образуя однородный сварной шов, но бывают случаи, например, при сварке хрупких чугунов, когда используется наполнитель с совершенно другим составом и, следовательно, свойствами.Эти сварные швы называют неоднородными.

Готовый сварной шов может называться сварной конструкцией .

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить консультацию специалиста:

[email protected]

В комплекте:

1. Как работает сварка?
2. Общие конфигурации шарниров
3. Виды сварных соединений
4. Источники энергии
5. Различные типы и для чего они используются
6. Услуги
7. Где используется?

Соединение металлов

В отличие от пайки и пайки, при которых не плавится основной металл, сварка представляет собой процесс с высокой температурой плавления основного материала.Обычно с добавлением наполнителя.

Нагрев при высокой температуре вызывает образование сварочной ванны из расплавленного материала, которая охлаждается, образуя соединение, которое может быть прочнее, чем основной металл. Давление также можно использовать для создания сварного шва, либо вместе с нагревом, либо отдельно.

Он также может использовать защитный газ для защиты расплавленного металла и присадочного металла от загрязнения или окисления.

Соединение пластмасс

При сварке пластмасс также используется тепло для соединения материалов (хотя и не в случае сварки растворителем), и выполняется в три этапа.

Во-первых, поверхности подготавливаются перед приложением тепла и давления и, наконец, материалам дают остыть для плавления. Способы соединения пластмасс можно разделить на методы внешнего и внутреннего нагрева, в зависимости от конкретного используемого процесса.

Соединение дерева

При сварке древесины для соединения материалов используется тепло, выделяемое трением. Соединяемые материалы подвергаются сильному давлению, прежде чем линейное движение трения создает тепло для соединения деталей друг с другом.

Это быстрый процесс, позволяющий соединить древесину без клея и гвоздей за считанные секунды.

стыковое соединение

Соединение между концами или краями двух частей, образующих угол между собой 135–180 ° включительно в области соединения.

Т-образный шарнир

Соединение между концом или краем одной части и лицевой стороной другой части, при этом части составляют угол друг с другом от более 5 до 90 ° включительно в области соединения.

Угловой шарнир

Соединение между концами или краями двух частей, образующих угол друг к другу более 30, но менее 135 ° в области соединения.

Кромочный стык

Соединение краев двух частей под углом от 0 до 30 ° включительно в области стыка.

Крестообразный шарнир

Соединение, в котором две плоские пластины или два стержня приварены к другой плоской пластине под прямым углом и на одной оси.

Соединение внахлест

Соединение между двумя перекрывающимися частями, образующими угол между собой 0-5 ° включительно в области сварного шва или сварных швов.

Сварные швы на основе конфигурации

Щелевой сварной шов

Соединение между двумя перекрывающимися компонентами, выполненное путем наложения углового сварного шва по периферии отверстия в одном компоненте, чтобы соединить его с поверхностью другого компонента, открытой через отверстие.

Электрозаклепка

Сварка, выполненная путем заполнения отверстия в одном компоненте заготовки присадочным металлом так, чтобы соединить его с поверхностью перекрывающегося компонента, открытого через отверстие (отверстие может быть круглым или овальным).

На основе проникновения

Сварной шов с полным проплавлением

Сварное соединение, в котором металл шва полностью проникает в соединение с полным проплавлением корня. В США предпочтительным термином является шов с полным проплавлением (CJP, см. AWS D1.1).

Сварной шов с частичным проплавлением

Сварной шов, в котором проплавление намеренно меньше полного проплавления. В США предпочтительным термином является шов с частичным проплавлением (PJP).

Сварные швы с учетом доступности

Характеристики завершенных сварных швов

Сварка встык

Угловой шов

Основной металл

Металл, соединяемый или покрываемый сваркой, пайкой или пайкой.

Присадочный металл

Металл, добавленный во время сварки, пайки твердым припоем или наплавки.

Сварной металл

Весь металл расплавился во время сварки и остался в сварном шве.

Зона теплового воздействия (HAZ)

Часть основного металла, подвергшаяся металлургическому воздействию тепла сварного шва или термической резки, но не расплавленная.

Линия Fusion

Граница между металлом шва и ЗТВ при сварке плавлением. Это нестандартный термин для обозначения сварного соединения.

Зона сварного шва

Зона, содержащая металл шва и ЗТВ.

Поверхность сварного шва

Поверхность сварного шва, открытая со стороны, с которой он был выполнен.

Корень сварного шва

Зона на стороне первого участка, наиболее удаленной от сварщика.

Приварной носок

Граница между поверхностью шва и основным металлом или между прогонами. Это очень важная особенность сварного шва, так как пальцы ног являются точками высокой концентрации напряжений и часто являются точками зарождения различных типов трещин (например, усталостных трещин, холодных трещин).

Чтобы снизить концентрацию напряжения, пальцы ног должны плавно переходить в основную металлическую поверхность.

Избыток металла сварного шва

Металл сварного шва, лежащий вне плоскости, соединяющей пальцы ног. Другие нестандартные термины для этой особенности: армирование, перелива.

Примечание: термин «армирование», хотя и обычно используется, не подходит, потому что любой избыток сварочного металла над поверхностью основного металла и над ним не делает соединение более прочным.

Фактически, толщина, учитываемая при проектировании сварного компонента, является расчетной толщиной горловины, которая не включает излишек металла сварного шва.

Пробег (проход)

Металл расплавился или выпал во время одного прохода электрода, горелки или выдувной трубки.

Слой

Слой металла шва, состоящий из одного или нескольких прогонов.

Различные процессы зависят от используемого источника энергии, и доступно множество различных методов.

До конца 19 века кузнечная сварка была единственным методом, который использовался, но с тех пор были разработаны более поздние процессы, такие как дуговая сварка.Современные методы используют газовое пламя, электрическую дугу, лазеры, электронный луч, трение и даже ультразвук для соединения материалов.

Необходимо соблюдать осторожность при использовании этих процессов, поскольку они могут привести к ожогам, поражению электрическим током, повреждению зрения, воздействию радиации или вдыханию ядовитых сварочных паров и газов.

Существует множество различных процессов со своими собственными технологиями и приложениями для промышленности, к ним относятся:

Арка

Эта категория включает ряд общих ручных, полуавтоматических и автоматических процессов.К ним относятся сварка металла в среде инертного газа (MIG), сварка штучной сваркой, сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), также известная как дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), газовая сварка, сварка в среде активного газа (MAG), дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW), газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), дуговая сварка под флюсом (SAW), дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW) и плазменная сварка.

В этих технологиях обычно используется присадочный материал, и они в основном используются для соединения металлов, включая нержавеющую сталь, алюминий, никель и медные сплавы, кобальт и титан.Процессы дуговой сварки широко используются в таких отраслях, как нефтегазовая, энергетическая, аэрокосмическая, автомобильная и др.

Трение

Сварка трением соединяет материалы с использованием механического трения. Это можно сделать различными способами на различных сварочных материалах, включая сталь, алюминий или даже дерево.

Механическое трение генерирует тепло, которое размягчает смешанные материалы, создавая связь по мере их охлаждения. Способ соединения зависит от точного используемого процесса, например, сварка трением с перемешиванием (FSW), точечная сварка трением с перемешиванием (FSSW), линейная сварка трением (LFW) и ротационная сварка трением (RFW).

Сварка трением не требует использования присадочных металлов, флюса или защитного газа.

Трение часто используется в аэрокосмической отрасли, поскольку оно идеально подходит для соединения легких алюминиевых сплавов, которые иначе не поддаются сварке.

Процессы трения используются в промышленности, а также изучаются как метод склеивания древесины без использования клея или гвоздей.

Электронный луч

Этот процесс соединения сплавлением использует пучок высокоскоростных электронов для соединения материалов.Кинетическая энергия электронов преобразуется в тепло при ударе о заготовки, заставляя материалы плавиться вместе.

Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) выполняется в вакууме (с использованием вакуумной камеры) для предотвращения рассеивания луча.

ЭЛС имеет много общих применений, например, для соединения толстых профилей. Это означает, что его можно применять во многих отраслях, от авиакосмической до атомной энергетики, от автомобильной до железнодорожного транспорта.

Лазер

Используется для соединения термопластов или кусков металла, в этом процессе используется лазер для создания концентрированного тепла, идеально подходящего для сварных швов, глубоких сварных швов и высокой скорости соединения.Благодаря простой автоматизации, высокая скорость сварки, с которой может выполняться этот процесс, делает его идеальным для применения в больших объемах, например, в автомобильной промышленности.

Сварка лазерным лучом может выполняться на воздухе, а не в вакууме, например, при сварке электронным лучом.

Сопротивление

Это быстрый процесс, который обычно используется в автомобильной промышленности. Этот процесс можно разделить на два типа: контактная точечная сварка и контактная сварка швом.

При точечной сварке используется тепло, передаваемое между двумя электродами, которое прикладывается к небольшой площади, когда детали зажимаются вместе.

Шовная сварка аналогична точечной сварке, за исключением того, что электроды заменяются вращающимися колесами, что обеспечивает непрерывный сварной шов без утечек.

TWI предлагает один из самых обширных наборов услуг.

6 отраслей, в которых чаще всего используется сварка

Последнее обновление Январь 2021 г.

Более половины всей производимой в Америке продукции требует сварки.Однако термин «сварка» применяется к ряду различных процессов и инструментов, используемых для соединения металла. Всего существует 30 различных методов сварки, поэтому легко запутаться.

Вплоть до конца 19-го, ^-го, -го века, сварка кузнечной сваркой была единственным процессом, который использовался до тех пор, пока на первый план не вышла дуговая сварка и кислородно-топливная сварка . Глобальная война в начале 20-го ^-го -го века в значительной степени повлияла на разработку новых сварочных процессов, которые были одновременно экономически эффективными и надежными.

Простые ручные процессы, такие как дуговая сварка в экранированном металле (SMAW) , возникли и остаются популярными сегодня. Отсюда были разработаны газовая дуговая сварка металлическим электродом (MIG) и дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) . Достижения в области сварки продолжались во второй половине 20-го ^-го -го века с использованием лазерного луча сварки и роботизированной сварки , оба из которых используются в промышленных условиях.

Теперь мы сфокусируемся на этих промышленных условиях и сделаем краткий обзор шести отраслей, в которых сварка используется в самых разных формах.Однако, как вы скоро увидите, именно MIG сварка занимает лидирующие позиции во всех отраслях промышленности.

Неудивительно, что, поскольку сварка является одним из наиболее эффективных методов плавления металла, она находит широкое применение в аэрокосмической промышленности. Фактически, аэрокосмические инженеры использовали сварку при создании самого первого коммерческого самолета.

Газовая сварка когда-то была стандартным методом производства — она ​​все еще используется для ремонта самолетов — но ее заменила электродуговая сварка .Этот метод замены подходит для большинства типов металла. Сварка TIG , первоначально разработанная аэрокосмической промышленностью для работы с магнием, стала популярной в 1940-х годах.

Сегодня инженеры используют сварку MIG для производства самолетов, а плазменно-дуговую сварку и контактную сварку обычно используют для соединения листов и прецизионных работ.

Поскольку MIG-сварка обеспечивает сверхпрочное соединение даже между более тонкими металлами, она идеально подходит для соединения листов алюминия на производственной линии.Лазерная сварка MIG становится все более популярной, поскольку производители автомобилей ценят рентабельность этого процесса, который также обеспечивает превосходную глубину проплавления.

Среднему автомобилю требуются тысячи сварных швов, поэтому, если ситуация кардинально не изменится, сварка останется основным продуктом автомобильной промышленности.

Сварка МИГ была разработана для соединения цветных металлов, таких как алюминий. Однако в строительной отрасли рабочие преимущественно используют сталь, и сварка MIG также широко применяется для стальных работ.

Поскольку более 50% стали, производимой во всем мире, используется для строительства коммерческих и жилых зданий, существует огромный спрос на сварку на месте. Помимо строительства, сварка — отличный способ отремонтировать поврежденные машины или сломанные инструменты.

Сварка порошковой проволокой также регулярно используется в строительной отрасли, а дуговая сварка в экранированном металле — беспорядочный, но рентабельный вариант. Плазменная сварка хорошо подходит для проектов высокой точности.

Массовое производство всего, от компьютерных компонентов до машинных катушек — еще одна область, в которой MIG-сварка является стандартной.Скорость и рентабельность делают его идеальным решением для высокопроизводительного производства.

Сварка МИГ , как мы уже видели, также чрезвычайно универсальна. Поскольку в производственном секторе используется такой широкий спектр металлов, такая гибкость означает, что сварка MIG невероятно важна для отрасли. Фактически, 60% всех сварочных работ выполняются на производстве.

От мебели до сельскохозяйственных инструментов, деталей компьютеров и горнодобывающей техники — практически все, что вы можете придумать, собираемое на производственной линии, потребует сварки где-то в процессе.

Сварка — важнейшая часть железнодорожной отрасли. Когда более 100 лет назад появились стальные рельсы, сварка была жизненно необходима для соединения этих рельсов. Дробеструйная сварка была новаторской формой точечной сварки , изобретенной в 1932 году как способ эффективного сплавления этой стали.

Pioneer Zephyr, первый в Америке модернизированный дизельный поезд, был произведен компанией Budd Company, которая занимается сваркой дробеструйной обработкой. Этот металлический гигант был одним из первых примеров того, как точечная сварка использовалась с большим успехом.

От круизных лайнеров и больших танкеров до грузовых судов и авианосцев сварка лежит в основе строительства большинства судов. Хотя инженеры также могут использовать заклепки, сварка проходит намного быстрее.

Из соображений скорости и экономии сварка была золотым стандартом в судоходной отрасли со времен Второй мировой войны. Как и в строительной отрасли, сварка — это рутинный процесс ремонта судов всех форм и размеров.

Рекомендуемая литература:

сварка | Типы и определение

Сварка , техника, используемая для соединения металлических деталей, обычно путем нагрева.Этот метод был открыт во время попыток придать железу полезные формы. Сварные клинки были разработаны в 1-м тысячелетии нашей эры, самые известные из которых были произведены арабскими оружейниками в Дамаске, Сирия. В то время был известен процесс науглероживания железа для производства твердой стали, но полученная сталь была очень хрупкой. Техника сварки, которая включала прослойку относительно мягкого и вязкого железа с высокоуглеродистым материалом с последующей ковкой с молотком, позволила получить прочное и жесткое лезвие.

В наше время усовершенствование технологий производства чугуна, особенно внедрение чугуна, ограничило сварку кузнецами и ювелирами. Другие методы соединения, такие как крепление болтами или заклепками, широко применялись для новых продуктов, от мостов и железнодорожных двигателей до кухонной утвари.

Современные процессы сварки плавлением являются результатом необходимости получения непрерывного соединения на больших стальных листах. Было показано, что клепка имеет недостатки, особенно для закрытых контейнеров, таких как бойлер.Газовая сварка, дуговая сварка и контактная сварка появились в конце XIX века. Первая реальная попытка широкомасштабного внедрения сварочных процессов была предпринята во время Первой мировой войны. К 1916 году кислородно-ацетиленовый процесс был хорошо развит, и применяемые тогда методы сварки используются до сих пор. С тех пор основные улучшения коснулись оборудования и безопасности. В этот период также была внедрена дуговая сварка с использованием плавящегося электрода, но первоначально использовавшаяся неизолированная проволока приводила к хрупким сварным швам.Решение было найдено, обернув оголенный провод асбестом и переплетенным алюминиевым проводом. Современный электрод, представленный в 1907 году, состоит из неизолированной проволоки со сложным покрытием из минералов и металлов. Дуговая сварка не применялась повсеместно до Второй мировой войны, когда острая потребность в быстрых средствах строительства для судоходства, электростанций, транспорта и сооружений стимулировала необходимые разработки.

Сварка сопротивлением, изобретенная в 1877 году Элиху Томсоном, была принята задолго до дуговой сварки для точечного и шовного соединения листов.Стыковая сварка для изготовления цепей и соединения стержней и стержней была разработана в 1920-х годах. В 1940-х годах был введен процесс вольфрам-инертный газ с использованием неплавящегося вольфрамового электрода для выполнения сварных швов плавлением. В 1948 году в новом процессе с защитой от газа использовался проволочный электрод, который расходился во время сварки. Совсем недавно были разработаны электронно-лучевая сварка, лазерная сварка и несколько твердофазных процессов, таких как диффузионная сварка, сварка трением и ультразвуковое соединение.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Основные принципы сварки

Сварной шов можно определить как слияние металлов, полученное нагреванием до подходящей температуры с приложением давления или без него, а также с использованием или без использования присадочного материала.

При сварке плавлением источник тепла выделяет достаточно тепла для создания и поддержания ванны расплавленного металла требуемого размера. Тепло может подаваться электричеством или газовым пламенем. Сварку сопротивлением можно рассматривать как сварку плавлением, поскольку образуется расплавленный металл.

Твердофазные процессы позволяют получать сварные швы без плавления основного материала и без добавления присадочного металла. Всегда используется давление и обычно подается немного тепла. Теплота трения возникает при ультразвуковом и трении соединения, а нагрев печи обычно используется при диффузионном соединении.

Электрическая дуга, используемая при сварке, представляет собой сильноточный низковольтный разряд, обычно в диапазоне 10–2000 ампер при 10–50 вольт. Столб дуги сложен, но, в общем, состоит из катода, который испускает электроны, газовой плазмы для проводимости тока и области анода, которая становится сравнительно более горячей, чем катод, из-за бомбардировки электронами.Обычно используется дуга постоянного тока (DC), но могут использоваться дуги переменного тока (AC).

Общее количество энергии, потребляемой во всех сварочных процессах, превышает то, что требуется для создания соединения, потому что не все выделяемое тепло может быть эффективно использовано. Эффективность варьируется от 60 до 90 процентов, в зависимости от процесса; некоторые специальные процессы сильно отклоняются от этой цифры. Тепло теряется из-за теплопроводности через основной металл и излучения в окружающую среду.

Большинство металлов при нагревании вступают в реакцию с атмосферой или другими близлежащими металлами.Эти реакции могут быть крайне пагубными для свойств сварного соединения. Например, большинство металлов при расплавлении быстро окисляются. Слой оксида может помешать правильному соединению металла. Покрытые оксидом капли расплавленного металла захватываются сварным швом и делают соединение хрупким. Некоторые ценные материалы, добавленные для определенных свойств, настолько быстро реагируют на воздействие воздуха, что осажденный металл не имеет того же состава, что и изначально. Эти проблемы привели к использованию флюсов и инертной атмосферы.

При сварке плавлением флюс играет защитную роль, облегчая контролируемую реакцию металла, а затем предотвращая окисление, образуя слой над расплавленным материалом. Флюсы могут быть активными и помогать в процессе или неактивными и просто защищать поверхности во время соединения.

Инертная атмосфера играет такую ​​же защитную роль, как и флюсы. При сварке металлической дугой в среде защитного газа и вольфрамовой дугой в среде защитного газа инертный газ — обычно аргон — течет из кольцевого пространства, окружающего горелку, непрерывным потоком, вытесняя воздух вокруг дуги.Газ не вступает в химическую реакцию с металлом, а просто защищает его от контакта с кислородом воздуха.

Металлургия соединения металлов важна для функциональных возможностей соединения. Дуговая сварка иллюстрирует все основные характеристики соединения. В результате прохождения сварочной дуги возникают три зоны: (1) металл шва или зона плавления, (2) зона термического влияния и (3) зона без воздействия. Металл сварного шва — это та часть соединения, которая была расплавлена ​​во время сварки.Зона термического влияния — это область, прилегающая к металлу сварного шва, которая не была сварена, но претерпела изменение микроструктуры или механических свойств из-за высокой температуры сварки. Неповрежденный материал — это тот материал, который не был достаточно нагрет, чтобы изменить его свойства.

Состав сварочного металла и условия, при которых он замерзает (затвердевает), значительно влияют на способность соединения удовлетворять эксплуатационным требованиям. При дуговой сварке металл сварного шва состоит из присадочного материала и основного металла, который расплавился.После прохождения дуги происходит быстрое охлаждение металла шва. Однопроходный сварной шов имеет литейную структуру со столбчатыми зернами, проходящими от края ванны расплава до центра сварного шва. При многопроходной сварке эта литая структура может быть изменена в зависимости от конкретного свариваемого металла.

Основной металл, прилегающий к сварному шву, или зона термического влияния, подвергается диапазону температурных циклов, и его изменение в структуре напрямую связано с максимальной температурой в любой заданной точке, временем воздействия и охлаждением. тарифы.Типы основного металла слишком многочисленны, чтобы обсуждать здесь, но их можно сгруппировать в три класса: (1) материалы, не подверженные влиянию тепла сварки, (2) материалы, закаленные в результате структурных изменений, (3) материалы, закаленные в результате процессов осаждения.

Сварка вызывает напряжения в материалах. Эти силы вызваны сжатием металла шва и расширением, а затем сжатием зоны термического влияния. Не нагретый металл накладывает ограничения на вышеуказанное, и, поскольку преобладает усадка, металл сварного шва не может свободно сжиматься, и в соединении создается напряжение.Это обычно называется остаточным напряжением, и для некоторых критических применений оно должно сниматься термической обработкой всего изделия. Остаточное напряжение неизбежно во всех сварных конструкциях, и если его не контролировать, произойдет искривление или деформация сварного соединения. Контроль осуществляется методами сварки, приспособлениями и приспособлениями, процедурами изготовления и окончательной термообработкой.

Существует большое количество разнообразных сварочных процессов. Некоторые из наиболее важных обсуждаются ниже.

Важность сварки в производстве

Определение правильных процессов может сэкономить время, деньги и избавиться от головной боли

Трудно переоценить важность сварки в производстве оборудования для обрабатывающих производств. Большой процент того, за что вы платите, составляет сварка, включая работу по созданию процедуры сварки, а также обучение / квалификацию сварщиков, выполняющих работу. При такой значительной части ваших инвестиций в проект, предназначенный для сварки, неправильные решения могут быть очень дорогостоящими, иногда приводя к катастрофическим сбоям, незапланированным остановам или еще более худшему.Правильная сварка, от выбора опытного производителя до работы с этим подрядчиком для определения правильных процессов, может сэкономить время, деньги и помочь избежать серьезных производственных проблем.

Обзор процессов сварки

SAW: Дуговая сварка под флюсом, обычно называемая дуговой сваркой.

• Автоматический процесс
• Для более толстых материалов
• Используется для продольных и кольцевых сварных швов кожухов и головок в мастерских

GTAW: газовая дуговая сварка вольфрамом, обычно называемая TIG.

• Ручной процесс
• Для более тонких материалов или корневого прохода односторонних швов
• Очень трудоемкий
• Самый универсальный, очень качественный

GMAW: газовая дуговая сварка металла, обычно называемая MIG.

• Полуавтоматический процесс
• Сварочная дуга защищена газом
• Присадочный металл — сплошная проволока

FCAW: Дуговая сварка порошковой проволокой, обычно называемая флюсовой сердцевиной.

• Полуавтоматический процесс
• Самый эффективный процесс с точки зрения труда при подходящих условиях
• Присадочный металл трубчатой ​​формы с флюсом в сердечнике.Флюс защищает сварочную дугу.

SMAW: дуговая сварка экранированного металла, обычно называемая стержневой сваркой.

• Ручной процесс
• Может использоваться в грязной, влажной или ветреной среде
• Устаревший процесс, который редко используется в современных магазинах

Выбор наилучшего процесса сварки для вашего проекта зависит от инженерных разработок, конструкции, процесса и требований заказчика в отношении наилучшего сварного шва для каждого соединения. «Людям легко делать определенные предположения о сварке, и я думаю, что это действительно может стимулировать поставки, может повысить цену и может повысить качество», — объясняет Крис Грайс, вице-президент по обслуживанию на местах в Ward Vessel & Exchanger.«Вот почему они должны быть хотя бы немного проинформированы о различных стилях сварки, а также о плюсах и минусах каждого из них».

Что касается дуговой сварки, наиболее популярного общего процесса для химической перерабатывающей промышленности (CPI) и изготовления оборудования для нефтеперерабатывающих заводов, то существует множество вариантов выбора. К ним относятся сварка TIG (GTAW), сварка под флюсом (SAW), сварка порошковой проволокой (FCAW), сварка MIG (GMAW), сварка палкой (SMAW), электрошлаковая сварка (ESW), сварка атомарным водородом (AHW), углеродно-дуговая сварка (CAW) и электрогазовая сварка (EGW).Но с таким количеством возможностей, как узнать, какой процесс является оптимальным для вашего оборудования?

Среди некоторых представителей отрасли бытует мнение, что TIG всегда должен быть методом сварки по умолчанию при изготовлении или ремонте теплообменников, сосудов и другого рабочего оборудования. «Это отличное качество, если это делают правильные специалисты, но в большинстве случаев это дорого и медленно, по сравнению с другими процессами», — говорит Боб Беш, вице-президент по производству компании Ward Vessel & Exchanger.«Есть клиенты, которые почти всегда запрашивают только сварку TIG. Затем мы сообщаем им, сколько стоит вариант только TIG, и они начинают дважды думать, действительно ли это имеет смысл ».

Хотя Ward действительно предлагает сварку TIG в качестве опции и может быть лучшим выбором для некоторых проектов, другой процесс может сэкономить время и деньги, а также продлить срок службы оборудования. Определение оптимального процесса сварки начинается с предоставления запроса предложения, в котором подробно описаны все условия и требования процесса, а затем копается глубже при оценке предложений.Этап оценки может включать аудит объекта изготовителя, а также сессию вопросов и ответов. «Не так важно, чтобы вы задавали хорошие вопросы, чтобы квалифицировать изготовителя», — отмечает Беш. «Гораздо важнее прислушиваться к вопросам, которые производитель задает клиенту об оборудовании. Если они не задают никаких вопросов, это должно быть красным флажком, потому что они не анализируют его до глубины, чтобы понять требование и иметь возможность предлагать его с помощью правильных процессов и методов сварки.”

Опыт ничем не заменим. Без него вы не сможете просто найти ответы на все вопросы в Google или в отраслевом справочнике. В рамках конкретного процесса ведущие производители, такие как Уорд, знают, как методом проб и ошибок выбрать наилучший сварной шов для работы. Также окупается многолетний опыт разработки макетов для клиентов, выполнения лабораторных анализов и создания собственной библиотеки микрофотографий сварных швов. «Когда вы покупаете у нас базовый теплообменник, вы получаете знания и опыт наших производителей и наших программ контроля качества, а также дизайн того, что работает, а что не работает, даже если вы не платите за это. , — поясняет Беш.«Это то, что отличает нас от множества цехов, которые просто строят теплообменники из углеродистой стали для нефтеперерабатывающих заводов и никогда не доходят до такого уровня на этих стыках. Вы не получаете уровень знаний или опыта на этапе проектирования соединения или изготовления этого соединения ».

Несмотря на то, что существуют минимальные нормативные требования, многие клиенты, определяющие определенные материалы, имеют более высокие стандарты, требующие дополнительных испытаний, например, для феррита в дуплексных сварных швах.«Если у вас нет опыта в проведении такого же тестирования на этих точных материалах, вы проиграете эти тесты, пока не выясните, как сваривать его в более узком диапазоне, чем позволяет код», — отмечает Билл Хаффман, директор инженеров в Ward Vessel & Exchanger. «Вы не пройдете множество тестов, требуемых заказчиком, и вам придется вырезать сварные швы и заново их сваривать. Если что-то пойдет не так, могут возникнуть утечки сварных швов ».

Аудиты на месте — это лучшая практика, которая помогает убедиться, что вы работаете с подрядчиком, который избегает этих и многих других проблем, которые могут возникнуть в процессе изготовления.«Посетите своего продавца», — рекомендует Грайс. «Мы хотим, чтобы люди приходили к нам. С точки зрения инспекционного аудита мы приветствуем его, потому что знаем, что готовы и у нас это хорошо получается. Если вы просто имеете дело с вещами по телефону или электронной почте, это не совсем то же самое, что ходить в два или три магазина и по-настоящему сравнивать и противопоставлять их.

Ward производит сварку из углеродистой стали, специальных сплавов, дуплексов, никеля и сплавов с высоким содержанием никеля, используя SAW, FCAW, TIG и другие сварочные процессы.Наши инженеры, производственники и квалифицированные мастера работают с клиентами, задавая правильные вопросы и предоставляя надежные ответы, чтобы удовлетворить их уникальные потребности. Чтобы получить дополнительную информацию или запросить расценки, свяжитесь с Адамом Ренстромом, региональным менеджером по продажам (Хьюстон) по телефону 704-972-5518, или Крисом Грайсом, вице-президентом по обслуживанию на местах (Шарлотта) по телефону 704-972-7332.

% PDF-1.4 % 206 0 объект > эндобдж xref 206 13 0000000016 00000 н. 0000000629 00000 н. 0000000726 00000 н. 0000001344 00000 н. 0000001502 00000 н. 0000001669 00000 н. 0000001774 00000 н. 0000001884 00000 н. 0000002585 00000 н. 0000002692 00000 н. 0000002771 00000 н. 0000000879 00000 н. NMe} I] N3 * 0LI: ђc.| ot t͆cY1Kbk;! sqq & K.sy⯗R @ ֘ {wͳ {q4Qs A @ ہ V ؘ X

Типы сварки для гидравлических систем

Сварка регулярно используется в гидравлических системах для всего, от ремонта гидроцилиндров до изготовления рам и опор. Также можно использовать широкий спектр сварочных процессов, включая дуговую сварку, сварку штучной сваркой и сварку в твердом состоянии. Однако есть четыре конкретных процесса сварки, которые наиболее часто используются при гидравлическом ремонте и производстве: MIG, TIG, электродная сварка и сварка трением.У каждого есть свои плюсы и минусы, а также ситуации, в которых он работает лучше всего.

Сварка МИГ

Сварка MIG, что означает сварка металла в инертном газе, является подразделом GMAW или газовой дуговой сварки металла. При дуговой сварке между электродом и металлической заготовкой возникает электрическая дуга. Эта дуга обеспечивает локальное тепловыделение, необходимое для плавления металла детали.

В случае сварки MIG электродом является неизолированная металлическая проволока. Сварочная горелка непрерывно подает плавящийся проволочный электрод для поддержания дуги.В то же время он также покрывает металлическую дугу защитным газом. Защитные газы, используемые при сварке MIG, представляют собой комбинацию инертного газа (аргона) с активным газом (диоксид углерода или кислород). При использовании этой комбинации защитных газов и расходуемой неизолированной проволоки шлак не образуется.

Сварка MIG имеет несколько преимуществ, что также объясняет, почему она так широко используется. Он поддерживает возможность выполнения нескольких сварочных проходов на одном и том же стыке и практически не требует очистки после сварки.Его можно использовать с большой точностью и хорошо работать даже с очень тонкими деталями. Кроме того, время дуги при сварке MIG меньше, чем во многих других сварочных процессах, поскольку при этом используется непрерывная подача металлической проволоки. Фактически, многие сварщики считают это одним из самых быстрых методов сварки. Если вам нужно добиться прочного сварного шва на толстых деталях, сварка MIG — отличный вариант.

У MIG-сварки есть недостатки, которые следует учитывать при ее рассмотрении. Поверхности, на которые будет наноситься сварка, должны быть полностью чистыми (без ржавчины, краски или других загрязнений), иначе существует риск получения плохого сварного шва.Процесс очень чувствителен к ветру — даже вентилятор может нарушить подачу защитного газа настолько, чтобы нарушить сварной шов. Кроме того, он требует использования баллонов с газом под давлением, что затрудняет его использование в полевых условиях и делает его не очень портативным.

Сварка TIG

Сварка TIG относится к категории дуговой сварки вольфрамовым электродом (GTAW) и означает сварку вольфрамовым электродом в среде защитного газа. Как и при сварке MIG, между электродом и заготовкой возникает электрическая дуга, которая расплавляет металл.Что отличает TIG, так это использование вольфрама в качестве материала электродов. Вольфрам используется из-за его чрезвычайно высокой температуры плавления.

Как и при сварке MIG, сварка TIG также требует использования защитных газов: аргона, гелия или их смеси. Обратите внимание, что сварка TIG не требует использования присадочного металла, но когда используются присадочные материалы, они добавляются в сварочную ванну из отдельной проволоки или прутка.

Основным преимуществом сварки TIG является то, что она может соединять почти все металлы и заготовки любой толщины.Это включает толщину, с которой сварка MIG не может справиться. Сварка TIG позволяет получать высококачественные сварные швы без брызг и минимальной очистки после сварки. Выполнить сварку литого и кованого железа очень сложно, но опытный сварщик, использующий TIG, может это сделать. Также он может соединять разнородные металлы (например, алюминий и нержавеющую сталь).

При использовании со сталью сварка TIG может быть медленнее и дороже, чем сварка штучной сваркой или сварка MIG. Единственное реальное исключение из этого правила — создание качественных сварных швов с использованием тонких сечений.И даже для сварки подобных металлов сварка TIG требует тщательного контроля используемого электрического тока, а также давления и времени.

Ручная сварка

Ручная сварка, также известная как дуговая сварка в защитном металлическом корпусе (SMAW), представляет собой еще один процесс дуговой сварки. Что отличает его, так это использование в качестве электрода стержня из расходуемого присадочного металла. Этот стержень, называемый сварочным стержнем, покрыт материалами, поддерживающими как флюс, так и экранирование. Металлический конец сварочной палочки зажимается внутри электрододержателя с изолированной ручкой.Сам электрододержатель подключен к источнику питания.

Оборудование, используемое для сварки штангой, портативно и недорого, что делает его идеальным для сварочных работ на месте. В отличие от сварки MIG и TIG, вам не нужно удалять краску или коррозию в месте сварки. Сварка палкой также генерирует достаточно большую дугу, чтобы ветер или температура не влияли на нее. Сварка штангой также очень удобна в том, где ее можно использовать: в помещении, на улице, на сквозняках и в замкнутых пространствах.Это делает его идеальным для ремонта на месте.

Главный недостаток сварки штангой заключается в использовании расходуемого стержня. Во время процесса вам нужно будет менять стержни, что может занять много времени при сварке стержнем. Поскольку длина электрода изменяется в процессе сварки, сопротивление стержня также будет изменяться. Это, в свою очередь, приводит к колебаниям силы тока, что может привести к перегреву и преждевременному плавлению, особенно при использовании новой ручки.

Тепло также ограничивает толщину металла (обычно не тоньше 18 калибра).Наконец, образование шлака и брызг означает, что вам необходимо очистить поверхность сварного шва перед окраской или дальнейшей сваркой.

Сварка трением

Сварка трением (FRW), в отличие от MIG, TIG и ручной сварки, представляет собой процесс сварки в твердом состоянии. В процессе сварки в твердом состоянии между двумя основными металлами создается металлургическая связь без плавления. В частности, сварка трением использует тепло трения в сочетании с давлением для достижения соединения.

В большинстве случаев вы будете вращать одну деталь относительно другой, приводя их в контакт с помощью высоких осевых сил. Относительное движение под действием таких высоких сил приводит к трению. Это трение генерирует достаточно тепла, чтобы образовать прочную металлургическую связь между двумя поверхностями.

При использовании ротационной сварки трением ваш выбор деталей ограничен: по крайней мере одна деталь должна быть цилиндрической формы, например труба или труба. С другой стороны, линейная сварка трением использует возвратно-поступательное движение, в отличие от вращательного движения, для создания необходимого трения и тепла.Использование линейного движения устраняет требования, чтобы хотя бы одна деталь была цилиндрической.

Сварка трением позволяет достичь полного межфазного контакта, в отличие от TIG, MIG или ручной сварки, которая ограничивает контакт со сварным швом. Сварка трением также значительно упрощает сварку разнородных металлов. Кроме того, он также не требует флюса, защитного или присадочного металла и, если все сделано правильно, дает сплошные сварные швы без пористости.

Одним из недостатков сварки трением является неизбежное образование трещин в месте соединения двух частей.Чтобы отрезать его от окончательной сборки, вам понадобится токарная операция. Наличие вспышки также означает, что вы теряете часть исходной длины заготовок. Вы можете легко оценить эту потерю и учесть ее в процессе проектирования на ранней стадии.

Кроме того, для получения более качественных сварных швов, получаемых при сварке трением, требуется большое и мощное оборудование, напоминающее токарный станок. Из-за этого оборудование для сварки трением не является портативным, как MIG, TIG и сварка ручкой.

Общие проблемы сварки

Гидравлические компоненты и оборудование работают под высоким давлением, что делает прочный сварной шов критически важным. Когда ваши сварные швы выполнены неправильно, это может быть чрезвычайно опасно. В этом контексте следует учитывать два фактора: дефекты сварки, деформацию и остаточные напряжения.

Дефекты сварки могут включать:

• Неполное сплавление
• Полости
• Трещины
• Отсутствие проплавления (когда сплавление не достигло корня соединения)
• Отсутствие сплавления (когда сплавление не было достигнуто по всему поперечному сечению соединения)
• Включения (где неметаллические частицы задерживаются в сварном шве)
• Чрезмерное разбрызгивание
• Плохой профиль сварного шва

Для получения сварных швов без этих дефектов необходимы обучение и опыт, а результаты в значительной степени зависят от процесса, используемого сварщиком.

Еще одна серьезная проблема в сварке связана с соединением двух разнородных металлов. При использовании сварки MIG, TIG или электродной сварки следует учитывать их относительную теплопроводность и расширение, чтобы избежать деформации и остаточных напряжений при охлаждении. Например, в сварном узле может возникнуть усадка, что особенно характерно при стыковой сварке (сварке встык). Эта усадка возникает при охлаждении и может привести к короблению и остаточным напряжениям. Фактически, из-за проблем с локализацией тепла и геометрии свариваемых деталей это может происходить даже при использовании аналогичных металлов.

Профессиональные сварщики знают, какие меры необходимо предпринять, чтобы минимизировать возможность возникновения остаточных напряжений и деформации. Существует множество подходов, в том числе использование радиаторов для отвода тепла, сварочных приспособлений для восстановления движения деталей во время процесса сварки и термообработка для снятия напряжений для минимизации остаточных напряжений и устранения деформации.

Сертифицированные сварщики обладают знаниями и опытом для выбора правильных параметров процесса сварки (например,g., скорость, ток, количество присадочного металла, защитный газ) для получения прочного шва без сварочных дефектов.

Заключение

Независимо от того, требует ли ваша гидравлическая система сварки MIG, TIG, стержневой сваркой или сваркой трением, сам процесс сварки часто лучше доверить профессионалам. В сварке задействовано множество переменных, которые выходят за рамки только используемых металлов и их толщины. Чтобы получить прочный сварной шов без дефектов или эффективный сварной шов между двумя разнородными металлами, вам понадобится сертифицированный, опытный сварщик для вашего гидравлического оборудования.

MAC Гидравлика

В компании MAC Hydraulics сертифицированные сварщики гордятся своей работой. Они не только подготавливают зону сварного шва и выполняют сварку, но и выбирают наиболее подходящий процесс для проекта и проверяют целостность сварного шва с помощью нескольких методов неразрушающего контроля. Опытные сварщики MAC Hydraulics могут обрабатывать нержавеющую сталь, углеродистую сталь и даже чугун для самых сложных и сложных работ по изготовлению и ремонту, которые могут у вас возникнуть.