Принцип работы с электродуговой сваркой

Дуговая сварка представляет собой метод соединения металлов, при котором используется электрическая дуга для нагрева и плавления материалов. Источник электропитания создает дугу между электродом и обрабатываемым материалом, обеспечивая необходимую температуру для соединения. Это может осуществляться как при помощи постоянного, так и переменного тока.

Особенности электродуговой сварки

Электродуговая сварка представляет собой широко применяемый метод соединения металлических деталей, который базируется на использовании горящей электрической дуги. Этот метод находит применение в различных отраслях промышленности.

В процессе электродуговой сварки используется высокотоковый электрический поток с низким напряжением, который проходит через электрод и металл заготовок. При контакте между ними возникает сварочная дуга, нагревающая и плавящая материал на кромках, что приводит к образованию расплавленной сварочной ванны и последующему формированию сварного шва. Температура в зоне плавления достигает около +5 000 °C, что достаточно для плавления практически любого металла.

В процессе электродуговой сварки применяются два вида электродов:

• плавящиеся;
• неплавящиеся.

При использовании неплавящихся электродов для проведения электродуговой сварки, формирование шва происходит путем введения специальной проволоки в рабочую зону. В случае использования плавящихся электродов, металл электрода служит основным материалом для создания сварного соединения, что исключает необходимость дополнительного введения присадочного материала.

Для обеспечения равномерного горения электрической дуги состав присадочного материала дополняется специальными добавками (например, калием, натрием и другими элементами), обладающими высокой степенью ионизации. Чтобы предотвратить контакт расплава с воздухом, в сварочной ванне создается защитная атмосфера из таких газов, как:

• аргон;
• углекислый газ;
• гелий и другие.

Для формирования дуги используются источники постоянного или переменного тока. Второй вариант применяется чаще, так как он позволяет снизить рассеивание расплава до минимума.

Виды электродуговой сварки

Электрическая дуговая сварка имеет различные варианты, каждый из которых характеризуется особыми особенностями, влияющими на качество создаваемого сварного соединения. Следует выделить следующие типы электродуговой сварки:

• Ручная сварка. В этом случае держатель сварочного электрода управляется рукой оператора. Дополнительные механизмы и манипуляторы не используются.
• Механизированная сварка. Подача присадочного материала в зону сварки осуществляется автоматически, но все остальные действия выполняются вручную специалистом.
• Автоматическая сварка. В этом случае процесс полностью автоматизирован. Оборудование самостоятельно зажигает дугу, перемещается вдоль стыка, регулирует параметры сварочного процесса и подает необходимые расходные материалы.

По техническим характеристикам электродуговая сварка разделяется на несколько видов, в зависимости от способа выполнения процесса:

• Сварка пучком. В этом случае несколько электродов объединяются в пучок, а их концы соединяются, чтобы обеспечить непрерывный электрический разряд. Этот метод позволяет использовать широкий диапазон токов.
• Сварка с лежачим электродом. Предполагается укладка электрода с обмазкой длиной от 50 до 120 см в угол или предварительно разделанный стык. Затем поверх укладывается медный брусок с продольной канавкой. Электрод и заготовка подключаются к источнику тока. Дуга разжигается угольным стержнем, после чего перемещается по канавке, плавя ранее уложенный электрод и сваривая заготовки.
• Сварка с наклонным электродом. Этот метод позволяет значительно увеличить производительность. Стержень электрода зажимается в обойме, которая перемещается по стойке под действием своего веса. По мере уменьшения размеров электрода обойма опускается вниз.

Электродуговая сварка – сложный процесс, который требует подготовки, понимая всех рисков и ответственного подхода к выполнению работы. 

Какое оборудование необходимо для электродуговой сварки

Оборудование для электродуговой сварки может включать в себя традиционный трансформаторный аппарат, который является классическим средством для сварки. Его принцип работы основан на понижении напряжения и одновременном увеличении силы тока при помощи трансформатора. Такие устройства работают с переменным током. Однако они имеют значительные недостатки, такие как большой размер и вес, что затрудняет их перемещение как до места работы, так и во время сварочного процесса. Для улучшения мобильности часто используются мобильные платформы, но это лишь временное решение, поскольку увеличивает габариты и делает технику менее маневренной.

В случаях, когда требуется комбинация мобильности и производительности, эффективным решением может быть использование инвертора. Это устройство преобразует переменный бытовой ток в высокочастотный, а затем в постоянный ток. Инверторы отличаются компактными размерами и небольшим весом. Они создают стабильную электрическую дугу, что благоприятно сказывается на качестве сварного шва. Кроме того, они предоставляют возможность работы как с прямым, так и с обратным током.

Принцип работы с электродуговой сваркой

Электродуговая сварка требует тщательного соблюдения технологических норм для достижения высококачественного результата. Нарушения этих норм могут привести к дефектам в сварных соединениях и увеличению производственного брака.

Вот основные принципы, которых следует придерживаться при выполнении электродуговой сварки металлических деталей:

• Начните с подготовки поверхности основного металла на месте соединения деталей. Очистите стык от загрязнений и обезжирьте его специальными средствами. При сварке толстых деталей может потребоваться разделка кромок. Затем приступайте к зажиганию дуги, подводя кончик электрода к поверхности и начиная сварку.
• Для улучшения качества и эффективности сварки в состав электродов можно вводить специальные элементы с высокой степенью ионизации, такие как кальций, натрий и калий.
• Выберите между открытой и закрытой электрической дугой. Открытая дуга подвержена воздействию кислорода и азота, что может негативно сказаться на качестве шва. Для защиты от атмосферных газов расходные материалы обычно покрываются защитной металлической пленкой. В промышленности чаще всего используется закрытая электрическая дуга.
• Выберите подходящее оборудование для сварки. Сварочные инверторы, способные работать с различными толщинами электродов, пользуются большой популярностью. Используйте специальный держатель для фиксации электрода. После подачи тока на электрод зажигайте дугу, чиркнув или постучав по поверхности металла. Обратите внимание на правильную настройку параметров сварки, особенно силы тока.
• В процессе формирования сварного соединения необходимо плавно перемещать кончик электрода вдоль стыка, чтобы создать сварочную ванну, которая заполняется расплавленным металлом. Присадочный материал взаимодействует с материалом деталей, образуя валик сварного шва по мере остывания.
• Чтобы предотвратить образование наплывов застывающего расплава, опытные сварщики применяют специальные техники, такие как сварка "елочкой", "треугольником", "зигзагом", повторные проходы и другие методы.

При выборе метода и приемов сварки следует учитывать химико-физические свойства основного металла, толщину деталей, ширину зазора между кромками, параметры тока, температуру окружающей среды и другие факторы.

Меры безопасности, которые необходимо соблюдать

В процессе выполнения работ по электродуговой сварке необходимо строго соблюдать меры безопасности:

• Одежда сварщика должна быть изготовлена из специального огнестойкого материала, чтобы минимизировать риск ожогов. Особенно это важно, когда приходится работать на высоте или над головой, где раскаленный металл может представлять опасность.
• Для кратковременных работ допустимо использовать хлопчатобумажную спецодежду, но стоит избегать синтетических материалов из-за их склонности к возгоранию.
• Глаза и лицо сварщика должны быть защищены специальной сварочной маской.
• Проведение сварочных работ рекомендуется осуществлять на открытой площадке или в помещении с хорошей вентиляцией.
• Перед началом работы необходимо обеспечить наличие средств пожаротушения, таких как огнетушитель, вода или песок.

Электродуговая сварка является эффективным методом для соединения металлических деталей, однако безопасность всегда должна быть приоритетом. Соблюдение правил и предосторожностей позволит минимизировать риски, связанные с электрическим разрядом или возможными ожогами от раскаленного металла.