Електродугове зварювання – особливості, як виконується Відео

Електродугове зварювання – це найбільш популярний спосіб виконання зварювальних робіт, у яких використовується електрична дуга.

1 Технологія електродугового зварювання

Для цього виду зварювальних робіт потрібно сильноточне джерело живлення з малою напругою. До одного із затискачів такого апарату приєднують електрод для зварювання, до іншого – виріб, що зварюється. Розплавлення кромок деталей, які необхідно з'єднати здійснюється дуговим електричним розрядом. При цьому зазначена електродуга має температуру понад 5 тисяч градусів, що вище за температуру, при якій плавляться будь-які відомі людству метали.

Завдання дуги полягає в тому, щоб перетворити на теплоту електроенергію. Під впливом отриманої теплоти відбувається розплавлення електродного металу і поверхонь, що зварюються. Це призводить до формування зварювальної ванни, де метал зварювального стрижня взаємодіє з металом деталі. А шлак, що утворюється при такому процесі, йде на поверхню, створюючи плівку, що виконує захисну функцію. Після того як метал твердне, виходить міцне та якісне з'єднання.

Для зварювання електродугою застосовують електроди двох видів:

Якщо використовується зварювальний стрижень, що неплавиться, зварний шов створюється за рахунок розплавлення спеціальних прутків (дроту), які називають присадочними і вводять у саму ванну. Електрод, що Плавиться, не вимагає застосування такої присадки.

У деяких випадках електроди додають натрій, калій, інші елементи, що характеризуються легкістю іонізації. Робиться це для того, щоб зварювальна дуга мала більшу стійкість. Зварний шов від окислення може запобігати газам із захисними.функціями:

вуглекислим;
гелієм;
повністю інертним аргоном.

Захисні гази подають при зварюванні зі зварювальної головки.

В даний час електрозварювання дугою може виконуватися постійним або змінним струмом. Менший розкид розплавленого металу (його бризок) відзначається під час використання постійного струму, оскільки відсутня зміна його полярності і перехід через нуль.

2 Зварювальна дуга – що вона є?

Під дугою, що використовується для виконання зварювальних заходів, розуміють один з різновидів електророзряду в газах. При цьому розряді відзначається проходження через газовий проміжок струму під впливом електричного поля. По суті йдеться саме про електричну дугу. Але оскільки застосовують її в процесі зварювання, дугу називають не інакше як зварювальною.

На дузі фіксується зниження напруги. Вона є одним із елементів зварювального електричного ланцюга. Електрод, що підключається до "плюсового" полюса джерела живлення, при виконанні зварювальних робіт на постійному струмі називають анодом. Якщо його підключають до мінусового полюса - катодом. Працюючи на змінному струмі кожен із зварювальних стрижнів по черзі є то катодом, то анодом.

Дуговий проміжок – це відстань між двома електродами. Довжина такого проміжку визначає довжину електродуги. За малих температур у стандартних умовах гази складаються з молекул та атомів з нейтральними характеристиками. Про їх електропровідність не йдеться. Домогтися проходження через газове середовище електроструму можна тільки тоді, коли в ньому є іони та електрони – елементи з певним зарядом. Процес формування даних елементів називається іонізацією.

Заряджені часткиутворюються в дуговому проміжку внаслідок того, що з поверхні катода починається випромінювання електронів. Це призводить до іонізації парів та газів, що перебувають у проміжку. Електрична дуга може бути:

стиснутою;
вільної (прямої дії).

У першому випадку переріз електричної дуги можуть зменшувати за допомогою регулювання газового потоку, зміни сопла пальника зварювального апарату, електромагнітного поля. Вільна дуга незмінна.

3 Електродугове зварювання металів – різновиди процесу

Для різних металів рекомендовано різні види здійснення зварювальних робіт. Для зварювання виробів із чавуну, легованих сталей, деяких кольорових металів, а також із нержавіючої сталі зазвичай застосовується ручна технологія із захистом зварювальної зони. У цьому випадку електрод приєднують до електроутримувача.

Кінець стрижня для зварювання нагрівається в той момент, коли він торкається зварюваного виробу (спостерігається замикання ланцюга струму). Нагрітий електрод відводять від поверхні зварювання (зазвичай на відстань до 5 мм), що призводить до встановлення дуги. Струм надалі підтримується вже за рахунок дугового розряду.

Найважливішою умовою отримання якісної сполуки при описаній технології є наявність обмазки – спеціального флюсу густої консистенції, що оточує стрижень для зварювання. Обмазка оберігає ванну і безпосередньо електродугу від попадання в них газів з повітря, забезпечує високу стабільність розряду, привносить розкислювачі, що роблять зварювальний метал чистішим.

За такою схемою виробляється і зварювання під флюсом. Щоправда, при ній роль електрода виконує дріт, який з котушки подають через пласт флюсу у зварювальну зону. Такий процес можнавважати практично повністю автоматичним. З його допомогою нескладно поєднувати вироби великої товщини, причому на відмінному рівні продуктивності. Як правило, цю технологію застосовують при виконанні великих обсягів зварювальних робіт, оскільки попередня підготовка виробів до з'єднання один з одним потребує багато часу.

Досить популярною вважається і технологія зварювання металів в інертному газі за допомогою вольфрамового електрода, що не плавиться. Вона передбачає захист зварювальної зони гелієм чи аргоном, які подаються ззовні. При описаному способі шкідливі домішки із атмосфери не потрапляють у ванну. Найчастіше вольфрамові стрижні рекомендуються для з'єднання конструкцій з нержавіючої сталі, нікелю, алюмінієвих сплавів.

Детальніше хочеться розповісти про зварювання електродами, що плавляться, за газоелектричною технологією. За своєю суттю вона нагадує процес, що виконується під шаром флюсу, яким є газ, що обволікає дугу, торець стрижня та ванну. Газ подають через зварювальне сопло. Доцільність такої методики обумовлена тим, що при ній допускається отримувати дуговий розряд з різними параметрами, вводячи суміші газів та кисень у незначних кількостях.

Газоелектричний метод дозволяє зварювати метали з високою хімічною активністю (наприклад, мідь, "нержавіюча сталь", магній і так далі). Він, крім того, забезпечує:

зручність зварювання у навісному та вертикальному положеннях;
високу швидкість процесу;
візуальний контроль виконання операції з боку зварювальника;
відмінну чистоту шва;
можливість з'єднувати вироби з дуже великими товщинами, і з дуже малими.

Рідше зварювання проводиться електродами трубчастого типу. При даній операції електричний розряд формується міжтрубчастим безперервним стрижнем (порошковим дротом з флюсом) і виробом, що піддається зварюванню. Функцію присадочного матеріалу при цьому виконує матеріал електрода, а зварювальна ванна захищається елементами, що утворюються в процесі розкладання флюсу.