Aniks-lift.ru

Подъемное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электроды и сварочная проволока: что общего и в чем различия

Электроды и сварочная проволока: что общего и в чем различия?

Давайте для начала разберемся, что такое сварка. Сварка — это способ соединения металла под действием высокой температуры. Насколько прочно будет соединение зависит от качественного сварного шва. Для этого необходимо:

“Добавлять” металл в зону прохождения сварочной дуги;

Защищать зону сварки от окружающей атмосферы, содержащей активные газы, которые мешают получить качественное соединение.

Эти две проблемы для разных методов сварки решаются разными способами. Рассмотрим два самых популярных метода получения неразъёмных соединений: ручную дуговую сварку и сварку плавящимся электродом в среде защитных газов (она же полуавтоматическая).

Классификация сварочных электродов плавящегося типа

Перед началом работы электроды для сварки инвертором подбираются в соответствии с материалом свариваемых элементов. Поскольку металл, составляющий их основу, в процессе формирования шва заполняет пространство между деталями, для лучшего контакта с ними он должен иметь схожий компонентный состав и внутреннюю структуру. Поэтому существуют расходные материалы для сварки алюминия, меди, чугуна и прочих черных и цветных металлов.

Электроды

Самое большое распространение в строительстве и промышленном производстве получили стальные электроды, разделяемые ГОСТ на несколько групп:

  • для углеродистых и низколегированных сталей;
  • для легированных сплавов;
  • для термостойких легированных сталей;
  • для высоколегированных сплавов;
  • для наплавления добавочных наружных слоев со специальными свойствами.

Каждое изделие имеет в своей основе длинный цилиндрический сердечник, окруженный с боков наружной обмазкой. Она нужна для защиты зоны сварки от вредного контакта с кислородом воздуха. По соотношению диаметров наружной оболочки и металлической сердцевины различают изделия с тонким, средним, толстым и особо толстым покрытием. Выделяют покрытия четырех главных типов:

  • основное;
  • целлюлозное;
  • рутиловое;
  • кислое.

Иногда применяются обмазки смешанного состава. Рассмотрим подробнее каждый тип.

Диаметр электрода

Стержни бывают разной длины от 30 до 45 см. Основные показатели диаметра – 1,6; 2, 3, 3-4; 4; 4-5.

Внимание! Неопытным сварщикам лучше начинать практику с металла толщиной 3-4 см и сварочного электрода с диаметром 3 мм.

Выбор того или иного диаметра зависит от толщины металла. Например, для арматуры 4 мм подойдет стержень с аналогичным диаметром. Чем толще металл, тем больше показатель диаметра. Для каждого диаметра и марки – своя толщина обмазки.

Читайте так же:
Как сделать керхер в домашних условиях

Электроды для сварки инвертором

Электроды для сварки инвертором

Содержание

История сварочных электродов неразрывно связана с историей развития сварки и сварочных технологий. Впервые электрод был использован в экспериментах, связанных с исследованием свойств электрической дуги (в 1802 профессором В.В. Петровым). В 1882 году русский изобретатель Николай Николаевич Бенардос предложил использовать электрическую дугу, горящую между угольным электродом и металлической деталью, с целью соединения металлических кромок [7] .

Почти одновременно с Н. Н. Бенардосом работал другой крупнейший российский изобретатель — Николай Гавриилович Славянов, много сделавший для развития дуговой сварки. Он критически оценил изобретение Бенардоса и внес в него существенные усовершенствования, касающиеся в первую очередь металлургии сварки. Николай Гавриилович заменил неплавящийся угольный электрод металлическим плавящимся электродом-стержнем, сходным по химическому составу со свариваемым металлом. Другим важным достижением Славянова считается использование расплавленного металлургического флюса, защищающего сварочную ванну от окисления, выгорания металла и накопления в сварном соединении вредных примесей серы и фосфора [7] [8] .

В 1904 году швед Оскар Кьельберг основал в Гётеборге фирму «ESAB». Деятельность предприятия была связана с применением сварки в судостроении. В результате собственных исследований и наблюдений О. Кьельберг изобрел технологию сварки покрытыми плавящимися электродами. Покрытие стабилизировало горение электрической дуги и защищало зону дуговой сварки. В 1906 году им был получен патент «Процесс электрической сварки и электроды для этих целей» [9] . Именно использование покрытых плавящихся электродов дало повод к развитию и использованию сварочных технологий в различных отраслях производства.

В 1911 году англичанин А. Строменгер существенно улучшил электродное покрытие. Предложенное им покрытие состояло из асбестового шнура, пропитанного силикатом натрия. Этот шнур наматывался на металлический стержень. Поверх этого покрытия ещё наматывалась тонкая алюминиевая проволока. Такая структура электродного покрытия обеспечивала защиту сварочной ванны и металла сварного шва от атмосферного воздуха за счет образования шлака. Алюминий использовался в качестве раскислителя и обеспечивал удаление кислорода. Под названием «Квази-арк» эти электроды распространились по Европе и Америке [10] .

Читайте так же:
Как можно использовать компрессор воздушный

В октябре 1914 года С. Джонсу был выдан британский патент на метод получения электрода, покрытие которого наносилось методом опрессовки. Металлический стержень проталкивался через фильеру одновременно с шихтой, ложившейся на стержень [10] .

В 1917 году американские ученые О. Андрус и Д. Стреса разработали новый тип покрытия электродов [10] . Стальной стержень был обернут бумагой, приклеенной силикатом натрия. В процессе сварки такое покрытие выделяло дым, защищая сварочную ванну от воздействия воздуха. Также было отмечено, что бумажное покрытие обеспечивало моментальное зажигание электрической дуги с первого касания и стабилизировало её горение. В 1925 году англичанин А. О. Смит использовал для улучшения качества электродного покрытия порошкообразные защитные и легирующие компоненты. В то же время французские изобретатели О. Са-разен и О. Монейрон разработали покрытие электродов, в составе которого были использованы соединения щелочных и щелочноземельных металлов: полевой шпат, мел, мрамор, сода. Благодаря низкому потенциалу ионизации таких элементов, как натрий, калий, кальций, обеспечивалось легкое возбуждение дуги и поддержание её горения [10] .

Таким образом, за первую четверть XX века были разработаны конструкции плавящихся электродов для ручной дуговой сварки, методы их изготовления, обоснован состав покрытия. Электродные покрытия содержали специальные компоненты: газообразующие — оттесняющие воздух из зоны сварки; легирующие — улучшающие состав и структуру металла шва; шлакообразующие — защищающие расплавленный и кристаллизующийся металл от взаимодействия с газовой фазой; стабилизирующие — вещества с низким потенциалом ионизации. Дальнейшие разработки в области производства сварочных электродов были сконцентрированы на компонентах, входящих в состав покрытия и электродной проволоки, на промышленных методах производства.

Популярные виды электродов

Производятся различные виды продукции для сварки, которые выбираются с учётом особенностей соединяемых материалов и способов сварки. В случае аргонодуговой сварки используется тугоплавкий вольфрамовый стержень, а в зону расплава вручную подаётся проволока. При работе с применением полуавтоматов электродом для инверторной сварки служит проволока разного состава, подаваемая через горелку с регулируемой скоростью. Самым распространённым способом является использование штучных плавящихся электродов, толщина покрытия которых бывает особо толстой (Г), тонкой (М), средней (С) и толстой (Д).

Читайте так же:
2 Х координатный поворотный столик

Выбор толщины обмазки сварщиком создаёт условия для изменения степени воздействия на шов для его защиты от влияния кислорода воздуха, следов загрязнений и оксидного слоя. По составу покрытия электроды подразделяются таким образом:

  • основного вида для сварки постоянным током и получения пластичного шва;
  • тип с кислым покрытием для обеспечения тягучести металла в зоне сварочной ванночки;
  • стойкость к ударным воздействиям придаёт целлюлозное покрытие, эти изделия используются также на вертикальном шве;
  • рутиловое покрытие способствует устойчивому розжигу дуги;
  • специальные электроды для сварки меди и алюминия, а также их сплавов.

Схема устройства электрода

При выборе изделия нужно учитывать толщину и состав заготовок, сварочный ток и диаметр электрода, эти параметры необходимо увязывать с характеристиками аппарата. Для сварки стали толщиной 1 мм выбирают электроды диаметром от 1,2 до 2 мм, при этом необходим ток силой 45−55 А. Для заготовок толщиной 2 мм, требуется диаметр 2,5 мм и ток силой 60−80 А, детали от 3 до 5 мм нуждаются в использовании диаметра от 3 до 4 мм и тока от 70 до 130 А. Более толстые заготовки сваривают электродом 5 мм и током 210 А и выше. К наиболее популярным, особенно у новичков, изделиям относятся стержни с рутиловым и основным покрытием, хотя во многом выбор зависит от состава свариваемого материала.

Основное покрытие электродов марки УОНИ позволяет вести инверторную сварку, как в прямой, так и в обратной полярности, а рутиловая марка МР-3 даёт возможность использовать переменный и постоянный токи и характерна лёгким розжигом дуги.

Методы сварки

Наиболее широко используемые типы сварки арматуры – встык и внахлест. Но чаще всего предпочитают именно первый вариант. Проварка металла в этом случае осуществляется по всему участку стыка, что дает наиболее надежный шов. Данный метод применим при изготовлении ответственных конструкций, в то время как сварка нахлестным способом больше используется в быту или при создании каркасов, не рассчитанных на значительные нагрузки. Существуют и другие методы, о чем – ниже.

Читайте так же:
Вальцовый станок своими руками

Встык ванным способом

Стыковая сварка арматуры выполняется с использованием одной детали – U-образной скобы, которую называют сварочной ванной. Сварка выполняется в нижнем положении. Скоба подкладывается под место соединения двух стержней, таким образом, часть стержней с местом стыка оказывается внутри ванночки. Далее при высоких токах (до 450 А при d электрода 5–6 мм) производится сварка. Если работы выполняются при минусовых температурах, силу тока следует увеличить еще на 10–15%. Поскольку эти значения высоки, допустимо лишь легкое касание стержня электродом.

В ходе работ присадочный металл расплавляется, полностью заполняя пространство ванны и образуя очень прочное монолитное соединение. Помимо прочности в числе преимуществ такого способа сварки – низкий расход присадочного материала. Ощутимый плюс и в том, что этот метод позволяет работать с толстой и очень толстой арматурой – от 20 до 100 мм.

При сварке встык используются ванны из различным материалов – графитовые, медные, стальные. Последние в результате становятся частью самой конструкции, графитовые и медные после сварки снимаются с арматуры.

Сварка арматуры внахлест

Если каркас из арматуры рассчитан на незначительные нагрузки на кручение или изгиб, прутья свариваются нахлестным способом. Работы в условиях промышленного производства должны выполняться по ГОСТ. Рекомендуемое пространственное положение для сварки — нижнее.

  • предварительную очистку поверхности прутков от ржавчины и других загрязнений (за исключением некоторых марок с рутиловой обмазкой);
  • наложение прутков друг на друга с участком соединения от 15 до 30 см;
  • обварку верхней стороны соединения в двух местах (в районе концов каждого из стержней);
  • обварку нижней стороны – посередине отрезка, на котором прутья соединяются внахлест.

Также нахлест может провариваться непрерывным боковым швом. Рекомендуемый угол наклона электрода при работе – 15% отклонения от вертикали. После выполнения работ с участка соединения убирается шлак.

Читайте так же:
Как просверлить отверстие в бетоне без перфоратора

Сварка крестообразных соединений

Как правило, она выполняется в горизонтальном пространственном положении электродами диаметром 4–5 мм. Перекрестно лежащие стержни должны быть прижаты друг другу таким образом, чтобы отсутствовали зазоры.

  • Рекомендуемая длина дуги – короткая (соединение арматуры сваркой выполняется короткими прихватками).
  • Электрод должен находиться под углом 30–40° относительно плоскости расположения стержней.
  • Торец электропроводника должен быть направлен в угол, образуемый арматурными стержнями.
  • Электрод постепенно перемещается вдоль места соединения деталей, прихватки производятся на расстоянии не менее 8 мм.
  • Прихватки накладываются с двух сторон верхнего стержня – обычно он имеет меньший диаметр и не является рабочим.

Если же сварка осуществляется при вертикальном расположении стержней, то, напротив, сварной шов накладывается с обеих сторон рабочего стержня. При отрицательных температурах ММА сварка крестообразно расположенных прутьев не допускается.

Контактная сварка арматуры

Она возможна только с использованием стационарного оборудования. Высокопроизводительный, но при этом и высокозатратный способ. Контактно-стыковая сварка арматуры практически не применяется на строительных площадках из-за сложности транспортировки техники.

Практические советы для начинающих сварщиков

Несколько следующих советов и тематический видео материал, также будут полезны начинающим сварщикам:

  • Возможность наблюдать сварочный шов и контролировать его со всех сторон в процессе дуговой сварки инвертором позволит получить качественный результат и исключить образование прожженных отверстий;
  • В процессе сварки электропроводник необходимо держать максимально близко к изделию до тех пор, пока не начнет появляться пятнышко красного цвета. Это будет означать, что под ним уже находится металлическая капля, за счет которой осуществляется соединение металлических листов;
  • При медленном перемещении электродов по металлической поверхности, появляющиеся раскаленные капли металла соединяют собой сегменты листов и тем самым образуют сварочный шов.

Изучив вышеизложенную информацию и просмотрев видеоматериалы, осуществить сварку тонких листов металла инвертором будет намного проще.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector