Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Електродугової спосіб зварювання, на відміну від традиційної газової, відрізняється деякими особливостями. Однією з найголовніших є температура нагріву дуги, яка може досягати 5000С, що значно перевищує температуру плавлення будь-якого з існуючих металів. Почасти цим пояснюється велика різноманітність технологій і способів цього виду зварювання, що дозволяють вирішити за її допомогою найрізноманітніші завдання.
види зварювання
Зварювальні апарати маю т блок випрямних діодів. Що створює постійний струм, це обов'язкова умова для зварювальних напівавтоматичних апаратів, для яких матеріалом є дріт. Якщо для апарату потрібні електроди, то це означає можливість використання під час роботи всіх їх моделей. А полярність під час зварювання - це запорука її якості.
Використовуючи напівавтомат, треба дотримуватись полярності підключення. Сварка під газової захистом обмідненої дротом відбувається за допомогою полярності прямого струму. Фактично це означає:
- на деталь йде плюс;
- на держак йде мінус.
Сила струму подається на деталь від дроту, і вона нагрівається, на відміну від зварювального дроту, сильніше. В результаті підвищується площа ділянки, що зварюється. Йому необхідний значний нагрів для освіти вручений ванни. Дріт, що має менший перетин, швидше плавиться і потрапляє на необхідну ділянку вже рідкої краплею. Струмом, який проходить від різних полярностей, захоплюється розплавлений матеріал, виходить відповідна ванна для зварювання.
Використовуючи напівавтомат без захисної газового середовища, потрібно використовувати спеціальну порошкову або флюсових дріт. В цьому випадку змінюється полярність з'єднання держака і «маси». На «масі» знаходиться мінус, а на держаку знаходиться плюс. Температура плавлення флюсового дроту має приблизно таке ж значення, як і температура плавлення металу. Щоб досягти якісного шва, необхідно, щоб згорів флюс. Потім чекають два таких процесу:
- Поява газоподібного хмари;
- У середовищі цієї хмари і відбувається сварка.
Сила струму переходить від мінуса до плюса, і падіння рідкої краплі металу стає більш низьким. Саме це зумовлює менше нагрівання металу для зварювання. Так як його охолодження не відбувається під захисною газу. Тому освіту ванни для зварювання практично не відрізняється від зварювання в газовому середовищі. Робота змінним струмом має певні переваги. Вона не розходиться з дугою щодо початкової осі. А на якість з'єднання впливає саме відхилення дуги.
Роблячи зварювання генератором зі змінним струмом, легко помітити: його полярність змінюється циклічно. Цикли мають частоту 50 Герц. Вона, підвищившись до плюсового напруги, може знизитися до нуля або впасти до негативного рівня. Напруга змінюється з плюса на мінус і, навпаки.
Зварювання нержавіючої сталі і кольорових металів
Під час зварювання кольорових металів, в тому числі і алюміній, використовують спеціальний вольфрамовий електрод. Причому використовують під час инверторной зварювання пряму полярність, на електроді знаходиться мінус. Цей вид підключення дозволяє мати необхідну температуру в ділянці нагріву. Це важливо для алюмінію, тому як спершу потрібно подолати оксидну плівку, у якій температура плавлення значно більше, на відміну від самого металу.
Полярність при зварюванні безпосередньо сприяє утворенню:
- більш якісного шва;
- більш кращого проплавления металу, в тому числі і з нержавіючої сталі;
- більш концентрованою вузької електричної дуги.
У процесу також існує і важлива економічна частина. Використовуючи дорогою вольфрамовий електрод меншого діаметру, попутно домагаються зменшення газових витрат. Якщо ж підключити вольфрамовий електрод при зварюванні в іншій полярності, а саме, на тримачі - з плюсом, то шов буде не таким глибоким. У даного способу є свої переваги. Працюючи з тонкими пластинами, можна не переживати, що ви прожжет наскрізь виріб з нержавіючої сталі і кольорового металу.
Значним недоліком є ефект електромагнітного дуття. Утвориться дуга виходить блукає, а шов - не сильно привабливим і герметичним. Використовуючи змінний струм, необхідно використовувати електроди для перерви. Досвідчені зварювальники зазвичай вибирають постійний струм. Завдяки йому зварювання створює односпрямований прохід електронів. Полярність впливає на якість зварювальних робіт, в тому числі матеріалу з нержавіючої сталі.
Сварка прямоїполярності
Сварка прямоїполярності інвертором виходить, якщо з деталлю підключається «плюс» джерела струму. Коли під'єднують електрод, то в цьому випадку виходить зворотна полярність. Використовуючи зварювальний інвертор, можна самостійно встановити на ньому полярність. Полярність визначає напрямок пересування потоку електронів. Тобто, визначається приєднанням проводів до позитивної та негативної клем. При роботі зі зварюванням зворотна полярність позначає:
- на електроді - плюс;
- на «землі» - мінус.
Струм переходить від негативного контакту до позитивного. Саме тому електрони переходять на електрод від металу. В результаті сильно нагрівається закінчення електрода. Для класичної зварювання ефективно використовують плюс - на електроді, а мінус - на клеми. При прямій полярності зварювання передбачається мінус - на електроді, плюс - на «землі». Струм переміщається від електрода до виробу. Електрод - холодний, а виріб - гаряче. Ця особливість широко використовується в особливих електродах, які призначені для швидкої зварювання листів нержавіючої сталі.
Важливість полярності під час зварювальних робіт
Природно, що инверторная зварювання на змінному струмі не залежить, який встановлений затиск трансформатора для з'єднання вироби і електрода. Але ось постійним струмом за традицією зварюють декількома способами. Електрод, приєднаний до негативного полюса, з прямою полярністю є катодом.
У анод, приєднаний до позитивного полюса, перетворюється виріб. Зворотній полярність позначає, що електрод після приєднання до позитивного полюса стає анодом. Катод в цьому положенні - це виріб, під'єднаний до негативного полюса.
Матеріал виготовлення електрода задає параметр дуги між плавляться з вольфраму і плавкими металевими електродами. Зварювальний дуга має ряд фізичних і технологічних властивостей. Від цього практично повністю буде залежати результат роботи дуги. До фізичних властивостей відносяться:
- кінетичні;
- електромагнітні та температурні;
- електричні та світлові.
Основні технологічні властивості мають три види:
- потужність дуги;
- просторову стійкість;
- саморегулювання.
Для підтримки горіння дуги потрібно створити зворотні електрично заряджені частини в просторі між які перебувають електродами. Дані частки - це електрони, а також позитивні і негативні іони. Їх перетворення називається іонізацією. Газ, що має електрони і іони, називається іонізованим.
Проміжок дуги іонізується під час запалювання дуги, і весь час підтримується при її горінні. У проміжку дуги, як правило, виділяють наступні області:
- область розряду дуги;
- анодний;
- катодний.
В області анодів відбувається значне зниження напруги, викликане скупченням близько електродів заряджених частинок. На поверхні анода і катода починається поява електродних плям, які представляють певний фундамент дугового стовпа. Через них і прокладається маршрут струму до зварювання.
У зварювання є загальний розмір дуги, він складається з сумарних довжин 3-х областей. Загальне напруження дуги - це сума знижень напруги в кожній частині дуги. Залежність напруги від розміру дуги - це сума зниження напруги в прікатодном і пріанодном ділянках. Питоме зниження в дузі напруги має один міліметр від стовпа дуги. А основною характеристикою дуги є теплова потужність нагрівального джерела.
Її ефективність розраховується з урахуванням кількості теплоти, що вводиться в метал за одиницю часів. Теплова потужність - це частина загальної дугового теплової потужності, з якої певна частка тепла йде непродуктивно:
- на тепловідвід у виробі;
- випромінювання;
- на прогрів розбризкуються крапель.
Технологія зварювальних робіт дугою
Перевага зварювальних робіт дугою очевидні. Сварка відрізняється за ознаками:
- по середовищі, де знаходиться дугового розряд;
- за типом струму;
- за типом електродів.
Для ремонту кузовів автомобілів широко використовується дугова зварка напівавтоматом в захисному середовищі газу. Для приватного користування найбільш доступною є дугова ручне зварювання. Вона робиться плавкими електродами на змінному або постійному струмі. Це хороший шанс зварити в НЕ заводський обстановці більшу частину видів металів.
Розмір між поверхнею основного вироби і дном кратера є глибиною провару або проплавления. Глибина залежить:
- величини зварювального струму;
- від швидкості пересування дуги.
Якщо розмір дуги зварювання не більш, ніж розмір стрижня електрода, то ця дуга називається нормальної або короткою. Вона гарантує чудову якість шва. Дугу, яка має велику довжину, вважають довгою. Дуже велике нарощування розміру дуги призводить до погіршення якості зварювання. Вплив магнітного поля створює відхилення дуги від заданого напрямку. Це називається електромагнітним дуттям.
Електрод під час процесу пересувається уздовж і поперек зварювального шва в напрямку осі, щоб зберегти заданий розмір дуги. Прискорене переміщення електрода призводить до утворення вузького, нерівного і нещільного шва. При повільному пересуванні є небезпека перепалу матеріалу.
Зварювальні шви за формою бувають:
- тавровими;
- нахлесточного;
- стиковими;
- кутовими.
По довжині шви поділяються на суцільні і переривчасті. За просторовому розташуванню мають такі різновиди:
- вертикальні;
- стельові;
- нижні;
- горизонтальні.
Джерела харчування: трансформатор для зварювання, випрямляч, генератор - при зовнішньому показнику мають зв'язок величини навантажувального струму з напругою на затискачах виходу. Вольтамперная показник дуги - це співвідношення між напругою в статичному режимі і струмом дуги. Зовнішні показники зварювальних генераторів вважаються падаючими.
На розміри і форму шва також впливають вид електроструму і його полярність. Тобто, постійний струм зворотної полярності забезпечує набагато більшу глибину плавлення, ніж постійний струм з прямою полярністю, це пояснюється різними кількостями тепла, що з'являються на аноді з катодом. Від підвищення швидкості процесу зварювання глибина і ширина шва провару знижуються.