Что такое дуговая сварка?

Электродуговая сварка - это наиболее широко используемый метод сварки в промышленном производстве. Свариваемый металл - это один полюс, а электрод - другой полюс. Когда два полюса находятся близко друг к другу, образуется дуга. Тепло, генерируемое дуговым разрядом (обычно известное как дуговое горение), используется для соединения электрода с деталями, плавления друг друга и образования сварного шва после конденсации, чтобы обеспечить процесс сварки с прочным стыком.

 History of arc welding-Tianqian

Рисунок 1. История сварки.

Краткая история

После множества сварочных экспериментов еще в 19 веке англичанин по имени Уиллард впервые получил патент на дуговую сварку в 1865 году. Он использовал электрический ток, чтобы пройти через две маленькие железные части, чтобы успешно их сплавлять, и примерно через двадцать лет один русский по имени Бернар получил патент на процесс дуговой сварки. Он поддерживал дугу между угольным стержнем и деталями. Когда дуга управлялась вручную через соединение заготовок, свариваемые заготовки сплавлялись друг с другом. В 1890-х годах в качестве электрода был разработан твердый металл, который расходуется в ванне расплава и становится частью металла сварного шва. Однако кислород и азот в воздухе образуют вредные оксиды и нитриды в металле сварного шва. , Что приводит к плохому качеству сварки.

В начале 20 века была осознана важность защиты дуги, чтобы избежать проникновения воздуха, и использование тепла дуги для разложения покрытия на электрод защитного газового экрана стало лучшим методом. В середине 1920-х годов был разработан электрод с покрытием, который значительно улучшил качество свариваемого металла. В то же время, это может быть важнейшее преобразование дуговой сварки. Основное оборудование сварочного процесса включает электросварочный аппарат, сварочные клещи и лицевую маску.

 Welding principle-TianqiaoРисунок 2. Принцип сварки.

Принцип

Сварочная дуга питается от источника сварочного тока. Под действием определенного напряжения между электродом (и концом сварочной проволоки или сварочного стержня) и заготовкой возникает сильный и продолжительный разряд. Суть сварочной дуги - это газовая проводимость, то есть нейтральный газ в пространстве, где расположена дуга, под действием определенного напряжения разлагается на положительно заряженные положительные ионы и отрицательно заряженные электроны, что называется ионизацией. Эти две заряженные частицы направлены к двум полюсам. Направленное движение заставляет местный газ проводить электричество, образуя дугу. Электрическая дуга преобразует электрическую энергию в тепло, которое нагревает и плавит металл, образуя сварное соединение.

После того, как дуга «зажигается», сам процесс разряда может производить заряженные частицы, необходимые для поддержания разряда, что является явлением самоподдерживающегося разряда. И процесс дугового разряда имеет низкое напряжение, сильный ток, высокую температуру и сильное свечение. В этом процессе электрическая энергия преобразуется в тепловую, механическую и световую энергию. Сварка в основном использует свою тепловую и механическую энергию для соединения металлов.

Во время сварки дуга горит между сварочным стержнем и сварочными деталями, плавя детали и сердечник электрода, образуя ванну расплава. В то же время покрытие электрода также расплавляется, и происходит химическая реакция с образованием шлака и газа, который защищает конец электрода, капли, расплавленную ванну и металл высокотемпературного сварного шва.

 

Основная классификация

Обычные методы дуговой сварки в основном включают дуговую сварку защищенным металлом (SMAW), дуговую сварку под флюсом (SAW), газо-вольфрамовую дуговую сварку (GTAW или TIG), плазменно-дуговую сварку (PAW) и газовую дуговую сварку металла (GMAW , MIG или MAG сварка). ) так далее.

 E7018-Tianqiao

Рисунок 3. Сварочный электрод E7018.

Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

При дуговой сварке защищенным металлом электрод и деталь используются как два электрода, а тепло и сила дуги дуги используются для локального плавления детали во время сварки. В то же время под действием тепла дуги конец электрода плавится, образуя каплю, а заготовка частично плавится, образуя овальную ямку, заполненную жидким металлом. Расплавленный жидкий металл и капля детали образуют ванну расплава. В процессе сварки покрытие и неметаллические включения растворяют друг друга и образуют неметаллическое вещество, покрывающее поверхность сварного шва за счет химических изменений, называемых шлаком. По мере движения дуги расплавленная ванна охлаждается и затвердевает, образуя сварной шов. У нас есть различные сварочные электроды для SMAW, самые популярные модели:E6010, E6011, E6013, E7016, E7018, и для нержавеющая сталь, чугун, твердое покрытие и т.п.

 Submerged-Arc-Welding-SAW-TianqiaoРис. 4. Дуговая сварка под флюсом.

Дуговая сварка под флюсом (SAW)

Сварка под флюсом - это метод, при котором дуга горит под слоем флюса для сварки. Металлический электрод, используемый при дуговой сварке под флюсом, представляет собой неизолированную проволоку, которая подается автоматически без перерывов. Обычно сварочная тележка или другие механические и электрические устройства используются для реализации автоматического движения дуги во время процесса сварки. Дуга при сварке под флюсом горит под гранулированным флюсом. Тепло дуги расплавляет и испаряет детали, на которые непосредственно воздействует дуга детали, конец сварочной проволоки и флюс, а пары металла и флюса испаряются, образуя замкнутую полость вокруг дуги. Ожог в этой полости. Полость окружена шлаковой пленкой, состоящей из шлака, образовавшегося при плавлении флюса. Эта шлаковая пленка не только хорошо изолирует воздух от контакта с дугой и расплавленной ванной, но также предотвращает выход дуги наружу. Нагретая и расплавленная дугой сварочная проволока падает в виде капель и смешивается с расплавленным металлом заготовки, образуя ванну расплава. Менее плотный шлак плавает в ванне расплава. Помимо механической изоляции и защиты металла расплавленной ванны, расплавленный шлак также подвергается металлургической реакции с металлом расплавленной ванны во время процесса сварки, тем самым влияя на химический состав металла сварного шва. Дуга движется вперед, и металл расплавленной ванны постепенно охлаждается и кристаллизуется, образуя сварной шов. После охлаждения расплавленного шлака, плавающего в верхней части ванны расплава, образуется корка шлака, которая продолжает защищать сварной шов при высокой температуре и предотвращать его окисление. Предоставляем флюс для SAW, SJ101SJ301SJ302

TIG-TianqiaoРисунок 5. Газовая вольфрамовая дуговая сварка-TIG

Gв качестве ТунGSTru Дуговая сварка / сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (GTAW или TIG)

Сварка TIG - это метод дуговой сварки, в котором в качестве электрода используется вольфрам или вольфрамовый сплав (торий-вольфрам, церий-вольфрам и т. Д.), А в качестве защитного газа - аргон, называемый сваркой TIG или GTAW. Во время сварки можно добавлять или не добавлять присадочный металл в зависимости от формы канавки сварного шва и характеристик металла шва. Присадочный металл обычно добавляется с передней части дуги. Из-за особенностей алюминиево-магниевого сплава и его сплавов для сварки требуется вольфрамовая дуговая сварка на переменном токе, а для других металлических материалов - вольфрамовая дуговая сварка на постоянном токе. Для управления подводом тепла все более широко используется импульсная аргонно-вольфрамовая дуговая сварка. В основном используемые сварочные проволоки для сварки TIG:AWS ER70S-6, ER80S-GER4043ER5356HS221 и так далее.

Plasma Arc Welding-Tianqiao Рисунок 5. Плазменно-дуговая сварка.

Плазменно-дуговая сварка (PAW)

Плазменная дуга - это особая форма дуги. Дуга также изготовлена ​​из вольфрама или сплава вольфрама (торий-вольфрам, церий-вольфрам и т. Д.) В качестве электрода дуги с использованием аргона в качестве защитного газа, но вольфрамовый электрод не выходит из сопла, а втягивается внутри сопла, сопло имеет водяное охлаждение, также известное как сопло с водяным охлаждением. Инертный газ разделен на две части: одна часть - это газ, выбрасываемый между вольфрамовым электродом и соплом с водяным охлаждением, называемый ионным газом; другая часть - это газ, выбрасываемый между соплом с водяным охлаждением и кожухом защитного газа, называемый защитным газом, с использованием плазменной дуги в качестве источника тепла для сварки, резки, напыления, наплавки и т. д.

 Worker welding theironРисунок 5 Сварка металл в инертном газе

Сварка металлов в инертном газе (MIG)

Сварка MIG означает, что сварочная проволока заменяет вольфрамовый электрод. Сварочная проволока сама по себе является одним из полюсов дуги, выполняющим роль электропроводности и дуги, и одновременно заполняющим материалом, который непрерывно плавится и заполняет сварной шов под действием дуги. Защитным газом, обычно используемым вокруг дуги, может быть инертный газ Ar, активный газ CO.2, или Ar + CO2смешанный газ. Сварка MIG, в которой в качестве защитного газа используется аргон, называется сваркой MIG; Сварка MIG с использованием CO2 как защитный газ называется CO2сварка. Самыми популярными МИГ являются AWS ER70S-6, ER80S-G.


Время публикации: 17 августа-2021