Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа — это процесс, при котором металлы соединяются с помощью плавящегося электрода. Впервые он был использован в 1888 году, когда Николай Гаврилович Славянов применил плавящиеся электроды в качестве инструмента для дуговой сварки.
Дуговая сварка стержнем в защитной среде остается одной из наиболее часто используемых технологий. Сварка стержнем — чрезвычайно универсальный процесс, поскольку мы можем использовать его практически в любой отрасли, среде, положении и металле.
Давайте далее углубимся в то, что отличает сварку электродом от других сварочных процессов.
Что такое сварка электродом?
Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW), также известная как ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMAW или MMA), представляет собой процесс сварки, в котором для соединения металлов используется электрод с флюсовым покрытием. Дуга образуется, когда кончик электрода соприкасается с заготовкой. Плавление происходит по мере того, как стержень и заготовка плавятся, образуя сварочную ванну из расплавленного металла. Одновременно с этим расходуется флюсовое покрытие электрода , образуя в зоне сварного шва защитный слой из защитного газа и шлака .
По мере остывания металла в сварном шве со временем образуются отложения шлака. Отложения в наплавленном металле можно сколоть обычными инструментами.
Этот метод ручной дуговой сварки ограничивается короткими отрезками, так как расходуемый электрод необходимо постоянно заменять.
SMAW не следует путать с FCAW, хотя они имеют некоторые сходства. При обоих процессах сварки флюс с электродов защищает расплавленный металл сварного шва от загрязнения. Эти процессы не обязательно требуют внешних защитных газов, но существуют различия в конструкции электродов.
Процесс дуговой сварки с защитным слоем
Перед сваркой всегда рекомендуется проверить состояние оборудования. Исправный источник питания, зажимы, кабели и электрододержатель имеют решающее значение как для безопасности, так и для качества. Следующим шагом является выбор электрода, который будет дополнять основной металл. Одновременно источник питания должен быть установлен в правильную настройку: отрицательный электрод постоянного тока, положительный электрод постоянного тока или переменный ток. Один провод в сварочном аппарате прикреплен к зажиму заземления, а другой - к электрододержателю.
Чтобы начать процесс дуговой сварки, основной металл ударяется электродом. Дуга образуется при плавлении электрода в сварочной ванне. При поглощении флюсового покрытия выделяется защитный газ, защищающий сварочную ванну от атмосферных загрязнений. Следует поддерживать постоянную длину дуги, так как покрытые электроды медленно соединяются с расплавленной ванной. Как правило, длина дуги должна быть примерно равна диаметру жилы провода. По мере остывания металла шва образуется слой шлака. Его можно удалить после очистки с помощью отбойного молотка и стальной щетки.
Электроды
Тип электрода является одним из определяющих факторов в обеспечении качества сварки. Его химический состав может влиять на стабильность дуги, скорость наплавки, глубину проплавления и другие факторы. Электроды имеют фиксированную длину 14 дюймов (35 см) или 18 дюймов (45 см), и сварщик должен менять их вручную. Сварочные электроды делятся на три основные категории:
✅ Целлюлозные электроды имеют высокую долю целлюлозы в своем покрытии, что подходит для глубокого проплавления дуги и высоких скоростей сварки из-за высокой скорости горения. Их можно использовать для любого положения сварки, но необходимо учитывать высокое содержание водорода, так как это увеличивает риск холодного растрескивания в зоне термического влияния (ЗТВ).
✅ Рутиловые электроды содержат большое количество оксида титана (рутила) во флюсе. Этот материал способствует меньшему разбрызгиванию, хорошему профилю шва и стабильной работе дуги. Эти электроды можно использовать практически в любом положении при сварке как с источниками питания переменного, так и постоянного тока. Они также образуют жидкий и вязкий шлак, который легко удалить.
✅ Основные электроды имеют большое количество хлорида кальция и карбоната кальция в своем покрытии. Они используются для сварных швов, требующих хороших механических свойств и устойчивости к растрескиванию. Основные электроды подходят для высоких скоростей сварки, так как шлак быстро застывает. Это также удобно при сварке в вертикальном и потолочном положениях, но, в свою очередь, шлак труднее удалить, и поэтому эти электроды склонны создавать плохой профиль валика.
С другой стороны, электроды из металлического порошка имеют флюсовое покрытие с железным порошком для обеспечения более высокого сварочного тока. По сравнению с электродами без железного порошка электроды с металлическим порошком имеют более высокую скорость осаждения и эффективность.
Источник питания
Сварка стержнем может использоваться как в источниках питания переменного (AC), так и постоянного тока (DC). Источник питания, будь то отрицательный постоянный ток, положительный постоянный ток или переменный ток, следует устанавливать в зависимости от типа электрода.
Сварочный аппарат требует постоянного тока, который определяется размером электрода. Напряжение будет зависеть от длины дуги и состава стержня и может регулироваться перемещением электрода ближе или дальше от заготовки.
Материалы
Ручная сварка обычно является лучшим выбором при сварке более толстых... Читать далее
