Что такое дуговая сварка? - Типы и как это работает

Что такое дуговая сварка?

Дуговая сварка - это процесс сварки, используемый для соединения металла с металлом с использованием электричества для выработки достаточного количества тепла, чтобы расплавить металл и расплавленные металлы при охлаждении, что приводит к соединению металлов. Это тип сварки, при котором используется сварочный источник питания для создания дуги между металлическим стержнем («электродом») и основным материалом для расплавления металлов в точке контакта. Дуговые сварщики могут использовать постоянный ток (DC) или переменный ток (AC) и плавящиеся или неплавящиеся электроды.

Область сварки обычно защищается защитным газом, паром или шлаком. Процессы дуговой сварки могут быть ручными, полуавтоматическими или полностью автоматическими. Дуговая сварка была разработана в конце 19 века и приобрела коммерческое значение в судостроении во время Второй мировой войны. Сегодня это остается важным процессом для производства стальных конструкций и транспортных средств.

Связано: Что такое сварка?

Как работает дуговая сварка?

Дуговая сварка использует электрическую дугу для расплавления рабочего материала. Сначала к материалу крепится заземляющий провод. Затем сварщик прикладывает провод электрода к рабочему материалу.

Когда сварщик отрывает электрод от материала, возникает дуга, также известная как непрерывный плазменный разряд, из-за электрического пробоя газа. Сварочные аппараты для дуговой сварки используют либо переменный ток, либо постоянный ток и используются для создания очень концентрированной узкой точечной сварки.

Дуговая сварка – это процесс сварки плавлением, используемый для соединения металлов. Электрическая дуга от источника питания переменного или постоянного тока создает сильное тепло около 6500°F, которое расплавляет металл в месте соединения двух заготовок.

Дуга может направляться вручную или с помощью машины вдоль линии стыка, в то время как электрод либо только проводит ток, либо проводит ток и в то же время вплавляется в сварочную ванну, чтобы подавать присадочный материал к стыку.

Поскольку металлы химически реагируют с кислородом и азотом воздуха при их нагреве дугой слишком высоких температур, для минимизации контакта расплавленного металла с воздухом используют защитный газ или шлак. После охлаждения расплавленные металлы затвердевают, образуя металлическую связь.

Постоянный и переменный токи

Источником электроэнергии для дуговой сварки может быть постоянный (DC) или переменный (AC) ток.

Дуговая сварка постоянным током (DC) часто используется при сварке электродом и в случаях низкого напряжения и, как правило, предпочтительнее, чем переменный ток. Это связано с тем, что в постоянном токе используются электроны, которые постоянно движутся в одном направлении, создавая более плавную и стабильную дугу.

Дуговая сварка на переменном токе (AC) имеет большую неустойчивость электронов, поскольку они постоянно меняют направление.

Переменный ток обычно является второстепенным при сварке, но может быть полезен в некоторых случаях, например, когда требуется более сильный ток, чтобы предотвратить гашение дуги или для передачи электричества на большие расстояния.

Типы дуговой сварки

Различные типы дуговой сварки грубо делятся на неплавящиеся и плавящиеся электроды, а также по принципам генерации дуги и сварки.

Дуговая сварка плавящимся и неплавящимся электродами

Электроды (или «стержни» или «стержни»), используемые при дуговой сварке, могут быть как плавящимися, так и неплавящимися.

Расходуемый электрод не только проводит ток, но и подает в соединение присадочный металл. Это означает, что электрод изготовлен из металла, который плавится вместе со свариваемыми металлами. Этот вид сварки часто используется при изготовлении изделий из стали.

С другой стороны, неплавящийся электрод изготовлен из материала, который не плавится во время сварки, например из вольфрама, который имеет чрезвычайно высокую температуру плавления.

Связано: Что такое сварочный электрод?

Дуговую сварку можно разделить на два разных типа;

<тд>1. Сварка ВИГ
2. Плазменная сварка <тд>1. Дуговая сварка защищенным металлом
2. Сварка МАГ
3. Сварка МИГ
4. Электрогазовая дуговая сварка (ЭГС)

Расход электрода	Способ сварки
Тип электрода неплавкий (неплавкий)
Тип плавящегося (плавкого) электрода

Различные типы процесса дуговой сварки

Существуют различные виды дуговой сварки. Какой метод дуговой сварки вы используете, зависит в основном от металла. Ниже приводится обзор различных методов дуговой сварки:

1. Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

В этом типе дуговой сварки используются трубчатые электроды, заполненные флюсом. В то время как эмиссионный поток защищает дугу от воздуха, никакие эмиссионные потоки не нуждаются в защитных газах.

Он идеально подходит для сварки плотных профилей толщиной от одного дюйма, поскольку FCAW обеспечивает более высокую скорость наплавки металла шва.

Связано: Что такое дуговая сварка порошковой проволокой?

2. Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW)

Сварка GMAW или MIG защищает дугу газом, таким как аргон, гелий или газовая смесь. Электроды имеют раскислители, предотвращающие окисление, поэтому можно сваривать несколько слоев.

Этот метод имеет ряд преимуществ:простой, универсальный, экономичный, низкотемпературный и легко автоматизируемый. Это популярный метод сварки тонких листов и профилей.

Связано: Что такое дуговая сварка металлическим газом?

3. Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW)

Сварка GTAW или TIG часто считается самой сложной. Вольфрамовые электроды создают дугу. Для защиты экрана используются инертные газы, такие как аргон, гелий или их смесь.

Присадочная проволока добавляет расплавленный материал, если это необходимо. Этот метод намного «чище», так как не образует шлака, что делает его идеальным для сварочных работ, где важен внешний вид, а также тонкие материалы.

Связано: Что такое газовая вольфрамовая дуговая сварка?

4. Плазменно-дуговая сварка (PAW)

В этом методе дуговой сварки используются ионизированные газы и электроды, которые создают струи горячей плазмы, направленные на зону сварки.

Поскольку струи очень горячие, этот метод подходит для узких и глубоких швов. Плазменно-дуговая сварка (PAW) также подходит для увеличения скорости сварки.

Связано: Что такое плазменная дуговая сварка?

5. Дуговая сварка защищенным металлом (SMAW)

SMAW — один из самых простых, старых и наиболее адаптируемых методов дуговой сварки, что делает его очень популярным. Дуга возникает, когда кончик электрода с покрытием касается области сварки, а затем отводится для поддержания дуги.

Тепло расплавляет наконечник, покрытие и металл, так что после затвердевания сплава образуется сварной шов. Этот метод обычно используется при работе с трубопроводами, судостроении и строительстве.

Связано: Что такое дуговая сварка защитным металлом?

6. Дуговая сварка под флюсом (SAW)

SAW работает с гранулированным флюсом, создающим при сварке толстый слой, полностью покрывающий расплавленный металл и предотвращающий искры и брызги.

Этот метод обеспечивает более глубокое проникновение тепла, поскольку действует как теплоизолятор. SAW применяется для высокоскоростной сварки листовой или толстолистовой стали. Он может быть полуавтоматическим или автоматическим. Однако он ограничен горизонтальными сварными швами.

Связано: Что такое дуговая сварка под флюсом?

7. Электрошлаковая сварка (ЭШС)

Вертикальный процесс используется для сварки толстых листов (более 25 мм) за один проход. ESW полагается на электрическую дугу, которая начинается до того, как добавление флюса погасит дугу. Флюс плавится по мере того, как расходуемая проволока подается в ванну расплава, в результате чего на поверхности ванны образуется расплавленный шлак.

Тепло для расплавления кромок проволоки и пластин образуется за счет сопротивления расплавленного шлака прохождению электрического тока. Два медных башмака с водяным охлаждением следят за ходом процесса и предотвращают вытекание расплавленного шлака.

Связано: Что такое электрошлаковая сварка?

Где используется дуговая сварка?

Дуговая сварка обычно используется для соединения материалов и используется во многих отраслях промышленности.

В аэрокосмической промышленности дуговая сварка используется для изготовления и ремонта самолетов, соединения листового металла и точных работ. В автомобильной промышленности дуговая сварка используется для соединения выхлопных систем и гидравлических линий. Дуговая сварка может обеспечить чрезвычайно прочное соединение даже между тонкими металлами.

В строительной отрасли дуговая сварка используется для обеспечения прочных и устойчивых соединений внутри зданий, мостов и других объектов инфраструктуры. Другими отраслями, в которых используется дуговая сварка, являются нефтегазовая промышленность и энергетика.

Типы удилищ

В дуговом процессе используются различные стержни, имеющие разную прочность, недостатки и способы применения, которые могут повлиять на качество сварки. Стержень подключается к сварочному аппарату, через который проходит ток для соединения заготовок.

В некоторых случаях, например, при SMAW, стержни расплавляются и становятся частью сварного шва — это расходуемые электроды. В других случаях, например при TIG, стержни не плавятся — это неплавящиеся электроды.

Стержни обычно имеют покрытие, хотя точный тип покрытия варьируется. Хотя доступны стержни без покрытия, они встречаются гораздо реже, создают больше брызг и могут затруднить управление дугой.

Стержни с покрытием лучше подходят для уменьшения или устранения загрязняющих оксидов или серы. Три типа покрытия включают целлюлозу, минералы. или их комбинация.

Независимо от того, с покрытием или без, необходимо выбрать правильный стержень для создания чистых, прочных сварных швов с нужным качеством валика.

Применение дуговой сварки

Применение дуговой сварки включает следующее.

• Используется при сварке листового металла.
• Для сварки тонких, черных и цветных металлов
• Используется для проектирования сосудов под давлением.
• Развитие трубопроводов в промышленности
• Используется в области автомобилестроения и домашнего интерьера.
• Отрасли судостроения
• Используется производителями авиационной и аэрокосмической техники, кузовными ремонтами, железными дорогами.
• Строительная, автомобильная, машиностроительная и т. д.
• Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа используется в аэрокосмической промышленности для соединения многих областей, таких как листовой металл.
• Эта сварка используется для ремонта штампов, инструментов и, в основном, металлов, изготовленных из магния и алюминия.
• Большинство производственных предприятий используют GTAW для сварки тонких деталей, особенно цветных металлов.
• Сварка GTAW используется там, где требуется исключительная устойчивость к коррозии, а также растрескиванию в течение длительного периода времени.
• Он используется в производстве космических аппаратов.
• Используется для сварки деталей малого диаметра, тонкостенных труб, что делает его применимым в велосипедной промышленности.

Преимущества дуговой сварки

Использование дуговой сварки имеет ряд преимуществ по сравнению со многими другими форматами:

• Подходит для высокоскоростной сварки.
• Это простой сварочный аппарат.
• Он может работать от сети переменного или постоянного тока.
• Высокая температура.
• Меньше дыма или искр.
• Портативность благодаря простому оборудованию.
• Это быстрый процесс сварки по сравнению с другими.
• Он обеспечивает прочные суставы.
• Создает очень мало искажений.
• Высокая коррозионная стойкость.
• Он может сваривать пористый и грязный металл.
• Это недорогое оборудование.
• Его работа может выполняться во время ветра или дождя.
• Его источник питания можно использовать там, где есть электричество, а в качестве альтернативы можно использовать, если нет электричества, но есть генераторы.
• Гладкая сварка достигается.
• Это хорошая ударная вязкость.
• Шарик для дуговой сварки можно использовать для создания рисунков на тонких металлах.
• Его можно проводить в любой атмосфере.

Недостатки дуговой сварки

Есть несколько причин, по которым некоторые люди ищут другие варианты, помимо дуговой сварки, для определенных видов проектов. Эти недостатки могут включать:

• Требуются квалифицированные сварщики.
• Нельзя использовать для реактивных металлов, таких как AI или Ti.
• Не подходит для сварки тонких металлов.
• Не все тонкие металлы можно сваривать дуговой сваркой.
• Для этой задачи требуется хорошо обученный и опытный оператор.
• Увеличение стоимости проекта, поскольку потери в процессе неизбежны.

Часто задаваемые вопросы.

Что такое дуговая сварка?

Дуговая сварка - это процесс сварки, используемый для соединения металла с металлом с использованием электричества для выработки достаточного количества тепла, чтобы расплавить металл и расплавленные металлы при охлаждении, что приводит к соединению металлов. Это тип сварки, при котором используется сварочный источник питания для создания дуги между металлическим стержнем («электродом») и основным материалом для расплавления металлов в точке контакта. Дуговые сварщики могут использовать постоянный ток (DC) или переменный ток (AC) и плавящиеся или неплавящиеся электроды.

Как работает дуговая сварка?

Дуговая сварка использует электрическую дугу для расплавления рабочего материала. Затем сварщик прикладывает провод электрода к рабочему материалу. Когда сварщик отводит электрод от материала, возникает электрическая дуга, также известная как непрерывный плазменный разряд, возникающий в результате электрического пробоя газа.

Какие существуют типы дуговой сварки?

Различные типы дуговой сварки:

• Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)
• Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW)
• Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW)
• Плазменная дуговая сварка (PAW)
• Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW)
• Дуговая сварка под флюсом (SAW)
• Электрогазовая дуговая сварка (ЭГС)

Каково применение дуговой сварки?

Применения дуговой сварки включают следующее:

• Используется при сварке листового металла.
• Для сварки тонких, черных и цветных металлов.
• Используется для проектирования сосудов под давлением.
• Развитие трубопроводов в промышленности.
• Используется в области автомобилестроения и домашнего интерьера.
• Отрасли судостроения.

Каковы преимущества дуговой сварки?

Преимущества дуговой сварки включают следующее:

• Высокая скорость сварки.
• Создает очень меньше искажений.
• Меньше дыма и искр.
• Гладкая сварка достигнута.
• Можно проводить в любой атмосфере.
• Низкая стоимость.
• Хорошая ударопрочность.
• Более высокая коррозионная стойкость.

Какие существуют 4 типа дуговой сварки?

Существует четыре основных вида сварки. MIG – дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW), TIG – дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа (GTAW), электродуговая сварка металлическим электродом (SMAW) и дуговая сварка с флюсовой проволокой (FCAW). Здесь мы углубимся в каждый тип сварки.

Что понимается под дуговой сваркой?

Дуговая сварка — это тип сварочного процесса, в котором электрическая дуга создает тепло для расплавления и соединения металлов. Источник питания создает электрическую дугу между расходуемым или нерасходуемым электродом и основным материалом с помощью постоянного (DC) или переменного (AC) тока.

Для чего лучше всего подходит дуговая сварка?

Дуговая сварка лучше всего подходит для тяжелых металлов размером 4 мм и выше, а также при ремонте тяжелого оборудования, монтаже металлоконструкций и сварке трубопроводов, а также в производственной и строительной отрасли.

Дуговая сварка прочнее, чем MIG?

Некоторые утверждают, что сварка стержнем прочнее, чем сварка MIG, поскольку она обеспечивает лучшее проплавление более толстых материалов. Однако сварка MIG может обеспечить хорошие сварные швы, несмотря на то, что она не так эффективна для более толстых металлов, и лучше подходит для соединения более тонких металлов с хорошей отделкой и меньшим риском прожога.

Какая сварка самая прочная?

Сварка TIG обеспечивает более чистые и точные сварные швы, чем сварка MIG или другие методы дуговой сварки, что делает ее самой прочной. Тем не менее, для разных сварочных работ могут потребоваться разные методы, в то время как TIG, как правило, прочнее и качественнее, вам следует использовать MIG или другой метод, если это требуется для работы.

Дуговая сварка — это то же самое, что MIG?

MIG (также называемая дуговой сваркой металлическим газом или GMAW) и дуговая сварка (дуговая сварка защищенным металлом или SMAW) являются двумя наиболее часто используемыми процессами дуговой сварки, наряду с TIG. И хотя они имеют некоторое сходство, для определенных приложений один из них может дать гораздо лучшие результаты, чем другой.

Легко ли дуговая сварка?

Дуга, создаваемая электрическим током между основным металлом и проволокой, расплавляет проволоку и соединяет ее с основой, образуя высокопрочный сварной шов с великолепным внешним видом и минимальной потребностью в очистке. Сварка MIG — это простой в освоении процесс, который можно использовать как для тонких, так и для толстых металлов.

Дуговая сварка — это то же самое, что сварка электродом?

Дуговая сварка также известна как дуговая сварка защищенным металлом (SMAW), ручная дуговая сварка металлом (MMAW) или электродуговая сварка. Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) также называется дуговой сваркой вольфрамовым электродом (GTAW).

Какой сварке проще всего научиться?

Сварочные аппараты MIG являются одними из лучших для начинающих, поскольку они разработаны с проволочным сварочным электродом на катушке, которая подается с заранее выбранной скоростью через сварочный пистолет. Как полуавтоматический или автоматический процесс, газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW или MIG) наиболее проста в освоении.

Прочна ли дуговая сварка?

Дуга создается с помощью электрического тока, протекающего между основным металлом и проволокой. Высокозаряженный ток расплавляет проволоку и металлическую основу, образуя соединение между ними. Сварной шов, созданный с помощью этой технологии, достаточно прочный и практически не требует очистки.

Какой металл нельзя сваривать?

Некоторыми примерами комбинаций материалов, которые не могут быть успешно сварены плавлением, являются алюминий и сталь (углеродистая или нержавеющая сталь), алюминий и медь, а также титан и сталь. Ничего нельзя сделать, чтобы изменить их металлургические свойства. Эти листья меняют ваш процесс.

Каковы недостатки дуговой сварки?

Недостатки:

• Снижение эффективности – при дуговой сварке обычно образуется больше отходов, чем при многих других видах сварки, что в некоторых случаях может увеличить стоимость проекта.
• Высокий уровень квалификации – операторам проектов дуговой сварки необходим высокий уровень квалификации и подготовки, а это есть не у всех специалистов.

Сколько существует типов дуг?

Дуговая сварка, в том числе дуговая сварка в среде защитного газа, в целом делится на два типа:плавящийся (плавкий) электрод и неплавящийся (неплавкий) электрод в зависимости от того, плавится ли сварочный стержень/проволока в процессе или нет. Приведенные выше классификации являются лишь примером.

Почему мой аппарат для дуговой сварки продолжает зависать?

Сварочный стержень прилипает, потому что температура дуги недостаточно высока, чтобы предотвратить сплавление между расплавленным стержнем и сварочной ванной. Основными причинами являются низкие настройки силы тока или слишком короткая длина дуги.

В чем разница между дуговой сваркой на переменном и постоянном токе?

По сравнению со сваркой на переменном токе, сварка на постоянном токе обеспечивает более плавную сварку, меньшее разбрызгивание и более стабильную дугу. Он также лучше проникает в металл сварного шва, что в большинстве случаев обеспечивает более прочную связь, чем сварка на переменном токе. К сожалению, сварка на постоянном токе не подходит для сварки алюминия, так как не дает нужного тепла.