Углеродно-дюговая сварка: оборудование, процесс и применение

Что такое углеродно-дюговая сварка?

Углеродно-дюговая сварка (CAW) — процесс, создающий сплавление металлов нагреванием дугой между нерасходным углеродным (графитовым) электродом и заготовкой. В углеродно-дюговой сварке углеродный электрод создает электрическую дугу между электродом и соединяемыми материалами.

Это был первый разработанный процесс дуговой сварки, но сейчас мало используется, вытеснен двухуглеродной дуговой сваркой и другими вариациями. Цель дуговой сварки — образовать связь между отдельными металлами. Дуга дает температуры свыше 3000 °C. При этой температуре отдельные металлы формируют связь и свариваются вместе.

Связано: Что такое дуговая сварка?

История

Углеродно-дюговая сварка невозможна без электрической дуги. В 1800 г. сэр Хамфри Дэви открыл электрическую дугу. Позже Николай Бернардос и Станислав Ольшевски открыли процесс CAW в 1881 г. (в оригинале 1981 — явная ошибка, исправлено на 1881). Изначально процесс назывался "Электрогефест".

Оборудование

• Электрод: Диаметр используемого электрода около 3–22 мм.
• Источник питания: В CAW используются сварочные аппараты постоянного тока. Могут быть вращательного или выпрямительного типа.
• Держатель электрода: Может возникнуть вопрос: используем ли мы обычный держатель? Нет. Поскольку температура в этом процессе очень высока, обычный держатель не подходит.

Принцип работы углеродно-дюговой сварки

Электрическая дуга генерируется между электродом и базовым металлом. Выделяемое дугой тепло плавит базовый металл. После застывания расплавленного металла в заданной зоне образуется требуемый шов.

Размер электрода можно варьировать в зависимости от генерируемого тока.

Одна из вариаций CAW — двухуглеродная дуговая сварка (TCAW). TCAW немного отличается от CAW.

В TCAW используется специальный тип электрода. Конструирован так, что один углеродный электрод подвижен и может касаться другого для возникновения дуги.

В двухуглеродной дуговой сварке используется переменный ток. Также электроды должны сгорать равномерно в TCAW.

Преимущества углеродно-дюговой сварки

• Низкая стоимость оборудования и сварки.
• Не требуется высокая квалификация оператора.
• Процесс легко автоматизируется.
• Низкая деформация заготовки.

Недостатки углеродно-дюговой сварки

• Нестабильное качество шва (пористость).
• Углерод электрода загрязняет сварочный металл карбидами.