Що таке дугове зварювання?

Дугове зварювання електродами є найбільш широко використовуваним методом зварювання у промисловому виробництві. Зварюваний метал - це один полюс, а електрод - другий полюс. Коли два полюси знаходяться близько один до одного, виникає дуга. Тепло, вироблене дуговим розрядом (загальновідоме дугове спалювання), використовується для з'єднання електрода з заготовками, що розплавляються один з одним і утворюють зварний шов після конденсації, щоб отримати процес зварювання з міцним з'єднанням.

 History of arc welding-Tianqian

Малюнок 1. Історія зварювання

Коротка історія

Після багатьох зварювальних експериментів ще в XIX столітті англієць на ім'я Уіллард вперше отримав патент на дугове зварювання в 1865 р. Він використав електричний струм, щоб пройти через два невеликі шматки заліза, щоб успішно їх сплавити, а приблизно через двадцять років російський Бернар отримав патент на процес дугового зварювання. Він підтримував дугу між вуглецевим полюсом і заготовками. Коли дуга управлялася вручну через з'єднання заготовок, зварювані заготовки сплавлялися між собою. У 1890 -х роках твердий метал був розроблений як електрод, який витрачався у ванні з розплавом і став частиною металу шва. Однак кисень та азот у повітрі утворюють у металі шва шкідливі оксиди та нітриди. , Це призводить до поганої якості зварювання.

На початку 20 століття важливість захисту дуги, щоб уникнути проникнення повітря, була усвідомлена, і використання дугового тепла для розкладання покриття на електрод захисного газового щита стало найкращим методом. В середині 1920-х років був розроблений електрод з покриттям, що значно покращило якість зварюваного металу. Водночас це також може бути найважливішою трансформацією дугового зварювання. Основне обладнання в процесі зварювання включає електрозварювальний апарат, зварювальні щипці та маску для обличчя.

 Welding principle-TianqiaoМалюнок 2. Принцип зварювання

Принцип

Зварювальна дуга живиться від зварювального джерела живлення. Під дією певної напруги між електродом (і кінцем зварювального дроту або зварювального стрижня) і заготовкою виникає сильний і тривалий феномен розряду. Суть зварювальної дуги - це газопровідність, тобто нейтральний газ у просторі, де знаходиться дуга, під дією певної напруги, що називається іонізацією, розкладається на позитивно заряджені позитивні іони та негативно заряджені електрони. Ці дві заряджені частинки спрямовані до двох полюсів. Спрямований рух змушує місцевий газ проводити електрику, утворюючи дугу. Електрична дуга перетворює електричну енергію в теплову, яка нагріває і розплавляє метал, утворюючи зварне з'єднання.

Після того, як дуга «запалюється», сам процес розряду може виробляти заряджені частинки, необхідні для утримання розряду, що є явищем самостійного розряду. А процес дугового розряду має низьку напругу, високий струм, високу температуру та сильну люмінесценцію. За допомогою цього процесу електрична енергія перетворюється в теплову, механічну та світлову енергію. Зварювання переважно використовує свою теплову та механічну енергію для досягнення мети з'єднання металів.

Під час зварювання дуга горить між зварювальним стрижнем і зварювальними заготовками, розплавляючи заготовки та сердечник електрода з утворенням розплавленої вани. В той же час покриття електрода також розплавляється, і відбувається хімічна реакція з утворенням шлаку та газу, що захищає кінець електрода, крапельки, розплавлену ванну та високотемпературний метал шва.

 

Основна класифікація

До загальноприйнятих методів дугового зварювання в основному відносяться дугове зварювання захищеною металевою дугою (SMAW), зварювання під зануреною дугою (SAW), дугове зварювання газовим вольфрамом (зварювання GTAW або TIG), зварювання плазмовою дугою (PAW) та газодугове зварювання металом (зварювання GMAW, MIG або MAG) ) тощо.

 E7018-Tianqiao

Малюнок 3. Зварювальний електрод E7018

Електродугове зварювання металом (SMAW)

Електродугове зварювання металом використовує електрод та заготовку як два електроди, а тепло та сила дування дуги використовуються для локального розплавлення заготовки під час зварювання. Одночасно під дією тепла дуги кінець електрода розплавляється з утворенням крапельки, а заготовка частково розплавляється з утворенням овальної ями, заповненої рідким металом. Розплавлений рідкий метал і крапелька заготовки утворюють басейн з розплавом. В процесі зварювання покриття та неметалеві включення розчиняються один з одним і утворюють неметалеву речовину, що покриває поверхню зварного шва шляхом хімічних змін, званих шлаком. У міру переміщення дуги розплавлена ​​ванна охолоджується і застигає, утворюючи зварний шов. У нас є різні зварювальні електроди для SMAW, найбільш популярні моделіE6010, E6011, E6013, E7016, E7018, і для нержавіюча сталь, чавун, важка наплавка тощо.

 Submerged-Arc-Welding-SAW-TianqiaoМалюнок 4. Зварювання під флюсом

Дугове зварювання під водою (SAW)

Дугове зварювання під водою - це метод, при якому дуга горить під шаром флюсу для зварювання. Металевий електрод, що використовується при зварюванні під зануреною дугою, - це оголений дріт, який автоматично подається безперебійно. Як правило, для здійснення автоматичного переміщення дуги під час зварювання використовується зварювальна візок або інші механічні та електричні пристрої. Дуга зварювання під флюсом горить під зернистим флюсом. Тепло дуги плавиться і випаровує деталі, на які безпосередньо впливає дуга заготовки, кінець зварювального дроту і флюс, а пари металу та флюсу випаровуються, утворюючи замкнуту порожнину навколо дуги. Опік у цій порожнині. Порожнина оточена шлаковою плівкою, що складається з шлаку, що утворюється при плавленні флюсу. Ця шлакова плівка не тільки добре ізолює повітря від контакту з дугою та розплавленим басейном, але й запобігає випромінюванню дуги. Зварювальний дріт, нагрітий і розплавлений дугою, потрапляє у вигляді крапель і змішується з розплавленим металом заготовки з утворенням розплавленої калюжі. Менш щільний шлак плаває на басейні з розплавом. Окрім механічної ізоляції та захисту розплавленого металу пулу, під час зварювання розплавлений шлак також зазнає металургійну реакцію з розплавленим металом ваги, що впливає на хімічний склад металу шва. Дуга рухається вперед, і розплавлений метал басейну поступово охолоджується і кристалізується, утворюючи зварний шов. Після того, як розплавлений шлак, що плаває у верхній частині басейну з розплавом, охолоджується, утворюється кірка шлаку, яка продовжує захищати зварний шов при високій температурі та запобігати його окисленню. Ми забезпечуємо потік для пили, SJ101SJ301SJ302

TIG-TianqiaoМалюнок 5. Газовольфрамове дугове зварювання-TIG

Gяк Тунgsten Зварювання дуговим зварюванням/інертним газом з вольфрамом (GTAW або TIG)

Зварювання TIG відноситься до методу дугового зварювання, який використовує вольфрам або вольфрамовий сплав (торієвий вольфрам, церій вольфрам тощо) як електрод та аргон як захисний газ, званий зварюванням TIG або зварюванням GTAW. Під час зварювання присадочний метал можна додавати або не додавати відповідно до форми шва і ефективності металу шва. Доповнювальний метал зазвичай додають з лицьової сторони дуги. Через особливість алюмінієво-магнієвих матеріалів та їх сплавів, для зварювання потрібне дугове зварювання вольфрамовим струмом, а для інших металевих матеріалів-дугове зварювання вольфрамовим струмом. З метою контролю надходження тепла все більш широко використовується імпульсне аргоновольфрамове зварювання. В основному використовуються зварювальні дроти TIGAWS ER70S-6, ER80S-GER4043ER5356HS221 та ін.

Plasma Arc Welding-Tianqiao Малюнок 5. Зварювання плазмовою дугою

Дугове зварювання плазмою (PAW)

Плазмова дуга - це особлива форма дуги. Дуга також є вольфрамовим або вольфрамовим сплавом (торієвий вольфрам, церієвий вольфрам тощо) як електрод дуги, використовуючи аргон як захисний газ, але вольфрамовий електрод не виходить із сопла, а втягується всередину сопла, сопла є водяним охолодженням, також відомим як водяне охолодження насадки. Інертний газ розділений на дві частини, одна частина-газ, що викидається між вольфрамовим електродом і водяним охолоджуваним соплом, званим іонним газом; інша частина-це газ, що викидається між форсункою з водяним охолодженням і захисним газовим кожухом, що називається захисним газом, використовуючи плазмову дугу як джерело тепла для зварювання, різання, розпилення, наплавлення тощо.

 Worker welding theironМалюнок 5 Зварювання металом з інертним газом

Зварювання металу інертним газом (MIG)

Зварювання MIG означає, що зварювальний дріт замінює вольфрамовий електрод. Зварювальний дріт сам по собі є одним з полюсів дуги, виконуючи роль електропровідності та дуги, і водночас як наповнювальний матеріал, який безперервно плавиться і заливається у зварний шов під дією дуги. Захисний газ, який зазвичай використовується навколо дуги, може бути інертним газом Ar, активним газом CO2або Ar+CO2змішаний газ. Зварювання MIG, яке використовує Ar як захисний газ, називається зварюванням MIG; Зварювання MIG з використанням CO2 як захисний газ називається CO2зварювання. Найбільш популярними є MIG AWS ER70S-6, ER80S-G.


Час публікації: 17-20 серпня