Menu English Ukrainian Russian Home

Бесплатная техническая библиотека для любителей и профессионалов Бесплатная техническая библиотека


ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Бесплатная библиотека / Электрику

Электросварка. Основы электросварки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

Комментарии к статье Комментарии к статье

Сварка - это технологический процесс, позволяющий соединить две детали неразъемным соединением. В основе электросварки лежит способность металлов плавиться и сплавляться под воздействием электрической дуги.

Сварочная дуга - длительный электрический разряд в ионизированной смеси газов и паров различных материалов между электродом 1 и изделием 3, находящимися под напряжением.

В состав дуги входит (рис. 17.1): анодная область; столб; катодная область.

Основы электросварки
Рис. 17.1. Сварочная дуга

Температура дуги (5000-7000 °С) позволяет расплавлять все металлы и сплавы. На поверхности анода и катода температура дуги снижается до 3500-4000 °С.

Электрическую дугу возбуждают коротким замыканием сварочной дуги и последующим быстрым отводом электрода от свариваемого изделия.

Длина дуги практически равна диаметру электродного стержня.

Зависимость напряжения на дуге от сварочного тока называют статической вольтамперной характеристикой (ВАХ).

Основы электросварки
Рис. 17.2. Статическая вольтамперная характеристика сварочной дуги

Основными видами электросварки являются:

  • электросварка штучным (или расходуемым) электродом;
  • полуавтоматическая электросварка проволокой;
  • аргоно-дуговая сварка нерасходуемым электродом;
  • контактная сварка.

Дуговая сварка относится к сварке плавлением. При этом виде сварки плавление основного и присадочного металлов осуществляется электрической дугой, горящей между электродом и свариваемым металлом.

Расплавленные основной и присадочный металлы (электрод, проволока или лента) образуют сварочную ванну, в результате кристаллизации металла которой образуется сварной шов. Источником теплоты при дуговой сварке является сварочная дуга - устойчивый электрический разряд в сильно ионизированной смеси газов и паров металла, используемых при сварке, характеризуемый высокой плотностью тока и высокой температурой.

В основе полуавтоматической и автоматической сварки в среде защитных газов лежит тот же процесс, который используется и при ручной электродуговой сварке.

Основным отличием является непрерывная подача расходуемого электрода, которым является проволока.

При полуавтоматической сварке используется несколько типов защиты изделия и сварочной ванны от окисления:

  • сварка в среде защитных газов;
  • сварка порошковой или флюсованной проволокой;
  • сварка под флюсом.

Наиболее часто применяемыми в промышленности, в ремонтных работах и в бытовых целях являются полуавтоматы для сварки в среде защитных газов, что, в основном, обусловлено относительной дешевизной расходуемых материалов. Некоторые из этих аппаратов обладают возможностью сварки флюсованной проволокой. Но сварка под флюсом, в основном, используется для крупного промышленного и массового производства.

Аргонодуговая сварка - дуговая сварка, при которой в качестве защитного газа используется аргон. Применяют аргонодуговую сварку неплавящимся вольфрамовым и плавящимся электродами. Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом может быть ручной и автоматической.

Сварка возможна без подачи и с подачей присадочной проволоки. Этот процесс предназначен, главным образом, для металлов толщиной менее 3-4 мм. Большинство металлов сваривают на постоянном токе прямой полярности. Сварку алюминия ведут на переменном токе.

При прямой полярности (плюс на изделии, минус на электроде):

  • лучше условия термоэлектронной эмиссии;
  • выше стойкость вольфрамового электрода;
  • выше допускаемый предельный ток.

Допускаемый ток при использовании вольфрамового электрода диаметром 3 мм составляет:

  • при прямой полярности 140-280 А;
  • при переменном токе 100-160 А;
  • при обратной полярности 20-40 А.

Дуга на прямой полярности легко зажигается и горит устойчиво при напряжении 10-15 В в широком диапазоне плотностей тока.

При обратной полярности:

  • возрастает напряжение дуги;
  • уменьшается устойчивость ее горения;
  • резко уменьшается стойкость электрода;
  • повышается нагрев и расход электрода.

Эти особенности дуги обратной полярности делают ее непригодной для непосредственного применения в сварочном процессе.

Электрическая дуга обратной полярности обладает важным технологическим свойством: при ее действии с поверхности свариваемого металла удаляются окислы и загрязнения.

Это явление объясняется тем, что при обратной полярности поверхность металла бомбардируется тяжелыми положительными ионами аргона, которые, перемещаясь под действием электрического поля от плюса (электрод) к минусу (изделие), разрушают окисные пленки на свариваемом металле, а выходящие с катода (поверхности изделия) электроны способствуют удалению разрушенных окисных пленок.

Процесс удаления окислов называется катодным распылением.

Указанное свойство дуги обратной полярности используют при сварке Al и Al-сплавов, имеющих прочные окисные пленки. Но так как при постоянном токе обратной полярности стойкость вольфрамового электрода низка, то для этой цели используют переменный ток.

При этом удаление пленки, т. е. катодное распыление, происходит, когда свариваемое изделие является катодом.

При сварке неплавящимся электродом на переменном токе в определенной степени реализуются преимущества дуги прямой и обратной полярности, т. е. при этом обеспечивается устойчивость электрода и разрушение окисных пленок.

Дуга возбуждается замыканием электрода и металла угольным стержнем или кратковременным разрядом высокой частоты и напряжения с помощью осциллятора.

Ручную сварку выполняют наклонной горелкой углом вперед, угол наклона к поверхности изделия составляет 70-80°. Присадочную проволоку подают под углом 10-15°. По окончании сварки дугу постепенно обрывают для заправки кратера, при ручной сварке - ее постепенным растяжением, при автоматической - специальным устройством заварки кратера, обеспечивающим постепенное уменьшение сварочного тока. Для защиты охлаждаемого металла подачу газа прекращают через 10-15 с после выключения тока.

Типы соединений, в основном, выбираются в зависимости от толщины свариваемого металла. Кромки не разделывают у деталей, толщина которых полностью позволяет проваривать соединение дугой.

Сварку неплавящимся электродом без присадочной проволоки применяют для малых толщин. Более толстый металл требует разделки кромок, так как на толщине более 2-2,5 мм трудно выполнить отбортовку.

Для толщин более 6-8 мм применяют одностороннюю разделку кромок, часто с подкладкой для обеспечения полного провара. При толщине деталей свыше 20 тмм выполняют двустороннюю разделку.

Если при такой толщине невозможно осуществить двустороннюю сварку (например, трубы большой толщины и небольшого диаметра), делают U-образную или чашеобразную одностороннюю разделку кромок и сварку ведут в несколько проходов. Но это несколько снижает внутреннее качество швов, увеличивает количество наплавленного металла.

Начало и конец шва выполняют на приставные технологические планки, которые после сварки удаляют. Начало и конец шва удаляют применением технологических планок.

В начале и в конце обычно больше всего бывает дефектов:

  • подплавление;
  • незаплавленный кратер;
  • погрешности неустановившегося по сечению шва;
  • изъяны зажигания дуги и т. п.

Перед сваркой очищают кромки от грязи, окалины, ржавчины до металлического блеска. После сварки шов очищают стальной щеткой, придавая ему требуемый внешний вид и часто вскрывая при этом дефекты.

Вывод. Наличие на поверхности сварного шва остатков флюсовых корок, оксидов способствует коррозионному разрушению шва.

В ряде случаев шов, выполненный на алюминиевом сплаве, покрывают антикоррозионным раствором. Режим сварки в защитных газах выбирают в зависимости от толщины и марки свариваемого металла, диаметра и марки электродной проволоки с учетом обеспечения мелкокапельного переноса металла электрода.

При сварке сталей диаметры вольфрамовых электродов и оптимальные значения тока выбирают по данным таблиц, которые приводятся в соответствующих справочниках.

При аргонодуговой сварке высоколегированных сталей вольфрамовым электродом в качестве присадочного металла применяют электродные проволоки того же состава, что и для дуговой сварки данной стали под флюсом.

Автор: Корякин-Черняк С.Л.

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Использование Apple Vision Pro во время операций 16.03.2024

Медицинская команда больницы Кромвеля в Лондоне впервые применила Apple Vision Pro в ходе двух операций на позвоночнике. Это событие подтверждает потенциал гарнитуры в качестве медицинского инструмента, изменяющего подход к хирургической практике. Хотя сами врачи не использовали Vision Pro, операционная медсестра работала с виртуальной реальностью, используя очки во время подготовки и выполнения процедур. Гарнитура позволила просматривать виртуальные экраны в операционной, выбирать инструменты и следить за ходом операции. Программное обеспечение, разработанное компанией eXeX, специализирующейся на создании приложений на основе искусственного интеллекта для хирургии, существенно улучшило процесс оказания медицинской помощи пациентам. Использование Apple Vision Pro открывает новые возможности для разработки приложений в сфере здравоохранения, таких как клиническое образование, планирование операций, обучение и медицинская визуализация. Внедрение Apple Vision Pro в медицинскую пр ...>>

Хранение углерода в Северное море 16.03.2024

Министр энергетики Норвегии Терье Осланд объявил о запуске проекта Longship, нацеленного на создание центрального хранилища углекислого газа в Северном море. Этот амбициозный проект оценивается в $2,6 млрд и направлен на применение технологии CCS (углеродного захвата и хранения) для смягчения воздействия климатических изменений. Норвегия уже имеет опыт в области CCS благодаря успешным проектам Sleipner и Snohvit, и сейчас стремится увеличить объем углерода, запечатываемого под морским дном. План Longship предусматривает создание мощности по захвату и хранению 1,5 млн. тонн углерода ежегодно в течение 25 лет. Несмотря на позитивные перспективы, существуют опасения по поводу долгосрочных последствий такого хранения. Однако сторонники проекта утверждают, что морское хранение углерода имеет ряд преимуществ, включая минимальное воздействие на окружающую среду. Проект Longship осуществляется при участии компаний Equinor, Shell и TotalEnergies через совместное предприятие Northern Li ...>>

Выращены мини-органы из амниотической жидкости человека 15.03.2024

Международная команда ученых под руководством профессора Фань Сюлиня из Университета Чжэцзян разработала уникальный способ выращивания мини-органов из клеток, обнаруженных в амниотической жидкости человека. Этот значительный прорыв в медицине может привести к улучшению диагностики и лечения врожденных заболеваний. Органоиды, представляющие собой трехмерные клеточные структуры, имитирующие органы в меньшем масштабе, были выращены из клеток легких, почек и тонкого кишечника, найденных в амниотической жидкости. Этот метод открывает новые возможности для изучения различных состояний плода и может стать ключом к ранней диагностике и лечению врожденных дефектов. Хотя пока не проводились попытки использования этого метода в лечении, ученые надеются, что их исследования в будущем помогут бороться с серьезными врожденными заболеваниями, которые затрагивают миллионы новорожденных ежегодно. Этот прорыв может изменить практику медицинских вмешательств, позволяя диагностировать и лечить врожд ...>>

Случайная новость из Архива

Посадка на ядро кометы 21.10.2014

В Европейском космическом агентстве окончательно утвердили дату и место мягкой посадки научного модуля "Фила" на поверхность ядра кометы Чурюмова-Герасименко. В настоящее время космический аппарат находится в 10 км от ядра кометы. Такое небольшое расстояние позволило тщательно изучить ее поверхность со всеми особенностями и оценить "плюсы" и "минусы" всех возможных мест, куда можно было бы посадить отделяемый модуль. В итоге была выбрана посадочная площадка, ранее обозначенная как вариант "J", расположенная на меньшей части сдвоенного ядра кометы.

"Розетта" отделит научный модуль в 09:35 CET (по Центральноевропейскому времени) 12 ноября 2014 г. на расстоянии в 22,5 км от центра кометы. Посадка должна состояться примерно через 7 часов, в 16:30 CET. Сигналы о разделении и "приземлении" модуля "Фила" должны быть получены на Земле в 10:03 CET и в 17:00 CET соответственно.

"Теперь, когда стало известно, куда должен быть нацелена "Розетта", мы стали на один шаг ближе к проведению этой захватывающей, но весьма рискованной операции, - говорит Фред Янсен (Fred Jansen), один из руководителей миссии ESA. - Однако есть еще ряд ключевых процедур, которые необходимо выполнить, прежде чем мы сможем дать окончательную команду "приступить к посадке".

В частности, 11 ноября, то есть еще до разделения "Розетты" и посадочного научного модуля, нужно будет уточнить траекторию космического аппарата и его ориентацию в пространстве. И в ночь с 11 на 12 ноября исследователи должны получить подтверждение готовности всех систем орбитального и посадочного модулей к разделению.

После отделения "Фила" сам орбитальный аппарат совершит маневр ухода "вверх и в сторону" для переориентации и установления связи с научным модулем. Последний же в ходе своего 7-ми часового спуска должен сделать анализ состава выбрасываемой пыли, газов и плазмы непосредственно вблизи ядра кометы. Он также сфотографирует удаляющуюся "Розетту", и приближающуюся поверхность ядра кометы. После "приземления", если все пройдет по намеченному плану, модуль "Фила" сделает панорамные снимки окрестностей поверхности кометы. Ожидается, что первые изображения будут получены на Земле уже через несколько часов после разделения аппаратов.

Через час после "приземления" "Фила" начнет научные эксперименты, которые, как ожидается, продлятся 64 часа. В долгосрочной перспективе исследование ядра кометы будет во многом зависеть от того, не будет ли пыль, оседающая на панелях солнечных батарей, мешать их подзарядке. Но в любом случае, к марту 2015 года, по мере приближения кометы к Солнцу, температура внутри посадочного модуля станет слишком высока для продолжения работы, и научная миссия "Фила" завершится.

Миссия же орбитального аппарата будет продолжаться еще довольно долго. "Розетта" должна сопровождать комету Чурюмова-Герасименко до максимального сближения ее с Солнцем (прохождения перигелия орбиты 1.29 а.е. в августе 2015 г.), а затем, вместе с ней, направиться обратно во внешние области Солнечной системы. Разумеется, космический аппарат будет не просто летать около небесного тела, но и наблюдать за процессами, происходящими в ядре кометы, в ее коме и в ближних ее окрестностях. Исследователи надеются, что эта миссия даст нам уникальную информацию о начальном периоде формирования нашей Солнечной системы, и, возможно, даже о происхождении жизни на Земле.

Другие интересные новости:

▪ Опасность газированных напитков

▪ Любовь к кофе обусловлена генами

▪ Тайна исчезнувшей Луны

▪ Солнцезащитные кремы нужно беречь от хлора

▪ TWS-наушники Huawei FreeBuds Pro 3

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

 

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Большая энциклопедия для детей и взрослых. Подборка статей

▪ статья Благоглупости. Крылатое выражение

▪ статья Какие животные и в каких случаях едят свой хвост? Подробный ответ

▪ статья Фара мотоцикла под контролем. Личный транспорт

▪ статья Четырехсторонний светофор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Рисование йодом. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:


E-mail (не обязательно):


Комментарий:




Комментарии к статье:

Эдуард
Спасибо за ценную информацию, освежил свои прошлые знания. Статья поможет разобраться в некоторых процессах, происходящих в природе. С уважением, Эдуард.

Алексей
Спасибо! [up]


All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024