Богатое разнообразие дуговой сварки

При электродуговой сварке источником нагрева металла является сварочная дуга. Она представляет собой устойчивый электрический разряд, который происходит в газовой среде между электродами либо между электродом и деталью. Для того, чтобы поддерживать сварочный разряд нужной продолжительности, необходимо использовать специальные источники питания для дуги. Для того, чтобы создавать дугу переменного тока, используются сварочные трансформаторы, для постоянного тока – сварочные выпрямители либо сварочные генераторы.

Электрическая дуга была открыта еще в 1802 году. Затем в 1882 году была осуществлена первая дуговая сварка. После этого электрическая дуговая сварка совершенствовалась в двух направлениях – в направлении защиты и обработки металла сварочной ванны и в направлении автоматизации процессов.

Разновидности дуговой сварки

По защите сварочной ванны от окружающей среды можно выделить методы  дуговой сварки с газовой, шлаковой и газошлаковой защитой. По автоматизации сварку разделяют на ручную, автоматическую и механизированную. Далее мы рассмотрим основные разновидности дуговой сварки.

Классификация сварки по методу защиты

По методу защиты сварочной ванны электро-дуговая сварка разделяется на такие виды:

• Соединение металла в воздухе – сварочная ванна никак не защищается; доступ воздуха свободный. Такая сварка чаще всего проводится с использованием плавких электродов в ручном режиме.
• Работа в вакууме – непосредственно из рабочей  зоны откачивается воздух, после чего проводится сваривание.
• Наложение шва в защитном газе. В качестве защитных газов могут использоваться как инертные, так и активные газы. К первым можно отнести аргон и гелий, ко вторым – углекислый газ, азот, водород и различные их смеси.
• Сваривание под флюсом. В качестве флюса могут использоваться различные вещества. Чаще всего такой процесс проводится в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Основные движения механизируются, а жидкий металл в сварочной ванне защищается от воздействия воздуха расплавленным шлаком, который образуется при плавлении флюса и подается в зону сварочной дуги. Подобный метод позволяет достичь высокой производительности и хорошего качества производимых работ.
• Наложение шва в пене.
• Сваривание с комбинированными способами защиты.

Защитные газы могут подаваться различными способами. Первый способ – струйная непрерывная подача в зону соединения. При этом газ вытесняет воздух и обеспечивает защиту. Для подобного метода сваривания существует специальное оборудование – к примеру, сварочные коронки, служащие одновременно зажимом для электрода и устройством для подачи газа. Работа в контролируемой атмосфере подразумевает соединение металла в герметичной области, заранее заполняемой защитными газами. К примеру, для такого процесса применяются сварочные боксы.

Также существует такая разновидность соединения металла, как плазменно-дуговая сварка. При этом непосредственно в сварочную дугу подается плазмообразующий газ, а получаемая плазма удерживается посредством плазмотрона.

Классификация по автоматизации сварочного процесса

По этому признаку виды сварочного процесса разделяют на следующие группы:

• Ручная дуговая сварка – всем известный способ. Перемещение электродов и деталей осуществляется вручную, силами сварщика. Может выполняться с использованием плавких и неплавких электродов. В первом случае используются покрытые электроды, так называемые «штучные». Сварщик сам заменяет израсходованные электроды. Электрическая дуга расплавляет кромки свариваемых изделий и электрод. В результате образуется сварочная ванна, при застывании которой получается надежное соединение. Во втором случае применяются неплавкие электроды, изготовляемые из вольфрама или графита. Помимо этого, в сварочную зону отдельно подается присадочный материал. Дуга расплавляет свариваемые изделия и присадочный металл, после их застывания образуется сварочный шов. Подобный способ может использоваться для сваривания цветных металлов.
• Механизированная дуговая сварка – подразумевает использование каких-либо средств автоматизации сварочного процесса, однако при этом методе участие сварщика все равно необходимо.
• Полуавтоматическая дуговая сварка – при этом методе сварочный процесс автоматизирован, однако перемещения деталей и электродов осуществляет сварщик. Полуавтоматическая дуговая сварка подразумевает автоматизацию процесса подачи присадочного материала – сварочной проволоки.
• Автоматическая дуговая сварка – полностью автоматизированная дуговая сварка, которая проводится без участия оператора – оператору остается лишь контролировать процесс сваривания.

Классификация по сварочному току

Выделяют следующие виды:

• Работа переменным током – используется переменный ток, создаваемый  трансформатором для сварки;
• Работа постоянным током – постоянный ток позволяет достичь несколько лучших характеристик. Его получают при помощи сварочных выпрямителей и генераторов;
• Импульсно-дуговая сварка – ток имеет импульсную природу. Использование такой технологии позволяет достичь лучшего контроля над дугой при регулировании параметров тока «на лету», в процессе соединения деталей.

Электрошлаковая сварка

Этот метод сварки стоит упомянуть отдельно. Он осуществляется посредством плавления металла свариваемых изделий, который располагаются вертикально или под наклонов 45 градусов, и сварочного электрода. Теплота, необходимая для плавления, образуется электрическим током, проходящим через расплавленный шлак. Помимо этого, шлак защищает металл сварочной ванны от действия воздуха. Снизу к свариваемым изделиям прикрепляют поддон. По обе стороны зазора крепятся ползуны с водяным охлаждением. Затем на поддон насыпают флюс, над которым располагают электроды. Дуга возбуждается под поверхностью флюса между поддоном и электродами. За счет дуги флюс и электроды плавятся, образуя ванну расплавленного металла и расположенную над ней шлаковую ванну. После этого тепло образуется при прохождении тока через шлак. По мере накопления в ванне шлака и жидкого металла ползуны вместе с механизмом подачи проволоки электродов и флюса перемещаются снизу вверх.

Заключение

Мы рассмотрели основные виды электродуговой сварки. Как видите, электро-дуговая сварка может проводиться весьма разнообразными методами. Эти методы позволяют достичь наилучших результатов для каждого конкретного случая, следовательно, они весьма важны для сварочной индустрии.