Что такое механизированная сварка

Технология механизированной сварки в защитных газах и её особенности

Содержание:

Сварочное производство, как и другие технологии, придуманные человеком, не стоят на месте. Прогресс не умолим, если еще вчера сварочными работами занимались обычные люди, то сегодня сваривать умеют и умные машины, которые делают этот процесс намного быстрее. Если раньше сваривать можно было лишь небольшие поверхности, так как сила тока и технология сваривания не позволяла большего, то теперь благодаря механизации возможностей сваривания деталей стало намного больше. В данной статье постараемся вам рассказать об особенностях механизированной сварки в защитных газах, а также, что представляет собой сама технология механизированной сварки, каковы её достоинства и недостатки.

Механизированная сварка.

Если сравнивать способы механизированной и ручной дуговой сварки, то наиболее эффективным средством для производства сварочных швов является использование механизированной сварки. Этот тип сварки имеет много схожих особенностей с ручной сваркой. Сварщик сжимает в руке шланговый держатель с горелкой и точно направляет сварочный электрод на стык или в угол соединения между сварными поверхностями. Если необходимо, то сварщик может осуществлять разнообразные движения сварочным электродом, как обратно-поступательные вдоль шва, так и поперек. Пуск защитного газа на сварочную поверхность, включение/выключение питания, приведения в действие механизма аппарата подачи сварочного электрода задействуются только после нажатия пусковой кнопки сварщиком или же открытием вентиля газовой горелки. Механизация затрагивает лишь операции подачи проволоки и процесс начала и окончания сварки вместе с заваркой кратера.

Конструкция полуавтоматического сварочного аппарата. Особенности механизированной сварки.

Широкое применение механизированная сварка в углекислом газе получила при изготовлении сложных конструкций. Для обеспечения сварочного процесса данным способом используют специальные установки, которые состоят из блока питания с пунктом управления, автоматического механизма подачи электрода, катушки или же кассеты для сварочной проволоки, и еще основных компонентов – газовой трубки с аппаратурой и шлангового держателя со встроенной горелкой. Естественно, что данное описание оборудования слишком узко, так как полная «начинка» оборудования намного сложнее и включает в себя множество деталей и механизмов для обеспечения полуавтоматической сварки. Кроме того, шланговый держатель имеет крепления для сварочного кабеля, спирали для подачи сварочной проволоки, газовой трубки и провода управления. Для экономии пространства и обеспечения техники безопасности эти коммуникации скреплены в общий пакет длиной до 3 метров. На рисунке 2 показана схема расположения оборудования для механизированной сварки при напольной установке в цехе.

Для того, чтобы перемещать тяжелую катушку или кассету со сварочной проволокой разработчики, как правило, её размещают на консоли полуавтоматической установки. Провода и газовая трубка идут в общем шланге – рукаве. Коммуникации сварочного аппарата проходят по трубчатой консоли по специальному технологическому отверстию и затем присоединены к постам обеспечения между ногами стойки к направляющему листу. Такая конструкция позволяет сварщику отдаляться от сварочного агрегата с держателем на расстояние до 10 метров. Кроме этого, в больших цехах используют сварочные полуавтоматы, которые имеют в своей конструкции встроенные шасси либо устанавливают аппарат на монтажную тележку, в которую помещают кассету и прочие коммуникации. Но, к сожалению, такой способ не очень распространен, так как возникает большая сложность в перемещении аппаратуры сварочного аппарата и ненадежности сварочного процесса, вследствие слабой среды защитных газов.

Технология механизированной сварки в защитных газах имеет свои плюсы по сравнению с ручной дуговой сваркой, но в отношении с автоматизированной сваркой имеет недочеты. Если ручной дуговой сваркой сварщик не сможет варить большие объёмы металлов и достаточно проваривать толстые металлы, то механизированная сварка в углекислом газе облегчает этот процесс. Кроме того, не нужно менять электроды, так как автоматическая катушка подаёт сварочную проволоку. Но, к сожалению, газовую горелку сварщик должен перемещать вручную, а в автоматизированной сварке и данный процесс управляется механизмом.

Механизированная сварка

Механизированная или частично механизированная сварка является дуговой сваркой, в процессе которой плавящийся электрод и дуга перемещается при использовании каких-либо механизмов или специального оборудования, специально для этого предназначенного. При помощи данного вида сварки можно выполнять любые сварочные работы, к примеру с нахлестом, тавровые, угловые или стыковые.

Автоматическая дуговая сварка является дуговой сваркой, при которой дуга возбуждается. А электрод подается при помощи только механизированного оборудования, а человек при этом вообще не принимает участие в процессе. Все происходит по четко заданной программе, которая продумывается заблаговременно.

Механизированная и автоматическая дуговая сварка подразумевает образование соединения особым образом. Происходит расплавление электрода и сварочного металла, капли данных материалов отправляются в сварочную ванну, а затем тщательно перемешиваются между собой. Жидкий металл обрабатывается при использовании дополнительного флюса или газа, что кардинально отличает автоматизированную сварку от ручной. Металл начинает раскисляться и легироваться. Дуга перемещается около свариваемых кромок, а также приходит в движение сварочная ванна.

Существует несколько видов сварки механизированного типа

1. Углекислый газ и его смеси с кислородом сваривает стальные изделия со средним содержанием углерода и низколегированные. Углекислый газ способен варить сталь при толщине 40 мм, а смеси газов могут справиться с толщиной 80 мм. В процессе сварки газы повышают ее свойства и характеристики. Углекислый газ расходуется в зависимости от того, насколько мощная дуга участвует в процессе, типа электрода, какие потоки воздуха в помещении в процессе сваривания металлов.
2. Инертные газы, к примеру аргон или гелий, способен сваривать алюминиевые детали, магниевые, титановые или различные сплавы из этих материалов. Сварить можно любые легированные стали и со средним и низким содержанием углерода. Использовать данные газы рекомендуется, ведь гелий имеет плотность намного меньше, чем воздух, а аргон наоборот. Также данные газы не образуют химические соединения с металлическими конструкциями, поэтому в них можно сварить любые сплавы или металлы.
3. При помощи флюса можно сваривать легированные стали, со средним или низким содержанием углерода. Также прекрасно для этого подходят титан, алюминий, чугун, медь или сплавы из данных материалов.

Флюс является порошкообразным материалом, который в процессе сварки обеспечивает функции электродов при ручной сварке. Его основа состоит из силиката марганца. Также флюсы можно разделить на две разновидности:

Неплавленными называют флюсы спеченные или керамические. Плавленные получаются при плавлении в печи определенных компонентов и составов. Керамические флюсы включают в себя порошковые материалы, которые соединяются в небольшие зерна специальными веществами, к примеру это может быть жидкое стекло. Спеченные флюсы спекают в печах, причем для этого используются те же порошкообразные вещества и высокие температуры, а потом частицы раздрабливаются до необходимого размера.

При сварке некоторые частицы флюса расплавляются, а когда затвердевают, становятся похожи на шлаковые корки. Не расплавленный флюс можно использовать в дальнейшем после того, как он просеивается.

При помощи порошковых проволок можно сварить низколегированные и низкоуглеродные стали, а при порошковых проволоках и высоколегированные, а также нержавейку и медные детали и сплавы. Они могут достигать толщины около 40 мм. Порошковые проволоки имеют оболочку из металла, которая заполняется шихтой.

Самой простой конструкцией из всех является порошковая проволока с трубчатым поперечным сечением. Чтобы сделать ее более жесткой, а также изменить соотношение металлических компонентов, необходимо применять проволоку, в которой во внутренней полости кромки металлов немного отогнуты в стороны.

Важно! Металл внутри оболочки рекомендуется выбирать в прямой зависимости от того, какой металл необходимо будет сваривать.

В шихту данного вида проволоки необходимо ввести компоненты, которые способны справляться с некоторыми функциями:

• защита расплавляемого металла от кислородного воздействия и азота, окисления и легирования металлов;
• дуга начинает гореть стабильно и равномерно;
• шов формируется намного лучше и качественнее.

Применяется три разновидности порошковых проволок при механизированной сварке. Они могут быть:

• самозащитные, для сваривания в углекислом газе;
• для сваривания при помощи флюса;
• самозащитные порошковые проволоки, которые не требуют дополнительного флюса и использования углекислого газа.

Технология для механизированной сварки

Для автоматической и механизированной сварки используются автоматические и полуавтоматические приспособления и аппараты. Они комплектуются источниками тока, для того, чтобы питать дугу.

Данные автоматы рассчитаны на выполнение таких функций, как:

• возбуждение и приведение дуги в движение;
• регулировка сварочного процесса;
• электродная проволока подается с такой же скоростью плавления, которая необходима при сварке;
• дуга передвигается равномерно около свариваемых кромок.

Полуавтоматическое оборудование имеет два основных устройства. Самоходная головка или трактор, а также аппаратуру для управления.

Сварочные автоматы для сваривания в газовых образованиях включают в себя специальные газовые редукторы, баллоны с кислотами, подогреватели и осушители, которые необходимы для очищения газов от лишней влажности.

При помощи трактора подается электродная проволока, а ток проводится к сварочному месту. Механизированный способ сваривания при помощи электродных проволок обычно включает в себя два ролика, один ведущий, а другой вспомогательный. Именно они надежно удерживают проволоку и сжимают ее с нужной силой. Они наматывается на специальные кассеты, поэтому происходит проталкивание через шланги, а затем при помощи тога подается в зону расположения дуги.

У сварочного автоматического оборудования под флюсом есть специальные системы, которые убирают излишки флюса. Трактор для сварки при помощи защитных газов есть горелка, которая направляет в необходимую зону электродную проволоку, подводит к ней ток и подает газовые образования в нужное место. На месте горелки обычно располагается держатель, который подает флюс через специальный бункер.

Механизированная и автоматическая сварка и ее применение

Механизированная сварка помогает накладывать прямые и кривые швы, а также позволяет производить сваривание в труднодоступных местах. Металлы должны быть средней и небольшой толщины, чтобы обеспечивать надежное и качественное сваривание. Данные виды сварки применяются при ремонтных и производственных работах. Кольцевые и прямолинейные швы при использовании на производстве, которые имеют длину больше 300 мм, обычно выполняются только при использовании автоматического сварочного оборудования.

При транспортном и машиностроительном производстве механизированная сварка плавящимся электродом применяется при производстве локомотивов или вагонов. Балки необходимо сваривать под флюсом на потоке. Рамы обычно сваривают при помощи углекислого газа. В сельском хозяйстве и производствах оборудования практически около 80 % работ выполняется при помощи углекислого газа.

При автоматической сварке при применении флюса и углекислого газа в основной массе свариваются трубы и другие детали, которые имеют большой диаметр.

Механизированная сварка с применением дополнительного флюса, углекислого газа и порошковых проволок постоянно используется в строительстве печей, для специальных резервуаров для хранения опасных и легко возгораемых веществ, для строительства мостов и судов, а также в других видах производств.

Особенности механизированной сварки

Под механизированной или частично автоматизированной электросваркой понимаются операции сплавления, при которых рабочий стержень вместе с дугой перемещаются посредством специальной механической подачи.

Такая механизированная дуговая сварка осуществляется с привлечением дополнительного оборудования и обеспечивает возможность выполнения самых сложных операций. С её помощью удаётся формировать не только узловые и тавровые соединения, но и обустраивать сочленения типа «внахлёст» и «встык».

Автоматика и полуавтоматика

Полностью механизированная или автоматическая электросварка – это вариант сварки, когда дуга появляется без усилий сварщика. Таким образом, сварщик вообще не принимает непосредственного участия в работе.

Течение сварки управляется и корректируется командами, которые подают на исполнительные механизмы по специально разработанным для этих целей программам.

Функционирование систем механизированной дуговой сварки предполагает получение особым образом оформленного металлического соединения.

Под действием расплавленного дугой электрода на поверхности обрабатываемого металла образуется особый сварочный слой или ванна, в которой все компоненты присутствуют в жидком и хорошо перемешанном виде.

Такая жидкая масса формируется с помощью вспомогательных добавок (флюсов), что принципиально отличает данный класс сварки от ручного способа.

Металл под воздействием этих добавок сначала интенсивно окисляется, а затем переходит в стадию легирования.

При формировании дуги автоматом она движется вдоль свариваемых кромок металла, активируя при этом всю сварочную ванну.

После прохода автомата и остывания ванны на её месте остаётся достаточно ровный и качественный шов.

Реализация процесса

Механизация процесса сварки предполагает несколько вариантов его реализации, отличающихся по условиям сплавления, виду дуги и по способу защиты обрабатываемого металла от окисления. В предлагаемом ниже перечне приводятся лишь некоторые из них.

Низколегированные стальные заготовки с умеренным содержанием углерода обрабатываются в среде углекислого газа или его смеси с кислородом. Углекислота позволяет защищать при сварке сталь толщиной до 40 мм, в то время как смесь из двух газов способна справиться с более толстыми деталями и заготовками.

При механизированной сварке в средах углекислотного типа свойства большинства металлов изменяются в лучшую сторону (повышается их пластичность и устойчивость к агрессивным средам). При этом расход углекислоты определяется окружающими условиями, мощностью автоматической дуги и типом сварного электрода.

Часто при механизированной полуавтоматической сварке в качестве защитной среды используют аргон или гелий. Их применяют при необходимости сваривания алюминиевых, магниевых или сверхпрочных титановых изделий (включая сплавы).

С помощью специальной активирующей добавки (флюса) помимо легированных сталей также удаётся сваривать чугун, алюминий, медь и другие цветные металлы.

Среди всего многообразия методов автоматического сваривания металлов, техника механизированной сварки под флюсом занимает особое место и требует, поэтому отдельного рассмотрения.

Обработка под флюсом

Технологический процесс механизированной сварки под флюсом регламентируется требованиями ГОСТ 8713-79, определяющими также состав и порядок применения этой добавки.

Согласно госстандарту флюс представляет собой порошкообразную добавку для сварки. Это аналог непокрытого электрода при ручном процессе. Его основой является метасиликат (силикат марганца), обеспечивающий требуемые параметры текущего процесса.

Все известные флюсы для механизированной сварки подразделяются на неплавленые и получаемые путем сплавления.

К первому типу флюсов относятся так называемые «спеченные», а также керамические составы; причём вторые содержат порошковые материалы с добавлением небольшого количества жидкого стекла.

В отличие от керамических «спеченные» добавки при изготовлении сначала спекаются в термических печах, а затем дробятся до требуемого размера. Приготовление плавленых флюсов осуществляется в высокотемпературных печах, где они исходный материал расплавляется.

В процессе механизированной сварки отдельные частички флюса под воздействием тепла сначала расплавляются, а после затвердевания превращаются в характерную шлаковую корку в виде мелких шариков.

Не полностью расплавившийся флюс сварщики иногда используют повторно, но лишь после того, как он тщательно просеивается.

Все виды добавок или флюсов обеспечивают надёжное сваривание низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Но известен ещё один вид активирующего материала, позволяющего проводить механизированную сварку даже высоколегированные стали, а также алюминий, нержавейку и изделия их меди, включая её сплавы.

Порошковая проволока

Речь идёт о так называемой «порошковой» проволоке для механизированной сварки, производимой согласно требованиям ГОСТ 26101-84 и имеющей сложную структуру. В её составе имеется специальная оболочка, частично заполненная шихтой, за счёт чего отдельные образцы проволоки в диаметре достигают 40 мм.

После расплавления этого вида активной добавки в шихту выводятся компоненты, обеспечивающие выполнение следующих задач:

• защита обрабатываемого металла от содержащегося в азоте кислорода;
• поддержание ровной и стабильной дуги;
• получение качественного шва.

Также необходимо заметить, что при механизированной сварке такая проволока может применяться совместно с флюсом и углекислотой.

Оборудование

В качестве оборудования для механизированной сварки, как правило, используются высокотехнологичные устройства, разработанные специально для конкретных сфер производства или применения в быту.

Все эти агрегаты комплектуются независимыми источниками тока, обеспечивающими формирование электрической дуги. С их помощью также осуществляется регулировка всего сварочного процесса с учётом выбора скорости подачи флюса или порошковой проволоки.

Наряду с полностью автоматизированными системами при сваривании металлических заготовок активно используются полуавтоматические механические агрегаты, состоящие из двух основных модулей. В состав таких типовых устройств, применяемых в системах автоматизации сплавления заготовок, входят самоходная головка и блок управления.

Агрегаты для механизированной сварки в среде защитных газов имеют в своём составе целый набор технических средств, включая газовые редукторы особой конструкции, баллоны с кислотными составляющими, а также специальные осушители. Сушильные приспособления необходимы для удаления из рабочей среды избытков влажных образований.

Предназначение отдельных частей автоматики

В ходе работ механизированных систем самоходная головка (трактор) осуществляет подачу требуемых компонентов в зону сварки с одновременным включением цепей питающего дугу тока.

Классический автомат для сваривания посредством электродной проволоки имеет в своём составе два ролика для проволоки; причём первый из них осуществляет ведущее действие, а второй – лишь вспомогательный.

Указанные приспособления удерживают проволоку в границах агрегата для сварки и регулируют ее натяжение и подачу. Проволоку хранят в кассетах, что весьма удобно. Разматываясь, она сначала проходит через направляющие шланги, а затем уже подается у дуге, чтобы выполнять свои функции.

Помимо всего прочего, механизированное оборудование содержит в своём составе специальные системы, ответственные за удаление излишков флюса из зоны сварки. В головку, которая передвигается автоматически, встраивают горелку, выполняющую сразу две функции.

Во-первых, она обеспечивает подачу в зону работ электродной (порошковой) проволоки, а во-вторых – подводит к ней необходимые для защиты металла от кислорода газы. Одновременно с этим горелка оснащена отдельным каналом для подачи формирующего дугу сварочного тока.

В механизированных системах на горелке предусматривается специальный держатель, обеспечивающий подачу флюса из бункера с активирующим составом.

Механизированная обработка металла с привлечением всего спектра дополнительных активаторов (углекислого газа, флюсов и порошковых проволок) широко применяется при изготовлении современных конструкций.

К таким работам можно причислить возведение мостовых сооружений и постройку судов, а также обустройство специальных резервуаров, предназначенных для опасных и легко воспламеняющихся веществ.

Механизированная сварка

Механизированная дуговая сварка

Без сварочного производства не обходится ни одно направление технического производства. Сварка металлических деталей или сборочных единиц обеспечивает быстроту соединения и прочность.

Если работы имеют не циклический характер, тогда применяется электродуговая ручная сварка, если же производство циклическое — сварка между собой одинаковых деталей, или крупного диаметра труб, тогда имеет смысл применить специальные механизмы. При механизированной сварке улучшается качество шва, режимы сварки и скорость перемещения сварочного электрода поддерживается механизмом, от оператора необходимо только отслеживание процесса.

Автоматическая и механизированная сварка в среде углекислого газа

[content-egg module=GdeSlon template=list limit=3 offset=1]

Сварка в среде углекислого газа относится к разновидности дуговой сварки. В отличие от ручной покрытыми электродами, дуга горит меду стальной проволокой и заготовкой. Проволока подается в зону дуги автоматом подачи. Режим подачи устанавливается от диаметра проволоки и токовой составляющей установленного режима. Защита места дуги от активного кислорода атмосферы осуществляется углекислым газом (CO2), который подается в зону горения через каналы полого муштука. Схема горелки приведена на рисунке 1. Полярность электродуги обратной направленности с плюсом нанаконечнике.

Рис. 1. Устройство MAG горелки. 1 -стальная проволока; 2- наконечник токоведущий; 3- сопло выходное; 4- защитный газ; 5 — дуга сварочная; 6 — ванна расплава; 7- шов сварочный.

Разновидности сварки

Различают две разновидности работы сварки в углекислом газе — полуавтоматическая и автоматическая или механизированная сварка . При полуавтоматической подаче мундштук зоне горения дуги ведется по сварочному шву с помощью руки сварщика. Автомат осуществляет сварку автоматически по — заданному режиму. Для производства работы с механизированной сварки применяется оборудование: полуавтоматы марок ПДГ-516, ПДГ-508, ПДГ-415, ПДГ-252. В качестве источника электротока используются выпрямители с жесткой характеристикой (поддержка постоянного тока независимо от положения дуги относительно детали). Также могут использоваться выпрямителя ВДУ — 504, ВДУ-506.

Полуавтомат ПДГ 315 «Буран»

[content-egg module=GdeSlon template=item limit=1 offset=0]

Аппарат для полуавтоматической сварки и частично механизированная сварка плавлением углеродистых и легированных сталей, алюминия с автоматической подчей проволоки в среде защитного газа (двуокись углерода СО2 и его смесей) от 0,8 – 1,6 мм. Алюминий варится в среде аргона. Модель примечательна своими характеристиками: аппарат без проблем выдает 300А. Имеет два режима и 6 ступеней регулировки величины мощности, в общей сложности 12 регулировок. Есть переключатель на короткие и длинные швы (блокировка кнопки подачи на держателе). Оборудован цифровым дисплеем, для контроля тока. На лицевой панели находится многопозиционный потенциометр регулировки подачи проволоки. Индикаторы подачи газа и проволоки.

Рис.2. Полуавтомат ПДГ-315 «Буран» с подсоединенным кабелем горелки.

Аппарат находится на колёсиках, что очень удобно для транспортировки. Вес 120 кг. Прибор поставляется с кабелем мощностью 300А, вилка для кабеля, катушка проволочная на 15 кг, горелка со сменным наконечником. Горелка имеет подвижный составное соединение в месте подсоединение кабеля, что значительно облегчает работу сварщика. Аппарат оснащен 4 роликовым механизмом подачи, который предназначен для проталкивания проволоки в зону горения.

• Номинальное напряжение сети: 3ф x 380В, 50 Гц,
• Мощность электрическая: max,12,9 кВт
• Сварочный ток при ПН 40%-300А, ПН 60% — 270А, ПН 100%, 200А;
• Напряжение холостого хода 45В;
• Число ступеней регулировки тока 2 x 6;

Диапазон регулирования напряжения 20 -34В.

Знакомство с горелками

[content-egg module=GdeSlon template=list limit=3 offset=4]

Сварочную горелку MIG (metal inert gas), во втором – MAG (metal active gas) можно смело назвать одной из важных составляющей технологии частично механизированной сварки (полуавтомат). От качества исполнения данного устройства зависит удобство работы сварщика, а значит качество и производительность. технология частично механизированной сварки

Рис.3 Устройство MAG горелки с оборудованием: шланг и разъем.

Разъемы горелки

Существует единый стандарт наконечника для подсоединения шланга к аппарату, который с 1970 г является стандартным. Единый коннекторный разъем позволяет комплектовать аппараты с кабелями разных производителей.

Рис.4. Стандартный «евро» разъем MAG горелок.

Назначение горелок

Устройство MAG горелок различается по мощности подачи тока, которые сортируются по номерам: №15, №24 — № 36, диаметру сопла и диаметра подачи проволоки, предназначенные для сварки в диапазоне максимальных токов от 150 до 300 А соответственно, и имеют воздушное охлаждение.

[content-egg module=GdeSlon template=list limit=3 offset=4]

Для более мощных устройств с большими токами, предусмотрено водяное охлаждение. Данный вид применяется на аппаратах вместе с охлаждающими станциями. Давление воды в них составляет 2 -4 бар, (при циркуляции жидкости 1,6 л/ мин.)
(Внимание! Использование горелок с водяным охлаждением без воды категорически запрещено.

Устройство горелки

Устройство позволяют работать сварщику с разными толщинами проволоки от 0,6 до 1,6 мм. Стандарт рассчитан на 60% рабочий цикл от 120А до 500А.
Основными частями горелки ( см рис 3 ) является:

• гусак, внутри которого расположен канал для протяжки проволоки и отверстие для подачи газа;
  наконечник, выполненный из особого сплава меди;
• сопло, через которое происходит подача газа в зону горения дуги;
• кабель — шланг внутри которого расположена трубка подачи газа, проволочный канал. Для горелок с водяным охлаждением в кабель — шланг дополнительно помещены каналы для циркуляции воды.

Расходники

Для держаков сварки расходным материалом является: наконечники, сопла, каналы.
Срок замены наконечников и сопел зависит от профессионализма сварщика и интенсивности работы оборудования. Наконечники меняются гораздо чаще остальных деталей. Для того, чтобы продлить срок службы расходных материалов производители рекомендуют использовать антипригарный спрей — аэрозоль, который препятствует налипанию окалины.

Рис. 6 . Каналы для подачи проволоки. Каждый цвет соответствует определенному диаметру.

Каналы подачи проволки

Трубки подачи проволоки в зону сварки могут быть разными. Так для стальной используется металлический — витой. К алюминиевой подойдет пластиковый с тефлоновым покрытием. Скользкие стенки тефлона позволяют сделать подачу расходного материала плавной и предсказуемой. Выбирается проволочная трубка не только по материалу из которого сделана, но по диаметру проволоки:

• Для стальной проволоки диаметром 0,6 — 0,8 мм предназначен голубой цвет;
• Для диаметра 1 — 1,2 мм. — красный;
• Для 1,2 — 1,6 мм.- жёлтый.

Тефлоновые:

• Диаметром 0,6 — 0,9 мм. — голубой;
• Для 1 — 1,2 мм. — красный;
• Для 1,2 — 1,6мм — жёлтый.

Длина кабеля горелки может быть 3, 4, 5 м. Для получения прочности и огнеупорности наконечники могут отличаться по исполнению: они изготавливаются из сплавов меди с добавлением циркония или хрома.

Дефекты сварочных швов

В процессе сварки возможны некачественные швы, которые возникают от неправильного выбранного режима. К дефектам формы и размеров относятся:

• не полномерность;
• неравномерность ширины и высоты;
• бугристость и наплывы;
• седловины и перетяжки.

Ниже приведены часто встречающиеся швы, которые возникли по причине неправильного выбранного режима механизированной сварки.

Рис.7. Виды некачественных швов при неправильном режиме сварки.

Кроме неправильного режима выбора сварки в сварных соединениях возможны дефекты шва. Дефекты могут быть наружные и внутренние. В зависимости от причин возникновения дефектов они могут быть отнесены на две группы:

1. Дефекты, связанные с процессом расплава металлов и его кристаллизацией с последующим застыванием. К таким дефектам относятся: трещины в металле шва и околошовной зоне, шлаковые включения, пористость, термические изменения свойств металла в зоне шва с образованием неравномерного натяжения шва.
2. Дефекты, возникающие при формировании шва. Такие дефекты, возникают по причине неправильного выбранного режима сварки, неправильной подготовке деталей или некачественной подготовки конструкций.

Особенности и технология механизированной сварки

Существует большое количество технологических процедур и мероприятий. Каждая из них имеет множество тонкостей и нюансов. Поэтому важно уточнить особенности и разобраться с технологией, к примеру, механизированной сварки — тогда многое станет понятно.

Что это такое?

Этот процесс является подвидом дуговой сварки. Плавкий электрод и дуга двигаются с использованием разнообразных механизмов либо специализированного оборудования. Механизированная сварка может включать любые виды сварочных работ, в том числе тавровые, угловые или ведущиеся с нахлёстом.

Все манипуляции проводятся по строго проработанной заранее программе. Степень автоматизации может сильно отличаться.

Обзор видов

Рассказ про способы механизированной сварки может быть достаточно долог. Широко применяется в этих целях соединение при помощи углекислого газа (в чистом виде либо в связке с кислородом). Таким методом варят чёрный металл и сталь среднего уровня легирования. Расход углекислоты определяется мощностью дуги и движением воздушных потоков. В атмосфере инертных газов сваривают алюминий, титан, магний, сплавы на их основе.

Но эти газы могут быть применены и для других работ, потому как они позволяют сваривать какие угодно металлы и их сплавы. Подавляющее большинство металлов, используемых в промышленности, можно сварить при помощи флюса. Это порошковый материал, плавлением которого в ряде случаев удобнее воспользоваться, чем традиционными электродами. При изготовлении флюса применяют главным образом силикат марганца.

В ряде ситуаций сварка низкоуглеродных, низколегированных сталей ведётся с помощью порошковой проволоки. Её сущность в том, что внутрь металлической оболочки закладывают шихту. Наиболее часто применяется проволока с трубчатым исполнением. Металлы выбирают сообразно виду свариваемых веществ. Применяются ещё и добавки, которые:

• защищают расплав от засорения кислородом и азотом;
• повышают плавность горения дуги;
• улучшают характеристики создаваемых швов.

Электрическая сварка может производиться контактным и дуговым методами. В первом случае электроды плотно сближены со свариваемым объектом. Между ними подаётся импульсный разряд особо мощного тока. Напряжение при этом не превышает нескольких вольт. Стоит понимать, что контактная сварка — не синоним точечной, существует ещё ряд её более частных вариантов. Такое решение наиболее практично для соединения тонких конструкций.

Строители предпочитают, однако, пользоваться электродуговой сваркой. В пространстве, разделяющем электрод и металл (сплав), находится электрическая дуга. Она существует не в воздухе, а в среде ионизированного газа. Источником газа может быть как баллон, так и процесс горения электродной обмазки.

В промышленности широко используется аргоно-дуговая сварка TIG и полуавтоматическая с использованием проволоки — MIG-MAG.

Требования

Специального ГОСТ, описывающего именно процесс механизированной сварки, нет. Есть ряд частных нормативов, отражающих ключевые её виды. Так, свои особенные требования введены для:

• терминов и ключевых понятий (2601-84);
• классификации видов сварочных работ (3.1705-81);
• сварки плавлением (11969-79);
• дуговой сварки в газовой среде (14771-76);
• сварки под флюсом (8713-79).

Хороший сварщик обязан безупречно владеть всеми этими ключевыми нормами. Полезно ознакомиться также с ГОСТ:

• 12.3.003-86 – о безопасности при электросварочных работах;
• 3242-79 – методы контроля сварных соединений;
• 7512-82 — неразрушающий контроль;
• 6996-66 — определение механических свойств сварных соединений;
• 8713-79 — сварка под флюсом;
• 14782-86 — точечные соединения при дуговой сварке;
• 15878-79 — контактная сварка.

В каждом конкретном случае должен составляться проект производства сварочных работ; как вариант — в проект производства работ добавляют раздел, посвящённый сварке. В технологической документации прописывают, какой объём работ будет выполнен, какие типы сварных соединений будут создаваться. Сварщик обязан строго следовать технологическим картам сварных соединений. Перед началом работ производится сварка допускных образцов, строго соответствующих будущим основным изделиям. Линейные размеры и другие практические параметры обработанных деталей и блоков должны обеспечивать их применимость, гарантировать достаточную функциональность.

В местах, где ведутся механизированные сварочные работы, не должно быть горючих, легко воспламеняющихся и взрывоопасных веществ в радиусе 10 м. Все коммуникации, используемые в работе, полагается защищать от механических дефектов и высоких температур. Обязательно проводится, наряду с входным и операционным контролем, оценка соответствия выполняемых работ и создаваемых конструкций установленным нормам.

Величины изготавливаемых швов каждый раз задаются особо. Отклонение от изначально заданных параметров самовольно не допускается.

В процессе используется иногда автомат подачи проволоки. Подкачка инертных газов обычно производится через полые мундштуки заданного сечения. Нормируются:

• электрическая мощность;
• сварочный ток;
• ширина обрабатываемых областей;
• напряжения холостого хода;
• число ступеней регулировки тока.

Области использования

Механизированная сварка применяется:

• в производстве морских и речных судов;
• изготовлении промышленных резервуаров;
• получении стальных труб;
• подготовке металлических конструкций и арматуры для строительства;
• производстве ворот, оград и других бытовых металлоизделий;
• процессе ремонта автомобилей, водного, железнодорожного транспорта, сельхозмашин.

Необходимое оборудование и материалы

Достаточно часто проводится механизированная сварка под флюсом. Его состав подбирают индивидуально. Что касается автоматов подачи проволоки, то они могут автоматически регулироваться либо предусматривать регулировку оператором. Размеры прихватки определяются величиной соединяемых поверхностей. Для коротких манипуляций применяется точечная прихватка, для обычной сварки — длиной от 1 до 5 см; дополнительно понадобятся электроды.

Технология

Процесс типовой, полностью или частично механизированной сварки подразумевает использование флюса. Его слой толщиной 3-6 см прикроет и защитит материал. Находящаяся в защищенном объёме дуга плавит поверхность и сварочную проволоку. После разжижения материалы объединяются. Защитный участок атмосферы оттесняет небольшое количество расплавленного материала, и начинается проваривание следующего слоя. Подающий проволоку механизм оборудуется ведущим и прижимающим роликами; темп подачи должен соответствовать скорости наплавки.

Корка из флюса затормозит охлаждение, упростит выход газов и твёрдых примесей. Таким образом можно гарантировать плотность и чистоту шва. Подготовка металла к работе в среде углекислого газа проста — нет необходимости даже зачищать кромки.

Наибольшие трудности в любом случае представляет предсварочная сборка изделий. Она требует скрупулёзной внимательности и аккуратности, «поручить» этот процесс механизмам нельзя.

О том, как происходит механизированная сварка плавящимся электродом, смотрите в следующем видео.