Сварочный аппарат википедия: MMA, MIG-MAG, TIG – разбираем основные виды сварки без воды

Содержание

MMA, MIG-MAG, TIG – разбираем основные виды сварки без воды

В настоящее время существует более 50-и способов сварки. Мы же рассмотрим самые распространенные виды сварки в быту и профессиональной сфере: ручную электродуговую (MMA), в среде защитного газа (MIG-MAG) и аргонодуговую (TIG). В чем принципиальное отличие оборудования? Какими достоинствами и недостатками обладает тот или иной тип сварки? Давайте разберемся по порядку и постараемся дать краткую характеристику для перечисленных способов, понятную даже новичку.

Ручная электродуговая сварка (MMA) – легкий старт для новичка

Первое, что отличает данный способ – доступность и простота. Именно он является базой для многих сварщиков-новичков. Для проведения ручной дуговой сварки необходим сам аппарат, горелка и штучные электроды. Под действием теплоты электрической дуги электрод плавится, оставляя на месте соприкосновения с деталью неразъемное соединение – скрепляющий шов.

Плюсы:

  • Сварочные аппараты (инверторы) доступны по цене

  • Легкая и компактная конструкция оборудования

  • Возможность сварки в любых положениях

  • Дополнительные функции для облегчения процесса сварки

  • Дешевые расходные материалы

Минусы:

  • Ограничение по виду и толщине свариваемых металлов

  • Низкая производительность относительно других видов сварки (MIG-MAG, TIG)

  • Дополнительные усилия и временные траты на удаление шлака и окалины

Когда пригодится сварочный аппарат для электродуговой сварки? Если оборудование необходимо периодически и производительность не играет особой роли, то инвертор прекрасно подойдет для решения ремонтных и строительных задач. Такой агрегат часто используется в быту и занимает почетное место среди инструментария у многих домашних мастеров.



Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов (MIG-MAG) – производительность и перспектива

Аппараты MIG-MAG – шаг в сторону профессиональных сварочных агрегатов. Конечно же, полуавтоматы можно встретить и в быту, но чаще ими пользуются в промышленных предприятиях для производства и мастерских по ремонту автомобилей или слесарным работам.


Основные особенности вида сварки: использование тонкой проволоки вместо электрода и защитного газа для изоляции от окружающей среды. Во время варочного процесса проволока подается автоматически, а сам механизм работы позволяет добиться качественного и эстетичного сварного шва.


В зависимости от газа полуавтоматическая сварка может быть:

  • MIG (Metal Inert Gas) – с использованием инертного газа. MIG аппараты отлично подойдут для сварки алюминия, меди, титановых изделий, никеля и различных сплавов.

  • MAG (Metal Active Gas) — с использованием азота, углекислого газа и других газов, связывающих кислород. Вид сварки используют для заготовок из низколегированных, нелегированных и коррозионно-устойчивых сталей.

В ряде случаев можно не использовать газ вовсе. Для этого понадобится флюсовая проволока, которая изначально имеет достаточную защитную оболочку.

Плюсы:

  • Экономия времени на замене электрода

  • Расширенный диапазон рабочих таков

  • Отсутствие необходимости в постобработке шва

  • Качественный и прочный шов

  • Удобство эксплуатации за счет широкого набора функций

Минусы:

  • Низкая мобильность

  • Возможны затруднения в сварке в труднодоступных местах

  • Дорогостоящий стартовый комплект (помимо аппарата необходимы: горелка, катушка с проволокой, газовые баллоны, редукторы и шланги)

Резюмируя скажем: данный вид сварки предполагает частое использование и уже является настоящим вложением, которое требует отдачи. Хотя для бытового использования в линейках производителей есть доступные аппараты. Например, в серии полуавтоматов FUBAG к таким относится

IRMIG 160 и его старшие аналоги.



Аргонодуговая сварка (TIG) – исключительное качество сварного шва

Данный вид сварки не принесет результата, если у сварщика нет должного опыта и подготовки. Начинать с него не стоит, все же инвертор или полуавтомат станут более взвешенным решением.


В отличие от предыдущих способов, здесь вместо проволоки или расходного электрода, используется тугоплавкий электрод из вольфрама с высокой температурой плавления. Процесс проходит в среде защитного газа – аргона. Сам по себе электрод для аргонодуговой сварки не поддается плавлению. Поэтому для шва может использоваться присадочный материал из того, же металла, что и заготовка. В некоторых случаях шов формируется в результате расплавления кромок.

Плюсы:

  • Возможность работать с любыми металлами малых толщин

  • Высокое качество сварного шва

  • Широкий диапазон сварочного тока

  • Тонкая настройка параметров аппаратов

  • Дополнительные функции для облегчения процесса

Минусы:

  • Малая скорость сварочного процесса (относительно других видов сварки)

  • Ручная подача сварочного прутка

  • Тщательная подготовка заготовки

  • Дорогостоящий комплект оборудования

  • Необходимость использования аппарата в закрытом помещении

Тем не менее, данный способ сварки не имеет конкурентов в работе с тонкостенным материалом. Поэтому он всегда остается востребованным для специфических задач.

Что нужно знать о TIG аппаратах? В зависимости от конструкции устройства могут варить на постоянном и (или) переменном токе. Выбирать сварочник на постоянном токе стоит для стали, нержавейки, титана и меди. Агрегаты на переменном токе подойдут для работы с алюминием и его сплавами.

Некоторые сварочные аппараты обладают функцией импульсной сварки. Она важна при работе с алюминием и материалами, содержащими данный вид металла. При помощи функции можно контролировать тепловложение.


Какие из основных видов сварки предпочтительнее?

Итак, обобщим все вышесказанное. Воспользуйтесь таблицей ниже, чтобы подобрать идеальный вариант сварочного аппарата под ваши запросы.

 

ВИДЫ МЕТАЛЛОВ

ТОЛЩИНА МЕТАЛЛА, мм

ПРЕИМУЩЕСТВА

ОГРАНИЧЕНИЯ

MMA

стали (углеродистая, низколегированная, высоколегированная)

От 2 мм. и выше

Простота и доступность процесса сварки

Минимальный набор расходных материалов

Сварка в любых положениях

 

Ограничения по видам и толщинам свариваемых металлов.

Ограниченная производительность

Необходимость удаления шлака с деталей.

MIG-MAG

Все виды сталей, медь, алюминий и его сплавы, чугун

От 1 мм и выше

Высокая производительность

Качественный шов

Отсутствие шлака

Ограниченная мобильность

Необходимость в дополнительных расходных материалах и доп. оборудовании

TIG

Все виды сталей, медь и ее сплавы, чугун, титан

Алюминий и его сплавы

От 0,5 мм и выше

Возможность сварки любых металлов

Эстетический и качественный шов

Низкая производительность

Необходимость в дополнительных расходных материалах и доп. оборудовании

 

Вы можете закрепить материал и узнать больше из нашего видео, в котором приведена классификация видов сварки:

Готовим кузовной металл

Сварка прерывистым швом

Ремонт кузова, как и любую работу, начинают с подготовки. Проблемные места кузова и детали, на которых будете производить сварочные работы, тщательно очищаете от грязи, ржавчины, краски, масла и других загрязнений.

Достоинства полуавтоматической сварки заключаются в автоматической подаче плавящейся проволоки, которая служит электродом высокой скорости сваривания тонких металлических листов. Сварной шов, полученный после сварки углекислотным полуавтоматом, отличается повышенным внешним и механическим качеством. При выполнении работ снижается деформация металла и расход материалов.

Прерывистый шов

Сварка кузова автомобиля своими руками может выполняться сплошным и прерывистым швом. Это зависит от доступности деталей, их конструктивного назначения в кузове, толщины.

Прерывистый шов на тонколистовом металле можете применять, если между соединяемыми элементами существует большой зазор. Это предотвращает детали от прожога. Детали, соединенные встык, провариваете сплошным швом.

Для уменьшения передачи тепла металлическим листам кузова ток и сварочную проволоку подавайте периодически. Время работы сварки и паузы зависит от толщины деталей и величины зазора между свариваемыми элементами. Сварочная ванна охлаждается за время перерыва, тем самым устраняется возможность прожога деталей.

Как варить

Перед началом сварочных работ надо проверить электрическую сеть в гараже. Вы должны быть уверенными, что она выдержит нагрузку углекислотного сварочного полуавтомата. Если все в порядке, вы можете начинать подготовку к сварочным работам.

Произведите зарядку полуавтомата сварочной проволокой. Со сварочной горелки снимаете газовое сопло, ключом отвинчиваете ее медный наконечник, устанавливаете нужную полярность тока, для этого отведите в сторону прижимной ролик со сварочной проволокой.

Если вы проводите сварочные работы с помощью флюсовой проволоки, минус устанавливаете на горелке, а на зажиме плюс. При использовании простой проволоки полярность устанавливается наоборот. Плюс будет на горелке, а минус установите на зажиме.

Зачистка кузова

Заводите 10-20 см проволоки в подающий канал и устанавливаете прижимной ролик на место, старайтесь, чтобы проволока при выполнении этих манипуляций, не осыпалась. Проволока должна находиться в ложбинке на ведущем ролике.

Выполнив все эти подготовительные действия, подключаете углекислотный полуавтомат к сети, нажмите клавишу. Она расположена на ручке горелки. Первой включится подача газа, а затем тока и сварочной проволоки. Подберите требуемый медный наконечник, наденьте его на проволоку, установите газовое сопло.

При кузовных сварочных работах проваривают все его части, исключение — передняя часть, так как выпадающая на нее нагрузка минимальна. Пол кузова провариваете с обеих сторон, затем швы обрабатываете специальным грунтом. Капот и крылья не проваривают.

Имея углекислотный аппарат и желание провести сварные работы на своем автомобиле, смело приступайте к ним, старайтесь использовать советы, которые узнали в статье.

Что такое сварка? — Определение, процессы и типы сварных швов

Соединение металлов

В отличие от пайки и пайки, при которых не плавится основной металл, сварка представляет собой процесс с высокой температурой плавления основного материала. Обычно с добавлением наполнителя.

Нагрев при высокой температуре вызывает образование сварочной ванны из расплавленного материала, которая охлаждается, образуя соединение, которое может быть прочнее, чем основной металл. Давление также можно использовать для создания сварного шва, либо вместе с нагревом, либо отдельно.

Он также может использовать защитный газ для защиты расплавленного металла и присадочного металла от загрязнения или окисления.

Соединение пластмасс

При сварке пластмасс также используется тепло для соединения материалов (хотя и не в случае сварки растворителем), и выполняется в три этапа.

Во-первых, поверхности подготавливаются перед приложением тепла и давления и, наконец, материалам дают остыть для плавления. Способы соединения пластмасс можно разделить на методы внешнего и внутреннего нагрева, в зависимости от конкретного используемого процесса.

Соединение дерева

При сварке древесины для соединения материалов используется тепло, выделяемое трением. Соединяемые материалы подвергаются большому давлению, прежде чем линейное движение трения создает тепло для соединения деталей друг с другом.

Это быстрый процесс, который позволяет соединить древесину без клея и гвоздей за считанные секунды.

стыковое соединение

Соединение между концами или краями двух частей, образующих угол между собой 135–180 ° включительно в области соединения.

Т-шарнир

Соединение между концом или краем одной части и лицевой стороной другой части, при этом части составляют угол друг с другом от более 5 до 90 ° включительно в области соединения.

Угловой шарнир

Соединение между концами или краями двух частей, образующих угол друг к другу более 30, но менее 135 ° в области соединения.

Кромочный стык

Соединение краев двух частей под углом от 0 до 30 ° включительно в области стыка.

Крестообразный шарнир

Соединение, в котором две плоские пластины или два стержня приварены к другой плоской пластине под прямым углом и на одной оси.

Соединение внахлестку

Соединение между двумя перекрывающимися частями, образующими угол между собой 0-5 ° включительно в области сварного шва или сварных швов.

Сварные швы на основе конфигурации

Сварка пазом

Соединение двух перекрывающихся компонентов, выполненное путем наложения углового сварного шва по периферии отверстия в одном компоненте таким образом, чтобы соединить его с поверхностью другого компонента, открытой через отверстие.

Электрозаклепка

Сварка, выполненная путем заполнения отверстия в одном компоненте заготовки присадочным металлом, чтобы присоединить его к поверхности перекрывающегося компонента, открытого через отверстие (отверстие может быть круглым или овальным).

На основе проникновения

Сварной шов с полным проплавлением

Сварное соединение, при котором металл шва полностью проникает в соединение с полным проплавлением корня. В США предпочтительным термином является шов с полным проплавлением (CJP, см. AWS D1.1).

Сварной шов с частичным проплавлением

Сварной шов, в котором проплавление намеренно меньше полного проплавления. В США предпочтительным термином является шов с частичным проплавлением (PJP).

Сварные швы с учетом доступности

Характеристики завершенных сварных швов

Под сварку встык

Угловой шов

Основной металл

Металл, соединяемый или покрываемый сваркой, пайкой или пайкой.

Присадочный металл

Металл, добавленный при сварке, пайке, пайке или наплавке.

Сварной металл

Весь металл расплавился во время сварки и остался в сварном шве.

Зона теплового воздействия (HAZ)

Часть основного металла, подвергшаяся металлургическому воздействию тепла сварного шва или термической резки, но не расплавленная.

Линия Fusion

Граница между металлом шва и ЗТВ при сварке плавлением. Это нестандартный термин для обозначения сварного соединения.

Зона сварного шва

Зона, содержащая металл шва и ЗТВ.

Поверхность сварного шва

Поверхность сварного шва, открытая со стороны, с которой он был выполнен.

Корень сварного шва

Зона на стороне первого участка, наиболее удаленной от сварщика.

Носок под приварку

Граница между поверхностью шва и основным металлом или между прогонами. Это очень важная особенность сварного шва, поскольку пальцы ног являются точками высокой концентрации напряжений и часто являются точками возникновения различных типов трещин (например, усталостных трещин, холодных трещин).

Чтобы снизить концентрацию напряжения, пальцы ног должны плавно переходить в основную металлическую поверхность.

Избыточный металл сварного шва

Металл сварного шва, лежащий вне плоскости, соединяющей пальцы ног. Другие нестандартные термины для этой особенности: армирование, перелива.

Примечание: термин «армирование», хотя и обычно используется, не подходит, потому что любой избыток сварочного металла над поверхностью основного металла и над ним не делает соединение более прочным.

Фактически, толщина, учитываемая при проектировании сварного компонента, представляет собой расчетную толщину шва, которая не включает избыточный металл сварного шва.

Пробег (проход)

Металл расплавился или выпал во время одного прохода электрода, горелки или выдувной трубки.

Слой

Слой металла шва, состоящий из одного или нескольких прогонов.

Различные процессы зависят от используемого источника энергии, и доступно множество различных методов.

До конца XIX века кузнечная сварка была единственным методом, который использовался, но с тех пор были разработаны более поздние процессы, такие как дуговая сварка.Современные методы используют газовое пламя, электрическую дугу, лазеры, электронный луч, трение и даже ультразвук для соединения материалов.

Необходимо соблюдать осторожность при использовании этих процессов, поскольку они могут привести к ожогам, поражению электрическим током, повреждению зрения, воздействию радиации или вдыханию ядовитых сварочных паров и газов.

Существует множество различных процессов со своими собственными технологиями и приложениями для промышленности, к ним относятся:

Арка

Эта категория включает ряд общих ручных, полуавтоматических и автоматических процессов.К ним относятся сварка металла в среде инертного газа (MIG), сварка штучной сваркой, сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG), также известная как дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), газовая сварка, сварка в среде активного газа (MAG), дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW), газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW), дуговая сварка под флюсом (SAW), дуговая сварка металлическим электродом в защитных оболочках (SMAW) и плазменная сварка.

Эти методы обычно используют присадочный материал и в основном используются для соединения металлов, включая нержавеющую сталь, алюминий, никель и медные сплавы, кобальт и титан. Процессы дуговой сварки широко используются в таких отраслях, как нефтегазовая, энергетическая, аэрокосмическая, автомобильная и др.

Трение

Методы сварки трением соединяют материалы с использованием механического трения. Это можно сделать различными способами на различных сварочных материалах, включая сталь, алюминий или даже дерево.

При механическом трении выделяется тепло, которое смягчает смешанные материалы, создавая связь по мере их охлаждения. Способ, которым происходит соединение, зависит от точного используемого процесса, например, сварка трением с перемешиванием (FSW), точечная сварка трением с перемешиванием (FSSW), линейная сварка трением (LFW) и ротационная сварка трением (RFW).

Сварка трением не требует использования присадочных металлов, флюса или защитного газа.

Трение часто используется в аэрокосмической отрасли, поскольку оно идеально подходит для соединения легких алюминиевых сплавов, которые иначе не поддаются сварке.

Процессы трения используются в промышленности, а также изучаются как метод склеивания древесины без использования клея или гвоздей.

Электронный луч

Этот процесс соединения сплавлением использует пучок высокоскоростных электронов для соединения материалов.Кинетическая энергия электронов преобразуется в тепло при ударе о детали, заставляя материалы плавиться вместе.

Электронно-лучевая сварка (ЭЛС) выполняется в вакууме (с использованием вакуумной камеры) для предотвращения рассеивания луча.

Есть много общих применений для EBW, например, для соединения толстых профилей. Это означает, что его можно применять во многих отраслях, от авиакосмической до атомной энергетики, от автомобильной до железнодорожного транспорта.

Лазер

Используется для соединения термопластов или кусков металла, в этом процессе используется лазер для создания концентрированного тепла, идеально подходящего для сварных швов, глубоких сварных швов и высоких скоростей соединения. Благодаря простой автоматизации, высокая скорость сварки, с которой может выполняться этот процесс, делает его идеальным для применения в больших объемах, например, в автомобильной промышленности.

Сварка лазерным лучом может выполняться на воздухе, а не в вакууме, например, при сварке электронным лучом.

Сопротивление

Это быстрый процесс, который обычно используется в автомобильной промышленности. Этот процесс можно разделить на два типа: контактная точечная сварка и контактная сварка швом.

При точечной сварке

используется тепло, передаваемое между двумя электродами, которое прикладывается к небольшой площади, когда детали зажимаются вместе.

Шовная сварка аналогична точечной сварке, за исключением того, что электроды заменяются вращающимися колесами, что обеспечивает непрерывный сварной шов без утечек.

TWI предлагает один из самых полных наборов услуг.

4 Популярные типы процедур сварки

Статья обновлена ​​3 июня 2021 г. и предлагает гораздо более подробную информацию о типах металлов, их использовании, методах сварки и расположении, а также о том, как учитываются состав и точки плавления различных металлов. К процедурам диаграмм добавлена ​​подробная инфографика.

Работа с металлом увлекательна и вдохновляет. По мере того как разлетаются искры и повышается тепло, сварщики могут преобразовывать одни из самых прочных материалов в мире в формы и изделия, которые они себе представляют. Этот навык требует работы и практики, и его лучше всего усвоить с помощью и руководством профессионалов отрасли.

Изучение основ новой профессии может занять много времени. Вам необходимо ознакомиться со всем рабочим процессом от начала до конца и освоить каждый уровень, прежде чем двигаться дальше.Внимание к деталям — вот что делает хорошего сварщика более разносторонним потенциальным сотрудником. Есть четыре основных типа сварочных процедур, которые студенты Lincoln Tech должны изучить, чтобы стать успешными сварщиками, работающими в этой области. Студенты Lincoln имеют уникальную возможность пройти комплексную практическую подготовку у опытных инструкторов. Под руководством одних из лучших в отрасли студенты освоят четыре самых популярных типа сварочных процедур.

4 типа сварочных процессов

Газовая дуговая сварка металла (GMAW / MIG)

Этот вид сварки также называется сваркой в ​​среде инертного газа (MIG).Он использует защитный газ вдоль проволочного электрода, который нагревает два соединяемых металла. Этот метод требует постоянного напряжения и источника питания постоянного тока и является наиболее распространенным промышленным процессом сварки, который включает в себя пластины и трубы с большим внутренним диаметром.

В процессе сварки GMAW / MIG используются четыре основных метода переноса металла:
  1. Шаровидный перенос обеспечивает более грубый сварной шов из-за размера капель металла и склонности к разбрызгиванию.Этот метод удобен для сварки толстых металлических листов в горизонтальном положении.
  2. Короткое замыкание работает, как следует из названия — сварочная проволока контактирует с основным металлом, быстро повторяясь, много раз в секунду. Поскольку в процессе сварки образуется небольшое количество брызг, этот метод можно использовать в любом положении сварки.
  3. Распылительный перенос передает крошечные капельки расплавленного металла с такой устойчивостью, что обеспечивает устойчивую контактную дуговую сварку во время процесса.Несмотря на то, что этот метод приводит к небольшому разбрызгиванию, его лучше всего использовать на толстых и плоских горизонтальных предметах.
  4. Импульсное распыление очень похоже на распыление, но использует импульс сильного и слабого тока для обеспечения периодов микроохлаждения. Благодаря такому типу поставки этот процесс можно использовать для обработки металлических листов различной толщины и практически во всех положениях сварки. Обратите внимание, что когда мы используем термин «охлаждение» при описании импульсного распыления, моменты более низкого напряжения, которые обеспечивают более холодный сварной шов, по-прежнему составляют несколько тысяч градусов по Фаренгейту.Он считается более холодным по сравнению с высоковольтной частью цикла. При любой сварке используются экстремальные температуры.

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW / TIG)

Сварка вместе толстых секций нержавеющей стали или цветных металлов является наиболее распространенным применением этого метода. Это процесс дуговой сварки, в котором для создания сварного шва используется фиксированный плавящийся вольфрамовый электрод. Этот процесс занимает гораздо больше времени, чем сварка MIG, дуговой сваркой стержнем или порошковой проволокой.

Температуры плавления цветных металлов значительно различаются, поэтому необходимо соблюдать осторожность при определении состава основного металла.И нержавеющая сталь, и сталь содержат железо, однако, чтобы считаться нержавеющей сталью, металл должен содержать не менее 11% хрома. Углеродистая сталь плавится при температуре от 2600 до 2800 градусов F.

Присутствие 11% хрома в нержавеющей стали сужает этот температурный диапазон до отметки 2750 +/- градусов F. Но ничто не свидетельствует о сварочных навыках лучше, чем умение сваривать алюминий TIG. Этот навык требует твердой руки, натренированного взгляда и художественного чутья, чтобы создать гладкий, потрясающий сварной шов.


Дуговая сварка экранированного металла (SMAW)

При использовании этого особого типа сварки сварщик следует ручному процессу сварки штангой. Палка использует электрический ток для образования дуги между палкой и соединяемыми металлами.

Часто используется при строительстве стальных конструкций и в промышленном производстве для сварки чугуна, стали и использования открытой V-образной канавки при сварке труб из низкоуглеродистой стали.

Жизненно важно, чтобы сварщик уметь сваривать до такой степени, при которой его работа может пройти испытание на изгиб разрушающего типа. Хотя дуговая сварка защищенным металлом используется для соединения углеродистой стали, легированных сталей, нержавеющей стали, чугуна и высокопрочного чугуна, ее также можно использовать для обработки некоторых цветных металлов, таких как никель и медь. Редко используется на алюминии.


Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Этот метод был разработан как альтернатива сварке под защитным экраном. Полуавтоматическая дуговая сварка часто используется в строительных проектах благодаря высокой скорости сварки и портативности.Этот метод имеет множество переменных, что делает его применимым в различных сварочных проектах. Переменные часто зависят от модели используемого сварочного аппарата и от того, какой тип проволоки был выбран для применения.

Гибкость увеличивается за счет множества рабочих углов, уровней напряжения, используемой полярности, а также скорости подачи проволоки. Из-за возможности более высоких скоростей сварки вновь соединенный металл остывает быстрее. Если сварщик использует порошковую проволоку, он или она должны следить за пористостью сварного соединения.

Дуговую сварку порошковой проволокой лучше всего использовать на открытом воздухе или под промышленными вентиляционными колпаками из-за большого количества дыма и дыма, образующихся в процессе сварки.


Обучение и трудоустройство в промышленности

Вышеупомянутые четыре типа сварки обычно используются в большинстве промышленных и строительных приложений и обеспечивают множество полезных и востребованных навыков. Каждый требует значительной практики и знаний. Программа Lincoln Tech Welding Technology обучает выпускников необходимым навыкам и знаниям, чтобы начать карьеру в этой области.

Узнайте, как сваривать в девяти центрах Lincoln Tech

Если вы готовы узнать больше о сварочной отрасли и подумываете о том, чтобы стать сварщиком, посетите одну из девяти школ сварки Lincoln Tech, расположенных в Восточном Виндзоре, штат Коннектикут; Денвер, Колорадо; Гранд-Прери, Техас; Индианаполис, Индиана; Колумбия, Мэриленд; Саут-Плейнфилд, штат Нью-Джерси; Мелроуз, Иллинойс; Нэшвилл, Теннесси; и Махва, штат Нью-Джерси.

Недостаток навыков дает возможность трудоустройства

Обладая большим опытом в этих сварочных технологиях, выпускники могут увидеть много возможностей, открывающихся перед ними, когда они начнут искать работу.Сварщики часто ищут работу на производстве, в коммерческом строительстве, горнодобывающей промышленности, сельском хозяйстве, оптовой торговле, художественных ограждениях, а также в ремонте и обслуживании оборудования. Разнообразие применения этого навыка открывает прекрасные возможности для трудоустройства.

Деформация сварного шва

Начинающие сварщики и даже более опытные обычно борются с проблемой деформации сварного шва (деформации опорной плиты, вызванной теплом от сварочной дуги). Деформация доставляет проблемы по ряду причин, но одна из наиболее важных — это возможное создание сварного шва, который не является конструктивно прочным.Эта статья поможет определить, что такое деформация сварного шва, а затем даст практическое представление о причинах деформации, эффектах усадки в различных типах сварных сборок и о том, как ее контролировать, и, наконец, рассмотрит методы борьбы с деформацией.

Что такое сварная деформация?
Деформация сварного шва возникает в результате расширения и сжатия металла шва и прилегающего основного металла во время цикла нагрева и охлаждения процесса сварки. Выполнение всей сварки на одной стороне детали вызовет гораздо большую деформацию, чем при чередовании сварных швов с одной стороны на другую.Во время этого цикла нагрева и охлаждения многие факторы влияют на усадку металла и приводят к деформации, например, физические и механические свойства, которые изменяются при воздействии тепла. Например, по мере увеличения температуры области сварного шва предел текучести, эластичность и теплопроводность стального листа уменьшаются, а тепловое расширение и удельная теплоемкость увеличиваются (рис. 3-1). Эти изменения, в свою очередь, влияют на тепловой поток и равномерность распределения тепла.

Фиг.3-1. Изменения свойств стали при повышении температуры усложняют анализ того, что происходит во время цикла сварки, и, таким образом, понимание факторов, способствующих деформации сварного шва.


Причины деформации
Чтобы понять, как и почему возникает деформация во время нагрева и охлаждения металла, рассмотрим стальной стержень, показанный на рис. 3-2. Поскольку стержень нагревается равномерно, он расширяется во всех направлениях, как показано на рис.3-2 (а). Когда металл остывает до комнатной температуры, он равномерно сжимается до своих первоначальных размеров.

Рис. 3-2. Если стальной стержень равномерно нагревается, когда он не закреплен, как в (a), он будет расширяться во всех направлениях и вернется к своим исходным размерам при охлаждении. Если его удерживать, как в (б), во время нагрева, он может расширяться только в вертикальном направлении — становиться толще. При охлаждении деформированный стержень сжимается равномерно, как показано на (c), и, таким образом, деформируется постоянно.Это упрощенное объяснение основной причины деформации сварочных узлов.


Но если стальной стержень удерживается — как в тисках — во время нагрева, как показано на рис. 3-2 (b), боковое расширение не может произойти. Но поскольку во время нагрева должно происходить объемное расширение, стержень расширяется в вертикальном направлении (по толщине) и становится толще. Когда деформированный стержень вернется к комнатной температуре, он все равно будет стремиться к равномерному сжатию во всех направлениях, как показано на рис.3-2 (в). Планка стала короче, но толще. Он был постоянно деформирован или искажен. (Для упрощения на рисунках показано, что это искажение проявляется только в толщине. Но на самом деле, длина изменяется аналогичным образом.)

В сварном шве эти же силы расширения и сжатия действуют на металл шва и основной металл. По мере того, как металл шва затвердевает и плавится с основным металлом, он максимально расширяется. При охлаждении он пытается сжаться до объема, который обычно занимал бы при более низкой температуре, но этому препятствует соседний основной металл.Из-за этого внутри сварного шва и прилегающего основного металла возникают напряжения. В этот момент сварной шов растягивается (или деформируется) и истончается, таким образом подстраиваясь под требования к объему при более низкой температуре. Но только те напряжения, которые превышают предел текучести металла шва, снимаются этим деформированием. К тому времени, когда сварной шов достигнет комнатной температуры (при условии полного удержания основного металла, так что он не может двигаться), сварной шов будет содержать заблокированные растягивающие напряжения, примерно равные пределу текучести металла.Если ограничители (зажимы, удерживающие заготовку, или противодействующая сила усадки) снимаются, остаточные напряжения частично снимаются, поскольку они заставляют основной металл перемещаться, таким образом искажая сварную конструкцию.



Контроль усадки — что можно сделать, чтобы минимизировать деформацию

Чтобы предотвратить или минимизировать деформацию сварного шва, как при проектировании, так и во время сварки должны использоваться методы, позволяющие преодолеть эффекты цикла нагрева и охлаждения. Усадку нельзя предотвратить, но можно контролировать.Для минимизации деформации, вызванной усадкой, можно использовать несколько способов:

1. Не допускать чрезмерной сварки
Чем больше металла помещено в соединение, тем больше силы усадки. Правильный выбор размера сварного шва в соответствии с требованиями соединения не только сводит к минимуму деформацию, но также экономит металл и время сварного шва. Количество сварочного металла в угловом шве может быть минимизировано за счет использования плоского или слегка выпуклого валика, а в стыковом шве за счет надлежащей подготовки кромок и подгонки. Избыток металла сварного шва в сильно выпуклом валике не увеличивает допустимую прочность при работе с кодом, но увеличивает силы усадки.

При сварке толстого листа (толщиной более 1 дюйма) снятие фаски или даже двойное снятие фаски может сэкономить значительное количество металла шва, что автоматически приводит к гораздо меньшим искажениям.

В общем, если деформация не является проблемой, выберите наиболее экономичный стык. Если деформация представляет собой проблему, выберите либо соединение, в котором сварочные напряжения уравновешивают друг друга, либо соединение, требующее наименьшего количества сварочного металла.

2. Используйте прерывистую сварку
Другой способ минимизировать количество металла сварного шва — использовать прерывистые, а не непрерывные сварные швы там, где это возможно, как показано на рис.3-7 (в). Например, для прикрепления ребер жесткости к пластине прерывистые сварные швы могут уменьшить металл сварного шва на целых 75 процентов, но при этом обеспечить необходимую прочность.

Рис. 3-7 Искажения можно предотвратить или свести к минимуму с помощью методов, которые нейтрализуют — или конструктивно используют — эффекты цикла нагрева и охлаждения.


3. Используйте как можно меньше сварочных проходов

Меньше проходов с большими электродами, рис.3-7 (d), предпочтительнее большего количества проходов с небольшими электродами, когда поперечная деформация может быть проблемой. Усадка, вызываемая каждым проходом, имеет тенденцию к накоплению, тем самым увеличивая общую усадку при использовании большого количества проходов.

4. Поместите сварные швы рядом с нейтральной осью
Деформация сведена к минимуму за счет меньшего воздействия усилий усадки, вынуждающих пластины смещаться. Рисунок 3-7 (e) иллюстрирует это. Как конструкция сварного изделия, так и последовательность сварки могут быть эффективно использованы для контроля деформации.

Рис. 3-7 Искажения можно предотвратить или свести к минимуму с помощью методов, которые нейтрализуют — или конструктивно используют — эффекты цикла нагрева и охлаждения.


5. Уравновешивание сварных швов вокруг нейтральной оси

Эта практика, показанная на рис. 3-7 (f), компенсирует одну силу усадки с другой, чтобы эффективно минимизировать деформацию сварного соединения. Здесь также важны конструкция сборки и правильная последовательность сварки.

6. Используйте сварку с обратным шагом
В технике с обратным шагом общая последовательность сварки может быть, скажем, слева направо, но каждый сегмент валика наносится справа налево, как показано на рис. 3-7 (g). При размещении каждого сегмента борта нагретые края расширяются, что временно разделяет пластины в точке B. Но по мере того, как тепло перемещается через пластину к точке C, расширение вдоль внешних кромок CD снова сближает пластины. Это разделение наиболее заметно при укладке первой бусинки. С последовательными валиками пластины расширяются все меньше и меньше из-за ограничений предыдущих сварных швов. Обратный шаг может быть эффективным не во всех случаях, и его нельзя экономично использовать при автоматической сварке.

Рис. 3-7 Искажения можно предотвратить или свести к минимуму с помощью методов, которые нейтрализуют — или конструктивно используют — эффекты цикла нагрева и охлаждения.


7. Предвидеть силы усадки
Предварительная установка деталей (на первый взгляд я подумал, что это относится к потолочному или вертикальному сварочному положению, что не так) перед сваркой, чтобы сделать усадку конструктивной работой .Несколько предварительно настроенных таким образом узлов показаны на рис. 3-7 (h). Требуемая величина предварительной усадки для выравнивания пластин может быть определена с помощью нескольких пробных сварных швов.

Предварительный изгиб, предварительная установка или предварительное сжатие свариваемых деталей, рис. 3-7 (i), является простым примером использования противодействующих механических сил для противодействия деформации из-за сварки. Верхняя часть канавки сварного шва, которая будет содержать основную часть металла шва, удлиняется при предварительной установке пластин. Таким образом, готовый сварной шов немного длиннее, чем если бы он был выполнен на плоской пластине.Когда зажимы отпускаются после сварки, пластины возвращаются к плоской форме, позволяя сварному шву снимать свои продольные усадочные напряжения за счет укорачивания до прямой линии. Эти два действия совпадают, и сварные пластины приобретают желаемую плоскостность.

Другой распространенной практикой для уравновешивания сил усадки является расположение идентичных сварных деталей вплотную друг к другу (рис. 3-7 (j)), плотно прижимая их друг к другу. Сварные швы на обоих узлах завершены, и им дают остыть перед отпусканием зажимов. Предварительную гибку можно комбинировать с этим методом, вставляя клинья в подходящие места между деталями перед зажимом.

В частности, в тяжелых сварных конструкциях жесткость элементов и их расположение относительно друг друга могут обеспечивать необходимые уравновешивающие силы. Если эти естественные уравновешивающие силы отсутствуют, необходимо использовать другие средства для противодействия силам усадки в металле сварного шва. Это может быть достигнуто путем уравновешивания одной силы усадки с другой или путем создания противодействующей силы посредством крепления.Противодействующими силами могут быть: другие силы усадки; сдерживающие силы, создаваемые зажимами, зажимными приспособлениями или приспособлениями; сдерживающие силы, возникающие из-за расположения элементов в сборке; или сила прогиба элемента под действием силы тяжести.

8. Планируйте последовательность сварки
Хорошо спланированная последовательность сварки включает размещение сварочного металла в разных точках сборки таким образом, чтобы при усадке конструкции в одном месте она противодействовала усилиям усадки уже сделанных сварных швов. Примером этого является сварка поочередно с обеих сторон от нейтральной оси при выполнении полного шва с проплавлением и канавкой в ​​стыковом соединении, как показано на рис. 3-7 (k). Другой пример, угловой сварной шов, состоит из прерывистых сварных швов в соответствии с последовательностями, показанными на рис. 3-7 (l). В этих примерах усадка в сварном шве № 1 уравновешивается усадкой в ​​сварном шве № 2.

Рис. 3-7 Искажения можно предотвратить или свести к минимуму с помощью методов, которые нейтрализуют — или конструктивно используют — эффекты цикла нагрева и охлаждения.


Зажимы, зажимные приспособления и приспособления, которые фиксируют детали в желаемом положении и удерживают их до завершения сварки, вероятно, являются наиболее широко используемыми средствами контроля деформации в небольших сборках или компонентах. Ранее в этом разделе упоминалось, что сдерживающая сила, создаваемая зажимами, увеличивает внутренние напряжения в сварной конструкции до тех пор, пока не будет достигнут предел текучести металла сварного шва. Для типичных сварных швов на низкоуглеродистой пластине этот уровень напряжения составляет примерно 45 000 фунтов на квадратный дюйм.Можно ожидать, что это напряжение вызовет значительное движение или деформацию после снятия сварной детали с зажимного приспособления или зажимов. Однако этого не происходит, поскольку деформация (сжатие единицы) от этого напряжения очень мала по сравнению с величиной движения, которое могло бы произойти, если бы во время сварки не использовалось ограничение.

9. Устранение усилий усадки после сварки
Упрочнение — это один из способов противодействовать силам усадки сварного шва при его охлаждении. По сути, упрочнение борта растягивает его и делает его тоньше, тем самым снимая (за счет пластической деформации) напряжения, вызванные сжатием при охлаждении металла.Но использовать этот метод нужно с осторожностью. Например, корневой валик никогда не следует задирать из-за опасности скрыть трещину или вызвать ее. Как правило, упрочнение не допускается на последнем проходе из-за возможности перекрытия трещины и нарушения контроля, а также из-за нежелательного эффекта деформационного упрочнения. Таким образом, полезность этого метода ограничена, даже несмотря на то, что были случаи, когда межпроходное упрочнение оказывалось единственным решением проблемы деформации или растрескивания.Прежде чем использовать упрочнение в работе, необходимо получить инженерное разрешение.

Другой метод устранения сил усадки — это снятие термического напряжения — контролируемый нагрев сварного соединения до повышенной температуры с последующим контролируемым охлаждением. Иногда два идентичных сварных изделия зажимают вплотную друг к другу, сваривают, а затем снимают напряжение, удерживая их в этом прямом состоянии. Таким образом сводятся к минимуму остаточные напряжения, которые могут деформировать сварные детали.

10.Минимизация времени сварки
Поскольку во время сварки происходят сложные циклы нагрева и охлаждения, а также время, необходимое для передачи тепла, фактор времени влияет на искажение. В общем, желательно закончить сварку быстро, прежде чем большой объем окружающего металла нагреется и расширится. Таким образом, используемый процесс сварки, тип и размер электрода, сварочный ток и скорость перемещения влияют на степень усадки и деформации сварного изделия. Использование механизированного сварочного оборудования сокращает время сварки и количество металла, подверженного нагреву и, как следствие, деформации.Например, для нанесения сварного шва заданного размера на толстую пластину с помощью процесса, работающего при 175 А, 25 В и 3 дюйм / мин, требуется 87 500 джоулей энергии на погонный дюйм сварного шва (также известное как подвод тепла). Для сварного шва примерно такого же размера, полученного с помощью процесса, работающего при 310 А, 35 В и 8 дюйм / мин, требуется 81400 джоулей на погонный дюйм. Сварной шов, выполненный с более высоким тепловложением, обычно приводит к большей деформации. (примечание: я не хочу использовать слова «чрезмерно» и «больше, чем необходимо», потому что размер сварного шва, по сути, зависит от подводимого тепла.Как правило, размер углового сварного шва (в дюймах) равен квадратному корню из количества подводимой теплоты (кДж / дюйм), деленному на 500. Таким образом, эти два сварных шва, скорее всего, имеют разные размеры.

Другие методы контроля искажений

Приспособление с водяным охлаждением
Были разработаны различные методы контроля деформации на определенных сварных деталях. Например, при сварке листового металла приспособление с водяным охлаждением (рис. 3-33) полезно для отвода тепла от свариваемых компонентов.Медные трубки припаиваются или припаиваются к медным удерживающим зажимам, а вода циркулирует по трубам во время сварки. Сдерживание зажимов также помогает минимизировать искажения.

Рис. 3-33 Приспособление с водяным охлаждением для быстрого отвода тепла при сварке мета-листа.


Strongback

«Strongback» — еще один полезный метод контроля деформации при стыковой сварке пластин, как показано на рис. 3-34 (а). Зажимы привариваются к краю одной пластины, а под зажимы вбиваются клинья, чтобы выравнивать края и удерживать их во время сварки.

Рис. 3-34 Различные приспособления для защиты от деформации при стыковой сварке.


Термическое снятие напряжения

За исключением особых случаев, снятие напряжения путем нагрева не используется для исправления деформации. Однако бывают случаи, когда снятие напряжений необходимо, чтобы предотвратить дальнейшую деформацию до того, как сварка будет завершена.


Резюме: Контрольный список для минимизации искажений
Следуйте этому контрольному списку, чтобы свести к минимуму искажения при проектировании и изготовлении сварных соединений:

Не допускайте чрезмерной сварки
Контрольная подгонка
Используйте прерывистые сварные швы, где это возможно и в соответствии с требованиями проекта.
Используйте наименьший размер полки, допустимый при угловой сварке.
Для сварных швов с разделкой кромок используйте соединения, которые минимизируют объем металла сварного шва. Используйте двусторонние соединения вместо односторонних.
Приваривайте попеременно с обеих сторон соединения, если это возможно, с помощью многопроходных сварных швов.
Используйте минимальное количество сварочных проходов.
Используйте процедуры с низким тепловложением.Обычно это означает высокую производительность наплавки и более высокую скорость перемещения.
Используйте сварочные позиционеры для достижения максимального количества сварки в плоском положении. Плоское положение позволяет использовать электроды большого диаметра и сварочные процедуры с высокой скоростью наплавки

Уравновесить сварные швы вокруг нейтральной оси элемента
Распределить сварочное тепло как можно более равномерно посредством запланированной последовательности сварки и расположения сварного шва. свободная часть элемента
Используйте зажимы, приспособления и упоры для поддержания подгонки и выравнивания
Предварительно согните элементы или предварительно установите соединения, чтобы дать усадке вернуть их в соответствие другие вокруг нейтральной оси секции

Следование этим методам поможет минимизировать эффекты деформации и остаточных напряжений.

3 Стандартные методы сварки нержавеющей стали

Процесс сварки нержавеющей стали варьируется в зависимости от толщины и отделки материала, а также использования готового продукта. Хотя существует множество методов сварки нержавеющей стали, есть три, которые чаще всего используются сварщиками в Соединенных Штатах. К этим методам сварки нержавеющей стали относятся сварка TIG, контактная сварка и сварка MIG.
Это сварка TIG, контактная сварка и сварка MIG.Продолжайте читать, чтобы узнать больше о каждом.

1. Сварка TIG или дуговая сварка вольфрамовым электродом

Предлагая высокое качество, универсальность и долговечность, TIG является наиболее часто используемым процессом сварки нержавеющей стали. Этот процесс сварки обеспечивает низкое тепловложение, что делает его идеальным для обработки тонких материалов. Газ аргон часто смешивают с другими газами, в зависимости от потребностей конкретного проекта, включая гелий, водород и азот. Чтобы предотвратить окисление и повысить устойчивость к коррозии, можно использовать процесс односторонней сварки, создавая инертную газовую защиту между внутренними и внешними сварными швами.

2. Контактная или точечная сварка

Контактная или «точечная» сварка, как ее часто называют, — один из самых экономичных видов сварки. Оборудование для контактной сварки (RW) невероятно универсально, что означает, что его можно использовать как в небольших, так и в крупных проектах.

RW использует электрический ток для нагрева истертых металлических кромок и их склейки. Этот тип сварки исключительно эффективен для металла с низкой температурой плавления, поскольку его можно адаптировать для предотвращения деформации металла.

3.

Сварка МИГ или газовая сварка металла на переменном токе Сварка

MIG — это полуавтоматический процесс, который при правильном выполнении обеспечивает прочное соединение двух кусков нержавеющей стали. В этом процессе используется защитный газ, богатый аргоном, и сплошной проволочный электрод.

Сварка

MIG популярна, потому что она позволяет сварщику использовать импульсный источник тока, который может облегчить сварку труднодоступных мест на сложных проектах из нержавеющей стали. Смеси других газов, в том числе с гелием, кислородом и углекислым газом, часто используются для стабилизации дуги и улучшения качества сварного шва.

Какой метод сварки нержавеющей стали лучше всего?

Выбор правильного метода сварки нержавеющей стали на самом деле зависит от того, какие качества вы ищете. Если вы ищете более доступный сварной шов, то лучше всего подойдет точечная сварка. Но если материал, с которым мы работаем, тонкий, то лучшим выбором может быть сварка TIG или газо-вольфрамовая дуга.

В All-Type Welding and Fabrication, Inc. наша команда экспертов по сварке оценит материалы, возможности и стиль отделки, которые вы хотите использовать для каждого проекта, чтобы определить, какой метод сварки будет наиболее эффективным для данной задачи.

Обладая обширными знаниями в области сварки и многолетним опытом работы, компания ATWF может выбрать и реализовать для вас лучший метод сварки нержавеющей стали. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить расценки, узнать больше о нашем процессе и получить все ответы, которые вы ищете.

Сварочные материалы — Проектирование зданий

Сварка — это процесс соединения металлов и термопластов посредством коалесценции. Это экономичный и эффективный процесс для создания прочных стыков между двумя или более частями.Присадочные металлы плавятся во время сварки, создавая прочное соединение. Флюс обычно используется для создания газовой защиты вокруг сварочной ванны для предотвращения окисления горячих металлов. Флюс обычно действует как раскислитель, предотвращая образование пористости в сварочной ванне. Флюс и присадочный металл вместе известны как сварочные материалы .

Штучный электрод, порошковая проволока, сплошная проволока, проволока SAW и флюсы — вот некоторые из сварочных материалов , используемых в процессе сварки.Однако флюс не является частью окончательного сварного шва и поэтому «теряется» в процессе сварки.

Рост сварочной отрасли во многом зависит от мирового потребления стали.

Сварка находит применение в ряде отраслей, таких как; строительство, автомобили и транспорт, судостроение, электроэнергетика, нефть и газ. Мировой рынок сварочных материалов , по прогнозам, продемонстрирует высокий рост благодаря позитивным прогнозам для отраслей конечного использования, таких как автомобилестроение и транспорт, судостроение и строительство.Однако медленное внедрение передовых технологий, особенно в развивающихся странах, представляет угрозу этому росту.

Основными тенденциями, положительно влияющими на рост рынка, являются новые разрабатываемые технологии, в частности, технологии, предназначенные для сварки толстых металлических деталей. Кроме того, рынок сварочных материалов движется в сторону автоматизации различных этапов процесса сварки, и ожидается, что разработка роботов и программного обеспечения для автоматизации положительно повлияет на рост.

Сварочные материалы подразделяются на сегменты в зависимости от техники сварки, типа сварочного материала , отрасли конечного использования и региона.

Расходные материалы для сварки подразделяются на:

  • Дуговая сварка.
  • Сварка сопротивлением.
  • Кислородная сварка.
  • Ультразвуковая сварка.
  • Прочие (лазерная сварка и т. Д.).

Сварочные материалы Типы включают:

  • Электроды стержневые.
  • Жесткие провода.
  • Порошковые проволоки.
  • Проволока SAW.
  • Флюсы.
  • Прочие (включая газы и т. Д.).

В 2014 году сегмент стержневых электродов доминировал на мировом рынке сварочных материалов , за ним следовал сегмент сплошной проволоки. Однако прогнозируется, что сегмент сплошной проволоки и стержневых электродов потеряет долю из-за растущей популярности сегмента проволоки на ПАВ и порошковой проволоки.

Экранированные детали аппарата для дуговой сварки металла и процесс

SMAW (дуговая сварка защищенным металлом) — это процесс сварки, в котором источником тепла является электрический ток.Это тепло является результатом преобразования электроэнергии, которая преобразуется в тепло, когда электрод прикреплен к основному металлу. Встреча электрода и основного металла вызовет ионный обмен.

Дуговая сварка экранированным металлом SMAW (tes.com)

Процесс дуговой сварки экранированного металла имеет три типа полярности, первый — это переменный ток (AC), постоянный ток с обратной полярностью (DCRP) и постоянный ток с прямой полярностью (DCSP). Для типа машины SMAW имеет три вида тока: машины постоянного тока (DC), машины с переменным током (AC), машины с комбинацией постоянного тока (DC) и переменного тока (AC).Посмотреть процесс плавления электрода можно на этой картинке.

Процесс дуговой сварки защищенного металла (Википедия)

Детали аппарата для дуговой сварки экранированным металлом и порядок действий:

Детали машин SMAW:

  1. Аппарат
    Аппарат для дуговой сварки экранированного металла — основная часть этого процесса, потому что без аппарата мы, конечно, не сможем выполнять сварочный процесс.
  2. Кабель электрода
    Функция Кабель электрода соединяет ток от сварочного аппарата с электродом, который мы используем для сварки основного металла.
  3. Massa Cable
    Имеет функцию подключения тока от станка к основному металлу, после прикосновения к основному металлу и электроду начинается процесс сварки.
  4. Сварочный источник питания
    Должен работать для подачи тока от источника к сварочному аппарату.
  5. Управление током
    Для управляющего токового выхода, который использует для процесса сварки, большой или маленький, зависящий от тока тип формы или толщины материала (основного металла).
  6. Держатель электрода
    Для удержания электрода, упрощающего процесс сварки.Другая сторона держателя также имеет функцию подачи электрического тока на электроды.
  7. Земляная скоба
    Для соединения машины с основным металлом.
  8. Переключатель
    Для включения и выключения сварочного аппарата.
  9. Электрод
    В качестве присадочного металла после завершения процесса сварки электрод будет заменен металлом сварного шва. Электрод имеет флюс, который защищает сталь от плавления в процессе сварки.
Детали аппарата для дуговой сварки экранированного металла (abuv.тк)

SMAW Welding можно использовать для любых сварных швов или положений сварки. С другой стороны, мы используем этот процесс для подводной сварки, но инструменты должны быть снова в комплекте, пригодными для подводной сварки. Если мы не будем следовать процедуре, это может привести к несчастному случаю, например, поражению электрическим током или другим видам несчастных случаев.

См .: Сварочный аппарат TIG

Преимущества и недостатки Сварка SMAW:

У

SMAW есть преимущества и недостатки, этим и объясняются.

Преимущества дуговой сварки экранированного металла:
  • Может использоваться для сварки всех типов соединений.
  • SMAW может использовать все положения сварки.
  • Нам не нужен газ для защиты расплавленного металла шва.
  • Не требует особой подготовки перед сваркой.
Недостатки Дуговая сварка экранированного металла:
  • Мы должны очистить шлак после завершения процесса сварки.
  • Есть брызги.
  • Один электрод может произвести сварку металла толщиной от десяти до пятнадцати сантиметров.
  • Скорость не может быть высокой, потому что мы должны изменить электрод.

Объяснение того, что такое дуговая сварка экранированного металла и обработка вышеуказанного, мы можем получить из различных источников. Если вы хотите добавить подписи, укажите их в поле для комментариев или в существующих контактах на этой странице.

Кольцевая сварка трубопроводов | все о трубопроводах

Основой конструкции трубопровода является кольцевая сварка линейных труб, то есть чем выше скорость сварки, тем больше прогресс.Процесс кольцевой сварки (ссылка 1) включает в себя сварку магистральных трубопроводов, сварку врезок и ремонтную сварку трубопроводов. Однако кольцевая сварка трубопровода создает множество дополнительных проблем по сравнению с обычной заводской сваркой или сваркой труб на заводе, поскольку она должна выполняться под надзором Матери-природы.


Рост трубопроводной индустрии потребовал использования стали более высокой прочности и трубопроводных труб большего размера для общей экономической жизнеспособности различных проектов.Различные разработки и усовершенствования, достигнутые в процессах кольцевой сварки трубопроводных труб, позволили трубопроводщикам мечтать о более длинных и больших трубопроводах из стали с высокой прочностью на разрыв.

Примечание: Эта статья посвящена исключительно процессу кольцевой сварки при строительстве трубопроводов. Целевые читатели — это профессионалы, которые участвуют в сварочных процессах трубопроводов, но не являются экспертами, поскольку в этой статье рассматривается сварка углеводородных трубопроводов с высоты птичьего полета и не рассматриваются мельчайшие детали.

Скорость наплавки: Скорость наплавки металла шва с помощью данного электрода или сварочной проволоки, обычно выражается в фунтах / час или кг / час. Он основан на непрерывном производстве, без учета времени на остановку / запуск / очистку или установку новых электродов. Скорость наплавки прямо пропорциональна используемому сварочному току.
  • На машине постоянного тока — увеличение силы тока увеличивает скорость наплавки
  • Для машины постоянного напряжения — увеличение скорости подачи проволоки увеличивает скорость наплавки

Эффективность наплавки: Зависимость веса наплавленного металла шва от веса электрода, израсходованного при сварке. В основном определяется в процентах, например 100 кг покрытых электродов с КПД 65% дают 65 кг наплавленного металла шва.

Сварка под гору: Если направление движения электрода противодействует силе силы тяжести, то метод сварки называется сваркой под гору. Обычно считается, что продвижение в гору делает сустав более прочным, но имеет более высокий потенциал прожига.

Сварка под уклон: Если направление движения электрода направлено навстречу силе тяжести, то этот метод называется сваркой под уклон.Процесс сварки на спуске очень чувствителен к параметрам сварки и требует более жесткого контроля, поскольку небольшое отклонение может привести к появлению шлаковых включений и отсутствию дефектов проникновения.

При выборе способа сварки, являющегося основой конструкции трубопровода, необходимо учитывать следующее:
  • Материал линейной трубы: С развитием высококачественной стали современная трубопроводная промышленность использует линейные трубы с минимальным пределом текучести более 56000 фунтов на квадратный дюйм (т. е.е. Gr. X56), который в основном состоит из микролегированной (поз. 2) стали. Поскольку прочность трубопроводов увеличивается за счет микролегирования, также увеличивается подверженность водородному растрескиванию (HIC) трубопроводных труб в зоне термического влияния (HAZ). Хотя, трубопроводы до материала Gr. X65 успешно сваривается методом SMAW с использованием целлюлозных электродов (поз. 3) с предварительным нагревом или без него, однако для сварки труб из материала марки X70 с предварительным нагревом концов труб перед сваркой до температуры 120 o от C до 140 o C (от 250 o F до 290 o F) необходимо для предотвращения HIC, в то время как целлюлозные электроды можно использовать для кольцевой сварки.

    Рекомендуется использовать процессы сварки с низким содержанием водорода (H 2 ) или GMAW для сварки труб из материалов класса X80 или более высоких. Однако процесс SMAW с использованием основных электродов (электроды с низким / очень низким содержанием водорода) может использоваться для сварки труб из материала класса X80 только с надлежащим обдумыванием.

  • Диаметр и толщина стенки: Для изготовления труб большого диаметра и / или толстостенных трубопроводов требуется больший объем сварного шва, или, другими словами, более высокая скорость наплавки металла шва.Этого можно добиться за счет автоматизации процесса кольцевой сварки. Все сварочные процессы, применяемые при строительстве трубопроводов, кроме процесса сварки SMAW, можно автоматизировать. Для магистральных трубопроводов необходимо использовать полуавтоматический, механизированный и автоматический режимы сварочного процесса или их комбинацию для повышения производительности и своевременного завершения проекта. Автоматическая сварка может применяться на трубах с толщиной стенки ≥ 13,0 мм и диаметром ≥ 24 дюймов (610 мм) для повышения производительности сварки.
    Размер трубы (NPS) Количество сварных швов в день на бригаду сварщиков
    Сварочный автомат Полуавтоматическая / ручная Сварка
    323,8 мм (12,75 дюйма) 60
    457. 0 мм (18 дюймов) 50
    610,0 мм (24 дюйма) 60 40 б
    910,0 мм (36 дюймов) 45 26 б
    1219.0 мм (48 дюймов) 35 20 б
    1422,0 мм (56 дюймов) 20 8 б
    Примечания:
    1. Все проходит ручной сваркой.
    2. Корневой проход и горячий проход выполняются вручную, а остальные проходы — в полуавтоматическом режиме.

  • Место сварки: Кольцевая сварка трубопровода выполняется на месте в том месте, через которое проходит трубопровод i.е. пустыня, тропический лес, зона вечной мерзлоты или на трубоукладочной барже в случае подводных трубопроводов. Следовательно, перед выбором процесса сварки также необходимо учитывать температуру окружающей среды, влажность и т. Д. Для выполнения сварки труб при отрицательных или близких к отрицательных температурах температурах требуется предварительный нагрев труб минимум до 16 o ° C для предотвращения теплового удара в ЗТВ. Если место находится в тропических лесах или в месте с высокой влажностью, например, на барже, работающей недалеко от побережья Индии или Африки, использование электродов с низким содержанием водорода приводит к пористости. В таких условиях обычный целлюлозный электрод, которому для стабилизации дуги требуется влага, дает более прочный сварной шов, чем электрод с низким содержанием водорода. Если другие требования не позволяют избежать использования электрода с низким содержанием водорода, электроды необходимо прокалить, чтобы снизить их влажность перед сваркой.

    Иногда трубопроводы должны быть проложены в существующей траншее, когда зазор вокруг трубы недостаточен для перемещения сварочного автомата по всей длине трубопроводов.В таких условиях можно использовать ручной или полуавтоматический процесс.

  • Срок строительства / производительность: Строительство трубопроводов, как правило, страдает от нехватки времени. Жесткий график строительства требует более быстрой прокладки трубопровода, что требует более высокой производительности при минимальном объеме ремонта. На шельфе продолжительность строительства становится прямо пропорциональной капитальным затратам проекта, так как расходы на баржу, развернутую для строительства, основаны на дневных ставках.Таким образом, за ходом строительства трубопроводов в основном следят по количеству стыков (сварных швов) в день. Поэтому магистральная сварка была разработана как процесс массового производства. Заводская фаска на концах труб для поддержки процесса сварки под уклон для более быстрой сварки является нормой для трубопроводов.

    На большинстве трубоукладочных барж используется полностью автоматический процесс сварки (GMAW) для сварки линейных труб для достижения более высокой скорости сварки и минимального ремонта. Следует соблюдать осторожность при выборе фаски на конце трубы для труб, которые предполагается сваривать с помощью автоматической сварки, так как разные автоматические сварочные аппараты требуют разных типов фаски на концах труб для надлежащего сплавления.В связи с этим на барже иногда выполняется снятие фаски с труб. Скорость ремонта может резко возрасти, если на сварочных автоматах не будут задействованы обученные операторы.

    Процесс SMAW имеет наименьшую производительность, а процесс SAW — максимальную скорость наплавки металла шва. На мегабаржах-трубоукладчиках, где трубы подаются в линию обжига после двойного, тройного или четверного соединения, для экономии времени применяется дуговая сварка под флюсом для соединения секции труб перед подачей в линию обжига.

  • Свойства сварного шва: Кольцевые сварные швы на участке трубопровода могут попадать под автомобильный / железнодорожный переезд, стояки или свободный пролет подводной лодки, которые подвергаются циклической нагрузке. Кроме того, закладочные напряжения в трубопроводе во время установки могут привести к деформации сварного шва (намотка). В случае, если рабочая жидкость вызывает коррозию, металл сварного шва также должен противостоять такому разложению.

    Кольцевой сварной шов в углеводородных трубопроводах должен соответствовать всем требованиям с точки зрения минимальной прочности на растяжение, усталостной прочности, свойств предотвращения разрушения, коррозионной стойкости, твердости, пластичности и т. Д., Равных или превышающих основной металл трубы. Аттестация процедуры кольцевой сварки должна включать испытания этих свойств сварного шва и зоны термического влияния концов труб. Поэтому при выборе процесса сварки, электрода и других параметров сварки необходимо заранее учитывать эти требования.

  • Качество (с точки зрения надежности и скорости ремонта): Качественные сварные швы, гарантирующие надежность и низкие темпы ремонта, имеют решающее значение при строительстве трубопроводов. Низкое качество сварных швов не только препятствует реализации проекта, но и снижает надежность всей трубопроводной системы. Часто трубопроводы прокладывают в самых удаленных местах. Кольцевая сварка трубопровода должна соответствовать самым высоким параметрам качества, так как после того, как трубопровод будет проложен и монтажная площадка будет демонтирована с этого места, становится очень трудно подойти к месту для любого ремонта в будущем.

    В случае повреждения трубопровода не только потеря значительных доходов и нанесение ущерба окружающей среде, но и утечка создает потенциальную опасность для местного населения. Небольшая авария может пошатнуть доверие местных жителей. Это значительно затруднит реализацию будущих проектов. Высокая надежность трубопроводов по сравнению с другими видами транспорта является отличительным признаком этой изначально высокой инфраструктуры капитальных затрат. Следовательно, процесс сварки должен быть выбран таким, чтобы кольцевые сварные швы (ссылка 1) были высокого качества, чтобы обеспечить более надежные трубопроводные системы.

  • HSE (Здоровье, безопасность и окружающая среда): Процесс сварки, вне зависимости от его сложности, приводит к множеству различных проблем со здоровьем, безопасностью и окружающей средой. Дым и газ, выделяемые во время процесса сварки, содержат оксиды азота (NO x ), диоксиды / монооксиды углерода, озон (O 3 ), защитные газы, такие как аргон (Ar), гелий (He) и т. Д.и очень мелкие частицы, которые вредны не только для здоровья сварщиков, но и для окружающей среды. Недостаток пригодного для дыхания воздуха в замкнутых пространствах — одна из самых распространенных причин несчастных случаев. Вытяжные вентиляторы должны быть развернуты для предотвращения скопления вредных паров в сварочных шкафах. Кроме того, из-за горячей обработки, связанной с процессом сварки, следует проявлять огромную осторожность, чтобы избежать любого взрыва или пожара из-за близости к легковоспламеняющемуся материалу, особенно если сварочные работы выполняются рядом с существующими установками для работы с углеводородами.В случае сварочных соединений с существующими линиями, существующие линии должны быть должным образом очищены и промыты, чтобы сделать их свободными от углеводородов до начала сварки. Если в процессе сварки используется источник высокого напряжения / тока, то электрические провода должны быть новыми и подходящими по назначению, без стыков или с минимальным количеством стыков. В случае использования газовых баллонов стандартная рабочая процедура (СОП) должна обеспечивать надлежащее хранение и обращение с такими баллонами, чтобы предотвратить несчастный случай из-за любого акта небрежности.
  • Стоимость: Экономика сварки играет наиболее важную роль при выборе процесса и спецификации процесса сварки для кольцевой сварки. Стоимость одного и того же сварного шва может быть разной в зависимости от выбора:
    • Скорость наплавки
    • Эффективность наплавки
    • Процесс сварки (SMAW, GMAW, FCAW, SAW)
    • Совместная конструкция
    • Сварочный объем
    • Фактор времени дуги

    Стоимость сварки стыка можно оценить по следующей формуле:
    Общая стоимость сварного шва = Общая стоимость времени дуги + Стоимость без дугового времени + Стоимость присадочного металла
    = Общее время дуги можно рассчитать следующим образом:
    • Определение объема наплавленного металла
    • Определение скорости наплавки для данного процесса
    • Расчет общего времени, необходимого для сварки
    + Факторы, влияющие на время отсутствия дуги:
    • Промежуточная очистка
    • Замена электрода
    • Изменение положения сварщика
    • Подготовка сварного шва
    • Крепление / прихватка
    + Требуемый объем сварного шва в зависимости от:
    • Конструкция соединения × эффективность наплавки

  • Направление хода сварного шва (вниз и вверх): Направление хода сварного шва — одна из важнейших переменных при сварке трубопровода.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.