Способы зажигания дуги при работе адс

Автоматическая дуговая сварка

Автоматизация и механизация процесса дуговой электросварки может быть признана одной из важнейших задач современной сварочной техники. Ручная дуговая сварка слишком трудоемка, требует большого количества квалифицированных кадров, сравнительно дорога, и, естественно, не может обеспечить однородность продукции, а так как последующий контроль качества сварки затруднителен, недостаточно надежен и не всегда выполним, то доверие к качеству сварки снижается и заведомо уменьшаются допускаемые напряжения для сварных швов.
В автоматизации дуговой электросварки за последние годы достигнуты такие успехи, что уже сейчас этот процесс по степени автоматизации основных операций может считаться одним из наиболее передовых и прогрессивных технологических процессов металлообработки.
Автоматизации хорошо поддаются все основные виды дуговой сварки. По степени механизации процесса различают автоматы и полуавтоматы; в последних сохраняется еще значительная доля ручного труда.

Для осуществления автоматической сварки требуется целый комплекс машин, механизмов и приспособлений, составляющих автоматическую установку для дуговой сварки. Устройство, производящее зажигание дуги, подачу электродов по мере сгорания и обеспечивающее устойчивое горение дуги, называется автоматической головкой для дуговой сварки, или дуговым автоматом. Наиболее важное промышленное значение имеют автоматы для сварки плавким металлическим электродом (рис. 81). Вместо отдельных коротких электродов, применяемых в процессе ручной сварки, при автоматической сварке используется электродная проволока большой длины, в мотках или бухтах, сматываемая механизмом автомата и подаваемая в зону дуги по мере ее плавления.

Проволока подается через передаточный механизм и ведущие ролики небольшим приводным электродвигателем автомата. Пройдя ведущие ролики, а также часто и правильный механизм, устра-няющий кривизну и придающий сматываемой с бухты проволоке прямолинейность, она поступает в мундштук или токоподвод автомата, где прижимается к токоведущим контактам и скользит по ним, проводя сварочный ток, питающий дугу. Расстояние от токоподводящих контактов до дуги невелико (несколько сантиметров), поэтому автомат работает как бы коротким непрерывно возобновляемым электродом. Это является важным преимуществом автомата, так как уменьшается нагрев проволоки джоулевым теплом и создается возможность применения очень высоких плотностей тока в электродной проволоке без ее перегрева. Подача проволоки производится автоматически со скоростью ее плавления, поэтому длина дуги при сгорании проволоки остается приблизительно постоянной. Многие автоматы также автоматически производят зажигание дуги в начале сварки и повторное зажигание при случайном обрыве в процессе работы. Регулирование процесса сварки в автомате может быть осуществлено различными путями. Например, можно связать скорость подачи электродной проволоки с напряжением дуги и ее длиной. При нормальной длине дуги и нормальном ее напряжении автомат подает проволоку со скоростью, равной примерно скорости ее плавления; при уменьшении длины дуги скорость подачи проволоки уменьшается, вследствие чего длина дуги и ее напряжение возрастают и устанавливаются их нормальные значения.
При случайном увеличении длины дуги скорость подачи проволоки возрастает и длина дуги, а вместе с тем и ее напряжение уменьшаются до нормальной заданной величины.
При коротком замыкании, когда напряжение дуги падает почти до нуля, направление подачи электродов меняется, т. е. электрод не подается вперед к основному металлу, а отдергивается назад, и конец электрода удаляется от основного металла. После включения автомата, когда конец электрода еще не касался изделия и дуга отсутствует, напряжение между электродом и изделием равно полному напряжению холостого хода источника тока. Это напряжение выше нормального напряжения дуги, и потому электрод подается вперед, к изделию. Когда конец электрода касается изделия и замыкает накоротко дуговой промежуток, происходит реверсирование подачи е зажигание дуги. Если при отрыве электрода дуга не загорится, описанный процесс повторяют. После зажигания дуги начинается подача электрода вперед к изделию с изменениями скорости подачи соответственно напряжению дуги. Таким образом, длина дуги поддерживается автоматически постоянной с точностью, недоступной для ручной сварки. Современные автоматы поддерживают напряжение дуги с точностью до 0,5 В, что соответствует точности поддержания длины дуги ±0,2-0,3 мм.
Дуговой автомат представляет собой автоматический регулятор, поддерживающий постоянство режима дуговой сварки по возможности независимо от воздействия внешних и случайных возмущающих факторов.
В основу регулирования работы дугового автомата с плавящимся металлическим электродом могут быть положены различные принципы. В настоящее время существует два основных вида дуговых автоматов с плавящимся электродом, различных по принципу регулирования: 1) автоматы с регулированием электриче-ских величин; 2) автоматы с постоянной скоростью подачи электрода.
В автоматах первого типа регулируемой является какая-либо электрическая величина сварочной дуги, регулирующей величиной — скорость подачей электрода. Регулируемой величиной могут служить напряжение, той»или мощность дуги и т. д. В современных автоматах за регулируемую величину принимают обычно напряжение дуги. В сварочной дуге напряжение практически не зависит от силы тока, зависит только от длины дуги, изменяясь пропорционально изменениям длины: U = a+bL.
При наличии автомата, поддерживающего постоянство напряжения дуги, длина дуги останется постоянной и процесс сварки сохранит нормальный характер. Таким образом, регулирование постоянства напряжения дуги эквивалентно регулированию постоянства ее длины. На протяжении десятков лет дуговые автоматы для плавящегося электрода строились только с автоматическим регулированием постоянства напряжения дуги. В. И. Дятлов впервые предложил новый принцип устройства дуговых автоматов для подачи электрода с постоянной скоростью, не зависящей от напряжения дуги или каких-либо других факто-ров. Он впервые обратил внимание на саморегулирование дуги при сварке плавящимся электродом, исследовал это явление и предложил использовать в дуговых автоматах. В ряде случаев саморегулирование дуги протекает настолько интенсивно, что нет необходимости в применении довольно сложных схем автоматического регулирования дуги, — достаточно непрерывно подавать электрод в дугу с постоянной скоростью, равной скорости его плавления.
Саморегулирование дуги вызывается тем, что скорость плавления электрода изменяется с изменением длины дуги: с увеличением длины дуги уменьшается скорость плавления, с уменьшением длины дуги эта скорость увеличивается. При постоянной скорости подачи электрода случайное изменение длины дуги вызывает изменение скорости плавления электрода, направленное на восстановление первоначальной длины дуги.
На интенсивность процесса саморегулирования, помимо других факторов, наиболее сильное влияние оказывают плотность сварочного тока в электроде и форма внешней характеристики источника сварочного тока. При недостаточных плотностях тока саморегулирование протекает так медленно, что начавшееся случайное укорочение дуги часто приводило к короткому замыканию, а удлинение — к обрыву дуги раньше чем в процессе саморегулирования успевала восстановиться нормальная длина дуги. С уве-личением плотности тока быстро возрастает скорость плавления электродной проволоки и интенсивность процесса саморегулирования.
Например, для стальной электродной проволоки при небольших плотностях тока 15-25 а/мм2, дающих скорость плавления электродной проволоки 0,5-1 м/мин, обязательно требуется автоматическое регулирование дуги и постоянная скорость подачи электродной проволоки не может быть использована для этих режимов работы автоматов. При плотностях тока 30-50 а/мм2 и скорости подачи проволоки 1-2 м/мин могут быть использованы как автоматическое регулирование, так и постоянная скорость подачи. Для плотностей тока 50-100 а/мм2 и выше и скоростей подачи проволоки 2-6 м/мин все преимущества — при постоянной скорости подачи. В связи с тенденцией в современной технике к повышению плотностей тока при автоматической сварке быстро возрастает применение автоматов с постоянной скоростью подачи, и этот тип автоматов становится наиболее распространенным. Очень большое значение для саморегулирования дуги имеет форма внешней характеристики источника тока, питающего дугу.

Выше излагались требования к характеристикам источников тока, действительные для сварочного тока небольших плотностей, применяемого при ручной или автоматической сварке. При высоких плотностях тока и постоянной скорости подачи саморегулирование протекает наиболее интенсивно при пологих характеристиках источника тока и лучшие результаты дают источники тока с постоянным напряжением, а в некоторых случаях целесообразны уже не падающие, а возрастающие внешние характеристики, когда напряжение возрастает с увеличением тока.
Дуговой автомат поддерживает горение дуги и подает электродную проволоку. Для получения сварного шва необходимо перемещать дугу по линии сварки. В зависимости от способа перемещения дуги различают подвесные автоматы, самоходные автоматы и сварочные тракторы. Подвесной автомат не имеет механизма перемещения, оно производится отдельным устройством. Перемещаться может изделие при неподвижном автомате (так обычно выполняются круговые швы) или же автомат, установленный на самоходную тележку, вдоль изделия, например при сварке длинных прямолинейных швов. Возможно и одновременное перемещение автомата и изделия, удобное при выполнении некоторых криволинейных швов. У самоходных автоматов имеется механизм перемещения, конструктивно объединенный с автоматом. Самоходный автомат перемещается по специальному рельсовому пути.
Сварочным трактором называется легкий компактный самоходный автомат, перемещающийся непосредственно по поверхности свариваемого изделия или по легкому переносному рельсовому пути, укладываемому на поверхность изделия. Сварочные тракторы особенно удобны для сварки изделий больших размеров, таких, как корпусы судов, крупные резервуары и т. п.
Приведем краткое описание некоторых дуговых автоматов. В первую очередь рассмотрим автомат с регулированием напряжения, а тем самым и длины дуги за счет изменения скорости подачи электродной проволоки. Примером подобного достаточно совершенного автомата непрерывного действия может служить автомат АДС, изготовляемый заводом «Электрик».

Источник

Методика и тонкости работы при сварке покрытым электродом: режимы и техника ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка остаётся самой популярной среди профессионалов и любителей, благодаря ряду факторов: мобильность – для работы не требуются баллоны, газовые редукторы, шланги и другие дополнительные средства; универсальность – можно соединять между собой различные металлы и сплавы; простота освоения – технологические приёмы давно известны, доступно большое количество литературы, благодаря которой специалист с небольшим опытом сможет положить качественный шов.

Основы РДС. Плюсы и минусы

Создание неразъёмных конструкций при помощи РДС основано на расплавлении кромок деталей с одновременным заполнением сварочной ванны жидким металлом покрытого электрода. Защита осуществляется при участии обмазки, которая при нагревании закрывает рабочую зону плёнкой и смесью газов, вытесняя вредные примеси и кислород.

Благодаря этому, работы можно проводить как в помещении, так и на улице. Влияние ветра при этом минимально в отличие от сварки в среде защитных газов. Кроме самого сварочного аппарата и электродов, ничего не требуется, поэтому быстрое перемещение оборудование по площадке не вызывает трудностей.

Минусом можно считать сложность работы с вертикальными и потолочными швами, сварщику в этом случае требуется иметь некоторый опыт и соответствующую квалификацию.

Также отрицательным моментом признаётся низкая производительность труда по сравнению с применением полуавтоматического оборудования.

Три основных типа соединений

ГОСТ 5264-80 описывает все типы стандартных соединений, используемых на производстве. Если используются стыки, которые не описаны в перечне, то в сопроводительной документации (чертеже) конструктор делает сноску с обозначением параметров шва.

1. Стыковое – применяют при сварке листов, плоских деталей. Бывают: с отбортовкой кромок, с разделкой или без, на съёмной или постоянной подкладке.
2. Угловое – для соединения элементов, при котором кромка одного из них упирается в плоскость второго под углом, отличном от 0 градусов.
3. Нахлёсточное – используется при монтаже деталей, при этом сторона одной накладывается на плоскость другой.

Типы сварных соединений

Основная цель создания неразъёмного соединения – обеспечение достаточной прочности для эксплуатации металлоконструкции.

Как правильно выбрать диаметр электрода

Условно можно разделить толщины свариваемых деталей на три группы:

• тонкие – до 2 мм. Для работы выбирают электроды 2-3 мм;
• средние – от 2 до 20 мм. Используют электроды от 3 до 4 мм;
• толстые – свыше 20 мм. Корень шва может провариваться электродами 3-4 мм, а затем рекомендуется работать с пятимиллиметровыми.

Важно: при одном и том же токе тонкий электрод даёт больший провар основного металла, чем толстый. Но производительность работы снижается: приходится чаще их менять.

Для облегчения сварки в вертикальном и потолочном положениях лучше использовать электроды не толще 4 мм.

Примерная стоимость электродов на Яндекс.маркет

Принцип подбора сварочного тока

При выборе параметров сварки следует ориентироваться:

• на толщину металла;
• на диаметр электрода;
• на положения будущего шва – горизонтальное, вертикальное, потолочное.

Производители электродов размещают на упаковке таблицу с рекомендованными параметрами, но при сварке разных сплавов значения могут быть другими. Для более точного подбора тока лучше попробовать разные режимы на обрезках металла, ориентируясь на указанные в таблице.

При сварке в вертикальном положении ток уменьшают на 10-15%, а для создания потолочных швов – на 20-30%.

Два способа зажигания сварочной дуги

В начале работы нужно зажечь дугу. Для этого применяют два способа:

• постукиванием электрода об основной металл – нужно коснуться кончиком поверхности и при появлении столбика дуги отвести стержень на расстояние, при котором он будет устойчиво гореть;
• чирканьем – электрод нужно провести по металлу, как спичкой по боковине коробка до его загорания, и также отвести на нужное расстояние.

Важно: электроды, кончики которых покрыты графитом (в виде тёмно-серых колпачков), зажигаются легче.

В процессе сварки приходится отрывать стержень и прерывать процесс. Чтобы снова легко можно было зажечь электрод, нужно обломать выступающую обмазку для обнажения металлического стержня.

Скорость сварки. Длина дуги

Скорость сварки зависит от величины тока и диаметра электрода. Тонкие металлы следует варить быстро, чтобы избежать прожига. Толстые, наоборот, медленно для обеспечения хорошего провара. В каждом случае скорость ведения электрода определяется индивидуально.

Также влияние оказывает наклон стержня – углом вперёд, назад или под 90 градусов:

• углом вперёд – устанавливается наклон 30-50 градусов. Обеспечивается надёжная защита сварочной ванны. Если впереди образуется много шлака, то угол уменьшают. Глубина провара при этом способе минимальна;
• 90 градусов – степень проплавления деталей средняя. Применяют при невозможности вести электрод иным способом;
• углом назад – обеспечивается максимальный провар основного металла. Защитный шлак движется вслед за электродом, не мешая работе. Применяется чаще всего в нижнем положении, при создании корневых швов.

Длина дуги определяется расстоянием между кончиком электрода и кромками металла:

• короткая – в среднем 3-4 мм. Обеспечивается максимальное проплавление детали и устойчивое горение. Используется чаще всего;
• длинная – свыше 4 мм. Даёт минимальный провар. Поскольку дугу сложно удержать и при этом возникают трудности с формированием шва, от сварщика требуется опыт и высокая квалификация. Применяется при сварке тонких деталей во избежание прожогов.

Чтобы создавать качественные швы, нужна тренировка. Для этого рекомендуется перед проведением работ потренироваться на ненужных деталях, экспериментируя с настройками аппарата, скоростью ведения электрода и его положением относительно направления сварки.

Техника, основные приемы ручной дуговой сварки

При создании шва в нижнем положении применяются стандартные приёмы. Чаще всего применяют три:

1. Ведение электрода вдоль кромок с минимальными колебаниями – используют при сварке угловых соединений, стыковых и нахлёсточных, при монтаже труб (формирование коренного шва). При этом нужно захватывать кончиком обе кромки и не задерживать электрод в середине стыка.
2. Перемещение «ёлочкой» – применяется при сварке последующих швов (после корня) и облицовочных (наружных).
3. Способ «восьмёркой» – при таком способе происходит максимальное проплавление кромок, поскольку электрод задерживается на них. Годится для сварки толстых заготовок.

Если применяется сварка «ёлочкой» вертикальных швов, то возможны 2 варианта – полуокружности направлены либо вверх, либо вниз. В первом случае удобно поддерживать стекающий металл, но сложнее удержать дугу. Оптимальный способ выбирается исходя из предпочтений сварщика.

Какие хитрости используют сварщики

Для облегчения сварки в разных положениях применяются способы:

• использование подкладки – удобно для соединения тонких деталей. Подкладку можно удалить после работы, тогда лучше устанавливать медные пластины, которые не прилипнут к стали. Если убирать не нужно, то кладут обычные листовые обрезки. Так можно заплавлять ненужные отверстия, сваривать тонкие (0,8-1 мм) детали;
• сварка листов с помощью электрозаклёпок – в случае, когда не нужна герметичность соединений, можно просверлить в одном из листов отверстия диаметром 3-4 мм, наложить один на другой и заварить отверстия. Коробление деталей будет минимальным;
• если во время монтажа между деталями образовались крупные зазоры, то можно либо подложить в щели электрод без обмазки, либо разобрать элементы и произвести наплавку на торцы. Второй способ предпочтительнее;
• изменение полярности – при сварке тонких листов рекомендуется использовать обратную полярность (минус на заготовке) – риск прожечь деталь будет меньше. Для глубокого проплавления кромок варить лучше на прямой – минус на электроде. Важно обращать внимание на тип электродов, некоторые марки не допускают изменения полярности;
• сварка вертикальных швов сверху вниз – ряд производителей выпускает электроды, которыми можно варить в любых направлениях, в том числе на спуск. Пример: универсальные OK 46.00 (для обычных сталей), OK 61.20 (для нержавейки).

Чтобы избежать деформации детали после сварки, нужно правильно их собрать. По окончании прихватывания торцов металлоконструкция должна быть жёсткой.

Советы по выбору оборудования

До покупки аппарата нужно определить:

• какие работы требуется выполнять – для бытовых нужд достаточно приобрести небольшой инвертор, выдающий на выходе ток 190-200 ампер. Этого хватит для сварки листового металла, уголков, арматуры на даче или в гараже. Такие аппараты не требуют сети 380 вольт, удовлетворительно переносят просадки напряжения, их вес и габариты позволяют работать на высоте;
• толщины свариваемых деталей – чтобы соединять толстые заготовки, требуется профессиональное оборудование. На выходе потребуется большой ток – более 200-250 ампер. Особенно это важно для длительных операций: наплавок, создания габаритных конструкций. Но мощные аппараты вынудят оборудовать участок промышленным электрощитом с напряжением 380 В;
• требуется ли универсальный аппарат – если впоследствии нужно будет использовать аргонодуговую или полуавтоматическую сварку, то есть смысл обратить внимание на комбинированные инверторы: такие, которые позволяют подключать соответствующие горелки и газовое оборудование. Они стоят дороже, но позволят окупить себя благодаря выполнению множества вида работ.

Совет: рекомендуется приобретать аппараты фирм, зарекомендовавших себя на рынке. Важен срок гарантии производителя. Ряд компаний уверяет, что их продукция способна прослужить до 5 лет.

При покупке нужно обратить внимание на дополнительные функции:

1. Форсаж дуги – при скачках напряжения электроника самостоятельно увеличивает величину тока, уменьшая вероятность залипания электрода.
2. Защита от перегрева – внутри корпуса установлен датчик, отключающий аппарат при приближении температуры к критической. Благодаря этому предотвращается повреждение электронных элементов.
3. Горячий старт – облегчает зажигание электрода. В момент прикосновения к детали сварочный ток на короткое время увеличивается выше установленного значения, а затем уменьшается до нормального.

Примерная стоимость аппаратов для дуговой сварки на Яндекс.маркет

В комбинированных аппаратах число настроек может быть большим, но они касаются других режимов. В них имеется переключатель:

• MMA – обозначение ручной дуговой сварки (РДС);
• MIG – режим полуавтомата (ПА);
• TIG – аргонодуговая сварка (АДС).

В режиме РДС переключатели, касающиеся иных способов (ПА, АДС), работать не будут.

Получение качественных швов с применением РДС возможно при соблюдении технологий сварки. Нужно правильно подготовить детали: разделать кромки, подобрать тип и диаметр электродов, установить величину тока. Один из признаков хорошего шва – быстро отслаивающаяся шлаковая корка. В некоторых случаях она сама отделяется от поверхности после остывания. Сам шов должен быть чистым: без свищей, пор и подрезов.

Источник