- Инспектору по сварке
- Что такое аргонодуговая сварка, какова ее технология? Виды сварки в среде аргона
- Что такое аргонодуговая сварка
- ГОСТы
- Виды аргоновой сварки
- Виды оборудования
- Технология
- Необходимое оборудование
- Этапы выполнения
- Что влияет на качество и размеры сварного шва
- Режимы
- Преимущества и недостатки
- Безопасность при сварке
Инспектору по сварке
Инспектор по сварке – это инспектор, который проводит контроль от хранения сварочных и основных материалов до контроля проведения неразрушающих испытаний на уже готовом сварном изделии. Я подготовил для Вас целую серию статей, в которых постарался вкратце изложить суть задачи инспектора по сварке. В данной статье познакомимся с классификацией основных способов сварки, с принципами основных способов электродуговой сварки плавлением и с международными кодами и аббревиатурами для основных процессов сварки.
Классификация основных способов сварки
Сварка является одним из процессов соединения материалов. Как указано ниже, все существующие способы сварки могут быть разделены на две основные группы:
- сварку плавлением: газовая, электрическая дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная и др.;
- сварку давлением: контактная, трением, диффузионная, ультразвуком и др.
Сварка плавлением осуществляется плавлением кромок соединяемых деталей и присадочного материала с образованием общей сварочной ванны. Сварное соединение образуется без внешних усилий.
Сварка давлением осуществляется посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями с применением внешних усилий.
Принципы основных способов электродуговой сварки плавлением
Электрическая дуговая сварка – источником тепла является электрическая дуга. К этому виду сварки относится: ручная дуговая сварка покрытыми электродами (ММА), электродуговая сварка в среде защитных газов (МИГ/МАГ и ТИГ), электродуговая сварка под флюсом, плазменная сварка и другие способы сварки.
Газовая сварка — химический способ сварки плавлением, источником нагрева металла которой является тепловая энергия, получаемая в результате химического процесса сгорания газообразного (или парообразного) горючего в смеси с кислородом. Сварной шов формируется за счет основного и присадочного металлов, расплавленных газовым пламенем.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами (ММА). Источником нагрева металла является электрическая дуга. Сварной шов формируется за счет расплавленного основного и электродного металлов.
Механизированная дуговая сварка плавящимся электродом в защитном газе (МИГ/МАГ). Источником нагрева металла является электрическая дуга. Сварной шов формируется за счет расплавленного основного металла и металла электродной проволоки (сплошного сечения или порошковой).
Дуговая сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в инертном газе. Источником нагрева металла является электрическая дуга. Сварной шов формируется либо только за счет расплавленного основного металла, либо также и за счет металла присадочной проволоки.
Международные коды и аббревиатура для основных процессов сварки
Виды (способы) сварки для металлов, согласно РД
РД — ручная дуговая сварка покрытыми электродами (111);
РДВ — ванная ручная дуговая сварка покрытыми электродами;
РАД — ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом (141);
МАДП — механизированная аргонодуговая сварка плавящимся электродом
МП — механизированная сварка плавящимся электродом в среде актив-
ных газов и смесях (135);
ААД — автоматическая аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
АПГ — автоматическая сварка плавящимся электродом в среде активных
ААДП — автоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом;
АФ — автоматическая сварка под флюсом (12);
МФ — механизированная сварка под флюсом;
МФВ — ванная механизированная сварка под флюсом;
МПС — механизированная сварка самозащитной порошковой проволокой
МПГ — механизированная сварка порошковой проволокой в среде актив-
МПСВ — ванная механизированная сварка самозащитной порошковой
МСОД — механизированная сварка открытой дугой легированной
П — плазменная сварка (15);
ЭШ — электрошлаковая сварка;
ЭЛ — электронно-лучевая сварка;
Г — газовая сварка (311);
РДН — ручная дуговая наплавка покрытыми электродами;
РАДН — ручная аргонодуговая наплавка;
ААДН — автоматическая аргонодуговая наплавка;
АФЛН — автоматическая наплавка ленточным электродом под флюсом;
АФПН — автоматическая наплавка проволочным электродом под флюсом.
КТС – контактно-точечная сварка;
КСС – контактная стыковая сварка сопротивлением;
КСО – контактная стыковая сварка оплавлением;
ВЧС – высокочастотная сварка;
Условные обозначения положений сварки:
Н1 (РА) — нижнее стыковое и в “лодочку”;
Н2 (РВ) — нижнее тавровое;
Г (РС) — горизонтальное;
П1 (РЕ) — потолочное стыковое;
П2 (PD) — потолочное тавровое;
В1 (PF) — вертикальное снизу вверх;
В2 (PG) — вертикальное сверху вниз;
Н45 (H-L045) — наклонное под углом 45 градусов.
Источник
Что такое аргонодуговая сварка, какова ее технология? Виды сварки в среде аргона
Одной из разновидностей сварки является процесс, который проводится в защитном газе. Аргонодуговая сварка – дуговая сварка, в рамках которой в качестве защитного газа выступает аргон.
Что такое аргонодуговая сварка
Нередко возникает необходимость сварить пластичные материалы, которые не соединяются при обычных видах сварки. Например, медь, алюминий, титан и пр. Для создания прочной и неразъемной конструкции из указанных металлов может применяться сварка аргоном.
Аргонодуговая сварка проходит в среде инертного газа – аргона. Именно поэтому так и называется данный сварочный процесс.
Использование такого газа, как аргон, в процессе соединения деталей обусловлено необходимостью защиты от окисления за счет соприкосновения с кислородом. Аргон тяжелее и плотнее воздуха на 38%, он покрывает сварочную зону и не допускает кислород в зону с сопрягаемыми поверхностями.
Под воздействием кислорода серьезно страдает качество сварных швов, а алюминий может воспламениться. Именно поэтому и используется аргон.
Помимо аргона, при дуговой сварке применяются иные газы, создающие изоляционную среду. Это гелий, активный азот, водород, двуокись углерода.
ГОСТы
При использовании данного способа необходимо учитывать следующие законодательные нормативы и стандарты:
- ГОСТ 5.917-71. Горелки ручные для аргонодуговой сварки;
- ГОСТ 14771-76. Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные;
- ГОСТ 18130-79. Полуавтоматы для дуговой сварки плавящимся электродом;
- ГОСТ 14806-80. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры;
- ГОСТ 2246-70. Проволока стальная сварочная. ТУ;
- ГОСТ 23949-80. Электроды вольфрамовые сварочные неплавящиеся;
- ГОСТ 10157-79. Аргон газообразный и жидкий. ТУ;
- ГОСТ 7871-75. Проволока сварочная из алюминия и алюминиевых сплавов;
- ГОСТ 13821-77. Выпрямители однопостовые с падающими внешними характеристиками для дуговой сварки.
Виды аргоновой сварки
Различают несколько разновидностей аргоновой сварки. Она может проводиться такими способами:
- Ручными.
- Полуавтоматическими.
- Автоматическими.
В основе классификации, помимо степени автоматизации процесса, лежат виды используемых электродов.
Электроды бывают плавящиеся и неплавящиеся. Примером последнего электрода выступает тугоплавкая вольфрамовая проволока, которая позволяет обеспечить надежное соединение деталей, даже если они по своему типу относятся к разнородным материалам. Реже применяется графит.
Электроды производятся с разными диаметрами и материалами для отличающихся свариваемых металлов.
Таким образом, различают такие виды аргоновой сварки, как:
- Ручная – с использованием неплавящегося электрода (этот вид маркируется как РАД).
- Автоматическая – с использованием неплавящихся электродов (маркируется как ААД).
- Автоматическая – с использованием плавящихся электродов (маркировка – ААДП).
Наибольшее распространение сегодня приобрели два способа сварки — ААД и РАД.
Использование плавящихся электродов возможно только в автоматическом режиме. Для этого применяются особые установки и аппараты, которые сваривают спецгорелкой, оснащенной электродвигателем, который передает проволоку из катушки. Плавящийся электрод одновременно используется для поджога и выступает паяльным материалом. Проводник в процессе поджога плавится и предоставляет массу для шва.
Схема аргонодуговой сварки
Автоматическая аргонодуговая сварка в основном применяется только на различных промышленных предприятиях (в частности, по производству металлоконструкций, для сварки в стационарных и монтажных условиях медных шин), что связано с дороговизной автоматических установок и сложностью их настройки. Гораздо проще сварить несколько деталей вручную, но если требуется высокая производительность, то без оборудования не обойтись.
Виды оборудования
Для аргонодуговой сварки может применяться 4 типа оборудования:
- Ручная сварка предполагает, что сварщик своими руками должен держать горелку и присадочную проволоку.
- Механизированный вариант, при котором сварщик держит горелку, а подача проволоки осуществляется механизированным способом.
- Автоматическая аргонодуговая сварка – при данном способе реализации процесса сварщик не нужен, он заменяется оператором, который следит за процессом, потому что подача горелки и присадочной проволоки производится в автоматической режиме.
- Роботизированный сварочный процесс – в данном случае не нужен ни сварщик, не оператор, вся процедура производится в рамках программы, которая полностью отвечает за процесс производства.
Технология
Рассмотрим технологию аргоновой сварки на основе ручной с неплавящимся электродом.
Необходимое оборудование
Сварочное оборудование включает в свой состав:
- Сварочный аппарат любого типа для дуговой сварки с напряжением 60-70 вольт.
- Силовой контактор, который подает напряжение от сварочного материала на горелку.
- Осциллятор – прибор, преобразующий сетевое напряжение в 220 вольт и частотой колебания в 50 ГЦ в напряжение 2000-6000 вольт. Указанные параметры тока позволяют легко сформировать дугу.
- Горелка керамическая.
- Устройство для обдува сварной зоны аргоном.
- Баллон для аргона.
- Электрод и присадочная проволока.
Примерная стоимость сварочных аппаратов на Яндекс.маркет
В качестве дополнительных опций может выступать регулятор времени по обдуву аргонов, шланги и фитинги и пр.
Если требуется рассчитать экономическую эффективность дуговой сварки в защитном газе, то, помимо стоимости самого сварочного аппарата, нужно учесть цену расходных материалов: присадочных прутков, проволоки, аргона в баллонах, шлангов с разными размерами и пр.
Присадочная проволока производится из различных материалов: алюминиевых, чугунных, нержавеющих, медных и пр.
Примерная стоимость сварочной проволоки на Яндекс.маркет
Аргон подается из специальных баллонов со стандартным рабочим давлением 150 АМ. Баллоны бывают различного объема: на 5,10,20,40 литров и пр. Именно газ выступает основным и наиболее дорогим расходным материалом при данной сварке.
Примерная стоимость баллонов с аргоном разных объемов на Яндекс.маркет
Шланги, фитинги и прочие детали для работы часто изнашиваются, поэтому они подлежат периодической замене.
Также нельзя забывать, что для проведения работ нужны средства индивидуальной защиты: перчатки, маска, роба.
Этапы выполнения
При выполнении аргонодуговой ручной сварки необходимо придерживаться следующего алгоритма действий:
- Настроить сварочный режим.
- Очистить соединяемые металлы.
- Включить на рукоятке горелки кнопку для подачи защитного газа в сварную зону (горелку следует взять в правую руку). Это нужно сделать примерно за 20 секунд до начала сварки. Присадочная проволока должна быть в левой руке.
- Горелка опускается так, чтобы между электродом и поверхностями осталось расстояние до 2 мм. Электрод из горелки должен вставляться в горелку, чтобы на поверхности оставался стержень длиной не более 5 мм.
- Включить сварочный аппарат и передать напряжение на электрод. Между ним и металлом возникает дуга, а из горелки подается в зону сварки аргон. Присадочная проволока под действием электрической дуги расплавляется и покрывает зазор.
- Осуществить медленное движение вдоль шва.
Электрод желательно не зажигать при помощи соприкосновения со свариваемыми металлами, как при обычной сварке, для этого используется осциллятор (он подает высоковольтные импульсы для зажигания дуги). Без него вольфрамовый электрод загрязняется.
Что влияет на качество и размеры сварного шва
Для правильной сварки нужно соблюдение четырех базовых принципов:
- Правильные настройки: для удержания нужной дуги необходимо отрегулировать подачу газа, тока, прута и пр.
- Мастерство сварщика, которое гарантирует непрерывное создание качественного шва.
- Правильно организованное рабочее место. В данном случае важно наличие жаропрочного стола, возможность фиксации детали, хорошая вентиляция и пр.
- Правильная настройка оборудования для работы.
Знание определенных правил при сварке аргоном позволяет добиться высокого качества сварного шва:
- Для создания узкого и глубокого шва стоит придерживаться только продольного движения электрода и горелки. Любые поперечные движения и отклонения уменьшат качество соединения. Поэтому в процессе сварки нужна аккуратность и внимание сварщика.
- Чем длиннее сварочная дуга, тем шире получается шов и меньше его глубина. В конечном итоге от этого снижается качество соединения. Поэтому в процессе рекомендовано как можно ближе держать неплавящийся электрод к стыку.
- Подачу присадочной проволоки нужно производить как можно более равномерно и плавно, резкая подача недопустима.
- Газ лучше подавать с противоположной стороны сварочной дорожки. Это, конечно, увеличит его расход, но существенно увеличит качество.
- Присадочная проволока вместе с электродом обязательно должны находиться в сварочной зоне, прикрытой аргоном, чтобы не допускать сюда азот и кислород.
- Проволока подается перед горелкой с электродом под углом, что обеспечивает ровность шва и небольшую его ширину.
- Важно достигать хороших значений проплавленности. В аргонодуговой сварке она определяется по визуальному осмотру шва: если он округлый и выпуклый, то это свидетельство недостаточного проплавления поверхности.
- Сварка под аргоном не должна начинаться и заканчиваться резко, иначе будет открыт доступ кислорода и азота в сварную зону. Рекомендуется начать сварку через 15-20 секунд после подачи инертного газа, а заканчивать за 7-10 секунд до выключения горелки. Это требуется, чтобы материал успел кристаллизоваться в среде аргона без воздействия кислорода.
- Перед тем как сварить большие изделия, нужно сделать пробные швы на небольших заготовках или на неважном участке.
Перед началом работы металлические изделий необходимо очистить и обезжирить.
Для снижения финансовых затрат на сварку можно использовать не только чистый аргон, но и его смесь с иными газами.
Режимы
Сварка под аргоном пройдет максимально качественно при правильном выборе ее оптимального режима. Выбор режима основывается на следующих составляющих:
- свойства свариваемых металлов. Они определяют выбор направления подачи тока и полярности. Например, для сварки стальных конструкций применяется постоянный ток прямой полярности, для сварки алюминия и бериллия – постоянный ток с обратной полярностью;
- сила тока. Она выбирается на основе диаметра электрода, который применяет сварщик; на основе типа металла для сварки, толщины металлов и из полярности. Например, для сварки титана режим работы определяется по следующим параметрам, из которых следует, что чем толще соединяемый металл, тем больший диаметр должен быть у вольфрамовых электродов:
Толщина материала | Диаметр электрода, мм | Сила тока, А |
от 0,3 до 0,7 | 1,6 | 40 |
от 0,8 до 1,2 | 1,6 | от 60 до 80 |
от 1,5 до 2,0 | 2 | от 80 до 120 |
от 2,5 до 3,5 | 3 | от 150 до 200 |
- длина сварочной дуги. От нее зависит напряжение (как отмечалось, длина дуги напрямую влияет на качество шва);
- расход газа зависит от силы и равномерности его подачи горелкой. Специалисты рекомендуют избегать пульсаций.
Преимущества и недостатки
Аргонодуговая сварка обладает своими преимуществами и недостатками. Ключевыми достоинствами ее являются:
- Процесс обеспечивает невысокую температуру нагрева. Это сохраняет форму и размеры заготовок.
- Инертность аргона обеспечивает высокую защиту сварной зоны.
- Процесс сварки предельно простой и ему легко обучиться (хотя без обучения приступать к сварке не представляется возможным).
- В процессе применяется дуга с высокой мощностью, что обеспечивает оперативность сварки.
- Технология позволяет соединить разные разновидности металлов, которые невозможно скрепить другими способами.
- Требуется редкая замена электродов.
Высокое качество получаемых аргонодуговой сваркой сварочных швов позволяет применять метод в отраслях, в которых высока потребность в качественной сварке металлов. В частности, способ допускается применять и нашел распространение в авиационной, атомной, пищевой промышленности, медицине, машиностроении.
Дополнительными преимуществами автоматической сварки является оперативность при соединении нескольких деталей, а также исключение фактора человеческих ошибок. Для обслуживания такой установки требуется минимальное количество персонала.
Недостатками процесса является сложное сварочное оборудование, в котором сложно провести настройку режимов. Это ограничивает использование метода новичками: от сварщика требуются опыт и сноровка. Когда в процессе соединения нужна высокоамперная дуга, то сварщику необходимо продумать дополнительное охлаждение стыков.
Также нужно обеспечить хорошую защиту от ветра и сквозняка, чтобы не потерять аргоновую защиту, что усложняет практическое применение метода. Поэтому такую работу рекомендовано выполнять в закрытых помещениях. При ручном способе ограничением метода является низкая стоимость выполнения работ.
Ограничением в применении автоматической установки является невозможность сварить любые нестандартные швы, дороговизна техники, ограничения по параметрам настройки, при сбое в работе аппарата бракованной может стать вся партия изделий.
Еще один недостаток способа – высокая стоимость аргона. На практике сварщики иногда заменяют его гелием и углекислым газом, но подобная замена возможна не всегда: все зависит от типа металла, который предстоит сварить.
Безопасность при сварке
Практически все правила безопасности по проведению сварки в аргоне касаются предварительной подготовки к процессу. Вероятность возникновения опасной ситуации минимальна при правильной подготовке. Приведем базовые принципы для обеспечения безопасности при сварке аргонным способом:
- Специалист не вправе проводить настроечные и ремонтные процедуры при работающем аппарате.
- От источника газа до источника огня должно быть как минимум 10 метров.
- При автоматической сварке не допускается проведение никаких манипуляций. Это может не только нарушить технологию, но и навредить здоровью.
- Перед началом работ требуется проверить заземление сварочного аппарата, надежность крепления шланга для подачи аргона и воды (если предполагается охлаждение горелки водой), проверить пломбы на манометрах, резьбу на накидных гайках, изоляцию рукоятки держателя.
- На аппаратах автоматической сварки со стороны сварщика устанавливают откидной щиток со светофильтром. Электропроводка и трубки заключаются в общий резиновый шланг. Горелки не должны иметь открытых токоведущих частей.
- Рукоятки горелок покрывают материалом и щитком, защищающими руки сварщика от ожогов.
- В процессе сварки некоторых металлов (в частности, меди и алюминия) выделяются ядовитые газы, поэтому в помещении должна быть обеспечена хорошая вентиляция, или организована подача воздуха.
- В исключительных ситуациях проводить работу следует в противогазе. Для того чтобы избежать ожоги горячим алюминием, на горизонтальных швах используют формовочные прокладки, а на вертикальных – подвижные шторки.
- Очистку присадок из алюминия в растворе едкого натра следует проводить с использованием резиновых перчаток и очков для защиты.
Таким образом, аргонодуговая сварка позволяет качественно сварить металлы особого типа, которые невозможно соединить другими способами. Это алюминий, медь и цветные металлы. При стандартной сварке получить качественный и надежный шов для соединения тугоплавких заготовок не представляется возможным. Особенностью сварки является ее проведение в среде защитного газа. Аргон обеспечивает надежную защиту сварочной зоны от влияния внешних неблагоприятных факторов.
Источник