В настоящее время ручная сварка дугой – это один из основных способов объединения нескольких металлических деталей. Активно используется при создании конструкций из металла. Сварка применяется также активно, как литье, штампование, прокат заготовок будущих металлических изделий или их частей. Благодаря ручной сварке с помощью дуги, удалось заменить дорогие и сложные в изготовлении металлические изделия, произведенные способом цельной штамповки. Итак, давайте рассмотрим принцип работы электрической сварки.Jelektrosvarka princip raboty

Как работает электросварка?

Как известно, металл плавится под воздействием высоких температур. Высокую температуру, которая нужна для расплавки основного металла (и электродного стержня), получают в процессе образования электрической дуги. Расплавленные металлы (электродные и основные), перемешиваются в образовавшийся во время процесса сварочной ванночке. После ее затвердевания получается сварной шов. Электрод, сделанный из стали, покрывается специальным веществом. При его плавлении создается защитный слой в виде той самой сварочной ванночки, которая состоит из шлака и облака из газов. Эта своеобразная защита необходима для того, чтобы уберечь будущий сварной шов от азота и других газов, которые содержатся в окружающей среде.

Для поддержания электрической дуги, электрод и свариваемую деталь подвергают воздействию высокого электрического напряжения. Это осуществляется с помощью особого электрического устройства. Во время воздействия высокой температуры дуги края деталей, подверженных сварке (в том числе и электрод), приобретают жидкую форму (просто говоря, плавятся). Во время этого процесса, появляется так называемая сварочная ванночка, которая первое время является расплавленной. Внутри дуги температура достигает 4 тыс. градусов, иногда бывает и выше. В этой ванночке материал электрода и изделия смешиваются, образуя сварной шов, шлак же, находящийся в расплавленном виде всплывает наверх. Тем самым образуется специальное защитное покрытие. Специальный трансформатор позволяет зажечь дугу и поддерживает ее устойчивое состояние. Такой трансформатор называется сварочным аппаратом.

Разновидности видов электрической сварки

На сегодняшний день электрическая сварка осуществляется посредством переменного и постоянного тока. При соединении металлических деталей и создании единой конструкции, используются специальные выпрямители (при сварке посредством постоянного тока). Кроме того, могут использовать разного рода преобразователи. Во время сваривания деталей посредством переменного тока используют особые сварочные трансформаторы. Эти устройства имеют особую конструкцию. Наиболее часто используется электросварка с использованием дуги. В этом случае, используется электрод, который плавится в этой дуге. Применяют такой вид сварки при соединении цветметаллов, чугунных и стальных деталей и т.д.

Некоторая информация о присадочной проволоке и электродах

Во время сварки посредством постоянного тока, получаемые сварные швы содержат малое количество брызг расплавленного и застывшего металла. Во время сварки применяют два вида электродов: плавкие и неплавкие (угольные). Когда работают с плавким электродом, то шов формируется благодаря расплавлению электрода. Если работа идет с угольным электродом, то плавится специальная присадочная проволока, вводящаяся вовнутрь сварочной ванночки. Во время ручной дуговой сварки, с вводом присадочной проволоки, края свариваемого изделия плотно состыкуются друг с другом.

Во время работы с неплавким электродом, дуга находится между угольным электродом и изделием, подлежащим сварке. Края свариваемого изделия и присадочная проволока достаточно сильно разогреваются и быстро плавятся. Образовавшаяся сварная ванночка содержит расплавленный металл. В процессе застывания, металл кристаллизуется и тем самым создает сварной шов. Метод сварки неплавким электродом прекрасно подойдет для сваривания цветметаллов, или же наплавки особенно твердых сплавов.

Во время работы с плавким электродом, электрод под воздействием температуры электрической дуги начинает плавиться вместе с подлежащим плавке изделием. Застывая, расплавленный металл формирует сварной шов. Метод популярен, и часто используется при ручной дуговой сварке. Однако, такой способ сварки имеет свои плюсы и минусы, о которых стоит поговорить ниже.

Плюсы и минусы ручной дуговой сварки

Для осуществления процесса сварки нужно приобрести специальное оборудование. От цены оборудования зависит и его функционал. Итак, вот основные функции, которые может выполнять хороший сварочный аппарат:

  • Сваривание материала в разных пространственных направлениях.
  • Сваривание материала в труднодоступных местах.
  • Быстрый переход между свариваемыми металлами.
  • Ручная электрическая дуговая сварка – это прекрасный способ для сваривания разнообразных сталей, эта возможность стала доступной благодаря широкому выбору электродов.
  • Процесс сварки достаточно прост. К тому же, сварочный аппарат компактен, и его транспортировка не составит труда.

Однако, без минусов не может быть и плюсов. Вот основные недостатки ручной электрической дуговой сварки:

  1. Возникают вредные условия для организма во время сварки.
  2. От квалификации сварщика зависит качество сварного шва и изделия в целом.
  3. Достаточно малая эффективность в сравнении с другими технологиями сварки. Также отмечается достаточно низкий коэффициент полезного действия.

Стоит помнить, что благодаря освоению процесса работы с ручным сварочным аппаратом, вы без труда сделаете множество полезных вещей для дачи, загородного дома и гаража.

  Некоторая информация о дуге электросварки

От теории, перейдем к практике. Прежде чем привести дугу в рабочее состояние, сварщик кончиком электрода касается части металла, подлежащего сварке. После он сразу же отводит электрод на 3 мм. После осуществления этой операции и вспыхивает дуга. Перед «высеканием» дуги следует закрыть лицо щитком сварочной маски. Именно тогда вспыхивает дуга, равноудаленная длина которой поддерживается посредством постепенного опускания самого электрода, в меру его плавления. Есть и второй способ «активизации» дуги. Специалист проводит электродом по металлу, а после убирает его на короткое расстояние. При этом способе также вспыхивает дуга.

От дуги зависит и качество сварного шва

Дуга должна быть короткой. А вот почему: благодаря короткой дуге, появляется лишь малое количество капель расплавленного металла. При большом количестве капель, сварной шов будет непрочным. Также электрод плавится в медленном, спокойном темпе, выдавая ровный пучок искр. А это, в свою очередь, увеличивает глубину проплавления. Если глубина проплавки будет небольшой, то электрод в процессе окисления начнет разбрызгиваться, это, в свою очередь, сделает шов неровным и содержащим много оксидов (которые также негативно влияют на прочность шва).

Контролируется длина дуги по звуку, который издается при горении. Оптимальная длина дуги определяется благодаря равномерному однотонному звуку. Слишком длинная дуга издает достаточно резкий звук, который нередко прерывается, а также сопровождается разного рода хлопками. Бывают случаи, когда дуга обрывается. Для того, чтобы исправить последствия, дугу возбуждают снова и заваривают то место, где образовался срыв дуги. После осуществления этой операции дальше продолжают осуществлять сварку.

Во время сварки важных мест, к примеру, несущих каркасов строений, или же конструкций, которые будут подвержены износу и переменным нагрузкам, дугу зажигают вне зоны сварного шва. Если поступить иначе, то поверхность будет опалена, что в свою очередь, приведет к разрушению сварного шва в этом месте. Для сварки подобных конструкций должен привлекаться высококвалифицированный сварщик, умеющий на уровне автоматизма контролировать длину дуги и профессионально выполнять ее зажигание.

Важно помнить о длине дуги, от нее зависит качество сварного шва и всего изделия в целом. Кроме этого, сварщик должен уметь придать сварному шву требуемую форму, для того, чтобы изделие было прочным и выглядело эстетично. Выполняются эти операции вручную, без применения особых технологий

 Влияние режима сварки на шов

Тип сварочного шва не зависит от его размера. Подразделяют следующие виды сварочных швов: угловой, стыковой, и т.д. Определяются типы благодаря режиму сваривания. Самый главный показатель шва – это коэффициент формы при его проваре. Этот коэффициент представляет собой отношение глубины сварного шва к его ширине. Метод ручной электросварки дугой способен регулировать этот показатель. Коэффициент меняется посредством уменьшения ширины шва. Большая глубина проплава достигается уменьшением его ширины. И наоборот, увеличение ширины проплава уменьшает его глубину.

Влияние параметров тока на сварку

В процессе сварки ключевую роль играет сила тока. С ее увеличением увеличивается глубина проплава. С уменьшением, глубина также уменьшается. На ширину шва сила тока практически не оказывает никакого влияния. В зависимости от плотности металла, нужно подбирать оптимальную силу тока. Многое зависит от вида тока. Работа с постоянным током делает шов уже. На высоких значениях, к примеру, более 3В, изменение сварного шва становится достаточно заметным. Также стоит помнить о том, что ручная электрическая сварка требует наличие электродов разного диаметра.

Похожие статьи