Как наплавить металл электродом


Наплавка металла электродом – виды, технология и видео

Этот один из наиболее простых, и в то же время эффективных способов позволяет не только восстанавливать пригодность (работоспособность) деталей. Наплавкой металла электродом можно изменить форму образца, придать поверхностному слою иные (отличные от первоначальных) свойства, повысить его прочность и износостойкость. В чем заключается такая технология, каковы ее особенности и возможна ли реализация в быту – предмет рассмотрения в этой статье.

  • Читателя вряд ли интересуют промышленные технологии, да еще и с использованием роботизированной техники, поэтому далее акцент – именно на методике наплавки металлов с помощью электродов на бытовом уровне, то есть своими руками.
  • Часто в обиходе металлами называют и сплавы, например, сталь. И технологии, и отдельные детали (например, марка электрода) для каждого конкретного случая могут несколько отличаться. В одной статье невозможно охватить буквально все нюансы, поэтому перед тем, как приступить к наплавке, следует уточнить отдельные моменты, касающиеся используемых металлов. Все, что отмечено ниже – лишь рекомендации общего характера, так же, как и сам запрос, введенный в строку поисковика.
  • Так как наплавка в чем-то схожа с известной всем сваркой, полезно будет почитать статьи по технологии последней применительно к различным металлам и сплавам – меди, алюминию, чугуну, нержавейке и ряду других, в зависимости от специфики предстоящей работы.

Терминология

  • Наплавка – соединение разнородных металлов способом нанесения одного на поверхность другого.
  • Присадочный металл – который наносится; основной – подвергающийся поверхностной обработке по такой методике.

Технология

Взаимное проникновение материалов происходит на молекулярном уровне. Для этого поверхностный слой основы разогревается до расплавления на небольшую глубину, а присадка – до перехода в жидкое состояние. Такое соединение называется гомогенным (от слова смешивание, в переводе с английского) и отличается повышенной надежностью, так как механическим путем разделить его на исходные «части» невозможно.

Преимуществами такой технологии являются возможности по регулированию толщины слоя (причем в значительных пределах) и нанесению присадки на детали (образцы) любой формы.

Основные правила наплава

  • Глубина расплава верхнего слоя основы должна быть как можно меньше. Один из способов, позволяющих выполнить это условие – наклон электрода. Он делается в сторону, противоположную направлению его перемещения. Минимальное перемешивание разнородных металлов способствует снижению остаточных напряжений и исключает возможные деформации на отдельных участках.
  • Избыток присадки осложняет дальнейшую обработку детали, требует больших трудозатрат и времени.

Технология наплава электродами

В обязательном порядке производится предварительная подготовка металла основы – зачистка + обезжиривание.

Наплавка электродами – наиболее распространенный способ получения гомогенного слоя. Благодаря простоте технологии считается основным для применения как на производстве, так и в домашних условиях. В зависимости от металла основы и преследуемых целей подбирается электрод с соответствующим наплавочным покрытием. В зависимости от его марки получаемый слой приобретает требуемые характеристики.  Рисунок все хорошо поясняет.

Подключение схемы – прямое или обратное. Последний вариант используется чаще, как более удобный. Напряжение – постоянное, следовательно, «+» – на покрытом электроде.

Особенности технологии

  • Толщина и форма слоя зависят от сечения электрода.
  • Для обеспечения качественного наплава напряжение и сила тока дуги должны быть минимальными, а это требует точного согласования. С приобретением практического опыта выполнение данного условия особых сложностей не представляет.

Что нужно знать

  • Повышение напряжения приводит к тому, что «валик» растет не в высоту, а в ширину. При этом длина дуги увеличивается.
  • Для каждого вида электрода – своя особенность применения. Например, нужен ли предварительный нагрев основы? Для низколегированных сталей это часто не требуется. В каком режиме производится охлаждение? Какой выставить ток? Все технологические нюансы наплавки отражены в документации на конкретные электроды.
  • Качество наплавки тем лучше, чем выше температура разогрева. Практически для всех сплавов и металлов ее минимальное значение + 300 ºС. В домашних условиях понадобится хотя бы небольшая термопечь (например, электрическая камерная).

Схемы наплавочных швов

Для поверхностей плоских

 Узкими валиками.  Они укладываются с перекрытием примерно в ⅓ треть.

 Широкими.  Электрод перемещается перпендикулярно оси наплава. Движения колебательные, их конфигурация (частота, амплитуда) выбирается исходя из габаритов основы.

 Комбинированная методика.  Наплав производится валиками узкими, но они располагаются на расстоянии, немного меньшем их ширины. После зачистки основы от шлаков в такие пустоты производится очередной наплав. Как результат – получение сплошного гомогенного слоя.

Рекомендация

Для получения более качественного покрытия основы другим металлом нужно начинать укладку очередного валика с противоположной стороны детали. Причем накладывать слои не последовательно, один за другим, а вразброс – то на одном участке, то на другом. Это предохранит основу от частичной деформации при перегреве.

Для цилиндров

Все три способа показаны на рисунке.

Есть еще одна технология наплавки металлов с помощью электродов – в защитной газовой среде. По своей сути она несложная. Трудность в другом – придется приобретать баллон и заправлять его соответствующим газом (аргоном, гелием или иным) в зависимости от вида присадочного металла. Такой вариант более подходит для небольшой мастерской. Приобретать же газовый баллон для разовой работы в домашних условиях вряд ли целесообразно. Поэтому данная технология в статье не рассматривается.

Давать рекомендации по выбору электродов и специфике их использования автор считает излишним. Во-первых, вся необходимая информация содержится на упаковке. Во-вторых, на все неясные вопросы ответит продавец. В специализированных точках менеджеры неплохо ориентируются в подобной тематике и могут дать дельный совет.

Сварочный электрод: таблица и выбор

перейти к содержанию Меню
  • Руководства по покупке
    • Сварщики
      • Сварочные аппараты MIG
      • Сварочные аппараты TIG
      • Универсальные сварочные аппараты
      • Плазменные резаки
      • Сварочные аппараты
    • Защитное снаряжение
      • Шлемы
      • Перчатки для сварки MIG
      • Куртки
  • Основы сварки
  • Методы сварки
  • Раскрой
.

Сварочные стержни для стержневой сварки

Недавно я стоял в своей мастерской и размышлял, какой сварочный стержень для сварки штангой лучше всего выбрать.

Сварочные стержни

Итак, я провел поиск. И поскольку я нашел так много информации о сварочных электродах, я создал это резюме.

Ниже я покажу вам, что такое сварка штучной сваркой. Также вы узнаете, чем отличаются самые распространенные сварочные стержни.Кроме того, я объясню вам кодировку всех цифр в классификации AWS стержневых электродов и какой материал покрытия обеспечивает каждый электрод.

Кроме того, здесь вы можете начать свои поиски о том, какой тип сварочного стержня подходит для вашего применения.

Итак, давайте начнем с нашей первой главы, чтобы узнать, что такое сварка электродом.

Что такое ручная сварка?

Сварочные электроды - это расходные сварочные стержни, используемые в сварочных проектах, а также аппараты для сварки металлов в процессе сварки стержнем.

Процесс электродной сварки также называется дуговой сваркой защищенного металла (SMAW).

Взгляните на изображение ниже, чтобы увидеть типичную установку для сварки штангой.

При сварке штучной сваркой у вас есть сварочный аппарат с кабелем электрода и кабелем заземления. Кабель электрода соединяет электрододержатель с машиной. Кабель заземления с зажимом заземления крепится к заготовке. Электрододержатель удерживает сварочный электрод.

Установка для сварки штангой

назад в меню ↑

Как работает электродная сварка?

После включения через сварочный стержень проходит электрический ток, который создает дугу.Во время сварки штангой сварочный электрод расходуется. Из-за тепла от сварочной дуги металл разжижается и кладется поверх основного металла (= сварной шов).

Защитный газ от сварочного электрода помогает избежать окисления металла в сварочной ванне и делает процесс сварки более надежным.

Сварка палкой со сварочным стержнем

назад в меню ↑

Отличия сварочных электродов

Сварочные электроды различаются следующими свойствами:

  • Размер (диаметр и длина)
  • Предел прочности на разрыв
  • Состав основного материала
  • Состав материала покрытия
  • Положение при сварке

Размеры сварочного стержня

Типичные размеры стержней: 5/64, 1/16, 1/8, 3/32, 5/32, 3/16, 7/32, 1/4 и 5/16 дюйма.Чем толще стержень, тем выше должна быть ваша сила тока. Таким образом, если вам нужно сваривать тонкие металлические листы, вы также должны предпочесть тонкие сварочные стержни. Длина обычно составляет от 12 дюймов до 18 дюймов.

Взгляните на следующие таблицы, чтобы увидеть типичные размеры диаметров и длин сварочных стержней в дюймах и мм.

Типичные диаметры сварочных электродов
Типичная длина сварочного электрода

Предел прочности

Предел прочности на разрыв, то есть способность выдерживать без разрушения, является одним из основных различий между каждым стержнем.

Обычно предел прочности на разрыв каждого стержня может составлять от 60 000 до 70 000 фунтов на дюйм. Кроме того, в зависимости от количества будут различаться покрытие стержня, сварочный ток и глубина проплавления сварного шва.

Материал сердечника сварочного стержня

Обычно сварочный стержень состоит из сердечника проволоки и дополнительного флюсового покрытия (покрытия). Например, для электродов, покрытых мягкой сталью, сердечник обычно состоит из низкоуглеродистой стали.

Поперечное сечение стержня

Покрытие сварочного электрода

Покрытие сварочного электрода выполняет 10 основных функций.Что делает покрытие сварочного стержня:

  1. Предотвращает окисление сварочного стержня
  2. Защищает расплавленный металл от кислорода и азота
  3. Стабилизирует дугу
  4. Формирует дуговую струю
  5. Контролирует скорость плавления
  6. Удаляет оксиды и примеси из сварочной ванны
  7. Влияет на механические свойства сварного шва (предел прочности / пластичность…).
  8. Влияет на положение при сварке (например, сварка над головой с использованием соединений титана)
  9. Обеспечивает шлак
  10. Изолирует сердечник провода (предотвращает короткое замыкание при сварке в узких отверстиях)

Позиция для сварки

Многие из них могут занимать любую позицию и очень универсальны в зависимости от сварного шва.

Теперь взгляните на следующую главу, где я объясню вам различные типы сварочных стержней:

назад в меню ↑

Классификация сварочных стержней

Согласно AWS Американского общества сварки типы сварочных стержней стандартизированы. Классификация штанг AWS состоит из буквы и четырех следующих за ней цифр. Например, взгляните на следующее изображение:

Классификация сварочного стержня

Если у вас электрод E6011, буква E соответствует электроду.1-я и 2-я цифры указывают на минимальную прочность на разрыв (какова прочность на разрыв?) Вашего электрода. В этом примере это будет 60 000 фунтов на квадратный дюйм. Третья цифра указывает на подходящие сварочные позиции. Четвертая и последняя цифра дает информацию о типе покрытия сварочного стержня и соответствующем сварочном токе (AC / DC, DC-, DC +)

Если вы возьмете наиболее распространенные сварочные стержни и расшифруете классификационную информацию, вы получите следующую таблицу классификационного списка, которая содержит тип покрытия, положение сварки и соответствующий сварочный ток:

Таблица классификации электродов

DC + также называется DCEP (= положительный электрод постоянного тока), а DC- также называется DCEN (= отрицательный электрод постоянного тока), в то время как AC означает переменный ток.

Еще я хотел бы упомянуть, что влагостойкие электроды можно узнать по суффиксу «R».

назад в меню ↑

Типовые типы сварочных стержней

Ниже вы найдете подборку хорошо известных сварочных стержней и их типичные сценарии использования.

Перед тем, как выбрать подходящий электрод, необходимо определить тип используемой углеродистой стали:

  • Низкоуглеродистая сталь: содержание углерода от 0,05 до 0,30% (= мягкая сталь)
  • Среднеуглеродистая сталь: 0.3–0,8% углерода
  • Высокоуглеродистая сталь: 0,8–2,0% углерода

Как правило, увеличение содержания углерода снижает свариваемость. Высокоуглеродистые стали требуют лучшей подготовки, например предварительного нагрева и последующего нагрева при сварке.

6010 сварочный стержень

Известный как один из наиболее распространенных сварочных стержней, сварочный стержень 6010 подходит для работы с грязным или корродированным металлом.

В частности, он может глубоко проникать почти в любой металл и имеет предел прочности на разрыв 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Более того, 6010 работает только на DCEP, что обеспечивает плавность хода. Немного отслаивается шлак, и шток легко ударяется. Сварочный настил, пронизывающий толщину металла в балку, является оптимальным выбором при использовании этого прутка. Если у вас нет кислородно-ацетиленовой установки, 6010 облегчит эту работу с помощью портативного резака. Электроды горят с очень высокой скоростью, что отлично подходит для сварки мостов и балок. Это дает 6010 преимущество перед другими удилищами.

Недостатки использования этого стержня включают то, что он может использоваться только с постоянным током + ток, поскольку он имеет покрытие из целлюлозы натрия.Более того, дуга может быть очень плотной, что затрудняет работу новичков, которые не знают, как контролировать такую ​​дугу. Кроме того, если он промокнет, вам, возможно, придется купить новый, поскольку он будет поврежден.

В целом, 6010 - отличный выбор для создания великолепных сварных швов.

Сварочный стержень Forney 31610 E6010, 1/8 дюйма, 10 фунтов
  • Пруток для сварки в любых положениях с дугой копания, глубокое проплавление грязных, ржавых и окрашенных материалов
  • Идеально подходит для соединений, требующих глубокого проплавления, таких как стыковые сварные швы с квадратными кромками, подходит для вертикальной и потолочной сварки легким шлаком.
Бесплатная доставка

в наличии

6011 сварочный стержень

Сварочный пруток 6011 - еще один распространенный пруток, который иногда ошибочно принимают за 6010, поскольку они близки по периметру.6011 - отличный выбор для повседневных сварочных работ, потому что он очень легко поражает и может использоваться для многих проектов, таких как сварка настилов. Сварочный пруток 6011 действительно имеет широкий спектр применения, в том числе для низкоуглеродистой стали, оцинкованной стали и некоторых низколегированных сталей. Его прочность на разрыв составляет 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Более того, у него есть преимущество, если у вас есть машина только переменного тока, поскольку она работает на положительном электроде постоянного тока (DCEP). Этот стержень не работает от постоянного тока и имеет покрытие из целлюлозы натрия.

К недостаткам

можно отнести то, что шлак труднее отколоть, и он менее плавно движется при корневых проходах на трубах. 6011 так же силен, как 6010, и может использоваться в нескольких положениях.

Сварочный стержень Forney 31210 E6011, 1/8 дюйма, 10 фунтов
  • Изделие: сварочный стержень 10LB 1/8 6011
  • Простота использования
  • Сварка во всех положениях, универсальный стержень для глубокого проплавления и быстрого замораживания грязных, ржавых и окрашенных материалов
  • Плавное смачивание и распространение дуги с хорошим разбрызгиванием, обеспечивающее быстрое наплавление и более плоский контур, обеспечивающий более высокую скорость перемещения ^ Требуется минимальная подготовка поверхности
Бесплатная доставка

в наличии

6013 сварочный стержень

Сварочный пруток 6013 действительно имеет широкий спектр применения, включая низкоуглеродистые и среднеуглеродистые стали, оцинкованные стали и некоторые низколегированные стали.

Сварка штангой

Обычно используется в сочетании с небольшими сварочными аппаратами начального уровня. Сварочный стержень 6013 представляет собой универсальный стержень, способный выдерживать давление свыше 60 000 фунтов на квадратный дюйм.

Последние 2 цифры 13 обозначают покрытие на электроде с высоким содержанием диоксида титана и калия, которое, в свою очередь, становится легко совместимым с постоянным +, постоянным и переменным токами. Сварочный стержень E-6013 иногда называют универсальным, поскольку он очень универсален. Это один из наиболее часто используемых стержней в сварочных школах.

Подходит для более тонких металлов, 6013 обеспечивает легкое и среднее проникновение, а шлак удаляется очень быстро. Удилища 6013, как правило, очень чистые и визуально привлекательные.

Обязательно используйте этот тип стержня только с чистыми металлическими листами, в отличие от стержней 6010 и 6011.

С другой стороны, аналогично другим удилищам: при контакте с водой они повреждаются.

7010 сварочный стержень

Разработанный для сварки трубопроводов, сварочный стержень 7010 представляет собой стержень с высоким содержанием целлюлозы, который очень универсален и может использоваться для многих положений.Лучше всего подходит для сварки вертикально вверх и вниз.

Кроме того, стержень 7010 создает глубокое проплавление, которое создает сварочную лужу, которая легко распространяется с быстрым затвердеванием.

Он может использоваться с переменным или постоянным током и содержит 70 000 фунтов на квадратный дюйм. Он идеально подходит для применения в условиях высокого давления, например, для сварки углепластиковых труб.

7014 сварочный стержень

THe 7014 Сварочный пруток обычно рекомендуется для мягких и низколегированных сталей.Сварочный стержень 7014 с покрытием из железного порошка и диоксида титана используется для стеллажей, тяжелых листовых металлов, изготовления и общего обслуживания.

Отражают гладкие бусинки с рябью. Шлак легко удаляется молотком для шлака, часто самоподъемным. Шток 7014 обеспечивает давление 70 000 фунтов на квадратный дюйм. Это удилище подходит для всех позиций. Железный порошок, которым он покрыт, дает очень высокую скорость осаждения. Рекомендуемые токи включают DCEP, DCEN и AC.

Hobart 770465 7014 Рукоять, 1 / 8-10 фунтов
  • Для высоких требований к депонированию
  • Предел прочности на разрыв 70,000 PSI
  • Работает во всех положениях при полярности AC или DCEN (прямая) или DCEP (обратная)
  • Размер упаковки предмета: 14.5 дюймов x 4,25 дюйма x 2,75 дюйма
1 б / у от 20,25 $
Бесплатная доставка

в наличии

7018 сварочный стержень

Сварочный электрод 7018 используется для конструкционных сварных швов низко-, средне- или высокоуглеродистых сталей. Сварочный пруток 7018 позволяет создавать очень прочные пластичные сварные швы. Этот стержень, известный тем, что он намного более гладкий и легкий, чем стержни 6011 и 6010, является наиболее распространенным применением для сварки конструкций.

Известный как калийные стержни с низким содержанием водорода, он широко используется на заводах, торговых центрах, плотинах, мостах и ​​других объектах с высокой структурой. Следует упомянуть корпуса судов, сосуды высокого давления, котлы и трубопроводы. Универсальность этого удилища проста, особенно из-за его прочности (70 000 фунтов на квадратный дюйм). Его можно использовать с постоянным током + и переменным током.

Недостатки: их необходимо бережно хранить и любой ценой избегать контакта с водой.

Сварочный стержень Forney 30805 E7018, 1/8 дюйма, 5 фунтов
  • Изделие: сварочный стержень 5LB 1/8 "7018
  • Простота использования
  • Сварка во всех положениях, стержень с низким содержанием водорода для общего применения на переменном токе, требующий небольшого проплавления, также может использоваться на DC +
  • Предназначен для сварочной головки для сталей и проектов, связанных с трудно свариваемыми сталями, включая толстые секции и жесткие соединения с проблемами растрескивания
1 б / у от 11 $.54
Бесплатная доставка

в наличии

7024 сварочный стержень

Сварочный стержень 7024 , наиболее часто используемый в плоском и горизонтальном положениях, обладает хорошей свариваемостью и отлично подходит для кораблей, железнодорожных вагонов, кузовов грузовиков и барж.

Этот стержень идеально подходит для проплавления швов с небольшой пористостью корня. Уложить много сварочного металла стало проще с 7024.Пруток обеспечивает гладкие сварные швы, и шлак легко снимается. Они предназначены для использования с токами AC или DCEP / DCEN.

К недостаткам

можно отнести большое тепловложение, и эти стержни подходят только для плоского и горизонтального положения.

назад в меню ↑

Выбор правильного сварочного стержня - видеогид

Для более подробного объяснения взгляните на следующее видео, предоставленное Кевином Кароном:

назад в меню ↑

Как обращаться со сварочными электродами

Сварочные электроды нельзя гнуть

Некоторые сварщики или новички сгибают сварочные электроды, чтобы сократить их длину или улучшить положение при сварке.

Это очень неправильно, пожалуйста, не делайте этого.

При сгибании электрода повреждается покрытие. Это повредит вашим результатам сварки.

Как хранить сварочные стержни?

Как правило, большинство сварочных стержней чувствительны к влаге. Это означает, что стержневые электроды впитывают влагу из воздуха.

Электроды с низким содержанием водорода, которые поглощают влагу, могут привести к образованию водородных трещин.

Правильное хранение сварочных стержней имеет решающее значение для обеспечения качественных сварных швов.При сварке «мокрыми» электродами в сварном шве могут образоваться пористость и водородные трещины.

Если у вас штучный электрод с низким содержанием водорода, вы должны оставить его в оригинальной упаковке. После того, как упаковка была открыта, вы должны хранить ее в духовке при температуре от 250 до 300 ° F.

Влагостойкие электроды имеют в конце кода классификации AWS суффикс «R». Хотя даже влагостойкие электроды можно подвергать воздействию окружающей среды только на срок до 9 часов.

Источник: https: // www.lincolnelectric.com/en-us/support/welding-how-to/pages/storing-electrodes-detail.aspx

Как повторно высушить стержневые электроды с низким содержанием водорода?

Некоторые электроды, подвергшиеся воздействию влаги, можно повторно высушить в специальной сушильной печи.

Как только эти электроды впитают влагу, вы должны повторно высушить их в своей стержневой печи. Для этого выньте электроды из банки и разложите их в духовке. Оставьте их как минимум на один час в духовке, чтобы электроды достигли необходимой температуры повторного высыхания.

В зависимости от типа электрода должны применяться разные параметры повторной сушки. Некоторые электроды необходимо предварительно высушить при более низких температурах перед окончательной сушкой, чтобы минимизировать растрескивание покрытия.

назад в меню ↑

Сводка

Подводя итог, сварочные стержни можно использовать в нескольких проектах. Некоторые лучше подходят для простого проекта DIY с меньшей глубиной проникновения, а другие лучше подходят для высоких выходных токов для толстых стальных стержней. Правильный сварочный стержень делает процесс сварки простым и плавным.Каждое указанное выше удилище имеет идеальное применение.

У вас есть еще опыт, которым вы хотели бы поделиться здесь? Не стесняйтесь и оставьте небольшой комментарий ниже.

Кредиты изображений: Pixabay / byrev, 263509670 / Shutterstock, Pixabay / Skeeze, anarosadebastiani / Pixabay

.

достижений в области сварочных технологий (обновлено в октябре 2020 г.)

Введение в сварочную технику

Сварка - это процесс изготовления, в котором материалы (термопласты и металлы) соединяются вместе. Соединяемые материалы называются заготовками. Затем эти детали будут расплавлены в месте соединения. После этого в точки соединения добавляется присадочный материал, чтобы сформировать сварочную ванну. Затем эта сварочная ванна затвердевает, образуя прочное соединение между двумя деталями.

Сварка подразделяется на несколько типов в зависимости от метода соединения деталей. Таких типов

  1. Арка
  2. Газ
  3. Сопротивление
  4. Энергетический луч
  5. Сварка полупроводниковая

Каждый из этих типов использует разные методы соединения материалов, включая использование лазеров, высокотемпературного пламени и электричества.

Как технология сварки изменилась за последние годы

Сварка ведет свою историю со времен промышленной революции 1750 года нашей эры.В этот период использовался процесс, известный как кузнечная сварка. При кузнечной сварке концы материалов просто нагреваются до тех пор, пока они не станут достаточно горячими, чтобы их можно было сколотить.

Затем человек по имени Элиху Томсон изобрел контактную сварку в 1886 году. Его изобретение положило начало современной эпохе сварки и проложило путь другим изобретателям к разработке других методов соединения металлов. В 1920 году П.О. Нобель из компании General Electric изобрел автоматическую сварку, в которой использовалась неизолированная электродная проволока и постоянный ток.

Последние усовершенствования в технологии сварки включают трение, инерцию и лазерную сварку. Эти новейшие технологии сейчас преподаются в нескольких школах сварки для продвинутых программ сварки.

Сварочная автоматика

Благодаря беспрецедентным технологическим усовершенствованиям, сварочный процесс достиг эпохи автоматизации. Автоматизация также позволила отрасли удовлетворить постоянно растущий спрос со стороны других отраслей, использующих сварочную продукцию.Автоматизация не только ускоряет производство, но также обеспечивает более точный процесс сварки материалов, что важно для транспортной, морской, автомобильной и морской промышленности.

Количество сварочных роботов также растет. Хотя они требуют огромных вложений, эти роботы могут выполнять работу быстрее. Кроме того, рабочие защищены от возможных травм и опасностей, связанных с процессом сварки.

Технологии сварки рельсов

Одно из применений сварочного процесса - сварка рельсов.Рельсы жизненно важны для строительства железных дорог, что, в свою очередь, также жизненно важно для транспортной системы любой страны. Машины для стыковой сварки оплавлением заменили обычные машины для сварки рельсов. В этом процессе используется большое количество электроэнергии, которая затем используется для выработки тепла на концах рельсов. Только тогда, когда будет достигнута оптимальная температура, рельсы будут свариваться.

Эти машины полностью автоматические и могут производить высококачественную, точную и хорошо документированную продукцию.Эти современные машины также могут работать в разнообразных и даже экстремальных условиях. Таким образом, машины уже представлены во всем мире.

Последние достижения в области сварочных технологий

Ниже приведены последние достижения в сварочной отрасли и их описание.

Лазерная сварка

Лазерная сварка используется для процессов, требующих высокой скорости сварки, низкой тепловой деформации и небольших сварных швов. Лазер - это аббревиатура от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.Таким образом, лазерная сварка - это фактически бесконтактный процесс. Лазер служит источником концентрированной энергии, которая позволяет материалу нагреваться быстрее. С помощью лазерной сварки можно выполнить три типа сварных швов. Это проводимость, проводимость-проникновение и замочная скважина.

Лазерная сварка хорошо подходит для высоколегированных металлов и может использоваться на открытом воздухе. В отличие от других методов, он не требует присадочных металлов и очень точен. Его применение включает производство медицинского оборудования, электроники и ювелирных изделий.

Сварка трением с перемешиванием

Сварка трением с перемешиванием - это процесс, изобретенный в Кембридже. Он работает через вращающийся инструмент, который вдавливается в стык материалов и перемещается по пути сварки. Материалы свариваются за счет тепла трения, выделяемого вращающимся буртиком машины. Заплечик также содержит размягченный материал, который в процессе становится твердофазным сварным швом.

Как и лазерная сварка, он не требует присадочных материалов и используется для соединения деталей из алюминия и других сплавов.Когда компоненты закреплены должным образом, сварка трением с перемешиванием обеспечивает высококачественный и прочный сварной шов.

Этот процесс имеет ряд преимуществ перед другими методами сварки. Он производит выходной сигнал с небольшими искажениями или без них, не производит дыма и излучения, а также является энергоэффективным.

Расширенная дуговая сварка

Дуговая сварка - это процесс сплавления металлов. В этом процессе электрический ток используется для создания электрической дуги между материалами и электродом.С помощью тепла наплавленный металл, помещенный между стыками двух материалов, расплавляется. Когда он остывает и затвердевает, образуется металлургическая связь. Поскольку соединение представляет собой смесь разных металлов, сварной шов потенциально имеет такую ​​же прочность, как и прочность компонентов металла.

Этот процесс используется при сварке цветных металлов. Он также широко применяется при производстве космических аппаратов и велосипедов. Сварные швы, полученные с помощью этого процесса, очень устойчивы к коррозии и растрескиванию даже после длительного периода времени, поэтому он подходит для важных сварочных операций, таких как герметизация контейнеров с отработавшим ядерным топливом.

Карьера в сварке

Карьера в области сварки включает не только соединение материалов, она также может включать изучение чертежей и эскизов, расчет размеров материалов, проверку конструкций и техническое обслуживание оборудования и типов машин. Поскольку сварка используется практически во всех отраслях, сварщики - одна из немногих профессий, которые всегда пользуются большим спросом. Помимо того, что это выгодно с финансовой точки зрения, для сварщиков также есть много возможностей карьерного роста.Некоторые из них даже связаны с путешествиями, такими как строительство и ремонт судов, обслуживание судов, военная поддержка, монтаж трубопроводов и подводная сварка.

Что касается финансового вознаграждения, то высококвалифицированные сварщики могут зарабатывать до 100 000 долларов в год.

Сварочные программы в техническом институте

Один из способов начать карьеру сварщика - получить сертификат сварочного технического института. Например, Технический институт Лоенбро предлагает 12-недельную техническую подготовку, которая вооружит студентов навыками, необходимыми для того, чтобы стать профессиональным сварщиком.По окончании 6-12-недельных курсов студентам выдается сертификат, подтверждающий, что теперь вы действительно профессиональный сварщик.

Как и другие программы этого типа, их программа сварки включает в себя сварку конструкций, сварку труб и производственную сварку. Кроме того, их занятия начинаются каждые две недели, так что вы можете записаться в любое удобное время и сразу же начать. Чтобы начать карьеру сварщика, не нужно долго ждать.

.

Сварка стержнем - создание высококачественных сварных швов

Ручная сварка

Сварка палкой - наиболее распространенный вид дуговой сварки, но создание хорошего сварного шва может оказаться непростой задачей для новичка. В отличие от сварки проволокой, при которой вы в основном «наводите и снимаете», сварка штангой требует более высокого уровня навыков и требует владения определенными методами.

В этой статье представлены советы, которым вы можете следовать, чтобы с самого начала повысить свои шансы на получение высококачественного сварного шва.Также будет обсуждаться, как искать и устранять проблемы.


1. Выберите сталь в нормальном диапазоне.
По возможности, выбирайте сталь в «нормальном диапазоне», к ним относятся стали AISI-SAE от 1015 до 1025 с максимальным содержанием кремния 0,1 процента и содержанием серы ниже 0,035 процента. Выбор этих сталей упростит процесс сварки штангой, поскольку их можно сваривать на высоких скоростях с минимальной тенденцией к растрескиванию.

При сварке низколегированных сталей и углеродистых сталей с химическим составом выше «нормального диапазона» они будут иметь тенденцию к растрескиванию, особенно при сварке толстых листов и жестких конструкций.Из-за этого следует соблюдать особые меры предосторожности. Кроме того, для производственной сварки не рекомендуется использовать стали с высоким содержанием серы и фосфора. Если их необходимо сваривать, используйте электроды малого диаметра с низким содержанием водорода. Сварка с малой скоростью движения будет способствовать дальнейшему сохранению лужи в расплавленном состоянии, позволяя пузырькам газа выкипать, создавая более качественный сварной шов.


2. Выберите положение соединения и электрод, который подходит для металла.
Положение соединения может иметь большое влияние на качество готового сварного шва.При сварке листовой стали толщиной от 10 до 18 самые высокие скорости движения достигаются при расположении заготовки под углом вниз от 45 до 75 градусов. Кроме того, не переваривайте и не делайте сварных швов больше, чем необходимо для прочности соединения - это может привести к прожогу.

Для сварки листа из низкоуглеродистой стали толщиной более или равной 3/16 дюйма лучше всего располагать рабочую поверхность в горизонтальном положении, поскольку это упростит оператору манипулирование электродом. Наконец, высокоуглеродистая и низколегированная сталь плита лучше всего сваривается, когда работа находится в горизонтальном положении.


3. Соблюдайте простые принципы геометрии и подгонки стыков.
Размеры стыков выбираются для обеспечения высоких скоростей сварки и хорошего качества сварки. Правильная геометрия соединения основана на нескольких простых принципах:

  1. Посадка должна быть одинаковой для всего соединения. Поскольку листовой металл и большинство угловых и нахлесточных соединений плотно зажимаются по всей своей длине, необходимо точно контролировать зазоры или фаски по всему стыку.Любые изменения в данном соединении вынуждают оператора снизить скорость сварки, чтобы избежать прожога, и манипулировать электродом, чтобы отрегулировать изменение подгонки.
  2. Достаточная фаска необходима для хорошей формы валика и проплавления; недостаточная фаска предотвращает попадание электрода в стык. Например, глубокий узкий борт может не проникать внутрь и иметь сильную тенденцию к растрескиванию.
  3. Достаточное отверстие корня необходимо для полного проплавления, в то время как чрезмерное раскрытие корня приводит к расточительству металла сварного шва и снижению скорости сварки.Важно отметить, что отверстие в корне должно соответствовать диаметру используемого электрода.
  4. Для быстрой и качественной сварки требуется нижняя грань или опорная планка. Подготовка кромки перьев требует медленного дорогостоящего уплотняющего валика. Однако двойные V-образные стыковые соединения без фаски практичны, когда стоимость уплотнительного борта компенсируется более простой подготовкой кромки, а отверстие в корне может быть ограничено примерно 3/32 дюйма.
  5. Обычно приваривайте валики уплотнения на плоской поверхности с помощью 3/16 "AWS E6010 при приблизительно 150 А постоянного тока +.Используйте 1/8 дюйма при примерно 90 А постоянного тока + для вертикальных, потолочных и горизонтальных стыковых сварных швов. Для сварки встык с низким содержанием водорода и уплотнительных швов сваривайте электродом AWS EXX18 примерно при 170 А.


4. Избегайте образования отложений и перекрытия сварных швов.
Скругления должны иметь равные ножки и почти плоскую поверхность валика. Нарастание редко должно превышать 1/16 дюйма. Дополнительное налипание требует больших затрат материала и времени, мало увеличивает прочность сварного шва и увеличивает деформацию. Например, для увеличения размера галтеля вдвое требуется в четыре раза больше сварочного металла.Кроме того, приварка встык одинарного V-образного сечения с фаской 1/8 дюйма и корневым отверстием 1/32 дюйма стоит на 2/3 больше, когда избыток нароста приближается к 1/8 дюйма.


5. Очистите стык перед сваркой
Чтобы избежать пористости и достичь идеальной скорости движения сварного шва, важно удалить излишки окалины, ржавчины, влаги, краски, масла и смазки с поверхности стыков. Если такие элементы невозможно удалить, используйте электроды AWS E6010 (Fleetweld® 5P +) или AWS E6011 (Fleetweld® 35 или Fleetweld® 180), чтобы проникнуть сквозь загрязнения и глубоко в основной металл.Уменьшите скорость перемещения, чтобы пузырьки газа выкипели из расплавленного сварного шва, прежде чем он замерзнет.


6. Выберите подходящий размер электрода
Большие электроды сваривают при больших токах, обеспечивая высокую скорость наплавки. Поэтому используйте электрод самого большого размера, чтобы обеспечить хорошее качество сварки. Но размер электрода может быть ограничен, особенно на листовом металле и корневых проходах, где может произойти прожог. Как правило, 3/16 дюйма - это максимальный размер электрода, применимый для вертикальной и потолочной сварки, а 5/32 дюйма - это максимальный размер, который можно использовать для сварки с низким содержанием водорода.Кроме того, размеры стыка иногда ограничивают диаметр электрода, который может поместиться в стык.



Устранение дефектов сварных швов

Вот некоторые из наиболее распространенных проблем при сварке штангой и способы их устранения:

Брызги
Хотя брызги не влияют на прочность сварного шва, они создают плохой внешний вид и увеличивают затраты на очистку. Есть несколько способов контролировать чрезмерное разбрызгивание. Сначала попробуйте уменьшить силу тока.Убедитесь, что он находится в пределах диапазона, соответствующего типу и размеру электрода, которым вы свариваете, и что полярность правильная. Другой способ уменьшить разбрызгивание - использовать дугу меньшей длины. Если расплавленный металл течет перед дугой, измените угол наклона электрода. Наконец, обратите внимание на условия возникновения дуги (обычно называемой блуждающей дугой) и убедитесь, что электрод не влажный.

Подрезы
Подрезы часто возникают только из-за внешнего вида, но они могут ухудшить прочность сварного шва, когда сварной шов подвергается растягивающей или усталостной нагрузке.Чтобы устранить поднутрение, уменьшите ток и медленную скорость движения или просто уменьшите размер, пока не получите лужу, с которой вы сможете справиться. Затем измените угол наклона электрода, чтобы сила дуги удерживала металл в углах. Используйте равномерную скорость движения и избегайте чрезмерного переплетения.

Влажные электроды
Если полярность и сила тока находятся в пределах рекомендаций производителя электродов, но дуговое воздействие является грубым и неустойчивым, электроды могут быть влажными. Попробуйте высушить электроды из свежей емкости.Если проблема часто повторяется, храните открытые емкости с электродами в обогреваемом шкафу.

Блуждающая дуга
При сварке постоянным током паразитные магнитные поля заставляют дугу отклоняться от намеченного курса. Это большая проблема при высоких токах и сложных соединениях. Чтобы контролировать блуждающую дугу, лучше всего перейти на сварку на переменном токе. Если это не сработает, попробуйте использовать меньшие токи и меньшие электроды или уменьшите длину дуги. Кроме того, вы можете изменить электрический путь, переместив рабочее соединение на другой конец детали или сделав соединения в нескольких местах.Вы также можете сделать это, приварив к тяжелым прихваткам или готовым сварным швам, используя выступы биения; добавление стальных блоков для изменения пути рабочего тока или прихватывание небольших пластин поперек шва на концах сварных швов.

Пористость
Большая часть пористости не видна. Однако, поскольку сильная пористость может ослабить сварной шов, вы должны знать, когда она обычно возникает и как с этим бороться. Начните с удаления окалины, ржавчины, краски, влаги и грязи со стыка. Обязательно держите лужу в расплавленном состоянии дольше, чтобы газы выкипели до того, как она замерзнет.Если сталь имеет низкое содержание углерода или марганца, или высокое содержание серы (сталь без механической обработки) или фосфора, ее следует сваривать электродом с низким содержанием водорода. Иногда содержание серы в стали, не подвергающейся механической обработке, может быть достаточно высоким, чтобы помешать успешной сварке. Сведение к минимуму примеси основного металла в металл шва за счет использования низкого тока и высоких скоростей перемещения для меньшего проплавления. Или попробуйте использовать дугу меньшей длины. Для электродов с низким содержанием водорода рекомендуется метод легкого сопротивления. Для поверхностных отверстий используйте те же растворы, что и для определения пористости.Если вы используете электроды AWS E6010 или 11, убедитесь, что они не слишком сухие.

Плохая сварка
Правильная сварка означает, что сварной шов должен прочно прилегать к обеим стенкам стыка и образовывать сплошной валик поперек стыка. Недостаток плавления часто виден и должен быть устранен для получения прочного шва. Чтобы исправить плохую сварку, попробуйте более сильный ток и технику бусинок с нитями. Убедитесь, что края стыка чистые, или используйте электрод AWS E6010 или 11, чтобы выкопать грязь.Если зазор слишком велик, обеспечьте лучшую посадку или воспользуйтесь техникой плетения, чтобы заполнить зазор.

Мелкое проникновение
Проникновение - это глубина проникновения сварного шва в основной металл и обычно не видна. Для сварных швов полной прочности требуется проплавление до дна стыка. Чтобы преодолеть неглубокое проникновение, попробуйте более высокие токи или более медленное перемещение. Используйте маленькие электроды, чтобы проникнуть в глубокие узкие канавки. Не забудьте оставить зазор внизу стыка.



Растрескивание

Растрескивание - сложная тема, поскольку существует множество различных типов трещин, которые возникают в разных местах сварного шва. Все трещины потенциально серьезны, так как могут привести к полному разрушению сварного шва. В большинстве случаев растрескивание связано с высоким содержанием углерода или сплава или высоким содержанием серы в основном металле.

Чтобы контролировать это растрескивание, попробуйте следующие советы:

  1. Сварка электродами с низким содержанием водорода
  2. Используйте предварительный подогрев для более тяжелых листов и жестких соединений
  3. Уменьшите проникновение за счет использования малых токов и малых электродов.Это уменьшает количество сплава, добавляемого к сварному шву из расплавленного основного металла
  4. .
  5. Заполните каждый кратер до разрыва дуги
  6. При многопроходных или угловых сварных швах убедитесь, что первый валик имеет достаточный размер и имеет плоскую или выпуклую форму, чтобы противостоять растрескиванию, пока не будут добавлены более поздние валики для поддержки. Чтобы увеличить размер валика, используйте более низкую скорость движения и технику короткой дуги или сваривайте под углом 5 градусов вверх. Всегда продолжайте сварку, пока плита горячая
  7. Жесткие детали более склонны к растрескиванию.Если возможно, приваривайте к свободному концу. Оставьте зазор 1/32 дюйма между пластинами для свободного движения усадки по мере остывания сварного шва. Выплавляйте каждый валик, пока он еще горячий, чтобы снять напряжение


Заключение

Следуя советам, предлагаемым здесь, даже новичок может создать высокое качество сварки. А если у вас возникли проблемы, то возможность их устранения и исправления также быстро превратит начинающего сварщика штанги в профессионала.

.

Смотрите также