1. Особливості процесу зварювання
2. Як виникає електрична дуга
3. процес зварювання
4. Для вирішення цього завдання існують два варіанти:
5. Види і особливості пристрою
6. Трансформаторний зварювальний апарат
7. переваги
8. Випрямлячі для зварювання
9. переваги

З давніх-давен люди мають справу з металевими виробами: предмети побуту, прикраси, зброю, техніка і т.д. Люди навчилися робити ковані вироби, плавити і штампувати чавун. А коли з'явилася сталь, то з металевих виробів стали будувати трубопроводи, кораблі, будинки, автомобілі та інші конструкції. В даний час з усього обсягу витрачається металу сталь становить 90%. У чорній металургії навчилися виплавляти конструкційні матеріали високої якості.

Уже в той час необхідно було створити надійний спосіб з'єднання великих металевих елементів, болти і заклепки вже не могли впоратися з великими навантаженнями. У 1882 році російський інженер Бенардос створив дугову зварювання металевих деталей за допомогою вугільного електрода. А через чотири роки він оформив патент на технологію зварювання металів. Так з'явився перший зварювальний апарат.

Інженер Славянов в 1888 році показав публічно дугове зварювання електродом, що плавиться під флюсом, яка отримала назву електричної виливки металу. Славянов довів, що дугова зварка дає можливість зварювати чорні і кольорові метали. У наступні роки метали стали зварювати вже трифазним змінним струмом, і використовувати цю технологію в масштабах промислового виробництва.

Особливості процесу зварювання

Дугова технологія зварювання поширена дуже широко, так як за допомогою цієї технології утворюється міцне нероз'ємне з'єднання металевих деталей. Висока міцність з'єднання пояснюється безперервністю отриманих молекулярних структур і зчеплень металу.

Головний фактор процесу зварювання - висока температура. В теорії такі сполуки між атомами металу досягаються підвищеним механічним тиском. Однак такий спосіб не підходить для стали, а годиться тільки для металів з низькою твердістю, наприклад, свинцю.

Як виникає електрична дуга

Зварювальний апарат здатний створити високу температуру для плавлення металу за допомогою електричної дуги. Вона утворюється при короткому замиканні двох електродів, які знаходяться на близькій відстані. Напруга на електродах поступово підвищують до тих пір, поки не виникає повітряний пробою. При цьому виникає емісія електронів катода, які підвищують температуру від впливу електричного струму, і переміщаються до іонізованим атомам анода.

Далі події розвиваються з великою швидкістю: виникає електрична дуга і коло замикається. В результаті повітряний зазор іонізується і формується плазма, яка є особливою властивістю газу. Повітряний зазор зменшує свій опір, в результаті чого струм підвищується, і температура дуги збільшується, дуга починає проводити струм і замикає ланцюг. Це явище називають розпалюванням. Шляхом регулювання необхідного зазору між електродами дуга стабілізується.

процес зварювання

Якщо електричний розряд створюється між електродами, незалежними від деталей, що зварюються, то вона діє при зварюванні непрямим шляхом. Зазвичай дуга розпалюється безпосередньо між електродом і деталлю, яка є частиною ланцюга. Від зварювального апарату електричний струм підключають до заготівлі, температура електричної дуги підвищується і оплавляє деталі. При цьому створюється «зварювальний ванна», в якій метал якийсь час знаходиться в рідкому вигляді. У цю ж ванну потрапляє розплавлений метал електрода.

У процесі зварювання палаюче покриття електрода створює навколо дуги газову оболонку і рідку шлакову ванну. При поступовому видаленні з робочої зони електричної дуги, створюється зварювальний шов, на поверхні якого утворюється кірка з шлаку у вигляді своєрідного панцира.

Існують методи зварювання з плавиться, виготовленим з вольфраму або графіту. Наприклад, під час аргоновой зварювання шов наповнюється розплавленої зварювальної дротом. вибір якісних електродів для зварювання є важливим чинником, що обумовлює надійність і міцність майбутнього шва. Тут мається на увазі не діаметрелектрода, а склад його матеріалу. Дріт та електроди різних марок можуть краще поєднуватися з різною глибиною плавки, довжиною дуги. Обмазка електродів здатна в значній мірі впливати на хід зварювання, а також змінювати хімічний склад і параметри шва.

У процесі зварювання місце зварювання повинно захищатися від повітря для запобігання окислення металу. Тому навколо робочої зони необхідно формувати захисну середу.

Для вирішення цього завдання існують два варіанти:

1. Технологія MIG - MAG, при якій в зону зварювання подається інертний газ.
2. Від згоряння оболонки електрода. При цьому навколо зони зварювання створюється газовий купол, що захищає її від повітря. Оболонка електрода під час згоряння виводить кисень із зони шва. У покритті електрода є речовини, іонізуючі електричну дугу, очищають і легуючі шовний метал, ніж поліпшують його фізичні параметри.

Сварка металу є своєрідним процесом, так як необхідний режим температури залежить безпосередньо від параметрів електроенергії. Щоб отримати якісний шов, необхідно створити умови для сталої електричної дуги. Постійна рівномірна дуга здатна уникнути дефектів шва. Чим більше розмір деталей, що зварюються, тим електроди для зварювання потрібні товщі, а також необхідна велика сила струму.

Особливістю зварювання є те, що при постійному струмі електрична дуга більш стабільна, так як немає зміни полярності струму. При цьому шов формується більш якісним. Хоча алюміній і його сплави краще зварює зварювальний апарат змінного струму. Навик роботи зварника при зварюванні грає велику роль, так як зварювальник повинен вибирати довжину дуги, підтримувати її горіння і правильно рухати електрод по шву, акуратно розплавлюючи метал деталей. Від професійних якостей зварника залежить міцність, якість і зовнішній вигляд шва.

Види і особливості пристрою

Будь-зварювальний апарат електродугового зварювання повинен прийняти електричний струм з мережі і зменшити його напруга, підвищивши силу струму до необхідної величини (від 100 до 200 ампер). При цьому може змінюватися частота струму, або з змінного утворюється постійний струм. Винятком є ​​тільки апарати, в яких електрична дуга створюється від енергії батарей акумуляторів , Або генераторів з двигуном внутрішнього згоряння.

Іншими словами, кожен сварочник є своєрідним перетворювачем енергії. Існує кілька різних пристроїв для зварювання металів електричною дугою. Кожен з них має свої особливості пристрою, переваги і недоліки, які слід враховувати при виборі апарату в торговій мережі.

Трансформаторний зварювальний апарат

Це найбільш поширений вид зварювальних апаратів. Такі пристрої недорого коштують, надійні в експлуатації і мають простий пристрій. Електрична енергія в цьому пристрої перетвориться за допомогою трансформатора , Чинного на побутовому частоті струму 50 герц. Величина струму налаштовується механічним пристроєм зміни магнітного потоку в муздрамтеатрі.

Отримуючи від електричної мережі енергію, первинна обмотка намагнічує сердечник. В цей час на вторинній обмотці утворюється змінний струм низької напруги близько 70 вольт, з великою силою струму, яка може досягати 200 ампер. Цей струм створює електричну дугу для виконання зварювання деталей. Величина напруги і струму на вторинній обмотці залежить від числа її витків. Чим менше витків, тим більше сила струму, і менше напруга.

переваги

• Невибагливість і надійність в роботі.
• Відсутність електронних елементів.
• Зручне виконання ремонту і обслуговування через простого пристрою.
• Невисока вартість, ніж чим інверторний зварювальний апарат.

недоліки

• Великі габаритні розміри і вага.
• Невеликий ККД, витрачає багато електроенергії, що не дозволяє підключати його до побутової мережі.
• При відсутності досвіду в зварювальних роботах важко утримувати електричну дугу.
• Якість шва невисока, так як зварювальний апарат працює від змінного струму.

Через невисоку вартість такої зварювальний апарат використовується в промисловості, в побутових умовах, де потужність мережі достатня.

Випрямлячі для зварювання

Такі пристрої за своєю конструкцією схожі із зварювальними трансформаторами. У них електричний струм не змінює частоту, і формується на обмотках трансформатора низької напруги . Після зниження напруги, електричний струм проходить по блоку селенових або кремнієвих випрямлячів, якими є напівпровідникові діоди , Пропускають електричний струм в одну сторону. В результаті на зварювальний електрод надходить постійний струм. Тому при зварюванні деталей електрична дуга стабільна, не переривається і забезпечує якісний шов.

Пристрій випрямлячів складніше, на відміну від трансформаторного сварочніка, так як найчастіше необхідно створювати вентиляторное охолодження напівпровідникових елементів. Зазвичай такі пристрої оснащуються допоміжними дросселями, що дає можливість створення необхідних параметрів вихідного струму - він фільтрується і згладжується.

У комплект зварювальних випрямлячів можуть входити вимірювальні захисні і пускорегулирующие пристрою. В роботі випрямляча для зварювання важлива струмовий і температурна стабільність. Для цього в нього вбудовують плавкі запобіжники , реле , Термостати і т.д. Найбільш популярними стали трифазні випрямлячі, як найбільш функціональні пристрої.

переваги

• Якісний шов.
• Найменша розбризкування матеріалу присадок.
• Легко утримується дуга.
• Можливість зварювання чавуну, кольорових металів і термостійкої стали.
• Значна глибина плавлення.
• Невеликі габаритні розміри і маса, на відміну від трансформаторних сварочніка.

недоліки

• Складний пристрій.
• Не можна підключати до побутової мережі.
• Висока вартість, порівнянна з інверторами.
• Малий ККД.
• Необхідність постійного контролю за працездатністю системи охолодження.

Популярними моделями зварювальних випрямлячів стали зарубіжні зразки. Наприклад, італійський зварювальний апарат Blue Weld SPACE 280 відрізняється своєю універсальністю. Він може працювати на постійному і змінному струмі в великому інтервалі 10-220 ампер. Цей пристрій має тривалий термін служби, може зварювати деталі з чавуну і нержавіючої сталі, добре підходить для застосування в приватному господарстві.

Професіонали зазвичай вибирають випрямний сварочник BLUE WELD KING TIG 280/1, який має високу потужність і здатний зварювати навіть алюміній, титан і т.д. Він найбільш зручний і універсальний в роботі, має вбудований цифровий екран на передній панелі.

Схожі теми: