В отличие от ручной дуговой сварки этот способ хорошо поддаётся автоматизации. В качестве плавящегося электрода используется проволока, подающаяся с катушки с нужной скоростью (скорость или настраивается заранее, или, на более сложных аппаратах, выбирается автоматически). Сварщику остаётся только держать горелку на нужном расстоянии от детали. Вместо обмазки для защиты сварочной ванны как правило используется газ. Различают сварку в среде инертных (MIG, аргоновые смеси) или активных (MAG, чистая углекислота или различные смеси с ней) защитных газов и сварку порошковой проволокой без газа (FCAW)
Применяются как сплошные проволоки, так и порошковые (флюсонаполненные). Порошковая проволока представляет собой трубку, внутри которой находится флюс. Различают порошковые газозащитные и порошковые самозащитные проволоки. Как следует из названия, при сварке газощитными проволоками для защиты сварочной ванны используется защитный газ, а при сварке самозащитными проволоками защиту обеспечивает газ, образующийся в результате горения флюса, находящегося внутри проволоки.
Разнообразие способов сварки этим методом неслучайно: для разных металлов есть свои особенности, а метод довольно универсален. Подающий механизм (ролики, толкающие проволоку, и их привод) обычно убран в корпус. Это исполнение применяется и для бытовых, и для профессиональных аппаратов. В профессиональной сфере возможны варианты: источник питания устанавливают в отдельном блоке, механизм подачи — отдельно. Иногда подающий механизм совмещают с горелкой, на мощных устройствах промышленного назначения горелки могут дополнительно охлаждать (газом или жидкостью). Сварку ведут постоянным или переменным током, в более сложных моделях можно использовать и импульсный ток, имеется возможность настройки ряда иных параметров.
Сварка позволяет получить неразъемные соединения, отличающиеся исключительной прочностью. Данный показатель у шва должен быть не ниже основного материала, что достигается строгими требованиями к технологии и добавлением легирующих веществ. Кроме того, этот процесс характеризуется скоростью соединения, сложностью допустимой формы, возможностью контроля и варьирования базовых параметров. Наиболее динамично развивается в промышленном исполнении MIG/MAG сварка, но совершенствуются и прочие виды. Выбор конкретного подхода определяется рядом параметров:
Схема mma технологии
В нашей стране распространено определение ручная дуговая сварка (и сокращение РДС). Она дешевле и проще в организации производства и менее требовательна к оборудованию.
Соединение двух элементов при ММА происходит с помощью электрода – металлического стрежня, покрытого обмазкой, содержащей вещества способствующие поддержанию дуги, защите сварочной зоны, формированию шва с заданными свойствами. При подаче напряжения образуется стабильное замыкание между стержнем и заготовкой, приводящее к их взаимному расплавлению.
Сложность может доставить требование к квалификации сварщика. Чтобы получить аккуратный и надежный стык необходимо умение и долгий опыт.
Особое внимание в ММА уделяется состоянию электродов, которые не должны быть мокрыми или крошащимися. Не стоит пренебрегать предварительной сушкой и проверкой.
MIG/MAG
Схема mig/mag технологии
Вопрос о том, что такое MIG/MAG сварка не должен вводить в заблуждение, несмотря на непривычное обозначение.
Английское сокращение MIG/MAG (МИГ/МАГ) скрывает под собой хорошо знакомую полуавтоматическую сварку электродной проволокой в среде защитного газа.
Вместо стержня в качестве электрода выступает тонкая проволока, которая полуавтоматом подается в зону образования сварочного шва. Это компенсирует процесс расплавления и упрощает задачу исполнителя.
Проволока небольшого диаметра (от 0,8 до 3,0 мм) позволяет получить компактные размеры соединения в несколько миллиметров.
Принципиально MIG от MAG отличается типом защитного газа, который необходим для изоляции от окружающей среды с её высоким содержанием кислорода в воздухе. Окислительные процессы негативно сказываются на структуре путем образования межкристаллитной ржавчины. МИГ сварка предполагает использование инертного газа, которые сам не вступает ни в какие химические реакции, но благодаря сравнительно большому весу стремиться вниз, вытесняя воздух. Образуется локальный микроклимат, который показывает хорошие результаты.
MAG сварка же предполагает взаимодействие между естественной и создаваемой средой, сопровождающееся связыванием кислорода.
Схема tig технологии
Расшифровка данной аббревиатуры приводит к сварке неплавящимся электродом в среде инертных газов. В качестве основного сварочного материала используются тонкие заточенные стержни вольфрама, обладающие достаточной стойкостью, чтобы не расплавляться при рабочих температурах. Проволока используется в качестве присадки, но её наличие не является непременным условием.
Защитная среда на основе аргона не только задает правильные литейные процессы, но и формирует зону расплавления, которая получается локальной и глубокой.
ТИГ требовательна к уровню сварщика и к оборудованию. Из-за минимального нагрева её обычно используют для работы с алюминием или тонколистовой нержавейкой. Это же касается и сварки MIG.
Из видов дуговой сварки помимо MIG MMA TIG ещё стоит упомянуть, протекающую под слоем флюса. То, что такое flux, предполагает немало вариантов. Объединяет все возможные материалы такие качества, как сыпучесть, возможность влиять на формирования шва на всех этапах переплавления (в том числе, и при неблагоприятных внешних условиях), способность к образованию монолитной корки после остывания. Использование флюса показывает очень хорошие результаты, но усложняет сам процесс и подразумевает дополнительные расходы. MIG, TIG и MAG оказываются экономичнее и проще в исполнении.
Виды сварки MMA, MIG-MAG, TIG в преимуществах и недостатках
Ручная электродуговая сварка (MMA) – легкий старт для новичка
Первое, что отличает данный способ – доступность и простота. Именно он является базой для многих сварщиков-новичков. Для проведения ручной дуговой сварки необходим сам аппарат, горелка и штучные электроды. Под действием теплоты электрической дуги электрод плавится, оставляя на месте соприкосновения с деталью неразъемное соединение – скрепляющий шов.
Сварочные аппараты (инверторы) доступны по цене
Легкая и компактная конструкция оборудования
Возможность сварки в любых положениях
Дополнительные функции для облегчения процесса сварки
Дешевые расходные материалы
Ограничение по виду и толщине свариваемых металлов
Низкая производительность относительно других видов сварки (MIG-MAG, TIG)
Дополнительные усилия и временные траты на удаление шлака и окалины
Когда пригодится сварочный аппарат для электродуговой сварки? Если оборудование необходимо периодически и производительность не играет особой роли, то инвертор прекрасно подойдет для решения ремонтных и строительных задач. Такой агрегат часто используется в быту и занимает почетное место среди инструментария у многих домашних мастеров.
Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов (MIG-MAG) – производительность и перспектива
Основные особенности вида сварки: использование тонкой проволоки вместо электрода и защитного газа для изоляции от окружающей среды. Во время варочного процесса проволока подается автоматически, а сам механизм работы позволяет добиться качественного и эстетичного сварного шва.
В зависимости от газа полуавтоматическая сварка может быть:
MIG (Metal Inert Gas) – с использованием инертного газа. MIG аппараты отлично подойдут для сварки алюминия, меди, титановых изделий, никеля и различных сплавов.
В ряде случаев можно не использовать газ вовсе. Для этого понадобится флюсовая проволока, которая изначально имеет достаточную защитную оболочку.
Экономия времени на замене электрода
Расширенный диапазон рабочих таков
Отсутствие необходимости в постобработке шва
Качественный и прочный шов
Удобство эксплуатации за счет широкого набора функций
Возможны затруднения в сварке в труднодоступных местах
Дорогостоящий стартовый комплект (помимо аппарата необходимы: горелка, катушка с проволокой, газовые баллоны, редукторы и шланги)
Аргонодуговая сварка (TIG) – исключительное качество сварного шва
Данный вид сварки не принесет результата, если у сварщика нет должного опыта и подготовки. Начинать с него не стоит, все же инвертор или полуавтомат станут более взвешенным решением.
В отличие от предыдущих способов, здесь вместо проволоки или расходного электрода, используется тугоплавкий электрод из вольфрама с высокой температурой плавления. Процесс проходит в среде защитного газа – аргона. Сам по себе электрод для аргонодуговой сварки не поддается плавлению. Поэтому для шва может использоваться присадочный материал из того, же металла, что и заготовка. В некоторых случаях шов формируется в результате расплавления кромок.
Возможность работать с любыми металлами малых толщин
Высокое качество сварного шва
Широкий диапазон сварочного тока
Тонкая настройка параметров аппаратов
Дополнительные функции для облегчения процесса
Малая скорость сварочного процесса (относительно других видов сварки)
Ручная подача сварочного прутка
Тщательная подготовка заготовки
Дорогостоящий комплект оборудования
Необходимость использования аппарата в закрытом помещении
Тем не менее, данный способ сварки не имеет конкурентов в работе с тонкостенным материалом. Поэтому он всегда остается востребованным для специфических задач.
Некоторые сварочные аппараты обладают функцией импульсной сварки. Она важна при работе с алюминием и материалами, содержащими данный вид металла. При помощи функции можно контролировать тепловложение.
Какие из основных видов сварки предпочтительнее?
Итак, обобщим все вышесказанное. Воспользуйтесь таблицей ниже, чтобы подобрать идеальный вариант сварочного аппарата под ваши запросы.
ТОЛЩИНА МЕТАЛЛА, мм
стали (углеродистая, низколегированная, высоколегированная)
Простота и доступность процесса сварки
Минимальный набор расходных материалов
Сварка в любых положениях
Ограничения по видам и толщинам свариваемых металлов.
Необходимость удаления шлака с деталей.
Все виды сталей, медь, алюминий и его сплавы, чугун
Необходимость в дополнительных расходных материалах и доп. оборудовании
Все виды сталей, медь и ее сплавы, чугун, титан
Алюминий и его сплавы
Возможность сварки любых металлов
Эстетический и качественный шов
Необходимость в дополнительных расходных материалах и доп. оборудовании
Вы можете закрепить материал и узнать больше из нашего видео, в котором приведена классификация видов сварки:
Что такое сварка под флюсом, как происходит процесс и какой вид флюса и режим выбрать для сварки разных металлов?
Сварка под флюсом – это способ сварки деталей из высоколегированной марганцевой, никелевой или фторидной стали, при котором сварочная ванна и шов защищены от окисления слоем флюса в виде порошка или гранул.
Процесс формирования шва протекает в газовой полости под слоем непрерывно подаваемого флюса. Кроме функции защиты от окисления, флюс также легирует формируемый шов марганцем и кремнием, повышая его прочность и формируя соединение с высокой степенью однородности.
ГОСТ на сварку флюсом 8713-79 устанавливает размеры и типы сварных соединений, а также способы наложения шва под флюсом.
Виды флюсов и их особенности
По способу изготовления флюсы бывают:
Плавленые флюсы изготавливают из шлакообразующих марганцевых руд и кварцевого песка путем размалывания, смешивания и расплавления с последующим гранулированием. Такие флюсы экономичны и хорошо подходят для сварки деталей из низколегированной стали.
Керамические (неплавленные) флюсы изготавливают из окислителей и солей амфотерных металлов, которые измельчают, смешивают с жидким стеклом до однородного состояния, после чего гранулируют и прокаливают.
Примерная стоимость керамических флюсов на Яндекс.маркет
Керамические флюсы имеют мелкодисперсную порошкообразную структуру, они применяются для сваривания сложных высоколегированных стальных сплавов, при этом состав флюса подбирается под конкретную марку свариваемой стали.
По химическому составу флюсы бывают:
Солевые флюсы содержат соли фторидов и хлоридов, применяются для электросварки титана и стали, легированной никелем и хромом. Оксидные флюсы содержат оксиды активных металлов и кремния, применяются для сварки низкоуглеродистой стали. Смешанные флюсы содержат оксиды и соли металлов в различных пропорциях, применяются для сваривания многокомпонентных сплавов или деталей из разных металлов.
Описание технологии процесса
Существует три основных способа сварки под флюсом:
При автоматической сварке траектория и скорость движения электрода, а также скорость подачи проволоки регулируется управляющим процессором, рабочие участвуют только в качестве контролеров процесса для экстренного отключения сварочного агрегата.
Полуавтоматическая сварка под флюсом предполагает, что скорость подачи проволоки, сила тока сварки и угол наклона электрода к линии сварки регулируются автоматически, а ведение дуги осуществляется сварщиком вручную – через рукоятку или дистанционное управление. Полуавтоматический сварочный агрегат позволяет вручную изменять отдельные параметры тока непосредственно во время процесса сварки.
Сварка под флюсом вручную применяется в небольших агрегатах, где система подачи флюса встроена в неплавящийся электрод, при этом сварщик регулирует направление движения, угол наклона и скорость хода электрода в ручном режиме, специальными кнопками управляя подачей флюса и силой тока сварки.
Общий порядок действий при сварке под флюсом:
Важно следить за расходованием проволоки и флюса, чтобы не допустить работы электрода вхолостую и повреждения деталей.
Оборудование для сварки
Для сварки флюсом потребуются стационарные условия и оборудование:
Сварочные плиты выполняются на бетонном основании из жаростойких материалов с возможностью закрепления деталей. Проволока берется из материала свариваемых деталей, толщина от 0,3 до 12 мм. Электрод изготавливается из вольфрамового сплава с керамической оплеткой.
Система подачи флюса представляет собой резервуар и шланг, конец которого отстоит от электрода на 10-30 см. Диаметр шланга подачи флюса должен позволять гранулам свободно сыпаться перед электродом.
Схема процесса автоматической сварки под слоем флюса
Автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом контролируется программным обеспечением, регулирующим направление и скорость движения электрода вдоль линии сваривания.
Выбор режима сварки
В зависимости от толщины и металла свариваемых деталей выбирается режим сварки под флюсом. Для каждого режима существует свой диапазон напряжения, силы тока сварки и диаметр проволоки. Скорость формирования шва колеблется в пределах от 6 до 100 метров в час.
Если толщина свариваемых деталей от 2 до 10 мм, то выбирается режим сварки на стальной подкладке под стыком деталей. Режим на флюсовой подушке подходит для сварки деталей толщиной 10-25 мм, а сварка деталей толщиной 16-70 мм выполняется в режиме предварительной ручной проварки нижней части шва.
С увеличением толщины свариваемых деталей растет диаметр проволочного электрода и сварочный ток, но уменьшается скорость формирования сварного шва.
Сила тока сварки (А) зависит от толщины проволоки (мм) следующим образом:
Напряжение сварки существенно увеличивается только при толщине деталей свыше 25 мм.
Достоинства и недостатки
К преимуществам сварки под флюсом относятся:
Системы автоподачи флюса и сохранение постоянного расстояния от электрода до шва позволяет сваривать сложные детали с минимальным участием рабочих. Защитный слой флюса не дает расплавленному металлу разбрызгиваться, что позволяет производить сварку под высокими токами, многократно увеличивая скорость формирования и качество шва.
Однородность шва достигается за счет изоляции сварной ванны от кислорода воздуха, а также из-за легирования шва компонентами флюса, которые можно подобрать специально для материала свариваемых деталей. Также сварка под флюсом дает возможность использования одновременно двух электродов, расположенных на расстоянии 10-20 мм друг от друга и питаемых от одного источника тока – это позволяет сделать больше сварную ванну под флюсом, увеличив таким образом скорость сварки и степень однородности готового изделия.
К недостаткам сварки под флюсом относят трудности контроля процесса и технологическую сложность. Агрегаты для сварки под флюсом занимают большие площади и требуют обслуживания квалифицированными кадрами. Сварной шов формируется под слоем флюса и у сварщика нет возможности контролировать качество шва в режиме реального времени. Избежать брака можно путем дополнения агрегата ультразвуковыми или лазерными системами контроля наличия дефектов.
Даже идеальная сварка не может защитить сварной шов от порчи. Рано или поздно это место становится самым слабым в детали и деформируется, поэтому во время сварочных работ обязательно используются защитные материалы. К ним относятся инертные газы и флюсы. Последние не так распространены в бытовой среде, но на производствах сварка под флюсом встречается очень часто. О ней пойдет речь далее.
Особенности сварки под флюсом
Не стоит думать, что сварка под флюсом это какой-то совершенно новый способ сварки. Придуман он очень давно, в конце в XIX века, а сущность заключается все в том же использовании присадочной проволоки и неплавящихся электродов. Однако, оборудование постоянно улучшалось, а вместо газа, покрывающего всю зону шва, используется только флюс. Он имеет порошковую консистенцию, засыпаясь поверх шва.
Такой состав под влиянием высоких температур тоже начинает выделять газ, который будет защищать свариваемые детали от окислов. Когда порошок выгорит, от него останется только легкоудаляемый шлак, а если средство не будет использовано полностью, его легко можно сохранить до следующего раза.
Перед тем, как делать варку под флюсом, потребуется выбрать:
Также, как при любой другой сварной работе, нужно будет правильно оформить кромки, обезжирить детали. Но здесь еще будет важно подобрать флюс, так как он существует в разных видах.
Преимущества и недостатки
У самого процесса сварки под флюсом есть свои положительные и отрицательные черты. Среди преимуществ:
В числе недостатков:
Также здесь невозможно контролировать процесс варки, так как весь шов покрыт слоем флюса.
Этого можно избежать только если установить дополнительные системы контроля появления повреждений.
Виды флюсов
Эти средства можно поделить на группы по химическому составу и методу создания. Флюс может быть солевым, оксидным или смешанным. Здесь:
Способов изготовления всего два — плавленый или не плавленый, который еще называют керамическим. Плавленые делают из кварцевого песка, а также марганцевой руды, которые смешиваются, плавятся, после чего формируются гранулы. Такой флюс очень хорошо подходит для низколегированной стали.
В состав керамических входят окислители и соли амфотерных металлов. Сначала те измельчаются, потом перемешиваются с жидким стеклом до однородной массы. Потом она гранулируется и прокаливается. Такие флюсы имеют структуру мелкого порошка, а подбирается он конкретно под марку стали, с которой предстоит работать, так как он работает только со сложными никелевыми или железоникелевыми сплавами.
Технология сварки под флюсом
Чтобы сварочный процесс прошел правильно, нужно правильно выбрать технологию автоматической сварки под флюсом. Базовых метода три:
То, как происходит ручная варка, понятно. Здесь используется ручное оборудование, поэтому сварщик сам регулирует направление, скорость электрода. Сила тока и подача флюса, взаимодействующего с электродом, регулируется кнопками прямо на устройстве.
Полуавтоматический способ позволит автоматизировать лишь некоторые процессы, остальные требуют управления. То, как подается проволока, угол наклона электрода, сила тока, подчиняются автоматическому процессу. Сварщик в это время самостоятельно управляет движением дуги. У полуавтоматических аппаратов можно менять параметры подачи тока прямо в процессе работы.
При автоматической сварке под флюсом скорость движения электрода и его направление, а также скорость подачи проволоки задаются программно. Рабочие здесь нужны только для создания той самой сварочной программы, а также контроля качества.
Все эти три способа, несмотря на свою разность, предполагают некоторые общие шаги при сварке под флюсом:
После окончания работы нужно только дождаться, когда детали остынут, очистить шов и убрать флюс в герметичные упаковки.
Выбор режима сварки
Выделяется несколько режимов, которые всегда нужно подбирать под каждое отдельное задание.
Режимы из таблицы подойдут для низкоуглеродистой, среднеуглеродистой и высокоуглеродистой стали.
Применяемое оборудование
Чтобы выполнить автоматическую дуговую сварку под флюсом, из технического оснащения потребуется:
Автоматическую сварку под слоем флюса выполнить нетрудно, ведь большая часть процесса будет автоматизирована, а от сварщика потребуется лишь правильная настройка оборудования и верный подбор флюсового средства для сварки.
Ликбез: Полуавтоматическая сварка (MIG / MAG / FCAW)
Схема mma технологии
Схема mig/mag технологии
Схема tig технологии
Примерная стоимость керамических флюсов на Яндекс.маркет
Схема процесса автоматической сварки под слоем флюса
