Сварочный автомат для сварки металла

Содержание

Особенности сварочного автомата: устройство, виды аппаратов, преимущества

Сварочный автомат для сварки металла

С появлением сварочных аппаратов стало возможным выполнять надежное соединение металлических изделий при минимальных затратах времени и труда. Но со временем пришло понимание того, что и они не являются идеальными. Для более эффективного выполнения специфических задач требовалось более совершенное оборудование. Это привело к созданию нового типа устройств — сварочных автоматов. Они позволили полностью автоматизировать рабочий процесс.

Благодаря этим устройствам, участие сварщика сводится к контролю качества сварного соединения, при этом такие процессы, как: подача электродов, поддержание горения сварочной дуги, начало и завершение рабочего процесса, выполняются сварочным оборудованием.

Фактически человек превратился в такого оператора, от которого требуется только установить автомат и соединяемые детали в необходимом положении, а затем управлять сварочным процессом при помощи пульта управления. Сварочные автоматы кардинально изменили взгляд на то, как может проходить рабочий процесс и помогли добиться существенного снижения трудозатрат работников.

Сварочным автоматом принято называть устройство, осуществляющее контроль над качественным выполнением соединения и позволяющее за счёт этого существенно снижать трудовые затраты.

Современные автоматы для сварки подразделяются на три основных типа:

  • подвесной стационарный автомат;
  • передвижной автомат;
  • сварочный трактор.

Подвесной стационарный

Особенностью подвесного стационарного автомата является то, что он устанавливается на заранее выбранном месте и на протяжении всего процесса находится в неподвижном состоянии. Чаще всего сварочное оборудование подобного типа применяют для сварки труб.

Во время проведения этих работ дополнительно задействуются специальные механические устройства, которые обеспечивают бесперебойное вращение, при этом голова подвесного стационарного аппарата в течение всего процесса остается неподвижной. Роль оператора здесь сводится к контролю работы оборудования, осуществляемого при помощи специального пульта.

Передвижной самоходный

Передвижной автомат комплектуется самоходной тележкой, которая позволяет его транспортировать в любое необходимое место. Оборудование подобного типа наиболее активно используется при проведении работ по созданию прямых швов значительной длины.

Сварочный трактор

Отличается от двух выше рассмотренных типов тем, что способен самостоятельно перемещаться не только по намеченному для него пути, но и по поверхности конструкции, которую требуется сварить. Процедура его установки занимает очень мало времени, поэтому используется такое оборудование главным образом в ситуациях, когда необходимо выполнить достаточно большой объем работ по соединению деталей.

Классификация оборудования по признакам

По своему назначению автоматы для сварки можно разделить на два основных типа — специализированные и универсальные. Они отличаются между собой определенным набором признаков, которые характеризуют их полезные эксплуатационные качества:

  • По возможности перемещения оборудование для сварки можно подразделить: на самоходные и несамоходные. Последние также известны как подвесные.
  • Сварочные автоматические устройства можно разделить также по типу используемых электродов. Универсальные аппараты поддерживают работу с любыми типами, включая и неплавящиеся, изготавливаемые из вольфрама. Специализированные аппараты могут работать только с определенным типом расходного материала.
  • По типу плавки электрода: проводной, штучный и ленточный.
  • По способу защиты участка, на котором выполняется сварка: флюс, защитная газовая среда и комбинированный способ, предполагающий одновременное использование флюса и газовой среды.
  • По типу поддерживаемого рабочего тока. Сварочные автоматические установки могут работать с постоянным или переменным током. Встречаются и специальные конструкции, эксплуатация которых возможна при обоих типах напряжения.
  • По способу подачи присадочной проволоки: регулируемые вручную и настраиваемые с учётом величины напряжения, с которым подается электрическая дуга.
  • По способу выполнения сварного соединения: свободная и принудительная технология.
  • По типу настройки сварочного тока: плавный, ступенчатый и комбинированный.

Технология выполнения работ

В тех случаях, когда для эффективного соединения металлоизделий требуется сварочный аппарат-автомат, чаще всего сварку выполняют не с использованием электродов, а при помощи специальной присадочной проволоки, которая наматывается на специальную катушку. Этот материал находится в подающем механизме и подаётся при необходимости в область создаваемого шва за счет роликовой системы. Возможен и автоматический способ подачи, если есть электрический двигатель.

Механизм, в котором располагается присадочная проволока, обеспечивает ее перемещение и выпрямление, после этого она поступает в мундштук, а оттуда — к сварочной дуге.

А также в мундштуке располагается специальный контакт, проводящий электроток. Он находится в постоянном взаимодействии с присадочной проволокой, обеспечивая тем самым создание сварочной дуги. Сам контакт и дуга располагаются на небольшом расстоянии друг от друга. Из-за этого перемещение присадочной проволоки напоминает собой технологию работы с коротким электродом, когда последний сохраняет на протяжении всего процесса одинаковую длину.

Сварочная зона имеет довольно большую площадь, особенно если используются автоматы марки Ляйстер. Вследствие этого, даже при работе с электротоком высокой плотности, последний можно направлять на расплавление металла, не беспокоясь насчёт перегрева проволоки или оборудования. Автоматические аппараты для сварки Ляйстер в состоянии обеспечить равномерное поступление проволоки, благодаря надежному подающему устройству. Это избавляет оператора от необходимости делать поправку на дугу, склонную менять свою длину.

Из предлагаемых сегодня решений на рынке довольно интересными являются автоматы от компании Твинни Т, которые отличаются от конкурентов способностью зажигать дугу самостоятельно, не вступая во взаимодействие с соединяемыми заготовками.

Если будут выполняться технологические требования к проведению работ при помощи автомата, то возможно решение следующих задач:

  1. Осуществлять точную настройку скорости подачи присадочной проволоки с учетом рабочего напряжения дуги и ее размера. Присадочный материал будет подаваться в зону сварки с той же скоростью, с которой осуществляется ее плавление при условии, что сварочная дуга имеет нормальные рабочие параметры. Аналогичным образом, в случае уменьшения размеров дуги, проволока также будет уменьшаться, поддерживая стабильность дугового напряжения.
  2. Если, ввиду возникших обстоятельств, длина дуги станет больше, то проволока автоматически начнет подаваться с увеличенной скоростью, что позволит скорректировать размер дуги и ее напряжение до нормативных показателей. Иными словами, автомат будет в течение всего сварочного процесса поддерживать оптимальные рабочие параметры дуги и корректировать их до нормальных значений без дополнительного расхода присадочной проволоки.
  3. При использовании автомата для сварки можно нормализовать работу после короткого замыкания. Если описанное явление приведет к неожиданному исчезновению напряжения, то проволока сразу же перемещается назад, удаляясь от свариваемой конструкции. Иными словами, благодаря автомату, моментально происходит изменение направления ее движения.
  4. Но как только подача энергии возобновляется, проволока вновь начинает движение к соединяемым элементам и с целью уменьшения напряжения холостой дуги накоротко замыкает в момент касания свариваемых конструкций. Одновременно с этим загорается и сварочная дуга. Если этого не происходит, то проволока повторно движется в зону сварки. Затем она принимает исходное положение, после чего дуга восстанавливает свои нормальные рабочие параметры.

Таким образом, благодаря сварочному автомату можно в течение всего рабочего процесса обеспечивать стабильность рабочих параметров дуги, что является практически невыполнимой задачей при проведении работ вручную.

Преимущества и недостатки

Если сравнивать рабочий процесс, проходящий с использованием автомата, и сварку, осуществляемую ручным методом, то у первого можно выделить ряд следующих преимуществ:

  • Высокая производительность труда. С помощью сварочного автомата можно не только соединять металлические конструкции значительной толщины, но и создавать небольшие швы, когда приходится выполнять однотипные работы большого объема. В обоих случаях это оборудование обеспечивает значительное повышение производительности труда, чего невозможно добиться при сварке ручным способом, поскольку здесь не приходится тратить время на замену сгоревших электродов.
  • Исключение возможности влияния человеческого фактора. Поскольку человек практически не принимает участия в сварочном процессе, это позволяет создавать ровный по всей длине и однородный по толщине шов. При ручной же сварке всегда остается риск того, что рука дрогнет. С автоматом же этого никогда не произойдёт, поскольку он поддерживает стабильные параметры сварочного процесса в течение всего времени его проведения. На качество работы не может повлиять состояние оператора (не только психологическое, но и физическое).
  • Возможность проведения работ в труднодоступных местах. Каждому человеку присущи определенные габариты, поэтому для комфортного проведения сварочных работ он нуждается в определённой площади. В случае со сварочным автоматом появляется возможность выполнения сварки в условиях, где человек не только не испытывает неудобства, но и при всём желании не смог бы испортить качество соединения.
  • Автоматическая регулировка. Отличительной чертой современных сварочных автоматов является способность настраивать подачу проволоки в случае увеличения или уменьшения длины дуги, а также восстанавливать работу после технических сбоев без последствий для качества шва. Сварка, проводимая с помощью автоматического устройства, гарантирует высокое качество выполняемого шва, которое не подвержено воздействию никаких внешних изменений окружающей среды.
  • Экономичность. При проведении работ с помощью автомата обеспечивается снижение расхода используемых материалов, поскольку автомат изначально настроен на их поступление в таком количестве, чтобы качественно выполнять соединение деталей, не допуская их расхода на бесполезный угар или разбрызгивание.
Читайте также  Переделка сварочного инвертора в полуавтомат своими руками

Что же касается недостатков, которые имеет технология соединения деталей с использованием автоматических устройств, то главным является возникновение дополнительных временных затрат на подготовку к рабочему процессу.

Прежде чем приступить к работе, необходимо настроить оборудование для сварки: установить стационарно с настройкой подачи свариваемых элементов либо проложить рельсовый путь.

А также эта технология не позволяет изменять качество шва во время рабочего процесса, поскольку все характеристики контролируются автоматическим устройством без возможности их корректировки.

Сварочный автомат стал новой ступенью развития оборудования, используемого для проведения сварочных работ. Основное их достоинство заключается в том, что они позволили практически полностью автоматизировать рабочий процесс, сведя к минимуму участие в нём человека.

Эти устройства позволяют поддерживать на протяжении всего времени стабильные показатели сварки, что является залогом получения качественного соединения деталей. Оборудование не подвержено воздействию факторов внешней среды, что может в любой момент произойти с человеком, который способен совершить грубую ошибку. А это в итоге может крайне негативно повлиять на качество создаваемого сварочного шва.

Источник: https://tokar.guru/svarka/svarochnyy-avtomat-vidy-i-preimuschestva-apparatov.html

Варим трубы автоматическим способом

Современные сварочные технологии шагнули далеко вперед. Одним из направлений является автоматическая сварка труб. С применением автоматической сварки появилась возможность исключить значительный ряд недостатков, которые допускает дуговая ручная сварка (неоднородность шва, низкая надежность выполненных работ). Качественная дуговая ручная сварка возможна только при ее выполнении квалифицированными рабочими, что тоже является минусом. Также необходима качественная подготовка труб к сварке.

Схема процесса ручной дуговой сварки.

Ручная дуговая сварка имеет еще несколько недостатков:

  • как уже указывалось выше, страдает качество швов при выполнении сварочных работ непрофессионалом;
  • оказывает негативное воздействие как на окружающую среду, так и на рабочего, производящего процесс;
  • ручная дуговая сварка имеет малый КПД и низкие показатели производительности (по сравнению с автоматической).

Если судить по степени автоматизации, то автоматическая сварка — наиболее современный технологический процесс в наше время. Отметим, что практически все виды возможно автоматизировать. Степень механизации сварочных процессов бывает двух видов:

  • автоматическая;
  • полуавтоматическая.

Автоматическая подразумевает механизированную подачу электрода и перемещение дуги, а полуавтоматическая — только подачу проволоки. Рассмотрим более подробно процесс автоматизированной сварки.

Оборудование для автоматической сварки и технология производства

Автоматическая сварка возможна только при использовании специального оборудования. Это непосредственно источник тока и специальный аппарат для подачи электрода с наличием автоматической головки для сварки (дуговой). Традиционно для автоматического варианта необходимо наличие плавкого электрода либо электродной проволоки, смотанной в бухты (мотки), массой от 5 до 60 кг.

Во время сварки происходит постепенная подача такой проволоки в зону дуги по мере ее расходования в процессе плавления.

Традиционно для автоматического варианта сварки необходимо наличие плавкого электрода либо электродной проволоки, смотанной в бухты (мотки), массой от 5 до 60 кг.

Из-за короткого расстояния, через которое проходит проволока, сварочный аппарат производит процесс постоянно подающимся коротким электродом. Это значительно уменьшает нагревание проволоки (преимущество перед другими видами). При изменении скорости плавления изменяется и скорость подачи проволоки. Так поддерживается постоянная длина дуги при сгорании проволоки.

Чтобы защитить сварочную ванну от воздействия воздуха, облегчить раскисление металла и его легирование, осуществляют предварительную засыпку шва достаточно объемным слоем флюса, в который погружается дуга.

Использование флюса предохраняет от разбрызгивания металла, повышает показатели сварочного тока и производительность (если сравнивать со сваркой открытой дугой), значительно повышается качество шва.

Виды сварочных автоматов

Современные производители выпускают дуговые сварочные автоматы двух видов, которые различаются по способу регулирования:

  • автоматы, в которых регулируются электрические величины;
  • автоматы, в которых подача сварочной проволоки осуществляется с постоянной скоростью.

Первый вид сварочных автоматов предусматривает регулировку подачи проволоки (скорости) и в зависимости от этого параметра меняется электрический показатель (чаще всего напряжение дуги). Напряжение дуги зависит только от ее длины и меняется соответственно ее изменению. Такие автоматы выпускаются довольно давно и положительно зарекомендовали себя в производстве сварочных работ.

Примение автоматического сварочного аппарата исключает необходимость применения более сложных схем регулировки.

Наиболее современным и более технологичным считается сварочный аппарат второго вида (наличие постоянной скорости подачи проволоки). Интенсивность саморегулирования сварочной дуги исключает необходимость применения более сложных схем регулировки. Можно просто подавать проволоку в дугу в непрерывном режиме и со скоростью, равной скорости плавления.

Происходит увеличение длины дуги, значит, налицо уменьшение скорости подачи проволоки. От чего же зависит саморегулирование? От плотности тока в проволоке. Если плотность небольшая, процесс саморегулирования проходит очень медленно и это вызывает уменьшение длины дуги и, как следствие, короткое замыкание. Если же происходит увеличение, возможен обрыв дуги.

Быстрое возрастание плотности тока вызывает увеличение скорости плавления и процесса регулирования.

Классификация сварочных автоматов по способу перемещения

Качественный шов вы получите в том случае, если будете очень точно перемещать автомат при сварке изделия. Выпускаемые сегодня автоматы подразделяются на:

  • подвесные сварочные автоматы;
  • самоходные сварочные автоматы;
  • сварочные тракторы.

Подвесные сварочные автоматы лишены возможности перемещаться, при сварке перемещаются изделия.

При сварке самоходными сварочными аппаратами осуществляется их установка на специальную тележку, и сварочные работы производят, перемещаясь по изделию либо находясь в неподвижном положении над подвижным объектом.

Самоходный сварочный автомат, а также сварочный трактор осуществляют движение по рельсовому пути. Сварочные аппараты являются более легкими и мобильными по сравнению с самоходными автоматами, их предназначение — сварка больших деталей, разнообразных корпусов и так далее.

Подготовка труб для сварочных работ

Разделку кромок производят с целью качественного провара заготовки вдоль сечения (это одно из условий прочности сварного соединения с металлом). Различают V-, К-, Х-образные формы кромок. Шов кромок может быть либо односторонним, либо двусторонним. Подготовка трубы к сварке включает в себя следующие действия:

Разделку кромок производят с целью качественного провара заготовки вдоль сечения.

  • очистка сварочных поверхностей от грязи и грунта;
  • проверка формы кромок, при необходимости их правка (концы труб после правки кромок должны совпадать при осуществлении сборки);
  • эллипс торца, вмятины и выбоины не должны быть больше, чем предусмотрено ГОСТом;
  • очистка до блеска металла кромок снаружи и внутри на расстояние не меньше чем 10 миллиметров (при дуговой сварке);
  • производство стыковки труб при помощи домкратов либо центраторов, которые обеспечат качественное совмещение кромок труб;
  • фиксация стыков труб (при дуговой сварке) прихватками (количество определяется по специальной формуле, но не может быть меньше трех, длина должна составлять 6-8 см, толщина не меньше 4 мм);
  • если швы стыков труб прямые, односторонние и продольные, допускается смещение кромок относительно друг друга;
  • спиральные и двусторонние продольные швы допускается варить без смещения кромок.

Процесс подготовки к сварочным работам труб из нелегированных и низколегированных сталей включает такой этап, как разделка кромок. Такая разделка сварных кромок проводится чаще всего автогенными резаками. После того как разделка завершена, может понадобиться доработка кромок механическим способом (особенно кольцевых швов).

Особенности сварки трубопроводов высокого давления

Схема термообработки сварных стыков труб

Для сварки трубопроводов высокого давления применимы любые промышленные виды сварки. Выполнять такие работы могут только те сварщики, у которых имеется удостоверение об успешном прохождении испытаний, предусмотренных правилами Гостехнадзора, так как при работе с данными изделиями необходима высокая квалификация и ответственность.

При сварке труб с давлением требуется выполнение особых условий и строгий контроль качества. Затруднение вызывает большая толщина стенок трубы по отношению к небольшому диаметру. Обязательно обеспечение высокого качества сварного шва вне зависимости от температурного режима, будь то нормальная, повышенная либо отрицательная температура транспортируемой среды.

Шов должен быть устойчив к любой коррозии и выдерживать любые показатели давления. Сварку стальных трубопроводов, находящихся под высоким давлением, производят электродуговым либо газовым способом (в зависимости от диаметра и толщины). Газовая сварка применяется только для труб из углеродистой стали с проходом от 6 до 25 мм.

Автоматическая и полуавтоматическая сварка с использованием флюса (при ручной подварке корня шва) применяется для труб с проходом 100 мм и более.

Сварка при помощи высокого давления

Сварка давлением подразумевает под собой процесс соединения верхних слоев свариваемых деталей. Также для сварки давлением характерна диффузия частиц, которая ведет к стиранию границ раздела и прорастанию сквозь них кристаллов. Сварку давлением применяют в основном в машиностроении и приборостроении. Способ с давлением зависит от вида свариваемого изделия и требований, предъявляемых к нему. Существуют 3 разновидности сварки давлением:

  • точечная (применяется для тонколистовой стали);
  • стыковая (давлением или оплавлением, применяется при производстве инструмента);
  • роликовая (обеспечивает непрерывный либо прерывистый сварочный шов).

Сварка давлением рассматривается как разновидность контактной сварки. Поверхности находятся под высоким давлением, что позволяет получить соединение деталей без подогрева. Качество соединения под давлением напрямую зависит от работ по подготовке поверхности, от вида металла и от прилагаемых усилий.

Технология сварки давлением подразумевает применение нагрева и давления. Нагрев происходит с помощью электротока в месте контакта соединяемых элементов, давление создается при помощи электродов или других специальных приспособлений.

Читайте также  Проковка сварных швов

Поделитесь полезной статьей:

:

Источник: https://experttrub.ru/soedinenie/avtomaticheskaya-svarka.html

Изучаем устройство сварочного автомата

Сварочный аппарат-автомат представляет собой устройство, где сварочная головка объединена со специальным механизмом, который обеспечивает подачу присадочной проволоки вдоль формируемого сварного соединения. Кроме того, здесь предусмотрены конструкции, позволяющие подавать флюс, несколько выносных пультов управления, которые позволяют быстро отрегулировать скорость подачи присадки, силу тока и много других немаловажных параметров, обеспечивающих качественный шов. Мощность аппаратов может серьезно отличаться.

Разновидности автоматических аппаратов

Стоит отметить, что автоматические аппараты могут быть специализированными или универсальными. Отличаются эти устройства по ряду признаков, которые, так или иначе, характеризуют их полезные эксплуатационные свойства:

  • Сварочные автоматические конструкции бывают самоходными и несамоходными, причем последние получили название «подвесные»;
  • Очень важна разновидность используемых электродов. Универсальное оборудование рассчитано почти на все типы, в том числе на неплавящиеся, производимые из вольфрама. Специализированные аппараты при проведении сварки пользуются только одним из разновидностей данного расходного материала;
  • Тип плавки электрода – проводной, штучный либо ленточный;
  • Способ защиты участка, где производится сварочная деятельность – флюс, защитная газовая среда (углекислый газ, аргон, гелий и другие вещества), комбинированная технология, где флюс сочетается с газовой средой;
  • Разновидность используемого тока: оборудование может быть рассчитано на постоянный или переменный ток. В продаже сегодня имеются установки, которые способны работать при обоих разновидностях напряжения;
  • Технология подачи присадочной проволоки: регулируемая в ручном режиме, регулировка осуществляется в зависимости от того, какое напряжение подается электрическую дугу;
  • Методика формирования сварного соединения – свободная или принудительная технология;
  • Способ регулирования сварочного тока – плавный, ступенчатый или комбинированный.

Технология проведения работ

Если планируется использовать сварочный аппарат-автомат, то в большинстве случаев вместо электродов будет применяться специальная присадочная проволока, которая наматывается на особую катушку. Она закрепляется в подающем механизме и подается в район формирующегося шва при помощи системы роликов. Автоматическая подача производится во многом за счет электрического двигателя.

Перемещение и выпрямление производится внутри данного механизма, после чего проволока попадает в мундштук, через который и выходит к сварной дуге.

Рабочее пространство отличается незначительными размерами, особенно у аппаратов марки Leister, поэтому даже очень высокую плотность электрического тока можно направлять на расплавление металла и при этом не опасаться, что проволока или оборудование начнет перегреваться.

Главным качеством автоматических аппаратов Ляйстер, как и у большинства других марок, является равномерная подача проволоки за счет надежного механизма, поэтому не придется делать поправку на дугу, изменяющую свою длину. Стоит отметить, что в продаже имеется оборудование фирмы Твинни Т, которое может зажигать дугу самостоятельно, без контакта с соединяемыми заготовками.

Основные задачи, которые позволяет решить сварочный автомат при соблюдении технологии выполнения работ, представляют собой набор следующих моментов:

  • Скорость подачи присадочной проволоки находится в прямой зависимости от напряжения, под которым работает электрическая дуга, а также от ее плотности. Чем меньшей будет дуга, тем медленнее будет производиться подача расходного материала. Благодаря такому технологическому решению напряжение на дуге остается постоянным в течение всего времени проведения работ. Соответственно, расход проволоки будет оптимальным – не слишком маленьким, но и не слишком большим, что позволяет формировать наиболее качественное сварное соединение;
  • Строительные и монтажные работы, осуществляемые при помощи данного оборудования, будут производиться в нормальном режиме даже в случае, если в сети возникнет короткое замыкание. Когда напряжение пропадает присадочный материал резко отводится от соединяемых заготовок. При восстановлении тока, проволока выдвигается и быстро замыкает дугу, делая ее стабильной.

Положительные и отрицательные качества автоматической сварки

Главной эксплуатационной характеристикой автоматического оборудования марок Твинни Т, Telmig 170 и других является максимально высокая производительность, которая в несколько раз выше по сравнению с ручной дуговой или полуавтоматической сваркой.

Кроме того, здесь к минимуму сведена вероятность влияния человеческого фактора. За счет этой особенности сварное соединение получается максимально ровным как в ширину, так и по толщине. Такую сварку очень удобно применять для работы в труднодоступных местах. Не приходится производить регулировку подаваемого на электрод напряжения и скорости его подачи к свариваемым элементам.

Человеку в процессе выполнения сварочных работ не приходится находиться в непосредственном контакте с отравляющими веществами, которые выделяются в процессе сварки, поэтому состояние его здоровья находится вне опасности.

Главным отрицательным моментом при использовании такой технологии являются довольно большие затраты времени, направленные на организацию процесса.

Кроме того, шов при его формировании подкорректировать не представляется возможным, так как все основные его качества определяются устройством еще перед началом проведения работ.

Сергей Одинцов

Источник: http://electrod.biz/oborudovanie/izuchaem-ustroystvo-svarochnogo-avtomata.html

Какие способы сварки металлов существуют

Самый проверенный и надёжный способ соединения стальных заготовок в быту и на производстве – их сплавление с использованием специального сварочного оборудования. К этой же категории работ относится и сварка листового металла под воздействием предельно допустимых для данного материала температур.

Сплавление и сдавливание

Большинство сварочных работ предполагают использование электрической дуги. Она разогревает контактную зону до состояния плавления, происходящего на ограниченной площади. Сам процесс сваривания металла под термическим воздействием называется электродуговым.

Однако сплавление стали и других материалов со схожей структурой не ограничивается одной лишь электродуговой сваркой. Существуют другие виды сварочных работ, которые различаться по целому ряду технических и методических признаков.

Способы сварки металлических заготовок в самом общем виде подразумевают либо их обычное сплавление, либо получение специфического соединения, реализуемого под воздействием повышенного давления.

К первой их этих методик может быть отнесена и пайка металла, при которой расплавлению подлежит лишь присадочный материал, а сами соединяемые заготовки остаются в целостности.

При соединении металлов или других материалов по второму из указанных способов (без использования эффекта оплавления) для объединения заготовок применяется фактор высокого давления. Все остальные признаки указанного процесса (температура в зоне стыка и другие параметры) учитываются лишь как второстепенные.

Энергия воздействия

По типу энергии воздействия, благодаря которой образуется требуемое сварное соединение, все виды сварки металлов делятся на следующие категории:

  • термическая обработка, предполагающая оплавление места стыка с выделением большого количества тепловой энергии;
  • термомеханическая сварка, осуществляемая за счёт внешнего давления с использованием элементов нагрева электросваркой;
  • и, наконец, чисто механическая (обработка под давлением).

Согласно первой методике свариваемые заготовки подлежат расплавлению, после чего они образуют так называемую «сварочную ванну».

По завершении работ (после затвердевания) на месте ванны остаётся сварной шов, металл в котором имеет литую структуру. К разновидностям термических сварочных работ по металлу следует отнести газовую, электрошлаковую, дуговую, лазерную, плазменную, термитную (химическую) и подобные им виды сварки.

При газовом способе сваривания металлов и сплавов рабочая смесь подаётся на специальную горелку от двух баллонов, содержащих горючий состав и кислород. При этом качество пламени горелки регулируется соответствующими вентилями подачи обеих составляющих. Помимо этого к месту сварки подаётся особый присадочный материал, обеспечивающий получение качественного шва.

В случае химической или термитной обработки металлов рабочая зона формируется под воздействием теплоты, выделяемой при сгорании компонентов специальной порошковой смеси (термита). Отметим также, что на практике наиболее распространены термитные составы на основе обычного алюминия.

Термомеханической обработка места стыка включает в себя диффузионную, контактную, а также газопрессовую сварочные методики. Принцип так называемой «сварки под давлением» интуитивно понятен, хотя технологии сварочных работ по металлу могут отличаться.

Защита в зоне сваривания

Известные разновидности сварочных процедур могут классифицироваться и по способу защиты металла в зоне сварки. Согласно этому признаку все они подразделяются на следующие виды:

  • обработка в воздушной среде;
  • сварка в вакууме;
  • сплавление в среде защитных газов (аргона или углекислого газа);
  • сочленение под слоем флюса.

Кроме того, по временным показателям течения процесса сварка железа и металлов бывает непрерывной или прерывистой, а по уровню автоматизации она может быть ручной, механизированной или же автоматической (полуавтоматической).

Оборудование и особенности его применения

Оборудование для проведения сварочных работ по металлу выбирается с учётом стоящей перед исполнителем задачи, а также условий проведения соответствующих операций. При этом возможные подходы к степени механизации варьируются от ручной сварки до полностью автоматизированного процесса.

В качестве промежуточных вариантов могут рассматриваться сварка полуавтоматом или же с помощью электронного инвертора. Рассмотрим каждый из указанных способов реализации поставленных задач и соответствующее ему оборудование более подробно.

MMA-сварка

Обычное ручное дуговое сплавление (по международной классификации – MMA) является самым старым видом сварки, осуществляемым с использованием штучных покрытых стержневых электродов.

Такой подход к выполнению сварочных операций наиболее эффективен при обработке нержавеющих и насыщенных углеродом сталей, а также чёрных металлов. Довольно часто этот вариант используется при проведении ремонтных и обслуживающих работ, предполагающих сваривание сплавов железа, например.

Особенности

При реализации этого метода через свариваемые заготовки и электроды для сварки пропускается переменный или постоянный электрический ток невысокого напряжения.

Выбор вида тока при этом варианте сплавления зависит от марки свариваемых сплавов.

Переменный ток обычно используется при работе с высокоуглеродистыми и чёрными сталями, а постоянный больше подходит для сварки нержавейки.

Образующаяся при этом дуга расплавляет специальное покрытие электродного стержня, остатки которого оседают в виде капель в сварочную ванну. В ней эти капли перемешиваются с частицами расплавленного металла заготовок, а получившийся при этом шлак всплывает на поверхность.

Читайте также  Способы сварки нержавеющей стали

После того, как сварочный ток отключен – формирующий сварочную ванну металл постепенно кристаллизуется, в результате чего на месте стыка получается шов. На поверхности этого шва затвердевший шлак образует корку из отходов сварки, которая впоследствии отбивается специальным молотком.

Сварка полуавтоматом

Отличительная черта данного способа сваривания – присутствие в рабочей зоне подвижного электрода в виде плавящейся проволоки и подача в неё защитного (инертного) газа.

Защита дуги посредством специально подаваемого в зону сварки газа препятствует взаимодействию расплавляемого металла с окружающим воздухом. Необходимость в этом объясняется тем, что указанное взаимодействие приводит к образованию на поверхности шва слоя из оксидов и нитритов, заметно снижающих его качество.

Со схемой организации сварки аргоном можно ознакомиться на фото. В процессе сваривания подвижная проволока по направляющим роликам с постоянной скоростью подаётся в газовое сопло, где она расплавляется под действием высокотемпературной электрической дуги.

При этом способе сварочных работ организации подачи присадки обеспечивается постоянство её размера. Полуавтоматическим этот метод называется потому, что скорость и направление ведения электрода, как правило, выбираются вручную.

Сварить заготовки в режиме полуавтомата можно и без применения специальной газовой защиты. В этом случае используется так называемая «порошковая» проволока, включающая в свой состав ряд компонентов, образующих при сгорании требуемую защитную среду.

Особенности применения инверторов

Инверторный метод сваривания заготовок из металла предполагает использование специального оборудования, посредством которого устанавливается требуемый режим рабочей дуги.

При сварке металла инвертором оператор частично освобождается от ряда ручных манипуляций и получает большую свободу действий. В этом случае важно правильно выбрать рабочий ток, зависящий от таких факторов, как диаметр используемого электрода, тип образуемого соединения и угол, под которым ведётся сварка.

К особенностям работы с таким оборудованием следует отнести важность выбора нужной полярности подключения сварочного аппарата к электродному стержню и самой детали. От этого фактора зависит, что будет сильнее прогреваться в процессе сварки – сама заготовка или электрод. Соответственно этому выбирается толщина металла, который предполагается обрабатывать в каждом конкретном случае.

Так, прямая полярность (минус подключён к электроду) позволяет обрабатывать заготовки металла толщиной от трёх миллиметров и более. Обратным током (плюс на электроде) пользуются при сварке тонкого металла с целью снижения рисков его прожога.

Полярность подключения при сварке инвертором обычно указывается на упаковке с электродами, рассчитанными на работу с этим оборудованием.

Автоматы для сварки

И, наконец, так называемый «сварочный автомат» обеспечивает получение устойчивой дуги, формируемой под слоем специального порошка (флюса).

Сущность этого процесса заключается в автоматическом её поддержании в специально созданной среде, называемой сварочной ванной.

С учётом специфики автоматического процесса дуга сгорает внутри расплавленной зоны, в которой давление металла достигает 9 грамм на сантиметр квадратный. За счёт этого, сплавляемый материал надёжно удерживается в пределах ванны и практически не разбрызгивается.

Указанным способом можно организовать сварку металла в домашних условиях (при необходимости обработки заготовок небольшой толщины). Подобно инверторному способу в этом случае важно правильно выбрать режим сваривания деталей, определяемый значениями заданных токовых параметров.

В заключение коснёмся вопроса сваривания железобетонных несущих и ограждающих конструкций, которое проводится в соответствии с положениями СНИП 3.03.01-87.

Согласно этому документу при его организации особое внимание уделяется подготовительным работам, а также контролю всех этапов сварочных операций, позволяющему подготовить любую конструкцию к госприёмке.

Источник: https://svaring.com/welding/soedinenie/svarochnye-raboty-po-metallu

Сварка автомат — отличное качество шва при минимальном влиянии человека

Для полной автоматизации сварочного процесса применяются специальные сварочные аппараты.

Их использование позволяет лишь осуществлять контроль над качеством сварного соединения, не вмешиваясь в такие процессы, как подача электродов, поддержание горения сварочной дуги, начало и завершение рабочего процесса.

Человек выполняет функцию оператора, устанавливая автомат и детали в нужное положение и управляя работой чаще всего с пульта управления. Сварка методом автомат существенно снижает трудозатраты работников.

Подвесной стационарный автомат

Сварка методом автомат может осуществляться аппаратом, который надежно закрепляется в определенном месте и остается неподвижным в течение всего рабочего процесса.

Очень удобно использовать такие автоматы при производстве круговых швов, например, при сваривании труб.

В этом случае требуется обеспечение бесперебойного вращения конструкций при помощи механических устройств, как вращающих свариваемые поверхности, так и передвигающих их для выполнения новых швов. Сварочная головка аппарата во время работы неподвижна.

Управление процессом сварки осуществляется с пульта. Также такой автомат получил неофициальное название «рука» из-за особенностей своего технического выполнения.

Передвижной автомат

Такие аппараты устанавливаются на самоходные тележки, а работа выполняется методом их перемещения по заданному пути при неподвижности свариваемых конструкций. Таким образом выполняется большинство длинных прямых швов.

Если требуется выполнение сложного шва, то помимо передвижного автомата используется и перемещение конструкций. Такой процесс более сложный и требует повышенного внимания со стороны оператора.

Технология работы

При использовании автоматов по большей части вместо электродов определенной длины используется сварочная проволока. Подача проволоки осуществляется через специальный передаточный механизм посредством перемещения по ведущим роликам, автоматизация этого процесса достигается благодаря электродвигателю.

После прохождения по роликам, которые способны выпрямить проволоку, если это требуется, она подается на токопровод или специальный мундштук. В них установлены токопроводящие контакты (так называемая головка автомата). Проходя по контактам, за счет скольжения, проволока становится проводником сварочного тока, который питает дугу. Так как расстояние между контактами и дугой мало, то, образно говоря, работа напоминает использование короткого электрода, который непрерывно возобновляется.

Именно небольшой размер рабочего пространства и позволяет использовать высочайшие плотности тока без опасения перегрева проволоки, так как джоулево тепло, неизбежно возникающее в процессе сваривания, ничтожно мало.

Сварка в режиме автомат характеризуется постоянством подачи проволоки по мере ее плавления. Некоторые автоматы могут самостоятельно зажигать дугу, как при начале работы, так и при случайном или намеренном ее обрыве.

Какие задачи может «решать» сварочный автомат?

  • Регулировать скорость подачи сварной проволоки в зависимости от напряжения дуги и ее размера. В этом случае скорость подачи проволоки будет равна скорости ее плавления при нормальных значениях параметров дуги и будет уменьшаться при уменьшении размеров дуги, вызывая нормализацию дугового напряжения. Если же по какой-либо причине длина дуги увеличится, то происходит автоматическое ускорение подачи проволоки, уменьшая тем самым как размер дуги, так и ее напряжение до стандартных величин. То есть автомат способен восстанавливать характеристики дуги до нормальных значений, не расходуя лишней проволоки.
  • Сварка в режиме автомат может нормализовать работу после короткого замыкания. Если подаваемое напряжение внезапно исчезает, то проволока резко отдаляется от свариваемых конструкций, то есть автомат изменяет направление ее движения. После возобновления подачи энергии, проволока подается вперед и для снижения напряжения холостой дуги накоротко ее замыкает, касаясь свариваемых конструкций. В это время дуга должна загореться (в противном случае проволока повторно касается поверхности). После чего проволока возвращается на рабочее расстояние, а параметры дуги нормализуются.

Таким образом, описанные характеристики автомата позволяют поддерживать постоянство рабочих параметров дуги, что практически невозможно при ручном производстве работ.

Преимущества и недостатки сварки в автоматическом режиме

По сравнению с ручным проведением сваривания сварка с применением автомат технологий обладает рядом преимуществ:

  • Высокая производительность труда.

Сварочный автомат может применяться не только для сварки конструкций больших размеров, но и при поточной работе с изготовлением небольших швов. И в том, и другом случае производительность труда будет гораздо выше, чем при использовании ручного труда, так как полностью исключена необходимость замены сгоревших электродов.

  • Исключение возможности влияния человеческого фактора.

Благодаря исключению действия человеческого фактора шов получается ровным по всей длине и однородным по толщине. В то время как рука человека может, например, дрогнуть, работа автомата — постоянна на протяжении всего заданного времени. Также работа автомата не зависит от состояния оператора, как психологического, так и физического.

  • Возможность работы в труднодоступных местах.

Человек имеет определенные физические размеры, и для его комфортного размещения для выполнения работы требуется определенная площадь. Сварка методом автомат может выполняться в таких условиях, в которых человеку физически работать не только неудобно, но и не представляется возможным.

  • Автоматическая регулировка.

Большинство современных сварочных автоматов «умеет» регулировать подачу проволоки при изменении длины дуги, а также восстанавливать работу после технических сбоев без последствий для качества шва. Сварка с использованием автомат — методов и качество получаемых швов практически не зависят от внешних обстоятельств окружающей среды.

Снижается расход используемых материалов, так как сварка с использованием автомат — технологий потребляет достаточное для качественного выполнения их количество без потерь на бесполезный угар или разбрызгивание.

  • Безопасность для оператора.

Человеку не нужно контактировать с вредными веществами, выделяемыми при сваривании, и рабочими элементами аппарата, поэтому снижается риск развития профессиональных заболеваний и производственного травматизма.

https://www.youtube.com/watch?v=uvc2wnQMKSQ

Основным недостатком сварки с автоматизацией процесса являются временные затраты на организацию рабочего процесса. Для того чтобы сварка методом автомат дала желаемый результат, его нужно настроить и, в зависимости от его модификации или проложить рельсовый путь, или зафиксировать аппарат стационарно, наладив подачу свариваемых элементов. Также недостатком считается и невозможность изменения качества шва во время работы, так как аппарат определяет его характеристики автоматически.

Источник: http://GoodSvarka.ru/electro/avtomat/

Понравилась статья? Поделить с друзьями: