Угольные электроды – сварка тонкостенных изделий и листового металла. Угольные электроды для сварки меди
Угольный электрод. Его отличительные особенности
Как показывает статистика и отзывы пользователей, на сегодняшний день более широким спросом пользуются электроды со стальным плавящимся стержнем. Однако, в отдельных случаях, для сварки просто необходим угольный электрод. При помощи такого стержня можно выполнять сварку, резку, плавку. О том, что такое угольные электроды и в чем их преимущества вы узнаете из этой статьи.
Содержание статьи
Свойства и предназначение
Сварочный угольный электрод — это такой стержень, ключевым компонентом которого является уголь (кокс). Помимо этого в его состав входят некоторые добавки, среди которых: смола, выступает объединяющим звеном, металлический порошок – придает изделию прочность. Габариты такого электрода по диаметру находятся в промежутке от 1,5 до 25 мм, а по длине – от 25 до 300 мм. Изготавливаются изделия очень легко: изначально создается состав из всех компонентов, затем происходит процесс формовки, и заключительный этап – сушка.
Нужно сказать, что применение описываемых изделий нашло себя во многих строительных работах.
Чаще всего применяется угольный электрод для сварки металлов, для выполнения воздушной духовой резки металлов и иных действий.
Специалисты, выполняющие сварку на профессиональном уровне, отмечают, что описываемые стержни могут применяться для работы не только с медью, но и с некоторыми другими изделиями:
- сталь разных сортов, сюда входит и нержавейка, низколегированная, в которой содержится небольшое количество углерода,
- тяжелые и легкие сплавы, например бронза, чугун. Но в случае выполнения работ с этими материалами, необходимо заточить окончание электрода под углом 65 градусов,
- всевозможные цветные металлы. Кстати следует знать, что здесь можно получить достаточно качественное и надежное соединение, чего нельзя достичь методом обычной пайки. И сам процесс работы по времени будет менее продолжительным.
Разновидности угольных электродов
Для повышения прочности расходных материалов, в процессе их изготовления начали применять технологию напыления на электроды медного порошка. Другой способ – электролитический. Он подразумевает собой помещение в ванну с электролитом и самого стержня и медного порошка. Под воздействием электрического поля медь оседает на плоскости расходника. Исходом данной процедуры является образование омедненного угольного электрода.
В настоящее время, электрод угольный омедненный выпускается в пяти основных модификациях, которые различаются между собой по форме сечения:
- круглые, у таких изделий диаметр стержня равен 3,2-19 мм;
- круглые бесконечные, за этим видом наименование закрепилось благодаря его экономичности. То есть в процессе сварки его расход минимальный, если сравнивать его с другими существующими разновидностями;
- плоские, здесь сечение стержней выполнено в прямоугольной форме (в редких случаях в квадратной), размер равен 8-25 мм. Чаще всего применяются для заделки дефектов на поверхностях отливок из стали;
- полукруглые, у данных изделий сечение составляет – 10-19 мм. В настоящее время они считаются самыми распространенными и пользуются наибольшим спросом. Посредством полукруглых электродов можно решить любые проблемы, которые касаются резки металлических заготовок. В процессе сварки вы получите шов, который приобретет нужную форму;
- полые, применяются нечасто. Характерная черта – используя данный вид электродов можно сформировать U-образную канаву. Диаметр стержня составляет 5-13 мм.
На заметку! Некоторые пользователи отмечают, что когда не было возможности приобрести угольный электрод, а сварку нужно было производить срочно, использовали угли из батарейки.
Однако, такая процедура скорее всего не обвенчается успехом. Если ваша цель — получение качественного и прочного шва, то лучше купить готовое изделие.
Режим сварки
Угольный электрод для сварки входит в категорию неплавких электродов, что и отличает его от других металлических стержней. Таким образом, осуществляя сварочные работы с таким изделием, можно применять исключительно постоянный ток прямой полярности. Это означает, что минус подсоединяется к электроду, а плюс к заготовке из металла.
В определенных ситуациях для сварки необходимо использовать присадочный элемент. Например, при отбортовке тонких металлических заготовок. Такая процедура будет более выгодной и простой. На рынке представлен большой выбор присадок, которые используются при таком виде сварки. Например, если вы работаете с медью, лучше отдать предпочтение бронзовому присадочному материалу.
Также следует обращать внимание на параметры сечения присадочной проволоки или пластины. Если оно больше, то существует риск того, что шов не проварится. При недостаточном сечении – наоборот можно его пережечь.
Совет! Выбирая для сварки электроды угольные омедненные, выбирайте присадочный материал, опираясь на толщину соединяемых заготовок.
Принцип сварки
Выделяется два метода сварки в процессе работы с угольным электродом:
- правый, он подразумевает собой перемещение электрода справа налево, а присадка идет сразу за ним$
- левый, в такой ситуации стержень движется слева направо, а присадка – перед ним.
Правая сварка считается более действенной, в плане применения тепловой энергии в участке сварки. Таким способом удобнее производить сварку деталей большой толщины. Да и скорость самого процесса выше примерно на 20-30%. Однако на практике сварщики отдают большее предпочтение левой технологии.
Подводя итог следует сказать, что чаще всего угольные электроды применяются для сварки медных проводов, в домашних условиях они нашли свое применение в резке металлов.
[Всего голосов: 0 Средний: 0/5]svarkaed.ru
Угольные электроды
Угольные электроды необходимы специально для того, чтобы прошивать отверстия в различных заготовках из стали, для разрезания и строжки металла, а еще для сваривания медных проводов. Они необходимы для промышленных и сталелитейных предприятий, для изготовления разнообразных конструкций из металла, в машиностроении и судостроении, а также в остальных областях. Такие электроды являются неплавкими, поэтому при работе их ресурсы практически не расходуются. Данные инструменты не портятся, поэтому нет необходимости постоянно их менять, что является необычайно удобным при их использовании. Однако они не особенно распространены для частного использования, а в большинстве случаев применяются только в промышленных областях.
Резка угольным электродом
Если сравнить со стандартной резкой, к примеру, пильным полотном, кислородными резками и остальными, то угольные электроды приобретать весьма выгодно. Есть несколько факторов, почему это происходит:
- просты в использовании, ведь необходим не только электрод, но и сжатый воздух, а также ток;
- резка начинается сразу, а лишний металл удаляется;
- материал может работать с большим количеством других материалов, где есть разнообразные легкие сплавы, чугун или медь;
- работает только по основному принципу, сначала зажигается дуга, а потом она начинает расплавлять металл основного типа, при разрезании струя воздуха выдувает все лишние части, поэтому края становятся идеально ровными.
Сварка при помощи угольных электродов проводов из меди проводится тогда, когда они омедненые, обычно они называются карандаш. Иногда может возникнуть такая ситуация, что можно воспользоваться обычным угольным стержнем.
Электроды угольно медные
Они могут быть нескольких видов:
- Омедненные круглые необходимы для самых разнообразных сфер, их диаметр составляет 3,2 — 19 мм.
- Омедненные бесконечные считаются одними из самых экономичных, расход их также является очень небольшим, они не оставляют после своей работы никаких отходов. Для удобства их применения необходима специализированная машинка. У электродов такого типа круглое сечение а диаметр 8 — 25 мм.
- Омедненные плоские с прямоугольным или квадратным сечением размером 8 — 25 мм, однако при индивидуальном заказе можно произвести электроды более большого размера.
- Омедненные полукруглые используются чаще всего во всех сферах. Одна сторона их имеет плоское сечение, а другая круглое. Именно поэтому можно резать металл любого типа безо всяческих проблем. Также при его использовании можно делать любые по форме канавки. Сечение его составляет 10 — 19 мм.
- Омедненные полые в основном применяются для строжки, можно сформировать канавки овального типа. Используются они довольно редко, поэтому найти их очень сложно. Имеют диаметр 5 — 13 мм.
Характеристики
Кроме размеров угольные электроды для сваривания проводов из меди также обладают различными характеристиками, поэтому стоит внимательно выбирать наиболее подходящие из них:
- Сила тока. С которой в состоянии справиться электрод. Именно от этого зависит, подойдет он к оборудованию определенного типа или окажется с ним несовместимым. Также стоит учитывать то, с чем придется справляться изделию. Ведь для масштабных операций может стать необходимостью использование большой силы тока, с которой электрод работать не в состоянии.
- Формы и размеры необходимых канавок. Данные параметры находятся в прямой зависимости от конца инструмента и его фактического размера. Именно поэтому нужно подбирать электроды под определенные виды операций, однако большие размеры являются наиболее популярными из всех возможных. Металл удаляется очень быстро и просто, при продолжительной работе иногда остаются лишние кусочки металла. Однако при сварке это не настолько важно.
- Толщина срезов находится в прямой зависимости от того, насколько мощный ток. Ведь при этом нужно следить за тем, способно ли изделие выдержать это.
Особенности выбора
Электроды угольные ВДК необходимо подбирать в зависимости от того, для чего их нужно использовать. К примеру омедненные полукруглые электроды являются универсальными и востребованными, но есть такие направления, для которых они категорически не подходят. При сваривании меди рекомендуется пользоваться электродами, имеющими узкий конец. Провода в основной массе не бывают толстыми и объемными, поэтому широкие стержни только испортят изделия.
Строжка воздушно дуговая удаляет металл сразу во время работы, поэтому ее необходимо подобрать с особой тщательностью. Крупные инструменты применяются в большинстве случаев только на производстве, да и то в редких случаях.
Сварка проводов угольным электродом
С резкой металлов все предельно просто и понятно, однако как производить сварку при помощи угольного электрода многие просто не понимают.
Для начала необходимо приготовить провода, снять изоляцию и верхние оболочки.
Затем рекомендуется скрутить их в том месте, где будет происходить сварка.
После этого скрутка аккуратно срезается, а провода остаются при этом на одинаковом уровне, причем скрутка должна составлять не менее пяти сантиметров.
Далее необходимо отвести зажим для отвода тепла, а только после этого подключить сварочный аппарат.
Электрод помещается в специально отведенное для этого место, а конец его подносится к скрутке.
При контакте меди и электрода в рабочем состоянии начинает постепенно образовываться небольшой металлический шарик. Именно в этот момент нужно прекращать производить сварочные работы.
Бывает такое, что при нагревании в течение долгого времени изоляция проводов начинает плавиться. Именно поэтому нельзя продолжать сварочные работы больше чем две секунды при образовании металлического шарика. При остывании проводов они изолируются при помощи любого способа.
Использование угольных электродов
Медные применяются только в определенных сферах. Именно поэтому они требуют тщательного соблюдения техники безопасности.
- Необходимо четко следовать инструкции по применению угольных электродов.
- Нарушение установленных режимов приводит к порче изделий и травматизму, оборудование может сломаться.
- Необходимо давать дополнительное время для остывания электродов, ведь при большом нагреве они могут прожечь какие-то поверхности и навредить здоровью человека. Причем последствия могут быть самыми плачевными.
- При работах по удалению лишних металлов нужно сделать так, чтобы он сдувался в безопасное место, где отсутствуют люди и остальные предметы.
- Следует пользоваться только исправными электродами, ведь при поломке могут быть неприятные последствия, которые уже невозможно будет исправить.
- Нужно обязательно следить за порядком и чистотой рабочего места.
svarkagid.com
Режимы сварки меди угольными электродами
+----------------------+---------------+------------+------------+
¦ Толщина металла, мм ¦ Диаметр ¦ Сила тока, ¦ Напряжение ¦ ¦ ¦ электрода, мм ¦ А ¦ дуги, В ¦ +----------------------+---------------+------------+------------+
¦1 ¦4 ¦135 - 180 ¦40 - 45 ¦ +----------------------+---------------+------------+------------+
¦2 ¦6 ¦195 - 260 ¦40 - 45 ¦ +----------------------+---------------+------------+------------+
¦4 ¦6 ¦250 - 330 ¦40 - 50 ¦ +----------------------+---------------+------------+------------+
¦6 ¦8 ¦315 - 430 ¦40 - 50 ¦ +----------------------+---------------+------------+------------+
¦8 ¦8 ¦360 - 450 ¦40 - 50 ¦ +----------------------+---------------+------------+------------+
¦10 ¦10 ¦400 - 500 ¦40 - 50 ¦ +----------------------+---------------+------------+------------+
¦12 ¦10 - 12 ¦420 - 550 ¦40 - 50 ¦ +----------------------+---------------+------------+------------+
Детали, толщина которых превышает 5 мм, перед сваркой необходимо нагревать до 200 - 300 °С. Газовая сварка меди выполняется с применением присадочных материалов в соответствии с ГОСТом 16130-90. При сварке металла толщиной менее 5 мм применяются прутки из меди М1, М2, М3. При сварке металлов большей толщины рекомендуется применять медную проволоку, содержащую 0,2% фосфора, 0,15 - 0,30% кремния. Сварка производится с применением флюсов, составы которых приведены в таблице 57.
Таблица 57
Состав флюсов для газовой сварки меди и ее сплавов, % (по массе)
+----------------------------+-----------------------------------+
¦ Компонент ¦ Номер флюса ¦ ¦ +-----+-----+-----+-----+-----+-----+
¦ ¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ +----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
¦Бура ¦50 ¦75 ¦50 ¦56 ¦100 ¦- ¦ +----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
¦Борная кислота ¦35 ¦25 ¦50 ¦- ¦- ¦100 ¦ +----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
¦Фосфорнокислый натрий ¦15 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦- ¦ +----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
¦Хлористый натрий ¦- ¦- ¦- ¦22 ¦- ¦- ¦ +----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
¦Углехлористый натрий ¦- ¦- ¦- ¦22 ¦- ¦- ¦ +----------------------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+
Режимы газовой сварки меди даны в таблице 58.
Таблица 58
Режимы газовой сварки меди
+---------------------+----------------------+-------------------+
¦ Толщина металла, мм ¦ Диаметр присадочной ¦ Номер наконечника ¦ ¦ ¦ проволоки, мм ¦ сварочной горелки ¦ +---------------------+----------------------+-------------------+
¦До 1,5 ¦1,5 ¦1 ¦ +---------------------+----------------------+-------------------+
¦1,5 - 2,5 ¦2 ¦2 ¦ +---------------------+----------------------+-------------------+
¦2,5 - 4 ¦3 ¦3 ¦ +---------------------+----------------------+-------------------+
¦4 - 8 ¦5 ¦4,5 ¦ +---------------------+----------------------+-------------------+
¦8 - 15 ¦6 ¦6 ¦ +---------------------+----------------------+-------------------+
¦Более 15 ¦8 ¦6,7 ¦ +---------------------+----------------------+-------------------+
Сварка выполняется с предварительным подогревом. После сварки меди любым способом сварные швы следует подвергать проковке. При толщине свариваемого металла до 5 мм проковка производится в холодном состоянии, при большей толщине - в горячем состоянии при температуре 250 - 350 °С. Проковка швов при температуре выше 400 °С не рекомендуется, так как медь становится хрупкой и могут появиться трещины. Для улучшения пластических свойств сварного соединения его следует подвергать отжигу, - нагрев до 500 - 600 °С, и последующее охлаждение в воде.
7.4.3. Сварка латуни
Сварка латуни в условиях порта может выполняться ручной дуговой (угольными и металлическими электродами) и газовой сваркой. Сварка латуни металлическим электродом применяется в основном для металла толщиной более 5 мм. Сварка ведется на постоянном токе прямой полярности в нижнем положении. В качестве электродных стержней применяются прутки того же химического состава, что и при сварке угольной дугой, на которые наносится двухслойное покрытие, замешанное на жидком стекле. Состав первого слоя покрытия толщиной 0,2 - 0,3 мм следующий:
марганцевая руда 30%;
титановый концентрат 30%;
ферромарганец 15%;
мел 20%;
сернокислый калий 5%.
После просушки на воздухе в течение 4 - 5 ч электроды должны быть прокалены при температуре 180 - 200 °С в течение 1,5 - 2 ч. После этого на электроды наносится второй слой покрытия (борный шлак, разведенный на жидком стекле) толщиной 0,8 - 1,1 мм. При толщине свариваемого металла до 8 мм диаметр электрода принимается равным этой толщине, а при толщине 8 мм и больше - на 1 мм меньше толщины, однако диаметр электрода не должен превышать 10 мм. Сварка выполняется с предварительным подогревом деталей до 300 - 350 °С при толщине металла более 10 мм. Режимы ручной дуговой сварки латуни даны в таблице 59.
Таблица 59
studfiles.net
Электроды для сварки проводов: угольные и графитовые
Среди нескольких способов соединения проводов наиболее прочным является их сваривание между собой. Когда заходит речь о сварке проводов, то подразумевается работа с медными проводами, так как алюминий сейчас стараются вообще не использовать.
Для работы используют сварочные инверторы, которые являются универсальными аппаратами, позволяющими регулировать величину сварочного тока в зависимости от диаметра электрода и условий работы. Электроды для сварки проводов используют графитовые или угольные.
Сварка медных проводов электродом обеспечивает соединению следующие преимущества:
- Более прочный контакт между проводами.
- Сопротивление проводов, по которым будет протекать электроток, в месте сварки будет минимальным.
- Обеспечивается наилучший контакт между проводами.
- Безопасность соединения, исходящая из его надежности.
Электроды для сварки медных проводов
Почему для сварки подходят графитовые или угольные электроды? Дело в том, что температура их плавления составляет более 3800 градусов, тогда как у меди данный показатель равен 1080 градусов. Это дает возможность использовать такие электроды многократно.
Также можно отметить еще некоторые преимущества данного типа электродов:
Их можно приобрести повсеместно, в любом строительном магазине.- В процессе работы материал электрода, который не является металлом, не прилипает к металлическим проводам.
- Графит и уголь очень быстро нагреваются до температуры, при которой легко плавится медный провод.
- 5-10 А считаются достаточной силой тока для получения устойчивой электрической дуги.
При выполнении работы рекомендуется устанавливать сварочный ток таким, чтобы он соответствовал диаметру используемого электрода.
Графитовые электроды
Электроды из графита легко отличить от других видов электродов. Они имеют темно-серый окрас с металлическим отблеском. Изготавливаются электроды из кристаллического углерода, который обладает повышенной стойкостью к окислению.
Сварка медных проводов графитовым электродом является наиболее востребованной.
Графит обеспечивает создание устойчивого к коррозии и термостойкого соединения. Электроды являются очень экономичными и долговечными. Помимо этого, графитовые электроды не имеют склонности к образованию трещин в процессе использования.
Стоимость их невелика, что повышает их популярность у населения.
Угольные электроды
Электроды имеют черную поверхность и состоят из электротехнического угля. Концы электродов обычно затачиваются под различными углами. Даже при малом сварочном токе на конце угольного электрода создается очень высокая температура. Это свойство используют в тех случаях, когда сварить провода другим электродом затруднительно. Но это же накладывает на сварщика дополнительную ответственность, так как слишком высокая температура может привести к оплавлению изоляции проводов.
Сварка проводов угольным электродом имеет свои особенности:
Полученные соединения обладают невысокой пластичностью и склонны к окислению, а само место сварки может иметь пустоты.- «Массу» аппарата следует подключать к электроду. В противном случае электрод сильно греется, обладает большим расходом, а качество сварного соединения ухудшается.
- Работать угольными электродами следует только после значительной практики, так как работа в значительной степени отличается от сварки обычным электродом.
Технология сваривания проводов
Процесс сваривания медных проводов производится в следующей последовательности:
- Провода очищаются от изоляционного слоя на длину около 5 см.
- Оголенные жилы скручиваются плоскогубцами между собой.
- На скрутку, ближе к изоляции, устанавливается медный зажим. Он необходим для отвода тепла от медных проводов и сохранения целостности изоляции.
- Туда же, на скрутку (при использовании графитового электрода) цепляется «масса» сварочного инвертора.
- Сварочный инвертор подключается к сети.
- Держатель с электродом подносится к концу скрутки.
- Производится расплавление меди с образованием на конце скрутки небольшого медного шарика. Время проведения работы ограничено 2 секундами. Если продолжить сварку более длительное время, то это может привести к расплавлению изоляционного слоя проводов.
- После остывания место сварки изолируется.
Таким способом быстро и надежно соединяют медные провода. Полученные соединения во много раз превышают по своей надежности паяные или просто скрученные соединения.
steelguide.ru
Сварка меди и ее сплавов: способы, технологии и оборудование
Медь и ее сплавы находит применение в самых разных отраслях народного хозяйства. Данный металл востребован благодаря своим физико-химическим свойствам, которые также затрудняют и процессы обработки его структуры. В частности, сварка меди требует создания особых условий, хотя в основе процесса лежат довольно распространенные технологии термического воздействия.
Специфика сварки заготовок из меди
В отличие от многих других металлов и сплавов, медные изделия характеризуются высокой теплопроводностью, которая обуславливает необходимость увеличения тепловой мощности сварочной дуги. Вместе с этим требуется обеспечение симметричного теплоотвода из рабочей зоны, что минимизирует риски образования дефектов. Еще один недостаток меди – жидкотекучесть. Это свойство становится препятствием при формировании потолочных и вертикальных швов. При больших сварочных ваннах подобные операции и вовсе не возможны. Даже малые объемы работы требуют организации специальных условий с применением ограничительных подкладок на основе графита и асбеста.
Склонность металла к окислению также требует, чтобы в некоторых режимах с образованием тугоплавких окислов задействовались специальные присадки наподобие кремниевых, марганцевых и фосфорных гелей. К особенностям сварки меди относят и поглощение газов – например, водорода и кислорода. Если не подобрать оптимальный режим термического воздействия, то шов получится некачественным. В его структуре останутся крупные поры и трещины из-за активного взаимодействия с газом.
Взаимодействие меди с примесями
Учитывать характер взаимодействия меди с разными примесями и химическими элементами в целом необходимо по той причине, что в процессе сварки этого металла часто используются электроды и проволока из разных материалов. К примеру, алюминий может растворяться в медном расплаве, повышая его антикоррозийные качества и снижая окисляемость. Бериллий – повышает механическую стойкость, но снижает электропроводность. Впрочем, конкретные эффекты будут также зависеть от характера защитной среды и температурного режима. Так, сварка меди при 1050 °C будет способствовать вхождению железного компонента в структуру заготовки с коэффициентом порядка 3,5%. Но в режиме порядка 650 °C этот показатель сократится до 0,15%. При этом железо как таковое резко снижает коррозионную стойкость, электро- и теплопроводность меди, но зато повышает ее прочность. Из металлов, которые не оказывают влияния на такие заготовки, можно выделить свинец и серебро.
Основные способы сварки меди
В разных конфигурациях допускаются все распространенные методы сварки, в том числе ручные и автоматические. Выбор того или иного способа определяется требованиями к соединению и характеристиками заготовки. Среди наиболее производительных процессов можно отметить электрошлаковую и электродуговую сварку под флюсом. Если планируется получить высококачественный шов при единичной операции, то целесообразно обращаться к газовой технологии. Данный подход к сварке меди и ее сплавов при малых температурных градиентах создает благоприятные условия для раскисления и легирования заготовки. В итоге шов получается положительно модифицированным и прочным. Для чистой меди могут применяться техники дуговой сварки с вольфрамовыми электродами и защитными газовыми средами. Но, чаще всего работают именно с производными меди.
Какое оборудование применяется?
Предварительно медные изделия могут подвергаться обработке на токарных, шлифовальных и фрезерных станках с целью формирования мерных заготовок для сварки. В промышленности также используется техника плазменно-дуговой резки, которая позволяет выполнять раскрой почти с идеальными кромками. Непосредственно сварка меди осуществляется аргонно-дуговыми установками, полуавтоматами, а также инверторными аппаратами. Сила тока оборудования может варьироваться от 120 до 240 А в зависимости от размеров заготовки. Толщина электродов обычно составляет 2,5-4 мм – опять же, зависит от сложности и объемов работы.
Сварка меди аргоном
Один из самых популярных методов. В частности, применяется упомянутая техника аргонно-дуговой сварки, предусматривающая использование вольфрамовых электродов. В процессе нагрева медь взаимодействует с кислородом, формируя на поверхности заготовки диоксидный покров. На этом этапе заготовка становится податливой и требует подключения неплавящегося электрода. Например, прутки марки ММЗ-2 обеспечивают оптимальное качество шва при сварке меди аргоном с защитными средами. Если не стоит задача сильного провара заготовки, то можно применить облегченный вариант сварки в азотной среде. Это неплохой метод термического воздействия при невысоких показателях напряжения, но еще большего эффекта с точки зрения качества шва можно добиться при использовании комбинированных газов. Опытные сварщики, например, часто применяют смеси, на 75% состоящие из аргона.
Сварка с применением газа
В данном случае применяется ацетиленокислородная среда, благодаря которой значительно возрастает температура пламени. В рабочем процессе используют газовую горелку. Данный аппарат хорош своей производительностью, но его ограниченные возможности регулировки не позволяют тонко корректировать параметры сварочной ванны.
Нередко применяется и способ разделенного термического воздействия с подключением двух горелок. Одна служит для прогрева рабочей зоны, а вторая – непосредственно для газовой сварки целевой заготовки. Такой подход рекомендуется использовать в отношении толстых 10-миллиметровых листов. Если же второй горелки нет, то можно выполнить двухсторонний прогрев по линии будущего шва. Эффект получается не столь качественным, но основная задача реализуется.
Допускает газовая техника сварки и введение флюса для получения чистой структуры соединения. В частности, используются газообразные флюсы наподобие азеотропных растворов борнометилового эфира с метилом. Активные пары таких смесей направляются в горелку, модифицируя характеристики сварочной ванны. Пламя в этот момент обретает зеленоватый оттенок.
Особенности сварки угольным электродом
Способ дуговой сварки, который оптимально подходит для медных сплавов. Его главной отличительной чертой можно назвать эргономичность и универсальность – по крайней мере, во всем, что касается механики выполнения физических действий оператором. К примеру, сварщик может осуществлять манипуляции прямо на воздухе, задействуя минимальный набор вспомогательных средств защиты. Связано это с тем, что угольные электроды в процессе нагрева отдают достаточный объем тепловой энергии, на которой и выполняется сварка меди низкой мощности. Процесс получается малопроизводительным, но соединение обретает все необходимые механические качества.
Ручная дуговая сварка
Технология этого метода сварки предусматривает использование покрытых электродов. Это означает, что соединение получит достойные прочностные характеристики, однако состав структуры изделия в итоге будет отличаться от первичной заготовки. Конкретные параметры модификации определяются свойствами легирующих раскислителей, которые как раз присутствуют в покрытии электрода. Например, в активном составе могут применяться такие компоненты, как низкоуглеродистый ферромарганец, плавиковый шпат, порошковый алюминий и т. д. Допускает данная технология сварки меди и самостоятельное изготовление покрытий. Обычно для этого применяется сухая шихта, которую замешивают в жидком стекле. Такое покрытие делает шов более плотным, но электропроводность структуры значительно снижается. Общий процесс сварки с покрытыми электродами характеризуется сильным разбрызгиванием, что нежелательно для меди.
Дуговая сварка под флюсом
Сам по себе флюс для сварочных работ с медью нужен в качестве стабилизатора дуги и, что особенно важно, как защитный барьер перед негативным влиянием атмосферного воздуха. Процесс организуется с помощью неплавящихся графитовых или угольных электродов, а также с плавящимися прутьями под керамическим флюсом. Если используются угольные расходники, то электроды для сварки меди затачиваются до образования плоского наконечника в форме лопатки. К рабочей зоне сбоку также подводится присадочный материал из томпака или латуни – это нужно для раскисления структуры шва.
Операция производится на постоянном токе с подогревами. За счет нескольких барьеров защиты удается сохранить основную структуру заготовки, хотя чаще всего опытные сварщики стремятся улучшить состав материала благодаря легированной проволоке. И вновь, предотвращая нежелательные течения расплава, рекомендуется изначально предусмотреть графитовую подложку, которая также выступит формой для флюса. Оптимальная рабочая температура для этого метода составляет 300-400 °C.
Дуговая сварка в защитной среде
Сварочные мероприятия с подключением инверторов и других полуавтоматических аппаратов осуществляют в газовых средах с подачей проволоки. В данном случае помимо аргона и азота может использоваться гелий, а также различные комбинации газовых смесей. К преимуществам данной техники относят возможность эффективного проплавления толстых заготовок при высокой степени сохранения механических свойств заготовки.
Мощное термическое воздействие объясняется высокоэффективными плазменными потоками в горящей газовой среде, но и эти параметры будут определяться характеристиками конкретной модели инвертора. При этом техника аргонодуговой сварки меди более предпочтительна в отношении заготовок толщиной 1-2 мм. Что касается защитной функции газовой среды, то полностью на нее положиться нельзя. Остается риск окислов, пористости и негативного воздействия присадок от проволоки. С другой стороны, аргоновая среда эффективно защищает заготовку от кислородного воздействия в воздухе.
Заключение
У меди немало особенностей, отличающих ее от других металлов. Но и внутри общей группы ее сплавов есть множество различий, которые в каждом случае обуславливают необходимость поиска индивидуального подхода к выбору оптимальной технологии формирования шва. Например, газовая сварка подойдет в случаях, если нужно получить прочное соединение в крупной заготовке. Однако новичкам этот метод использовать не рекомендуется из-за высоких требований к безопасности в работе с горелками и газовыми баллонами. Высокоточные мелкоформатные операции сварки поручаются удобным и производительным полуавтоматам. С такой аппаратурой вполне управится и неопытный оператор, полностью контролируя параметры рабочего процесса. Не стоит забывать и о значимости газовых сред. Их можно применять не только в качестве изолятора заготовки на время сварки, но и как способ повышения некоторых технико-физических свойств материала. Это же касается и электродов, которые могут вносить положительный легирующий эффект.
fb.ru
Угольные электроды – сварка тонкостенных изделий и листового металла
Главная страница » Угольные электроды – сварка тонкостенных изделий и листового металла
Угольные электроды изготавливаются из аморфного электротехнического угля в форме круглого сечения стержней длиной 250…700мм, диаметром 6…18мм с черной гладкой поверхностью. Конец электрода затачивается под углом 60…70 градусов, а для сваривания цветных металлов – под углом 20…40 градусов.
Применение угольных электродов
Дуговая электросварка с применением угольных электродов в нашей промышленности применяется, главным образом, для горячей сварки чугуна, для сваривания тонкостенных изделий с отбортовкой, исправления дефектов стального литья, а также для наплавки твердых сплавов и сваривания цветных металлов. Угольные электроды с успехом могут применяться для сваривания тонколистового металла.
Сварка угольным электродом требует использования постоянного напряжения при прямой полярности (на электроде – минус). При сварке с обратной полярностью наблюдается неустойчивое горение дуги. Обратная полярность, кроме того, способствует науглероживанию основного металла. Содержание углерода, при этом, в основном металле при сваривании малоуглеродистой стали может увеличиться на 0,6-1,0 процента. Обратная полярность применяется при воздушно дуговой резке.Процесс сварки угольными электродами обладает некоторыми особенностями:
- сварка возможна только на прямой полярности (на электроде минус), а при обратной полярности дуга горит неустойчиво, шов формируется плохо, происходит науглероживание наплавленного металла, сильно греется электрод на большой длине и увеличивается его испарение;
- дуга чувствительна в процессе сварки к различным внешним воздействиям: магнитному дутью, потокам газов, ветру;
- коэффициент полезного действия (КПД) дуги ниже при сварке угольным электродом, чем при сварке плавящимся металлическим электродом.
Угольные электроды применяются также при дуговой пайке. Пайка угольными электродами осуществляют дугой прямого действия, которая горит между электродом и деталями. Иногда используется дуга косвенного действия, которая горит между двумя угольными электродами.
Угольные электроды омедненные круглого сечения используются преимущественно для резки, строжки канавок, снятия фасок. Электроды прямоугольного сечения применяются для устранения дефектов поверхности на стальных отливках и для очистки поверхности.
weldelec.com
Угольные электроды для сварки – характеристики и применение
Электроды этой группы используется реже, чем аналоги на основе металлических стержней. И все- таки в ряде случаев угольные электроды просто незаменимы. Когда ими лучше вести сварку, в чем специфика их применения – статья поможет детально разобраться со всеми особенности продукции.
Что представляет собой угольный электрод?
Это стержни круглого профиля, сечение которых варьируется в диапазоне (мм) 6 – 25, а длина – от 25 до 300. Исходным сырьем в производстве служат кокс, уголь, а также различные добавки в виде вяжущих (смолы, иногда деготь) и усиливающих компонентов (металлические стружка или порошок). Технология изготовления включает этапы подготовки исходной смеси, формовки стержней и последующей термической обработки заготовок.
Не стоит путать электроды угольные и графитовые. Разница между ними и по составу, и по стоимости, и по специфике использования.
Сфера применения угольных электродов отличается многообразием и операций, которые можно выполнять, и обрабатываемых материалов. С их помощью производится резка, подготовка отверстий, напайка (наплавка), а также сварка. Причем сортамент скрепляемых (раскраиваемых) образцов значительно больше, чем при использовании металлических аналогов одного типа. С этой точки зрения угольные электроды, безусловно, отличаются универсальностью применения.
С чем можно работать?
- Сталь. Причем самая разная – нержавейка, низколегированные сорта, малоуглеродистые и так далее.
- Тяжелые и легкие сплавы (к примеру, чугун, бронза). Для такой работы конец электрода затачивается на 65º.
- Цветные металлы. Профессионалы при скреплении медных проводников сварку угольными электродами (с углом заточки 30º) предпочитают традиционной пайке. Такая технология однозначно позволяет добиться большей прочности соединения. А если учесть, что времени понадобится значительно меньше, чем при работе паяльником, припоем и кислотой, то преимущество налицо.
На рисунке показаны возможные типы соединений.
Особенность сварки угольными электродами состоит в том, что источник переменного тока подключается крайне редко. В основном, в промышленных сварочных установках-автоматах. Главная причина – неустойчивость дуги, которую нивелировать довольно сложно. На производстве для этого используются мощные соленоиды, создающие компенсирующее магнитное поле. При сварке ручной частично стабилизировать дугу можно нанесением вдоль линии реза специальных флюсов или паст.
При работе угольными электродами основным источником питания служит аппарат постоянного тока, причем способ подключения – прямая полярность («+» – на образце, «–» – на стержне). Достаточно 4±1 А, чтобы получить устойчивую электрическую дугу длиной до 5 см.
А вот полярность обратная (при неправильном подключении) приводит к тому, что температура электрода резко повышается, причем по всей его длине, происходит интенсивное выгорание угольной массы, снижается качество работы. Последнее объясняется тем, что изначально заточенный кончик стержня притупляется. Кроме того, длина дуги ограничена (не более 1,2 см), начинает «играть», а в металле образца повышается концентрация углерода.
Существенный плюс угольных электродов в том, что выгорание массы вещества (при прямом включении) происходит медленно, и стержень практически не прилипает к обрабатываемой поверхности даже при нарушении правил резки (сварки). Именно поэтому они рекомендуются к использованию как в процессе начального обучения, так и приобретения профессиональных навыков. Освоив все тонкости работы с ними, можно легко перейти на иные технологии.
Как правило, при возможности выбора методики сварка угольными стержнями ведется, если по местным условиям работать нужно лишь одной рукой, то есть без подачи в рабочую зону присадочной проволоки. Если производится сварка образцов толщиной не более 3 мм, то скорость работы резко повышается. Эта особенность технологии и учитывается при определении оптимального способа соединения заготовок в каждом конкретном случае.
ismith.ru
