ГлавнаяСварщикСварщик теория

Теория сварочных процессов. Сварщик теория


Теория сварки. Сварочные работы. Практический справочник

Основные понятия

Прежде чем говорить о сварочных работах, необходимо ввести ряд наиболее важных понятий, которые непосредственно связаны с ними и без которых невозможно понимание тех или иных процессов. Причем они намеренно расположены не в алфавитном порядке, а в соответствии с логикой повествования.

Сварка представляет собой соединение металлических частей (деталей, конструкций и проч.) посредством локального нагревания и доведения их до пластичного или расплавленного состояния.

Сварным называется неразъемное соединение металлических частей (деталей, конструкций и др.), которое достигнуто в результате сварки.

Сварной шов – это часть сварного соединения, образованная в процессе сварки расплавленным, а затем кристаллизовавшимся металлом.

Основной металл – металл, из которого выполнены части, детали, изделия и конструкции, подвергающиеся сварке.

Сварочный флюс – неметаллический материал, защищающий зону сварки, пайки, наплавки от атмосферного воздуха, создающий условия для восстановления окислов, разжижения шлаков и понижения их температуры, способствующий получению сварного шва необходимого химического состава.

Сварочный электрод – это стержень, изготовленный из электропроводящего материала, с помощью которого электрический ток подводится к свариваемым деталям, частям и т. п.

Металл шва – материал, который получается в процессе смешивания расплавленного основного и присадочного или электродного металла.

Сварочная ванна – углубление, образованное сварочной дугой или пламенем горелки и заполненное расплавленным металлом.

Околошовная зона – это участок основного металла, структура которого подвергается изменению в результате воздействия высокой температуры, необходимой для выполнения сварки.

Легирующие компоненты – это вещества, которые вводят в состав металлов и сплавов и благодаря которым полученный материал приобретает определенные свойства.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

hobby.wikireading.ru

ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА: ПРАКТИКА И ТЕОРИЯ - Библиотека сварщика - Каталог файлов

ПРЕДИСЛОВИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Глава 1. ПРАКТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ . . . . . . . 41.1. Устранение разбрызгивания и улучшение формирования сварных швов при сварке в углекислом газе . . . . . 51.2. Увеличение вязкости сварных швов с помощью приставки к станкам очистки сварочной проволоки . . . . . . . . . 91.3. Механизм для подачи сварочной проволоки . . . . . . . . . . . . . . . 111.4. Механизм подачи сварочной проволоки, расположенный в валу электродвигателя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151.5. Токоподводящие наконечники многократного использования для сварочных горелок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251.6. Конструкция токоподвода к сварочной проволоке . . . . . . . . .281.7. Мундштуки для крепления «сапожков» на горелках при сварке тонкими проволоками . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301.8. Токоподвод к сварочной проволоке при многократном использовании сменных наконечников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321.9. Усовершенствованная конструкция токоподвода к сварочной проволоке для многократного использования сменных токоподводящихнаконечников  . . . . . . . . .351.10. Переносное универсальное устройство для формирования корня сварного шва . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .381.11. Электрододержатель для ручной дуговой сварки . . . . . . . . . .391.12. Способы заварки малых отверстий и трещин в паро- и газотрубопроводах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411.13. Горелка, позволяющая создавать электромагнитное поле в зоне сварки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .431.14. Горелка, позволяющая создавать регулируемое магнитное поле в зоне сварки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .491.15. Улучшение формирования сварных швов с помощью электромагнитного поля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .521.16. Улучшение возбуждения дуги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .531.17. Расширение технологических возможностей контактных точечных машин МТ-809 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .541.18. Мундштук для керосинокислородных резаков . . . . . . . . . . . . .56

Глава 2. ПРИЧИНЫ ХАРАКТЕРНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРУЙНОГО ПЕРЕНОСА МЕТАЛЛА . . . . .602.1. Причина скачкообразного перехода от капельного переноса металла к струйному . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 612.2. Причина уменьшения критического тока с увеличением вылета электрода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .662.3. Причина образования конуса жидкого металла на торце электрода при струйном переносе . . . . . . . . . . . . . . . . 672.4. Причина зависимости длины конуса жидкого металла на торце электрода от его теплопроводности . . . . . . . . . . . . . .702.5. Причина линейной зависимости диаметра отрывающихся капель от диаметра электрода при струйном переносе . .722.6. Причина характерного шипения при струйном переносе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .782.7. Причина скачка тока при переходе от капельного переноса металла к струйному . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .792.8. Причина отсутствия струйного переноса при сварке малыми диаметрами электродов . . . . . . . . . . . . . . . 812.9. Прогнозирование величины критического тока при разработке новых марок сварочных проволок . . . . . . . . .922.10. Причины образования струйного переноса при сварке проволоками с покрытиями из легкоионизирующихся веществ на прямой и обратной полярностях, и преимущества процесса сварки в СО2 проволокой с покрытием из К2СО3 в сравнении с обычнойпроволокой  . . . . . ..952.11. Причина гистерезиса критического тока при сварке на прямой полярности проволокой с покрытием из легкоионизирующихся веществ . . . . . . . . . . .104

Глава 3. ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В СТОЛБЕ ДУГИ . . . . . . . . . . . . . .1063.1. Величина скорости газовых потоков при струйном переносе металла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1073.2. Влияние отраженного газового потока от поверхности сварочной ванны на характер переноса электродного металла................ 1133.3. Деление столба реальной сварочной дуги на две части . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1183.4. Распределение плотности тока, температуры и скорости газовых потоков в реальной сварочной дуге . . . . . . . . . . . . . .1203.5. Зависимость энергии ионизации атомов от температуры плазмы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1263.6. Способ расчета концентрации паров электрода в сварочной дуге . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1323.7. Механизм саморегулирования формы столба дуги . . . . . . . .138

Глава 4. ПРОЦЕССЫ В ПРИЭЛЕКТРОДНЫХ ОБЛАСТЯХ . . . . . . . . . . . . . . . .1444.1. Определение величины ионной доли тока в катодной области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1454.2. Количество металла, испаряющегося с катодного пятна . . .1514.18. Зависимость доли ионного тока в катодной области от сварочного тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2384.3. Величина работы выхода электронов при температурах кипения различных металлов . . . . . . . . . .1584.4. Влияние рамзауэровского сечения на параметры катодной области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1634.5. Уточнение уравнения баланса энергии на катоде электрической дуги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1664.6. Обмен энергией между электронами эмиссии и поверхностью катода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1714.7. Баланс энергии на катоде сварочных дуг . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1804.8. Способ расчета концентрации и количества ионов и электронов в катодной области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1894.9. Механизм ионизации атомов в ионизационной части катодной области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1944.10. Локальная неустойчивость катодной области . . . . . . . . . . . . .1994.11. Влияние внешнего электрического поля на величину энергии взаимодействия атомов в поверхностном слое металлов  . .2034.12. Влияние электрического поля на величину работы выхода электронов из металла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2104.13. Механизм эмиссии электронов с катодов сварочных дуг . . . 2154.14. Температура газа при электродуговой сварке у поверхности сварочной ванны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2184.15. Источники тепла в приэлектродных областях и в столбе дуги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2224.16. Влияние тока сварки на величину ионной доли тока в катодной области при сварке на обратной полярности . . . . . . . . . . . .2274.17. Взаимовлияние поперечных размеров столба дуги и активных пятен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2324.19. Соотношение величин катодного падения напряжения и сварочного тока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2444.20. Концентрация легкоионизирующихся веществ в катодной области . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2484.21. Температура плазмы в катодной области . . . . . . . . . . . . . . . . . .2554.22. Величина ионной доли тока при электродуговой сварке в СО2 и распределение Uк и Wi по катодной области  . .259

Глава 5. СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ ПРИ СВАРКЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2665.1. Способы определения коэффициентов поверхностного натяжения расплавов сварочных проволок . . . .2675.2. Действие электростатической силы на перенос электродного металла . . . . . . . . . . .2715.3. Действие электростатической силы, обусловленной взаимодействием избыточных зарядов приэлектродных областей  . . .2795.4. Действие электромагнитной силы в капле . . . . . . . . . . . . . . . . .2865.5. Анализ силы, обусловленной втеканием жидкого металла в каплю . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2905.6. Сила, действующая на катод, обусловленная действием ионов, движущихся к катоду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293

Глава 6. ДОПОЛНЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2986.1. Может ли сила совершать работу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2996.2. Дополнение к разделу 4.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3016.3. Дополнение к разделу 4.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3036.4. Условность деления катодной области на бесстолкновительную и ионизационную части . . . . . . . . 3046.5. Способ оценки величины доли энергии электронов, расходуемой на ионизацию атомов в катодной области . . .307

Черный О.М.Электродуговая сварка : практика и терия / О.М. Черный. — Изд. 2-е, доп. и перераб. — Ростов н/Д : Феникс,2009. — 319 с. : ил. — (Профессиональное мастерство).

www.sibelektrod.ru

Сварки инвертором теория

Методы сварки инвертором

Электродуговая сварка – наиболее распространенный и универсальный метод надежного соединения металлических деталей. Технология этого процесса сводится к образованию между электродом и основным металлом электрической дуги за счет тока, генерируемого сварочным аппаратом. Горящая обмазка электрода выделяет газ, препятствующий проникновению воздуха в область контакта дуги с металлом. Этот газ раскален настолько, что плавит металл, причем материал электрода также переходит в расплавленную сварочную ванну, формирующуюся вокруг шва.

способы сварки инвертором

Основной задачей любого сварочного аппарата является обеспечение большого регулируемого постоянного либо переменного тока, текущего через электрод. Сварка постоянным током посредством сварочного инвертора имеет ряд преимуществ. Используемое оборудование легче, имеет меньшие габариты, чем сварочные трансформаторы переменного тока, и менее чувствительно к перепадам напряжения в сети.

принцип действия сварочного инвертора

электроды для сварочного инвертора

Все методы сварки инвертором основаны на том, что поток электронов течет в одном направлении, выбрать которое он и позволяет. Обратная полярность установлена, когда при сварке плюс находится на электроде, а минусом служит заземление. Электроны всегда текут от отрицательного контакта к положительному, то есть при обратной полярности – из металла переходят на электрод, вызывая сильный нагрев последнего. Это основной метод обычной дуговой сварки. При установке прямой полярности минус будет на электроде, а положительным контактом служит «земля». Электроны текут с электрода на металл, разогревая его и оставляя электрод холодным. Этот метод применяется для ускоренной сварки специальными электродами листового металла.

2014-01-30 Методы сварки инвертором Reviewed by Vash-Remontik.ru on Янв 30. Электродуговая сварка – наиболее распространенный и универсальный метод надежного соединения металлических деталей. Технология этого процесса сводится к образов Электродуговая сварка – наиболее распространенный и универсальный метод надежного соединения металлических деталей. Технология этого процесса сводится к образов Rating:

vash-remontik.ru

Преимущества и недостатки инверторной сварки

Инверторная сварка, появившаяся сравнительно недавно, значительно облегчила выполнение сварочных работ простотой и легкостью применения. Сварку инверторным аппаратом, имеющим небольшие габариты, легкий вес и несложную систему управления, могут выполнять как опытные сварщики, так и новички.

Принцип работы инвертора

Технология сварки инвертором заметно отличается от работы обычного трансформаторного оборудования для дуговой сварки. В последнем случае процесс повышения силы тока в сварочной дуге заключается в преобразовании электродвижущей силы тока в обмотках. Функциональная схема инверторной аппаратуры базируется на совершенно другом принципе.

Источник питания инвертора – домашняя электросеть переменного тока, с частотой 50Гц. Переменный ток преобразуется в постоянный выпрямляющей схемой аппарата, далее специальный фильтр окончательно сглаживает его показатели. Основным электрическим узлом устройства, с помощью которого выполняется обратное преобразование постоянного тока в переменный с увеличением частоты до огромных показателей (50-60 кГц), является инвертор.

Важно знать! На первый взгляд схема двойного преобразования кажется слишком громоздкой и непонятной. Но ее преимущество заключается в том, что для снижения показателя напряжения тока высокой частоты в данном случае потребуется трансформатор, обладающий небольшими размерами и весом.

Например: для инверторной сварки при силе тока 160А потребуется трансформатор, обладающий массой порядка 0,250 кг, в то время как для устройств старого образца применяется трансформатор массой около 18 кг. Полученный в процессе преобразования ток высокой частоты понижается до 60-90 В (в бытовом оборудовании), сила тока при этом обладает минимальным показателем в 120-200 А которого достаточно для сварки.

Преимущества инвертора

Небольшие габариты и масса делают аппарат очень удобным для применения в домашних условиях. Но оборудование обладает и другими достоинствами, отличающими его от техники старого образца.

  1. Электроды для инверторной сварки могут быть как для постоянного, так и для переменного тока. Это существенное преимущество, особенно когда необходимо выполнить соединение чугунных конструкций или деталей из цветных металлов и сплавов.
  2. Инверторная сварка обладает возможностью регулировать силу тока в достаточно большом диапазоне. Это делает доступным выполнение аргонодуговой сварки инвертором с помощью неплавящихся вольфрамовых электродов.
  3. Инверторная сварка своими руками – процесс менее трудоемкий и сложный, чем сварка аппаратами старого типа, благодаря схеме управления, позволяющей выполнять большое количество функций, направленных на облегчение сварки. Например: облегченный розжиг сварочной дуги, предотвращение залипания электрода при смене режима работы и другие.

Недостатки

Несмотря на большое количество достоинств, использование инверторной аппаратуры обладает рядом негативных моментов.

  1. Высокая стоимость – это основной недостаток оборудования, влияющий на выбор покупателя. Инвертор в несколько раз дороже обычного оборудования. Поэтому при единичном пользовании его лучше брать в аренду, или обращаться за помощью к специалистам.
  2. Аппарат обладает повышенной чувствительностью к пыли, как и все прочие электронные устройства на основе полупроводниковых элементов. Эксплуатация оборудования невозможна без периодической чистки, которую в сезон необходимо производить до 4 раз.
  3. Некоторые модели устройств нельзя использовать для сварки в условиях отрицательных температур из-за повышенной чувствительности к холоду.
  4. Сварка инвертором для начинающих может показаться неудобной из-за короткого сварочного кабеля, длина которого по установленным нормам не должна превышать 2,5 метра.

При выборе инвертора необходимо определиться с его назначением. Существуют профессиональные и бытовые модели, обладающие рядом отличий.

Отличия бытовых и профессиональных инверторов

Бытовые устройства должны иметь время для остывания через каждые 15-20 минут сварки. При этом длительность остывания в два раза превышает время работы. Профессиональная модель может функционировать в течение 8-9 часов, а промышленное оборудование настроено на круглосуточную работу.

Приобретая бытовой агрегат необходимо уточнять показатель напряжения в сети. Стабильные параметры и постоянная величина, соответствующая норме, позволяет покупать оборудование, которое рассчитано на сварочный ток 160 А. При низком напряжении, лучше приобретать модель с показателем 200 А, иначе пострадает качество сварного шва.

Особенности инверторной сварки

Основное преимущество аппаратуры заключается в том, что ей может работать даже неопытный сварщик, потому что инвертор, в отличие от сварочных трансформаторов, более легок и удобен в работе. Но все же предварительно следует ознакомиться с тем, как правильно варить инверторной сваркой.

Прямая зависимость между входным и входным напряжением, существующая в трансформаторном оборудовании, при существенных перепадах способствует возникновению сложностей во время розжига дуги, заключающихся в прилипании электрода к соединяемым элементам. Устройство инверторного аппарата исключает подобную зависимость, что облегчает процесс зажигания дуги.

При сварке трансформаторными аппаратами, которые неспособны удерживать постоянную силу тока, существует возможность возникновения ситуаций, при которых металл не проваривается или наоборот прожигается. Сварка инвертором не имеет подобного недостатка, обладая постоянной величиной сварочного тока.

Качество сварного шва, при работе обычным сварочным оборудованием, зависит от поддержания горения сварочной дуги. Не каждый начинающий сварщик сможет обеспечить подобный параметр. Инверторная аппаратура не требует тщательного контроля этой функции из-за постоянства сварочного тока, который обеспечивает высокое качество сварочного шва даже при небольших изменениях дуги.

Вертикальный шов гораздо быстрее и качественнее получается при сварке инвертором, чем трансформаторным устройством. Обусловлено это исключением постоянного прилипания электрода к соединяемым деталям, что облегчает выполнение сварки прихватками.

Преимуществом инверторной сварки является более простое и качественное выполнение работы.

Полуавтоматическое оборудование

Существует несколько видов инверторной техники. Одним из них является инвертор-полуавтомат, предназначенный для работы в среде защитных газов.

Сварной шов выполняется с помощью присадочной проволоки, подаваемой автоматически в зону горения дуги. Полуавтоматы также обладают небольшими габаритами и весом, применяются на производствах и в быту для соединения деталей из различных металлов и сплавов. Конструкция состоит из сварочного инвертора и аппарата, подающего проволоку.

TIG- сварка

Аргонодуговая сварка является разновидностью инверторных устройств. Схема инвертора – стандартная: преобразование напряжения высокой частоты, обеспечивающего стабильность дуги. Это позволяет выполнять соединения различных металлов.

Выбор режима, постоянного или переменного тока, в современных установках напрямую зависит от характеристик свариваемых металлов. Аргон защищает сварочное соединение от воздействия воздуха. TIG – сварка инвертором применяется для соединения конструкций их алюминия, нержавейки, титана и других металлов и сплавов.

Современный рынок предлагает оборудование, которое поддерживает все перечисленные выше технологии. Универсальные сварочные инверторы могут стать незаменимыми устройствами для частных автосервисов и мастерских.

stroitel5.ru

Как правильно варить металл инвертором? - Мир сварки

Сегодня мы постараемся объяснить, что такое сварка, какие ее особенности, как правильно варить металл инвертором и многое другое, но на более простом языке. Особенно это должно быть по душе начинающим сварщикам, которые нуждаются в азах этого, не побоюсь слова, искусства. Итак, самое простое, что мы должны знать, сварка бывает горячей и холодной, если в двух словах, то горячая это когда соединяются кромки металла под действием высокой температуры с применением присадочного металла в виде проволоки или электрода. При холодной сварке детали соединяются под действием огромных сил, но сейчас не об этом.

Выбор оборудования

Варить металл можно с применением различного сварочного оборудования. Сварочный инвертор, например, приобрел огромную популярность благодаря своим положительным характеристикам, с его помощью обучение сварке происходит легко и быстро, главное выбрать аппарат с плавной регулировкой тока сварки. Следует уделить внимание своей защите, для этого понадобится спецодежда, специальные брезентовые рукавицы, защитный щит и пр. Это очень важно, потому что есть риск получить ожоги, как на теле, так и получить ожог глаз, если не придерживаться техники безопасности. На крупных предприятиях все процессы, в том числе и сварочные, стараются максимально механизировать, к примеру, используют сварочный робот цена акцент, это позволяет увеличить продуктивность работы, и сократить затраченное время.

Чтоб правильно варить металл инвертором нужно начать с электродов диаметра 2,5 или 3 мм, поначалу ни о каком изделии речи не идет, главное это освоить технику. Приготовьте также маленький молоточек и металлическую емкость с водой. Сразу берите в привычку подготавливать правильно рабочее место, освобождать его от легковоспламеняющихся веществ и т. д. Не забывайте заземление прикреплять на деталь, нужно также научиться, правильно подбирать величину тока, подготавливать поверхности деталей, сбивать окалину и многое другое. Не нужно жалеть времени на практику, чтоб научиться правильно, варить металл инвертором, зато впоследствии все действия будут выстраиваться автоматически и в правильном порядке. Как зажечь дугу, это отдельная тема, электрод устанавливается под 60 градусов к поверхности изделия, скорость его движения не должна превышать 10 см за секунду, но и не меньше 5. Устойчивая и стабильная дуга это результат упорных тренировок.

Ручная дуговая сварка-для начинающих

svarnou.ru

www.samsvar.ru

Теория сварочных процессов | Инструмент, проверенный временем

Под редакцией В. М. Неровного

Теория сварочных процессов

соединение

Рис. 1.4. Схема термодинамических превращений энергии и вещества

при сварке

вещества необходимо только при некоторых видах сварки плавле­нием и пайки, причем энергия в этих случаях может быть введена также с расплавленным металлом.

Характер движения (переноса) вещества в зоне сварки сильно меняется от процесса к процессу. Движение значительно при свар­ке плавлением и пайке, особенно при наличии присадочного мате­риала. При сварке давлением с нагревом металл в зоне стыка ис­пытывает незначительные превращения и существенно только движение вещества через стык в результате диффузии. Холодная сварка реализуется практически без движения вещества, если не учитывать переползания дислокаций и выхода их на поверхность.

Исходя из сказанного, можно дать так называемое термодина — . мическое определение сварки: сварка — это процесс получения мо­нолитного соединения материалов за счет термодинамического необратимого преобразования тепловой и механической энергии и вещества в месте соединения.

Склеивание, цементирование и другие соединительные про­цессы, обеспечивающие монолитность соединения, в отличие от сварки и пайки, как правило, не требуют специальных источников энергии. Они реализуются обычно только за счет введения (пре­вращения) вещества: клея, цемента и т. д. (рис. 1.5).

Кроме самого общего, термодинамического, возможны и дру­гие определения сварки. Например, в технологическом аспекте согласно ГОСТ 2601-84: сварка — это процесс получения неразъ­емных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном нагреве или пласти-

Теория сварочных процессов

Рис. 1.5. Схема получения монолитного соединения при сварке, пайке

и склеивании

ческом деформировании либо при совместном действии того и другого. Вместе с тем именно энергия и пути ее преобразования являются доминирующими факторами, которые определяют свар­ку как физико-химическое явление.

Рассмотрение термодинамической структуры сварочных про­цессов позволяет подразделить их по виду введенной энергии на термические, термомеханические и механические процессы.

На основании первого закона термодинамики можно подсчи­тать изменение внутренней энергии системы соединяемых элемен­тов, теоретически необходимое для образования монолитного со­единения при данных конкретных условиях, в которые входят ис­точник энергии, материал изделий, конструкция соединения и т. д.

hssco.ru

90 фото выбора метода сварки и теория реализации работ

Правильная технология выполнения сварочных работ позволяет получить качественное металлическое изделие, которое способно прослужить достаточно долгий промежуток времени. Сегодня практически каждый может научиться пользоваться электросварочным аппаратом.

Для этого необходимо иметь определённые практические знания и соблюдать элементарные правила сварочных работ. Они позволяют избежать распространённых ошибок начинающих сварщиков.

Краткое содержимое статьи:

Теория электрической сварки

Выполнять сварочные работы в домашних условиях может каждый. Для этого рекомендуется ознакомиться с основной теорией электросварочного аппарата.

Перед тем как приступить к рабочему процессу необходимо подготовить:

  • сварочную установку;
  • электроды нужного диаметра;
  • специальная защитная маска. Она защищает глаза от яркого излучения в ходе химической реакции. Помимо этого она предотвращает попадание окалин в процессе работы в область лица;
  • рукавицы из плотной ткани;
  • резиновая обувь.

Соединение металлических поверхностей происходит в результате возникновения электро дуги, которая под действием высокой температуры обеспечивает химическую реакцию между железной поверхностью и обмазкой электрода.

Она состоит из легко воспламеняемых элементов и минералов. В ходе работы выделяется газовое облако. Оно в дальнейшем предотвращает окисление раскаленного железа с кислородом. После чего, это облако оседает на металлической поверхности выступает в качестве дополнительной защиты.

Мощность электрической дуги напрямую зависит от расстояния между заготовкой и электродом. Основные характеристики электросварочного аппарата напрямую зависят от вольамперной линии. Опытные профессионалы называют её внешней.

Для ручного аппарата применяют крутопадающую и пологопадающую характеристику. У первой разновидности, сварочной ток не слишком зависит от электрического напряжения, а значит расстояние между электродом и поверхностью железа не требует особой точности. Сварка с пологой характеристикой требует соблюдения правильного расстояния.

Дополнительный поджиг (осцилятор) формирует максимальное напряжение. В момент образования электрической дуги он отключается.

Как выбрать сварку?

Для новичков оптимальным решением будет инверторная сварочная установка. К преимуществам данного устройства относят:

  • ограничение максимального тока в процессе работы;
  • стабильность;
  • быстрый поджиг;
  • дополнительная защита от перегрузок;
  • небольшой вес.

Довольно сложно работать с трансформатором переменного тока. Устройство имеет простое строение, что позволяет сделать его самостоятельно в домашних условиях. Основное достоинство такого сооружения заключается в его надежности.

Отсутствие практического опыта, может спровоцировать поломку основного генератора понижающего тока. Несоблюдение элементарных требований сварочных работ, может стать причиной короткого замыкания в процессе соединения деталей.

Технология сварочного процесса

Качество сварочного шва напрямую зависит от толщины металлических деталей и диаметра электрода. Стоит отметить, что неправильный расчет постоянного тока может привести к образованию дефектов на поверхности железа.

Особой трудностью для новичков является поджиг электродуги. Для этого делают скользящее движение по металлической детали. В это время возникает химическая реакция, которая усилит действие переменного тока.

Правильный угол наклона регулирует качество и толщину сварочного шва. Если электрод расположить вертикально, то расплавленное железо будет располагаться в районе электродуги. Начинающему сварщику будет сложно контролировать правильное наложение шва.

Если расположить электрод в любую сторону, то получаются выпуклые неровные места соединения. Опытные специалисты рекомендуют придерживаться 45-90 С.

Примеры хорошей сварки имеют равномерное нанесение раскаленного метала в области соединения деталей. В процессе работы не стоит делать резких движений электродом.

Здесь важно соблюдать правильную скорость перемещения раскаленного электрода. Слишком быстрые движения препятствуют равномерному заполнению микротрещин. В результате крепления могут деформироваться по истечению некоторого времени. На фото сварочных работ запечатлена правильная очередность каждого действия.

Фото сварочных работ

Инструменты из раздела:

zdesinstrument.ru

Как получить профессию сварщика? | Теория сварочных процессов

В современном мире, корочка сварщика, является основополагающим фактором для многих молодых парней, начинающих свой жизненный путь. Ведь они прекрасно понимают, что данная профессия достойна настоящего мужчины и к тому же заработная плата у хорошего специалиста, совсем нескромная.

Свое начало профессия сварщик берет в далеком 1802 году. Именно в это время великий русский изобретатель Василий Петров сделал открытие, толкнувшее технических прогресс вперед — изобрел электродугу. Суть изобретения заключается в следующем – между двумя угольными электродами создается высокотемпературная электрическая дуга, способная плавить металл. Через некоторое время был создан первый сварочный аппарат работающий от электрического тока.

Как можно получить профессию сварщик?

Что бы обзавестись долгожданными корочками сварщика, в первую очередь, надо найти подходящее учебное заведение. Обучение профессии сварщика можно пройти на профессиональных курсах или поступив в профессиональный колледж. В принципе процесс поступления довольно простой, главное собрать необходимый пакет документов. О том какие документы для этого требуются, можно узнать в самом учебном заведении.

Совсем не желательно поступать в первое попавшееся заведение. Лучше сначала узнать о методике преподавания, используемой в нем, ознакомится с отзывами людей. Главное что бы документ о присвоении профессии соответствовал государственному образцу и был действительным.

В процессе обучения на сварщика учащийся получает все необходимые теоретические знания и практические навыки. Особо следует отметить, что чтобы получить заветную корочку и при этом научиться профессионально пользоваться сварочным аппаратом, надо правильно подходить к подбору места прохождения практики. Желательно что бы наставниками были высококвалифицированные мастера. Именно они смогут передать практиканту свой бесценный опыт. Приступать к поиску места для практики, следует уже в начале обучения.

Что объединяется под понятием сварщик?

По сути сварщик это название профессии, подразделяющейся на подвиды. В учебных заведениях обучают каждому из них в отдельности:

  • Газосварщик или по другому автогенщик, довольно востребованная специализация. Газосварщики нужны практически во всех отраслях производства. Их услугами пользуются на СТО, в коммунальном хозяйстве и т. д.
  • Электросварщик. Самый востребованный специалист. Он нужен практически везде. Довольно часто обучение проводят по двум специализациям одновременно, и выпускник получает корочку электрогазосварщик.
  • Специалист по аргонной сварке. Такая специализация появилась совсем недавно. Обучение по данной профессии довольно сложное, но это того стоит. Ведь такой специалист может сварить изделия из цветных металлов (обычной сваркой это сделать довольно проблематично). К тому же после получения такой профессии, можно будет получить дополнительное образование и научиться работать лазерной сваркой.

Как проходит процесс обучения?

На курсах и в колледжах, поступивший получает багаж теоретических знаний, необходимый для успешного освоения профессии. Так же обязательно, все это закрепляется на практике. Практические занятия проводятся на различных предприятиях, использующих труд сварщиков.

Сама программа обучение состоит из следующих разделов:

  • Базовые понятия о проведение сварочных работ.
  • Получение навыков работы с электродуговой сваркой.
  • Основы работы с полуавтоматом.
  • Получение теоретических знаний и практического опыта работы с газовой сваркой.
  • Основы аргонной сварки.
  • Обнаружение дефектов в сварочных швах и методы их устранения.
  • Изучение правил техники безопасности при осуществлении сварочных работ.
  • Оказание первой медицинской помощи при несчастном случае на производстве.
  • Прохождение практики на производстве.

После прохождения полного курса обучения сдаются экзамены по теории сварочного дела и применения его на практике. Особое внимание всегда уделяется знаниям по технике безопасности.

После успешной сдачи экзаменов учащимся вручат долгожданные корочки сварщика гособразца. В ней будет отмечено какую квалификационную категорию получил обучавшийся.

Может случится и так что студент не сдаст экзамены (причины могут быть самые разнообразные). Тогда ему предоставляется возможность пересдать их через месяц. Ну а в случае если вторая попытка будет так же провальной, то ему придется отправиться на переподготовку.

Получив заветную корочку можно начинать искать себе подходящую работу и чем быстрее тем лучше. Ведь только набравшись практического опыта, можно стать настоящим профессионалом в своем деле. И естественно от этого будет зависеть уровень заработной платы.

theorysp.ru

ТЕОРИЯ сварочных процессов | Инструмент, проверенный временем

В. Н. Волченко, В. М. Ямпольский, В. А. Винокуров, В. В. Фролов, В. А. Парахин, В. И. Ермолаева, Э. J1. Макаров, А. Г. Григорьянц, В. С. Гаврилюк, В. В. Шип

Сварка представляет собой прогрессивный метод получения неразъемных соединений в промышленности и в строительстве, поэтому сварочное производство в СССР непрерывно развива­ется, охватывая практически все отрасли народного хозяйства. Сварочное производство в СССР оснащено передовой техникой и технологией; по уровню автоматизации сварочных процессов и по объему выполняемых работ оно занимает первое место в мире.

В ближайшие десятилетия основным материалом для сварных конструкций в машиностроении и строительстве будет оставаться сталь. Но в сварных конструкциях в существенных объемах применяют также алюминий и его сплавы, сплавы титана, а для изделий новой техники — молибден, ниобий, вольфрам, цирконий, тантал и другие тугоплавкие металлы. Разработка технологии сварки указанных металлов, новых технологических процессов, сварочных материалов и процессов термической обработки свар­ных соединений требует основательной теоретической подготовки в области сварочных процессов. Дисциплина «Теория сварочных процессов» — базовая при подготовке инженеров-механиков по специальности «Оборудование и технология сварочного произ­водства» — служит именно этим целям. Она охватывает ши­рокий круг процессов, происходящих при сварке металлов и определяющих в конечном итоге качество неработоспособность сварных соединений.

Учебник написан большим коллективом авторов — сотрудни­ков МВТУ им. Н. 3. Баумана и включает в себя четыре раз­дела:

1. «Источники энергии при сварке» (д-р техн. наук, проф.

В. Н. Волченко, д-р техн. наук, проф. В. М. Ямпольский).

2. «Тепловые процессы при сварке» (д-р техн. наук, проф.

В. А. Винокуров).

3. «Физико-химические и металлургические процессы при сварке» (д-р техн. наук, проф. В. В. Фролов, канд. техн. наук, доц. В. И. Ермолаева, канд. техн. наук, доц. В. А. Парахин).

4. «Термодеформационные процессы и превращения в метал­лах при сварке» (д-р техн. наук, проф. А. Г. Григорьянц, д-р техн. наук, проф. Э. Л. Макаров, канд. техн. наук, доц. В. С. Гаври — люк, канд. техн. наук, доц. В. В. Шип).

При описании процессов, сопутствующих образованию свар­ных соединений, используется широкий круг вопросов из различ­ных фундаментальных дисциплин. Поэтому перед изучением кур-

з

са «Теория сварочных процессов» студенты получают подготовку в области общенаучных и общетехнических дисциплин.

По сравнению с первым изданием (1970 г., учебное пособие) книга значительно переработана и дополнена, так как за прошед­ший период наука о сварке и сварочная техника получили значи­тельное развитие, появились новые источники энергии, технологи­ческие процессы и материалы, существенно расширились науч­ные представления об основных явлениях, происходящих при сварке.

Естественно, что в учебнике нашли отражение главные вопро­сы теории, которые разрабатывались как советскими учеными, так и учеными других стран. Необходимо, однако, подчеркнуть, что значительный научный вклад в теорию сварочных процессов внесен советскими специалистами, научными коллективами Института электросварки (ИЭС) им. Е. О. Патона АН УССР, других академических и отраслевых институтов, а также учеными высших учебных заведений.

Книга может быть полезна не только студентам, но и инже­нерно-техническим работникам сварочного производства.

Академик Г. А. Николаев

Конечная цель сварочного производства — выпуск экономич­ных сварных конструкций, отвечающих по своим конструктив­ным формам, механическим и физическим свойствам тому экс­плуатационному назначению и условиям работы, для которых они создаются. Обеспечение рациональных форм и определение оптимальных сечений элементов конструкций относится к зада­чам проектирования. Получение необходимых механических и физических свойств сварных соединений — главная задача, ре­шение которой должны обеспечить технологические процессы сварки. Теория сварочных процессов призвана давать правиль­ное описание совокупности явлений, которые составляют сущ­ность процесса сварки.

Процесс сварки весьма сложен, в особенности если иметь в виду многообразие способов сварки, основанных на использо­вании различных физических явлений.

Первую группу явлений, которую рассматривает теория сва­рочных процессов, составляют физические, механические и хими­ческие явления, происходящие при подготовке свариваемого материала к образованию прочных связей между отдельными частями свариваемой детали. В большинстве случаев это явле­ния, связанные с преобразованием различных видов энергии в тепловую. Металл, будучи нагрет и расплавлен, способен образо­вывать сварное соединение. Чаще всего при сварке для нагрева металла используют электрическую энергию. Но имеется много способов сварки, в которых используют энергию, выделяющуюся при горении газов, лучевую энергию, механическую, а также их сочетание. Описание физико-химических процессов, лежащих в основе этих способов, дается. в разд. I «Источники энергии при сварке».

Теплота, переданная источниками энергии свариваемому телу, распространяется в нем, подчиняясь законам теплопроводности. Эти явления рассмотрены в разд. II «Тепловые процессы при сварке». Если бы металл не изменял своих механических и физи­ческих свойств при повышении температуры, то задача изучения нагрева тел при сварке свелась бы только к определению усло­вий, при которых металл в зоне сварки достигает необходимой температуры. В действительности изучение температурных про­цессов в металле шва и вблизи него необходимо главным обра­зом по двум причинам: для количественного описания многочис­ленных реакций, которые идут между жидким металлом и шлаком или газом, а также для определения условий кристаллизации металла, различных структурных превращений и термодеформа­ционных процессов в металлах. В III и IV разделах учебника рассмотрены металлургия и металловедение сварки.

Закономерности формирования химического состава металла шва изложены в разд. III «Физико-химические и металлургиче­ские процессы при сварке». Материал первых двух разделов дает описание тех физических и температурных условий, кото­рые создаются над поверхностью металла и в самом металле в процессе сварки. В этом плане материал первых двух разделов представляет собой как бы описание того физического фона, от которого зависит протекание реакций, переход различных леги­рующих элементов в металл шва или их удаление и окисление. Вопросы защиты металла шва и массообмена на границе ме­талл— шлак и металл — газ — центральные в разд. III. Эти про­цессы предопределяют химический состав металла шва, а следо­вательно, во многом и его механические свойства. Однако форми­рование свойств сварного шва, а тем более сварного соединения, определяется не только химическим составом металла. Характер кристаллизации шва во многом влияет на его свойства. Свой­ства околошовной зоны и в определенной мере металла шва су­щественно зависят от температурного и термомеханического циклов, кдторые сопровождают процесс сварки. Для многих ле­гированных сталей и сплавов эта фаза формирования сварного соединения предопределяет их механические свойства. Процесс сварки может создавать в металле такие скорости нагрева и охлаждения металла вследствие передачи теплоты по механизму теплопроводности, которые часто невозможно организовать при термической обработке путем поверхностной теплопередачи. Образование сварного соединения сопровождается пластически­ми деформациями металла и возникновением собственных на­пряжений, которые также влияют на свойства соединений. Эти вопросы рассматриваются в IV, заключительном разделе учеб­ника — «Термодеформационные процессы и превращения в ме­таллах при сварке».

Таким образом, теория сварочных процессов — теоретический фундамент науки о сварке в части формирования свойств свар­ного соединения. Разумеется, этим далеко не исчерпывается круг проблем, которые рассматриваются в области сварки. Теория сварочных процессов — один из первых курсов, который закла­дывает необходимую теоретическую базу для изучения различ­ных технологических процессов, создания сварочных материалов, а также для понимания и объяснения ряда вопросов в области прочности сварных соединений. Наиболее близко теория свароч­ных процессов соприкасается с курсами, в которых изучаются различные технологические процессы. Это, однако, не означает, что все вопросы, необходимые для изучения технологии сварки, сосредоточены в теории сварочных процессов. Исторически сло­жилось некоторое условное разделение материала между этими двумя группами курсов. В теории сварочных процессов рассмат­риваются, как правило, те явления и процессы, которые свой­ственны многим видам сварки, как бы общие для них, в то время как в технологических курсах больше внимания уделено тем конкретным вопросам, которые в значительной мере зависят от изучаемых технологических приемов.

Авторы выражают благодарность рецензентам, давшим цен­ные указания по материалу книги, а также заранее благодарны за все замечания и предложения, которые просят направлять по адресу: 101430, Москва ГСП-4, Неглинная улица, д. 29/14, издательство «Высшая школа».

hssco.ru