Все о ручной сварке: виды, возможности и варианты применения
Сваркой металла называется технологический процесс создания неразъемного соединения деталей посредством образования прочной межатомной связи. Возникновение такой устойчивой связи может происходить вследствие разных физических процессов. Эти процессы образуют три основных класса сварки, в соответствии с ГОСТ 19521-74:
- термическую (сварка плавлением без приложения давления)
- термомеханическую (плавление с приложением давления)
- давлением.
В настоящее время существует множество видов сварки. Число их постоянно растет. Разделяют виды сварки по таким техническим признакам:
- по непрерывности процесса
- по методу и характеру защиты металла в сварочной зоне
- по типу защитного газа
- по степени механизации
По типу механизации сварку делят на:
- автоматическую
- автоматизированную
- механизированную
- ручную.
Развитие автоматизированных методов сварочных работ привело к значительному увеличению скорости и качества процесса. При этом, у ручной сварки есть свои преимущества, которые делают ее незаменимой в ряде случаев:
- возможность применения в труднодоступных местах;
- доступность для работы в различных пространственных положениях;
- быстрота перехода от одного свариваемого материала к другому;
- широкий выбор марок электродов, позволяющий проведение сварки различных типов стали;
- удобство транспортировки и простота обслуживания сварочного оборудования.
При помощи ручной сварки решаются многочисленные задачи в строительстве, производстве, сфере обслуживания и быту.
Ручная электродуговая сварка металла может производиться при помощи двух типов электродов. Электродами называются специальные стержни с защитным покрытием, изготовленные из сварочной проволоки. Наиболее распространенная технология — сварка плавящимися электродами. Кромки электрода и изделия, соприкасаясь, образуют электрическую дугу, которая расплавляет металл, образуя сварочную ванну. При смешивании металла электрода и изделия образуется сварной шов. Расплавленный шлак поднимается на поверхность. Окончательная обработка при последующем затвердении, необходима для работы со швами, покрытыми шлаками.
Пространственное положение, величина и форма кромок свариваемых поверхностей, скорость перемещения дуги — эти факторы влияют на размеры сварочной ванны. Постепенное плавление электрода вынуждает сварщика производить плавное движение вниз для сохранения длины дуги. Перемещение вдоль оси шва необходимо для заполнения разделки. Ширина шва формируется вследствие поперечного движения руки.
Положение швов в пространстве разделяют на нижнее (до 60º), вертикальное (60-120º) и потолочное (120-180º). Наиболее простым для работы является нижнее положение шва. Удержание сварочной ванны необходимо для исключения непроваров и прожогов при дуговой сварке. Достигается оно использованием подкладки (съемной медной или несъемной стальной) и наложением дополнительного подварочного шва.
Вертикальное положение затрудняет формирование шва вследствие стекания расплавленного металла. Производительность сварки в этом случае падает. Особенно трудоемким становится создание горизонтальных швов.
Для качественного выполнения сварки в потолочном положении необходимо максимально уменьшить размеры сварочной ванны. Это достигается применением электродов малого диаметра, снижением силы тока и созданием коротких замыканий.
Технология ручной дуговой сварки с применением плавящихся электродов отличается большей производительностью, но требует удаления шлака, который образуется поверх шва, по мере выполнения работ.
Ручная аргонодуговая сварка происходит с использованием неплавящегося электрода. Сварщик держит в одной руке аргоновую горелку, а в другой — присадочную проволоку. Горелка представляет собой цилиндрическую ручку, внутри которой при помощи специального держателя крепится вольфрамовый электрод. Через сопло на свариваемое изделие подается защитный газ. Аргон является инертным элементом, он вытесняет воздух из сварочной зоны и препятствует химической реакции расплавленного металла.
Дуга создается бесконтактным способом. Для этого используется специальное устройство, называемое осциллятором. Предназначение осциллятора — создание высоковольтных высокочастотных импульсов. Под действием импульсов происходит ионизация дугового промежутка и зажигается дуга. Технология ручной аргонодуговой сварки требует более высокой квалификации сварщика. При этом, количество видов свариваемых материалов и качество швов значительно выше, чем у электродуговой сварки, выполняемой своими руками. Электродами, покрытыми загрязнениями, невозможно качественное проведение дуговой сварки. Чистота кромки электрода нарушается при соприкосновении со свариваемым металлом.
Полуавтоматическая сварка является одним из видов ручной сварки. Подача электрода (сварочной проволоки) производится автоматически. Ручным процессом является перемещение дуги по линии сваривания. Полуавтоматическая сварка отличается наименьшей трудоемкостью и высокой производительностью. Используется, главным образом, для сварки нержавеющих, низколегированных и низкоуглеродистых сталей.
Основное применение контактной сварки происходит в промышленных масштабах. Точечная сварка своими руками — единственный вид контактной сварки, доступный в домашних условиях. Технология процесса предусматривает размещение свариваемых деталей между электродами. Затем происходит нагревание поверхности, вследствие прохождения сварочного тока, и последующая пластическая деформация. Ручная точечная сварка отличается высокой экономичностью и прочностью образующихся швов.
Самодельный сварочный аппарат для точечной сварки можно сделать в домашних условиях своими силами. Настольный вариант применяется наиболее часто. Основные компоненты: сварочный трансформатор, полупроводниковый тиристор и реле времени. Электроды изготавливаются, в основном, из меди с примесью хрома и цинка. Реже применяются сварочные стержни, созданные на основе бронзы и вольфрама. Диаметр точек соединения должен быть в 2-3 раза больше, чем толщина детали соединения. Своими руками производят контактную сварку при ремонте бытовой техники, кухонных приборов.
ГАЗОВАЯ СВАРКА
Еще один вид сварочных работ. Технология газовой сварки заключается в газопламенной обработке металла специальной горелкой. Горючим газом для газовой сварки выступает ацетилен. Реже используются водород, метан, пропан, пары керосина. Сжигание происходит в парах кислорода для эффективного достижения высокой температуры.
Особое значение при газовой сварке придается соблюдению правил противопожарной безопасности. Все виды горючих газов являются взрывоопасными. Детонация может быть вызвана превышением допустимого давления и быстрым нагреванием до температуры 500ºC.
Основным инструментом в работе газосварщика является горелка. Она служит для образования горючей смеси ацетилена и кислорода. Газовые горелки бывают инжекторного и безинжекторного типа. Сварочные горелки комплектуются сменными наконечниками для работ с деталями разной толщины.
Газовая сварка используется при обработке легированной и углеродистой стали, чугуна и цветных металлов. Дефекты отливок, сколы, трещины труб исправляются при помощи ручной газовой сварки.
Процессы сварочных работ, применяемое оборудование, техника безопасности, контроль и качество строго регламентированы ГОСТами. Вот некоторые из них:
ГОСТ Р ИСО 17659-2009 определяет многоязычные термины для сварочных соединений
ГОСТ 5264-80 и ГОСТ 11534-75 разработаны для ручной дуговой сварки
ГОСТ 14771-76 и ГОСТ 23518-79 устанавливают основные требования для дуговой сварки в защитном газе
ГОСТ 10157-79 регламентирует технические условия для Аргона
ГОСТ 5583-78 предусматривает технические условия для Кислорода.
Похожие статьи
