В чем преимущества? Ручная механизированная сварка упрощает монтаж трубопроводов и металлоконструкций. Благодаря механическому передвижению головки повышается прочность швов.
Что учесть? Области применения такого вида сварки обширны. Механизированную рекомендуется использовать для сварки заготовок встык и внахлест и при тавровых и угловых соединениях.
Из этого материала вы узнаете:
Ручная и автоматическая дуговые сварки
Аппараты, применяемые для электродуговой сварки, в зависимости от метода подачи электрода в зону сварки подразделяются на несколько видов: ручные, автоматические и полуавтоматические.
Когда электрод подается в сварочную дугу, а затем перемещается вдоль заготовки вручную, сварка называется дуговой. Чтобы ее выполнить, потребуются плавящиеся сварочные проволоки. Необходимо понимать, что горение дуги осуществляется между заготовкой и электродом, который имеет покрытие из металла.
Металл сварочной проволоки расплавляется, а затем попадает в сварочную ванну. Одновременно с этим плавится сам материал, образуется ионизированная атмосфера – это обязательное условие для правильного процесса сварки.
Дуговая сварка подходит для соединения деталей в вертикальных, горизонтальных, нижних и потолочных положениях в пространстве. С ее помощью можно выполнить короткий либо криволинейный шов.
Используется сварочный аппарат для ручной сварки в труднодоступных областях, а также когда нужно собрать и монтировать заготовки сложной конфигурации.
Когда дуговая сварка выполняется в автоматическом режиме, по сравнению с ручным, подача и перемещение электрода механизированы. Автоматический способ подходит для разных видов сварки: под флюсовой защитой (когда используют сварочную проволоку без покрытия, при этом флюс выступает в роли защиты сварочной ванны и дуги), электрошлаковой сварки (производится при помощи флюса, стандартно при вертикальном положении соединяемых заготовок), а также сварка в среде защитных газов (инертных и активных).
Читайте также: «Дуговая сварка труб: как проводится и как избежать ошибок»
Последняя технология применяется, чтобы обрабатывать разнообразные материалы и заготовки.
Во время сварки в среде защитных газов используют чистые вещества – гелий и аргон (инертные), азот, водород, углекислый газ (активные), а также газовые смеси.
Главное достоинство подобной технологии – повышенная степень защиты от доступа воздуха. Это улучшает качество сварного шва. Кроме того, мастер можно наблюдать за тем, как формируется соединение, и полностью контролировать процесс.
Чтобы выполнить данный вид сварки, потребуется полуавтомат либо ручной сварочный аппарат. В первом случае электродная проволока подается в автоматическом режиме в область сварки, перемещение горелки вдоль шва осуществляется вручную.
Суть и виды механизированной сварки
Ручная механизированная сварка – это вид дуговой, во время которой подается электрод, преобразованный через плавление в присадочный металл, а дуга перемещается при помощи управляемых машин и механизмов.
Данный вид сварки позволяет выполнить стыковые, угловые, тавровые и иные швы.
Ручная механизированная дуговая сварка подразделяется на множество видов:
- В среде углекислого газа и его смеси с кислородом соединяются заготовки из стали (со средним содержанием углерода и низколегированной). Углекислый газ сваривает сталь при толщине 40 мм, при этом смеси газов способны соединить металл толщиной 80 мм. Во время выполнения работы газы повышают ключевые параметры стали. Расход углекислого газа зависит от мощности дуги, типа электрода, воздушных потоков в помещении при соединении металлических заготовок.
- Инертные газы, такие как аргон или гелий, предназначены для соединения заготовок из алюминия, магния, титана и всевозможных сплавов указанных металлов. Возможна также сварка легированных сталей, металла со средним и низким содержанием углерода. Вышеуказанные газы допустимо применять, поскольку плотность гелия значительно меньше, чем воздуха, при этом плотность аргона, напротив, больше. Перечисленные газы не вступают в химическую реакцию с заготовками из металла, это значит, что они подходят для соединения сплавов либо металлических конструкций.
- С помощью флюса получится соединить легированные стали со средним или низким содержанием углерода. Кроме того, допустимо работать с титаном, алюминием, чугуном, медью, а также сплавами из указанных металлов.
Флюс представляет собой порошок, во время ручного сваривания заготовок он отвечает за обеспечение ключевых параметров электродов. Основа флюса – силикат марганца. Все флюсы подразделяются на несколько видов:
- неплавленные (являются флюсы спеченные или керамические);
- плавленные (получают, переводя в жидкое состояние при высоких температурах специальные вещества и составы).
Керамические флюсы состоят из порошковых материалов, соединенных в микрозерна с помощью специальных веществ (жидкое стекло).
Спеченные флюсы проходят обработку в печах, для этого применяют точно такие же порошкообразные вещества, процесс протекает при максимальной температуре. После этого частички дробят до нужного размера.
Во время сваривания заготовок частички флюса плавятся, они могут затвердеть, визуально напоминают корки шлака.
Нерасплавленный флюс допустимо применять снова, дополнительно просеяв его.
С помощью порошковых проволок получится соединить низколегированные и низкоуглеродные стали, высоколегированные, нержавеющие стали, заготовки из сплавов и меди. Толщина проволок составляет 40 мм. Порошковые проволоки поверх слоя шихты покрыты металлом, выполняющим роль оболочки.
Простейшая конструкция – порошковая проволока с трубчатым поперечным сечением. Для увеличения ее жесткости, изменения соотношения металлических компонентов следует использовать проволоку, во внутренней полости которой кромки металлов незначительно отогнуты в стороны.
Основной металл проволоки и состав оболочек подбирается с учетом того, из какого материала выполнена заготовка.
Читайте также: «Области применения сварки: от гаража до космоса»
В шихту такой проволоки вводятся компоненты, способные выполнить определенные функции:
- защитить расплавленный металл от воздействия кислорода и азота, исключить окисление и легирование;
- обеспечить стабильное и ровное горение дуги;
- сформировать надежный и прочный сварной шов;
По ГОСТу при выполнении механизированной ручной сварки можно использовать 3 вида порошковых проволок:
- самозащитные, для выполнения сварочных работ в углекислом газе;
- для соединения заготовок при помощи флюса;
- самозащитные порошковые проволоки, при их использовании не нужно применять флюс и углекислый газ.
Нормативные акты и требования при проведении сварных работ
То, как должна выполняться ручная дуговая и частично механизированная сварка, указано в специальных нормативных документах:
- ГОСТ 2601-84 Сварка металлов. Термины и определения ключевых понятий.
- ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Ключевые типы, конструктивные элементы и размеры.
- ГОСТ 19521-74 Сварка металлов. Классификация.
- ГОСТ 3.1705-81 Единая система технологической документации. Правила записи операций и переходов. Сваривание.
- ГОСТ 11969-79 Сварка плавлением. Ключевые положения и их обозначения.
- ГОСТ 29273-92 Свариваемость. Определение.
- ГОСТ 30430-96 Сварка дуговая конструкционных чугунов. Требования к технологическому процессу.
- ГОСТ 2.312-72 Единая система конструкторской документации. Условные изображения и обозначения сварных швов.
- ГОСТ Р ИСО 17659-2009 Сварка. Термины на разных языках для сварных швов.
- ГОСТ Р ИСО 857-1-2009 Сварка и родственные процессы. Словарь. Часть первая. Процессы соединения металлов. Термины и основные понятия.
- ГОСТ 8713-79 Сварка под флюсом. Сварные швы. Классификация, типы, элементы конструкции, габариты.
В зависимости от ситуации следует разработать проект выполнения сварки. Либо в проект производства работ можно добавить специальный блок о сварке. В технологических документах указывают объем производимых работ, типы сварных швов, которые необходимо сделать.
Мастер должен придерживаться технологических карт, выполняя сварные швы. Прежде чем приступить к свариванию заготовок, нужно сделать сварку образцов для допуска, они должны соответствовать будущим изделиям.
Читайте также: «Какая полуавтоматическая сварка лучше – с газом или без?»
Линейные габариты и прочие практические характеристики обработанных заготовок и блоков обеспечивают их применимость, гарантируют полную функциональность.
В помещениях, где производится ручная и частично механизированная сварка, наплавка, не должны храниться горючие, легковоспламеняемые, взрывчатые вещества (на расстоянии 10 метров). Коммуникации, применяемые во время сварки, нужно обезопасить от механических повреждений, а также негативного воздействия повышенных температур.
Вместе с входным и операционным контролем в обязательном порядке проводится оценка соответствия осуществляемых сварочных работ, созданных конструкций. Принятые нормы не должны нарушаться.
Области использования механизированной сварки
Механизированная сварка применяется для создания:
- конструкций судов, узлов и заготовок в судостроении;
- емкостей, в которых хранится нефть и нефтепродукты;
- труб из стали, магистральных трубопроводов;
- строительных конструкций из металла и железобетона;
- элементов машин в автопромышленности;
- мостовых конструкций;
- прочих изделий из металла, используемых в быту: калитки, ограждения;
- для восстановления сельхозтехники, автомобилей.
Технология механизированной и частично механизированной сварки
Механизированная сварка представляет собой вид работ, позволяющих соединять детали из металла. Основная сварочная работа, помимо погрузки и разгрузки заготовок, осуществляется автоматически.
Частично механизированная – это обработка металла, при которой мастер вручную передвигает горелки и заготовки, погружает и разгружает заготовки. При этом проволока подается механически.
Технология механизированной сварки
Прежде всего нужно подготовить свариваемые поверхности. Если потребуется, надо выправить их, если прокат деформирован. После этого заготовки размечают, режут металл, а затем обрабатывают кромки. Края нужно механически зачистить с помощью абразива, это может быть специнструмент или твердый материал.
Следующий шаг – следует определиться с режимом сварки, выбрать силу, род и полярность тока, напряжение дуги, скорость сваривания, число проходов, положение сварного соединения в пространстве, оценить температуру окружающей среды.
Читайте также: «Сварочные технологии: развитие, виды»
Затем к электроду необходимо подвести электроэнергию, заготовку – заземлить, чтобы стало возможным возбудить и поддерживать дугу.
Если электрод и заготовка соприкоснутся, образуется сварочный ток. В результате нагрева металл электрода и кромка изделия расплавятся. Расплавленные частички одного и другого вещества попадут в сварочную ванну, в которой смешаются в одно целое.
В результате этого процесса происходит образование расплавленного шлака, он поднимается на поверхность, создавая защитную пленку. Когда металл затвердевает, получается сварное соединение.
Важно исключить попадание воздуха в область сварки. Соединение получится прочным и надежным, если использовать защитный газ, который образуется во время сгорания углерода, также с этой целью применяют флюс.
Технология частично механизированной сварки
При частично механизированной сварке горелка и заготовка перемещается вручную, так же как погрузка и разгрузка элементов. Однако присадочный металл подается механически. Также можно вручную регулировать характеристики сварки.
Есть левый и правый метод газовой сварки. Левый метод подразумевает, что горелка перемещается справа налево, перед пламенем передвигается присадочный пруток. Оптимальный вариант, когда траектория движения горелки представляет собой зигзаг, расположенный под прямым углом ко шву.
Правая сварка означает, что горелка перемещается слева направо прямолинейно. Пламя находится перед прутком, направлено к расплавленной ванне.
Остывание металлического сварного соединения происходит достаточно долго. Шов получается сверхпрочным, производительность увеличивается, при этом газ расходуется минимально.
Механизированная сварка выделяется рядом преимуществ: высокое качество и скорость металлообработки, экономия металла, небольшой вес по сравнению с литой конструкцией. Среди недостатков можно выделить высокое энергопотребление сварочных работ.
