Зварювання металів із застосуванням електричної дуги -один з найбільш поширених методів. Зварювання електродуги володіє безліччю достоїнств: вона проста, універсальна, не вимагає дорогого устаткування і майстрів високої кваліфікації. За допомогою цього методу можливе зварювання чавуну , алюмінію , міді , стали і будь-якого іншого металу.
У цьому матеріалі ми коротко розповімо, що таке електродуга зварювання і які існують види зварювання електродуги.
Загальна інформація
Що таке електродуга зварювання? На картинці нижче ви можете бачити наочну схему. По суті, ключовий елемент-електрична дуга. Вона утворюється таким чином: потрібне джерело, здатне видавати велике значення струму при відносно невеликій напрузі. Ця напруга подається на зварюваний метал і на електрод одночасно. В результаті між електродом і металом утворюється електрична дуга.
В даному випадку енергія електричного струму перетворюється в теплову енергію, за рахунок чого метал плавиться, і зварювальник може сформувати шов. Завдяки цій особливості температура нагріву може досягати декількох тисяч градусів за Цельсієм. Цієї температури вистачає для роботи практично з усіма відомими металами. Звідси така універсальність зварювання електродуги.
Технологія електродуга зварювання полягає в тому, що окрім металу під дією високої температури також плавиться електрод. В ході цього процесу утворюється зварювальна ванна або зварювальна зона. Тут протікають усі основні зварювальні процеси: метал взаємодіє з електродом, утворюється шлак і так далі.
Як ми згадували вище, зварювання електродуги металів виконується за допомогою електродів (їх також називаються стержнями). Електроди можуть бути плавкими і неплавкими . Плавкий електрод, як ви можете здогадатися, плавиться під впливом температури. А неплавкий немає. З цієї причини з неплавкими стержнями треба додатково використати присадний дріт.
Присадний дріт продається у бобінах, які заправляються в спеціальний механізм подання. Також дріт можна подати в зварювальну зону вручну. Вона потрібна для повноцінного формування зварювального шва.
Читайте також: Правила зберігання електродів
У зварювання електродуги є один істотний недолік-дуга горить нестабільно і вимагає великої уваги при роботі з нею. Щоб спростити роботу були придумані плавкі електроди з особливим складом, який може включати натрій, калій і інші елементи. Завдяки ним дуга простіше запалюється, горить стабільніше. Але цього недостатньо, щоб впоратися з ще одним недоліком дугового зварювання.
Ми говоримо про окислення шва. Річ у тому, що шов, взаємодіючи з киснем, активно окислюється і втрачає свої позитивні властивості. Він стає крихким і пористим, зростає вірогідність утворення тріщин. Щоб впоратися з цією проблемою можна використати спеціальні захисні гази. До них відноситься аргон , вуглекислий газ , гелій і різні суміші з цих газів.
Зварювання електродуги із застосуванням захисних газів вимагає використання особливих зварювальних апаратів, які оснащені системою подання газу. У вас не вийде зварити метал з газом, якщо ви вирішили виконати роботу за допомогою бюджетного компактного інвертора . Так що заздалегідь визначитеся, який зварювальний апарат вам потрібний.
У роботі можна використати і змінний, і постійний струм. Ми рекомендуємо використати постійний струм, оскільки наша практика показала, що метал менше розбризкується, шов виходить рівніше і якісніше. На змінному струмі в основному працюють тільки професіонали своєї справи, які чітко усвідомлюють, навіщо їм потрібні саме такі налаштування зварювального апарату.
Особливості дуги
Говорячи про зварювання електродуги не зайвим буде розповісти вам про електричну дугу, як про найголовніший елемент. Ми вже розібралися, що електрична дуга формується у момент першої взаємодії електроду з металом. Щоб вам було простіше зрозуміти уявіть, що формування дуги схоже на короткочасний розряд струму. Поняття електричної дуги дуже велике, так що стосовно зварювання її називають просто зварювальною дугою.
В той же час, зварювальна дуга-це основний елемент усього елек
тричного ланцюга під час зварювання. Вона може бути стислою, непрямою і прямою. Стисла дуга-це гібрид з непрямої і прямої, але при цьому стислої в струмені газу. Вона використовується для різання або зварювання тугоплавких металів. Дуга побічної дії формується між двома електродами, при цьому металева деталь, яку ви збираєтеся варити, не включається в електричний ланцюг. Дуга прямої дії найпоширеніша. Вона утворюється між електродом і металом.
Види зварювання електродуги
Тепер, коли ми розібралися з визначенням і особливостями зварювальної дуги, приступимо до класифікації методів зварювання електродуги.
Найпоширеніший метод- ручне зварювання електродуги (РДС). Вона використовується для зварювання усіх видів металів, у тому числі чорних і кольорових. Ключова особливість РДС-обов’язкова необхідність захищати зварювальну зону від кисню. З цим завданням непогано справляються плавкі електроди із спеціальним покриттям. Під впливом високої температури покриття плавиться, утворюючи захисний шар на поверхні шва, і захищаючи його від згубного впливу кисню.
Технологія ручний електродуга зварювання украй проста, тому вона отримала широке поширення серед домашніх зварювальників. Електрод під’єднується до держаку і його кінець нагрівається, коли їм постукують або чиркають об поверхню металу. Цей процес запалює дугу, замикається електричний ланцюг.
Потім електрод повільно відводять від поверхні металу приблизно на підлогу сантиметра. На відстані між електродом і металом з’являється видима дуга. Якщо відстань менше5 міліметрів, то така дуга називається короткою. Ми рекомендуємо використати саме коротку дугу у своїй роботі, але це вимагає досвіду і частої практики, оскільки не так вже просто безперервно вести електрод на відстані менш підлога сантиметра.
Але це не єдиний метод. Також є зварювання під флюсом, зварювання неплавким електродом в середовищі захисного газу і зварювання із застосуванням порошкового дроту. Технологічний процес електродуга зварювання із застосуванням будь-якого з цих методів мало відрізняється від РДС. Єдина відмінність-використовувані в роботі комплектуючі і устаткування. Сама ж дуга і її характеристики залишаються незмінними. Давайте детальніше розберемо кожен метод.
Розпочнемо із зварювання застосуванням флюсу. Флюс-ця речовина, що випускається в рідкому, порошкоподібному, пастоподібному і кристалічному вигляді, яке подається в зварювальну зону і виконує роль захисту шва від кисню. Також флюс забезпечує стабільне горіння дуги і дещо спрощує формування шва. Частенько для роботи з флюсом використовують автоматичний зварювальний апарат , який сам подає флюс в зварювальну зону. Але ви можете і вручну нанести захисну речовину на поверхню металу. За допомогою цього методу можна без особливих труднощів варити метал будь-якої товщини.
Другий метод-зварювання із застосуванням неплавких електродів. Вони можуть бути вольфрамовими, вугільні чи графітовими . Такий метод вимагає використання захисних газів і дроту, про це ми писали вище. За допомогою такого методу можливе якісне зварювання чавуну, алюмінію, нікелю, міді і інших металів. Такий спосіб частенько використовують професійні зварювальники, яким довірили відповідальну роботу. Шов виходить дуже якісним і акуратним. Також ви зможете зварити метали будь-якої товщини з досить швидкою швидкістю.
Останній вид зварювання електродуги-зварювання із застосуванням порошкового дроту . Цей метод дуже цікавий. Тут при формуванні шва в зону зварювання подають спеціальний порошковий дріт, але від звичайної вона істотно відрізняється. Сам порошковий дріт є порожнистою трубкою, яка заповнена флюсом. При плавленні цього дроту флюс вивільняється і також плавиться, утворюючи той же захисний шар, що і при роботі із звичайним порошковим або кристалічним флюсом.