0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Перенос металла через дугу

Особенности переноса металла при сварке: разбираем процесс подробно

Сваривание металлических изделий сопровождается сопутствующими процессами, характеризующими качество и способ обработки металла. Одной из таких явлений – перенос металла при сварке через дугу.

Процесс сварки через дугу сопровождается обязательным использованием плавящихся электродов. Также он характеризуется тем, что электродный материал плавится и переносится в сварочную ванну. Плавление и перенос металла при дуговой сварке осуществляется через капли плавящегося электрода, которые формируются на торцевой части его проволоки. Их размеры и скорость отхода в сварочную ванну связаны с исходным материалом и толщиной электродной проволоки, типом защитного газа, полярностью и силой сварочного электротока, напряжением и другими параметрами. Характер переноса металла от плавящегося электрода демонстрирует уровень стабильности сварочных работ, степень разбрызгивания, параметры обрабатываемых конструкций, а также качество создаваемого при сварке шва.

  1. Формы переноса металла
  2. Крупнокапельный перенос электродного металла
  3. Мелкокапельный перенос электродного металла

Сварка плавящимся электродом в среде защитного газа — инструкция

Содержание:

  1. Введение.
  2. Сварка плавящимся электродом в газовой защитной среде.
  3. Доступные режимы сварки.
  4. Циклическая сварка короткой дугой.
  5. Сварка оптимизированной короткой дугой.
  6. Крупнокапельный процесс сварки.
  7. Режим импульсной сварки.
  8. Режим струйного переноса.
  9. Ротационный перенос металла.

Введение

Процесс GMAW-сварки используется для сплавления металлических изделий электрической дугой, которая горит между обрабатываемым изделием и плавящейся, непрерывно подаваемой проволокой. Для защиты зоны сварки подается газ через сварочную горелку, как показано на рисунке ниже.

Кислород оказывает неблагоприятное влияние на сварочный шов (появление шлаковой прослойки, коррозии, снижается механическая прочность и т.д.). Именно для защиты сварочного соединения от влияния атмосферы используется защитный газ.

Защитный газ позволяет также:

  • стабилизировать сварочную дугу;
  • улучшить перенос сварочной капли;
  • улучшить глубину провара шва;
  • обеспечить зачистку сварочному соединению;
  • повысить производительность сварочного цикла;
  • снизить вероятность прожига металла.

Сварка плавящимся электродом в газовой защитной среде

В процессе сварки плавящейся присадочной проволокой формируется шов за счет проплавления электродной проволоки и основного металла. Поэтому размер и форма шва (не считая тип и сечение металла, метод и скорость сварки и т.д.) будут зависеть от переноса присадочной капли и характера расплавления сварочной ванны.

От переноса расплавленной капли зависит качество будущего сварочного соединения. Этим процессом можно управлять, применяя разные сварочные процессы и настройки аппарата.

Доступные режимы сварки

  • струйный перенос металла;
  • крупнокапельный перенос металла;
  • циклическая сварка короткой дугой
  • сварка оптимизированной короткой дугой;
  • импульсный режим сварки;
  • ротационный режим сварки – непрерывно вращающийся перенос капли.

Циклическая сварка короткой дугой

В режиме циклической сварки короткой дугой (короткими периодическими замыканиями) используется присадочный материал сечением от 0,5 до 1,6 мм, с рабочим током от 100 до 200 Ампер и напряжением от 15 до 22 Вольт.


Рисунок режима циклической сварки короткой дугой

На рисунке выше показан процесс сварки, когда в один из периодов коротких замыканий 8 и 9 расплавленный металл силой поверхностного натяжения стягивается в каплю на торце электрода. В результате создается правильная сфера и правильные условия для сплавления со сварочной ванной. При этом достигается максимальная величина напряжения и длина дуги.

Во время сварочного цикла скорость подачи присадочного материала постоянная, при этом есть изменения в плавлении проволоки в 3 и 4 периодах ниже скорости подач. В результате чего кончик электрода приближается с каплей к сварочному шву до короткого замыкания (период 4 – напряжение и длина дуги уменьшаются). При этом капля расплавленной проволоки переходит в сварочный кратер и процесс повторяется.

Короткое замыкание резко увеличивает ток сварки, в результате происходит разрыв перемычки жидкого металла между основным металлом и электродом (8 период). В этот момент капля отрывается и разрушается, происходит разбрызгивание металла. Высокий ток пытается перейти через узкую перемычку между ванной и каплей, приводя к выплеску металла.

Циклическая сварка короткой дугой применяется для тонкостенных металлов, может использоваться для сварки полуавтоматом для любого пространственного положения.

Сварка оптимизированной короткой дугой

Крупнокапельный процесс сварки

Данный метод сварки характеризуется изменением величины сварочной дуги (от 22 до 28 Вольт) и сварочного тока от 200 до 290 Ампер. В результате меняется перенос присадочного металла и характер расплавления, происходит переход от сварки короткими замыканиями короткой дугой к сварке с редким коротким замыканием или без него. Нерегулярный перенос в ванну присадочного металла затрудняет сварку в потолочных положениях, ухудшается характеристика дуги, увеличивается разбрызгивание металла и угар.

Крупнокапельный перенос осуществляется при небольшой плотности тока, с крупной каплей больше самого электрода. Применение защитных газов позволяет исключить разбрызгивание металла, кроме углекислого газа. Конец присадочной проволоки расплавляется в среде углекислого газа энергией дуги, которая передается через расплавленную каплю. При этом увеличивается разбрызгивание металла, шов формируется волнистый и грубый, дуга неустойчива.

Чтобы снизить разбрызгивание, нужно держать кончик электрода ниже поверхности заготовки, ближе к сварочной ванне, в пределах плотности сварочной дуги. При этом достигается быстрый глубокий провар металла.

Режим импульсной сварки

Такой метод сварки характеризуется мгновенным изменением мощности сварочной дуги. Теплота, выделяемая дугой, недостаточная для расплавления присадочной проволоки с той скоростью, с которой она подается. В результате этого уменьшается длина дуги.

В период импульса тока осуществляется быстрое расплавление проволоки с формированием сварочной капли. Резкое увеличение электродинамической силы приводит к сужению шейки капли, сбрасывая ее в сварочную ванну в любых пространственных положениях.

В результате формируются качественные швы без разбрызгивания, с контролируемой дугой. При импульсном режиме сварки применяется одиночный импульс или группа импульсов, разными или одинаковыми параметрами. В первом случае первые или первый импульсы ускоряют расплавление проволоки, а сброс капли в сварочный шов обеспечивают последующие импульсы. При этом металл в шов переносится мелкими каплями без разбрызгивания. При импульсной сварке наблюдается электромеханическая вибрация, которая позволяет удалить газовые пузырьки из сварочного шва, обеспечивая ему высокую плотность.

Изменяя ток импульса и дуги, можно управлять размером и формой шва, скоростью расплавления проволоки и другими параметрами. Контролируемое тепловложение обеспечивает качественную сварку тонкостенных цветных и черных металлов. Импульсная сварка алюминия позволяет снизить пористость на поверхности металла за счет применением проволоки большего диаметра. Напряжение дуги в импульсном режиме от 28 до 35 Вольт, а пиковый ток может достигать 300-350 Ампер, гарантируя высокое кратковременное тепловложение в обрабатываемый металл.

Режим струйного переноса

Данный метод сварки характеризуется высокой плотностью постоянного тока (с импульсами или без импульсов) на обратной полярности в среде инертных газов с мелкокапельным переносом присадочного металла. При этом наблюдается непрерывный перенос струей присадочного металла в ванну с конца электрода. Стабильная ровная дуга с направленным потоком капель по оси от кончика электрода в сварочный шов. Гладкая поверхность шва, контролируемая глубина проплавления. Перенос сварочного металла изменяется с капельного на струйный при резком возрастании величины сварочного тока до «критических» величин для данного сечения электрода.

Получить струйный перенос при прямой полярности тока нет возможности. В режиме струйного переноса диаметр сварочных капель будет меньше или равняться диаметру электрода. Скорость плавления присадочного материала достигает 42-340 мм/с. Струйный метод переноса металла осуществляется при высокой стабильности дуги с рабочим напряжением 28-40 Вольт и сварочным током 290-450 Ампер. Широко используется для качественного соединения металлов сечением свыше 7 миллиметров.

В сентябре 2004 г. В австрийском городке Вельсе, где находятся заводы фирмы Фрониус, на территории её технологического центра состоялась презентация новых технологических разработок, в том числе процесс СМТ сварки. В этой статье сделана попытка популярно рассказать о сущности этого процесса и области его применения.

Процесс холодного переноса металла развивался в трех направлениях. Первое направление, которое разрабатывалось в компании Фрониус с 1991 года – соединение стали с алюминием. Второе направление было начато в 1997 году, с момента разработки компанией Фрониус метода зажигания дуги без разбрызгивания, что послужило основой для разработки процесса холодного переноса металла. Наконец, в 1999 году по запросу заказчика в компании Фрониус была проведена микросварка на подложках ламп, что явилось зарождением третьего направления процесса холодного переноса металла.

Наконец, в 2002 году были начаты работы в рамках проекта разработки процесса холодного переноса металла. Целью проекта являлась разработка сварочной системы до стадии промышленного производства. Подача заявки на патент с целью защиты прав на промышленную собственность также явилась важным этапом выполнения проекта.

В ходе выполнения проекта по разработке процесса холодного переноса металла были внедрено множество инноваций, одним из самых значительных из которых явился привод- редуктор. В конструкции традиционного привода статор мотора интегрирован в кожух мотора, который, в свою очередь встроен в корпус горелки. В новой конструкции привода корпус горелки является одновременно кожухом мотора, что значительно уменьшает размер и вес, а также улучшает теплоотдачу.

Аббревиатура ХПМ (СМТ) — холодный перенос металла, сварка погруженной дугой/ dip arc process. Абсолютная новизна – метод отделения капли, при котором, помимо других особенностей, перенос металла относительно «холодный» по сравнению с обычными процессами. При обычной сварке погруженной дугой, отделение капли инициируется только током, т.е. относительно высокий ток необходим для гарантированного отделения капли.

Революционная инновация данного процесса – не только передняя подача проволоки (в направлении сварочной ванны), но и обратное движение, т.е., проволока подается вперед и втягивается обратно.

Исключительные Отличия Нового Процесса

Три исключительных преимущества процесса холодного переноса металла по сравнению с традиционными процессами дуговой сварки. Данные отличия заключаются в следующем: впервые использован контроль движения проволоки напрямую в процессе. При использовании холодного переноса металла, движение проволоки влияет на процесс сварки. В свою очередь, сам процесс сварки является контролируемым параметром для движения проволоки, т.е. присутствует контур регулирования который направляет движение проволоки. С другой стороны, при традиционной дуговой сварке, движение проволоки является постоянной величиной и не интегрировано в систему контроля.

Второе исключительное отличие процесса холодного переноса металла по сравнению с традиционными процессами дуговой сварки заключается в том, что перенос металла происходит при почти нулевом токе. При обычной сварке погруженной дугой, ток значительно повышается в фазе короткого замыкания /short-circuit phase. , а в процессе холодного переноса металла в этой фазе ток остается низким.

Несмотря на очень низкий ток в фазе короткого замыкания. , тем не менее, отделение капли все равно возможно, так как ему способствует обратное движение проволоки, что можно объяснить поверхностным натяжением жидкого металла.

Разительные отличия процесса холодного переноса металла приводят к появлению практически нового процесса. Становится возможным выполнение сварных и паяных швов практически без разбрызгивания, что позволяет избежать последующей дорогостоящей и затратной по времени механической обработки. Необходимо отметить, что при больших углах дрожания пламени горелки возможно образование изолированных частиц разбрызгивания, которые влияют на перемещение сварочной ванны.

Процесс холодного переноса металла демонстрирует явные преимущества касательно зажигания дуги. Процесс холодного переноса металла используется вместо традиционного процесса дуговой сварки если нужно примерно наполовину сократить время между первым контактом проволоки с поверхностью металла и стабильным горением дуги. С одной стороны, данный процесс позволяет сократить цикл, с другой, добиться быстрого расплавления основного металла.

Режимы сварки па

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#241 copich

  • Участник
  • Cообщений: 4 875
    • Город: Москва

    copich , в 1000раз повторяю, твой малыш Хелви отлично струит в своём диапазоне до 200А, идеальной острой дугой, в которой даже намёка нет на мелкокапельный перенос. О каких 300А речь? Для проволоки 2.0мм ну тогда согласен.

    Да, многие видели на выставке, когда в разделку заливали проволоку, да так, что 16А автомат, быстро напомнил о себе

    Я говорю о том, что струйный перенос не является необходимостью на не больших толщинах . Да и на больших, это не необходимость. Настроить аппарат ради посмотреть и забыть это одно. Постоянно этим пользоваться это другое.

    Следовательно на аппарате где максимальный ток 200А это одно, а где аппарат позволяет работать 12 часов без перерыва в режиме 300-500 А и выше, это другое.

    Для явного струйного переноса, чтобы его во всю красу наблюдать, я бы использовал хотя бы 1.2 проволоку, а лучше жирнее. Поэтому и возможности аппарата должны быть другими.

    Я не говорю, что не возможно. Я говорю, что в целом это не нужно. Как и на ЖИГУЛИ ставить турбину или трубу- пердушку с размерами в половину всего автомобиля, при этом все остальное в стоке.

    И насчет прочностных характеристик: svarka9616 , касательно углекислоты и смеси это одно, а струйный перенос и капельный это разные вещи. Т.е. при повышении температуры дуги, можно с увеличенным усердием выжигать легирующие элементы из стали, что по твердости может быть и выше в результате, а вот пластичность соединения может оказаться ниже. Т.е. надо комплексно изучать. Нужно точно понимать, что такое прочность соединения, какие критерии более важные, какие менее.

    И разбрызгивание, конечно, сильно влияет на конечный результат как по перерасходу проволоки так и по внешнему виду. Поэтому, для улучшения качества и простоты контроля, можно использовать импульсный режим, что уменьшит количество брызг и сварочный процесс, будет предсказуемый во всем диапазоне регулировок аппарата.

    Сообщение отредактировал copich: 03 Август 2020 16:02

    • 0

    Начните себя уважать и тогда вас то же будут уважать.

    работайте на оборудовании, которое будет доставлять вам радость и тогда работа будет в сладость!

    • Наверх
    • Вставить ник

    #242 Точмаш 23

    в которой даже намёка нет на мелкокапельный перенос.

    А струйный-это не мелкокапельный перенос?)

    • 1
    • Наверх
    • Вставить ник

    #243 Hlorofos

  • Модератор
  • Cообщений: 4 935
    • Город: Донецк РФ

    Точмаш 23 , похож на мелкокапельный, но больше похоже как ручей льётся. Глазами трудно разглядеть.

    • 0
    • Наверх
    • Вставить ник

    #244 Сергей09

    А струйный-это не мелкокапельный перенос?)

    То что у нас называют струя , на Западе это называют спрей.

    • 1
    • Наверх
    • Вставить ник

    #245 brat_h

    касательно углекислоты и смеси это одно, а струйный перенос и капельный это разные вещи. Т.е. при повышении температуры дуги, можно с увеличенным усердием выжигать легирующие элементы из стали, что по твердости может быть и выше в результате, а вот пластичность соединения может оказаться ниже. Т.е. надо комплексно изучать. Нужно точно понимать, что такое прочность соединения, какие критерии более важные, какие менее.

    Уже всё изучили — не ухудшается там ничего по сравнению с «обычной сваркой в смеси».

    То что делает импульсный аппарат программно, почти то же самое делает высокая плотность тока при струйном переносе. И по большому счету импульсный перенос металла придумали для того, чтобы сделать как бы струйный перенос, но на мощностях крупнокапельного «КЗ» переноса и с возможностью варить в разных положениях.

    Вот график с разными типами естественных переносов металла (короткая дуга, переходная, струйная)

    и программными (ColdArc, импульсная, ForceArc)

    Металл активно окисляется в сварочной смеси только пока жидкая капля не сорвалась с конца проволоки. И в полноценном струйном переносе эти капли и очень мелкие, и долго не задерживаются на проволоке.

    Вот для наглядности:

    Единственные недостатки струйного переноса — только сварка в нижнем положении (правда опытные люди говорят, что можно и вертикалы спускать, и потолочные углы варить), и еще — проплавление глубокое только по центру шва (там где дуга выгрызает себе канавку в основном металле), поэтому надо или точно целиться между кромок, или делать колебания.

    Америкосы специально закупают/предлагают смеси «обогащенные» аргоном, чтоб на маломощных аппаратах варить струёй, типа с лучшим проплавлением и без всяких импульсников.

    Сообщение отредактировал brat_h: 03 Август 2020 19:41

    • 1
    • Наверх
    • Вставить ник

    #246 NikOtiN

    Металл окисляется в сварочной смеси

    Насколько я понимаю, окисляются и удаляются в шлак марганец и кремний, собственно для этого они в сварочной проволоке и присутствуют.

    • 0
    • Наверх
    • Вставить ник

    #247 brat_h

    Насколько я понимаю, окисляются и удаляются в шлак марганец и кремний, собственно для этого они в сварочной проволоке и присутствуют.

    Кислород, от «ионизировашейся» углекислоты и распавшейся на угарный газ и одноатомный кислород, активно движется к и оседает на «положительном электроде» — на капле на проволоке, а там он уже окисляет все что ему в первую очередь «хочется» — кремний и марганец.

    Когда кремний и марганец кончаются при передозе кислорода, наступает очередь углерода и железа. Углерод окисляется до угарного газа и начинает кипеть.

    Но в основном газовая защита защищает чернуху не столько от кислорода, сколько от азота. Раскислителей в проволоке (кремния и марганца) хватает чтобы получать нормальные по плотности швы даже при 30% кислорода + 70% углекислоты (а в дуге будет и все 50% кислорода). Кипят швы сразу от азота, который как и водород, легко растворяется в жидком металле и почти не растворим при застывании.

    Сам даже однажды попробовал варить в чистом азоте — кипит мгновенно как и на воздухе. (Баллоны перепутали на заправке, привезли мне разок азота вместо углекислоты.)

    • 0
    • Наверх
    • Вставить ник

    #248 BUTCHER

    а так то да — должно и на 200 амперах единичка в 80/20 струить

    Корифей конечно мужик толковый, но опусы пишет бездоказательные. Но как пишет, это шедевры, преклоняюсь перед ним

    • 0

    Лучше дешевое превосходство, чем дорогое недоработанное и качественно-глючное разочарование.

    Высококачественным удовольствием, с радостью поделятся в сервисе, озвучив цену.

    • Наверх
    • Вставить ник

    #249 svarka9616

    струйный перенос и капельный это разные вещи

    при повышении температуры дуги, можно с увеличенным усердием выжигать легирующие элементы из стали, что по твердости может быть и выше в результате, а вот пластичность соединения может оказаться ниже. Т.е. надо комплексно изучать. Нужно точно понимать, что такое прочность соединения, какие критерии более важные, какие менее.

    Никаких микро шлифов, масс спектрометров и прочих умных слов там не применялось. Как и теор обоснование. Однако были подогреватели и осушители на углекислоте. И допустимое кол-во воды в зависимости от марки углекислоты.

    Если выжечь все присадки и углерод, т.е. будет чистое железо, то оно не закалится и будет довольно пластичным гвоздилином. Почему при выгорании во время сварки теряется пластичность — хз.

    для улучшения качества и простоты контроля, можно использовать импульсный режим, что уменьшит количество брызг и сварочный процесс, будет предсказуемый во всем диапазоне регулировок аппарата.

    Уже всё изучили — не ухудшается там ничего по сравнению с «обычной сваркой в смеси».

    • -1
    • Наверх
    • Вставить ник

    #250 ОчУмелый

    Почему при выгорании во время сварки теряется пластичность — хз

    Азот делает металл хрупким, для этого даже греть не надо, время делает свое дело медленно но верно.

    • 0
    • Наверх
    • Вставить ник

    #251 SAV

    Смотрел кучу разных видео, так и не понял при каком переносе глубина проплавления больше. Есть видео что при тавровом соединении капельный перенос дал значительно большее проплавление, чем КЗ и струйный. При этом у него же есть видео где при стыковом соединении типа режим КЗ (скорее переходный) не обеспечивает сплавление. Получается что режим КЗ вообще невозможно использовать для заполнения, если он не обеспечивает глубокого проплавления? Может просто нужно не очень накручивать подачу чтобы присадочный материал был достаточно горячий? Заметил что при увеличении подачи в режиме КЗ просто начинает накидывать металл а прогрев одновременно уменьшается. Естественно в небольших пределах, 1 м/мин. при постоянном напряжении. Если поднимать напряжение одновременно с увеличением подачи, то можно в переходный режим уйти. Подозреваю что в режиме КЗ есть очень узкий коридор напряжения и подачи для каждого диаметра проволоки, в котором горение устойчивое и обеспечивается проплавление. Другой вопрос достаточно ли эффективности сплавления в этом режиме для ответственных швов? Или лучше в режиме КЗ проходить только корень а заполнение производить в струйном переносе? Просто не хочу с аргоном связываться. Может заполнять в нижнем положении можно в капельном режиме, если он даёт хорошее проплавление, как показано в первом видео? Или попробовать на небольшой подаче в стабильном режиме КЗ заполнять неторопясь на проволоке 1,2-1,6? Когда присадочного материала не так много на установившуюся силу тока и происходит хороший прогрев ванны?

    Сообщение отредактировал SAV: 11 Февраль 2021 21:28

    Кулон «Гора Ушба»

    Ушба гора.
    Мистическая гора Ушба привлекает туристов своей таинственностью, несмотря на то, что она восьмая по высоте по сравнению с остальными горами Грузии. Из-за погодных условий Ушба всегда разная, всегда производящая незабываемое впечатление.
    Название горы переводится как «Гора, приносящая горе». Местные жители иногда вершину называют Ужбой. Расположение горы настолько удачно на Кавказском хребте, что ее можно увидеть даже с Русской границы. В Карачаево-Черкесском районе можно услышать слово «юч-баш». На русский язык переводится, как три вершины, что довольно звучит странно, ведь вершин всего у Ушбы две. Северная и южная вершина наблюдается с любой стороны и при разных ракурсах.

    Самая высока точка Ушбинской горы равняется 4700 метрам. Северная вершина была покорена в 1888 году Кокклином и Алмером. Южная была покорена позднее в XX веке в 1903 году экспедиционной группой, главой которой стал Рикмер-Рикмерс. Перевод названия горы «шабаш ведьм» считается неверным, его придумали альпинисты и туристы, покоряющие данную вершину.
    У Ушбы есть еще одно название – «Кавказский Маттерхорн», ее так прозвали туристические гиды из-за живописности и красоты. Таким названием они провели аналог с популярной горой в Швейцарии.

    Ушбу можно рассмотреть с любой точки Сванетского хребта. С грузинской стороны лучше всего рассматривать горный пейзаж с села Мазери (община Бечо), отсюда также многие начинают восхождение. Но с Мазери видна только лишь одна южная вершина. Для того чтобы увидеть две вершины одновременно нужно поднять вверх примерно на один километр до ледников.

    На сванском языке слово «Ушба» означает «гора приносящая горе». Это обозначение часто сравнивают с легендой о Беткеле человеке, который был охотником. Он был удачлив, и охота на дичь была его любимым занятием. Этот человек спокойно восходил на массивы Сванетии, но однажды он решился взобраться на Ушбинскую вершину.
    Когда он взобрался до горного пика, там ему повстречалась богиня охоты Дали. Она его влюбила в себя, и Беткель остался с ней жить. Но однажды он заскучал по родному дому и втайне сбежал. Но богиня не смогла простить парню этого проступка, и решила вернуть его во что бы то ни стало на Ушбинскую вершину, когда он охотился.

    Когда Беткель поднимался, то путь позади него начал разрушаться. Охотник начал понимать, что дороги назад больше нет, и от отчаяния сбросился вниз с обрыва. Несмотря на то, что эта история считается легендой, местное население все равно считает, что отложения из красного гранита на вершине – это кровь Беткеля.

    На протяжении долгого времени на гору было запрещено восходить туристам. Но в последнее время власти разрешили допускать альпинистов с проводниками. Но не каждый человек решится доставить путешественников к маршруту до вершины.

    0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector