Сварочный шов для начинающих: Ручная дуговая сварка для начинающих сварщиков

Содержание

Качество ручной дуговой сварки

Ручная сварка – это самый распространенный вид дуговой сварки, но у новичков она может вызывать большие проблемы. В отличие от сварки проволокой, когда оператору по сути приходится лишь «прицелиться и нажать на курок», ручная сварка требует более высокого уровня навыков и техники сварки.

 

В этой статье мы постараемся дать советы, которые помогли бы новичкам повысить качество ручной сварки. Также мы перечислим самые распространенные проблемы и способы их решения.


1. Старайтесь использовать распространенные марки стали
Сюда входят стали марок AISI-SAE от 1015 до 1025 с максимальным содержанием кремния 0,1% и серы 0,035%. Они позволяют вести сварку на высокой скорости и с минимальной вероятностью растрескивания, что значительно упрощает работу сварщика.

Низколегированные и углеродистые стали с более «необычным» химическим составом имеют тенденцию растрескиваться во время сварки, что особенно характерно для толстопрофильных материалов и жестких конструкций. Кроме того, стали с высоким содержанием серы и фосфора не рекомендуются для массового производства. Для сварки таких материалов нужно использовать электроды небольшого диаметра с низким содержанием диффузионного водорода в металле наплавления. Также попробуйте снизить скорость сварки, чтобы дольше поддерживать сварочную ванну в жидком состоянии. Это позволит пузырькам газа полностью выкипеть и тем самым повысить качество сварки.


 

2. Выбирайте типы соединения и электроды с учетом состава основного металла
Качество сварки в большой мере зависит от типа соединения. При сварке листовой стали толщиной 1,3-3,4 мм максимальная скорость сварки достигается при расположении рабочего изделия под углом 45-75° на спуск. Также нельзя допускать наложения швов излишне большого сечения – это может привести к прожиганию материала.

При сварке пластин углеродистой стали толщиной 4,8 мм изделие лучше располагать в нижнем положении, потому что так оператору проще всего работать с электродом. Наконец, высокоуглеродистые и низколегированные стали лучше всего сваривать в горизонтальном положении.


 

3. Следуйте основным принципам геометрии и подгонки соединений
Скорость и качество сварки зависят от геометрических размеров соединения. Геометрия соединения должна соответствовать ряду простых принципов:

  1. Соединение должно быть подогнано по всей своей длине. Так как во время сварки листовой металл и большинство угловых и нахлесточных соединений жестко стягиваются по всей длине, при этом нужно тщательно контролировать зазоры и скосы кромок. Любые отклонения будут вынуждать оператора снижать скорость сварки, чтобы сместить электрод в соответствии с изгибом и предотвратить прожигание материала.
  2. Скосы кромок нужно контролировать для того, чтобы обеспеченить должную форму шва и глубину проплавления. Недостаточный скос не позволит электроду проникнуть вглубь соединения. Слишком большая или маленькая глубина проплавления может вызвать недостаточное сплавление материала и растрескивание.
  3. Для того, чтобы обеспечить адекватное проплавление, требуется достаточно большой зазор между свариваемыми кромками. В то же время если зазор будет слишком большим, на сварку уйдет больше времени и сварочных материалов. Помните, что зазор между кромками должен соответствовать диаметру электрода.
  4. Для повышения скорости и качества сварки необходимо провести притупление корня шва или использовать керамические подкладки. Сглаживание кромки шва требует медленной и дорогостоящей обработки. Сварные соединения с двумя скосами кромки без фасок практичны только тогда, когда стоимость такой обработки оправдана более простой подготовкой кромок и меньшей шириной зазора – 2,4 мм.
  5. Как правило, для сварных швов на плоских изделиях используются электроды класса AWS E6010 диаметром 4,8 мм и постоянный ток обратной полярности силой 150 ампер. Для сварки стыковых соединений в вертикальном, потолочном и горизонтальном положении пользуйтесь электродами диаметром 3,2 мм и постоянным током обратной полярности силой 90 ампер. При сварке сталей с низким содержанием водорода и сварных швов пользуйтесь электродами класса AWS EXX18 и силой тока 170 ампер.


4. Избегайте наплавления слшком большого объема металла
Угловые соединения должны иметь одинаковые катеты и практически плоскую поверхность шва. В большинстве случаев тощина наплавки не должна превышать 1,6 мм. Избыточная толщина наплавления мало способствует укреплению шва, повышает риск возникновения деформаций и значительно увеличивает расход сварочных материалов. Например, для удвоения размера углового шва требуется в 4 раза больше металла наплавления. При сварке стыковых соединений с V-образной подготовкой кромок с зазором 3,2 мм и раскрытием корня шва 0,8 мм чрезмерное наплавление толщиной 3,2 мм увеличивает стоимость на 2/3.

 


 

5. Проведите предварительную очистку поверхности
Чтобы избежать возникновения пористости и добиться идеальной скорости сварки, с рабочей поверхности очень важно удалить окалину, ржавчину, влагу, краску, масла и смазку. Если это не представляется возможным, воспользуйтесь электродами классов AWS E6010 (Fleetweld® 5P+) или AWS E6011 (Fleetweld® 35 или Fleetweld® 180), которые способны испарить загрязнение и проникнуть вглубь материала основы. Также Вы можете уменьшить скорость сварки, чтобы дать пузырькам газа время выкипеть из расплавленного металла.

 


6. Используйте электроды подходящего диаметра
Электроды большого диаметра позволяют вести сварку на высоких токах с большей производительностью наплавки, поэтому всегда старайтесь использовать электроды как можно большего диаметра. Однако максимальный диаметр может быть ограничен, особенно при сварке листового металла и корневых проходов из-за большого риска прожигания. Обычно для сварки в вертикальном и потолочном положении практичнее всего использовать электроды диаметром 4,8 мм, а для сварки сталей с низким содержанием углеродистых сталей – 4.0 мм. Кроме того, максимальный диаметр электрода может быть ограничен размером соединения.



Устранение дефектов сварки

Самые распространенные проблемы ручной дуговой сварки и способы их решения:

Разбрызгивание
Хотя разбрызгивание никак не влияет на прочность шва, оно ухудшает его внешний вид и увеличивает затраты на очистку. Существует несколько методов борьбы с разбрызгиванием. Во-первых, попробуйте снизить силу тока. Проверьте, что она находится в допустимых пределах для электродов данного типа и размера и имеет подходящую полярность. Также разбрызгивание можно снизить, уменьшив длину дуги. Если расплавленный металл стекает перед дугой, измените угол наклона электрода. Наконец, убедитесь в отсутствии отклонения дуги и сухости электродов.

 

 

 

 

 

 

Подрезание
Как правило, подрезание влияет только на внешний вид, но когда соединение находится под постоянной нагрузкой или накапливает усталость, оно также может привести к падению прочности. Чтобы избавиться от подрезания, нужно снизить силу тока и скорость сварки или просто уменьшить размер сварочной ванны. После этого попробуйте изменить угол наклона электрода, чтобы давление дуги удерживало металл в углах соединения. Сохраняте постоянную скорость сварки и избегайте слишком широких колебаний электрода.

Влага в электродах
Если полярность и сила тока соответствуют рекомендациям производитедля, но поведение дуги по-прежнему остается нестабильным, возможно, проблема заключается во влажных электродах. Воспользуйтесь сухими электродами из только что открытой упаковки. Если проблема возникает регулярно, храните вскрытые упаковки электродов в обогреваемом шкафу.

Отклонения дуги
В случае сварки на постоянном токе дуга может отклоняться от заданного пути из-за посторонних магнитных полей. Этот эффект усугубляется при сварке соединений сложной формы или на высоких токах. Чтобы решить эту проблему, лучше всего перейти на сварку на переменном токе. Если это не помогает, попробуйте снизить силу сварочного тока, уменьшите длину дуги или воспользуйтесь электродами меньшего диаметра. Кроме того, Вы можете изменить электрический контур, сместив рабочий зажим к противоположному краю изделия или воспользовавшись несколькими зажимами. Также для этого можно вести сварку по направлению к прихваточным швам или используя стальные блоки или небольшие прихваточные пластины в концах швов, чтобы изменить электрический контур внутри рабочего изделия.

Пористость
Обычно пористость никак себя не проявляет. Но так как в тяжелых случаях она может ослабить прочность соединения, Вы должны знать о причинах ее возникновения и уметь с ней бороться. Во-первых, удалите с поверхности окалину, ржавчину, влагу и грязь. Дольше удерживайте сварочную ванну в расплавленном состоянии, чтобы позволить выкипеть из нее пузырькам газа. Если сталь имеет низкое содержание углерода или марганца или высокое содержание серы (например, конструкционная сталь повышенной обрабатываемости) или фосфора, нужно использовать электроды с низким содержанием диффузионного водорода. Иногда содержание серы в конструкционной стали повышенной обрабатываемости может оказаться настолько высоким, что это затруднит сварку. В таком случае Вы можете снизить примешивание основного металла в сварочную ванну за счет меньшей глубины проплавления, т. е. уменьшив силу тока и увеличив скорость сварки. Также попробуйте уменьшить длину дуги. Для сварки электродами с низким содержанием диффузионного водорода рекомендуется техника сварки с небольшим отставанием электрода. Для устранения углублений на поверхности используются такие же методы. Если Вы используете электроды класса AWS E6010 или 11, также нужно убедиться, что они не слишком сухие.

Недостаточное сплавление
Сплавление считается достаточным, когда наплавление оказывается физически соединено с обеими стенками соединения и образует сплошной шов по всей длине соединения. Недостаточное сплавление часто можно определить невооруженным глазом. Его обязательно нужно устранить, чтобы обеспечить необходимую прочность соединения. Чтобы избавиться от недостаточного сплавления, попробуйте увеличить силу сварочного тока или воспользуйтесь техникой прямолинейной сварки. Убедитесь, что края соединения достаточно чистые, или удалите загрязнение с помощью электродов класса AWS E6010 или 11. Если зазор слишком широкий, проведите подгонку или заполните его, применяя технику волнообразной сварки.

Недостаточная глубина проплавления
Глубина проплавления обозначает величину, на которую сварное соединение проникает в основной металл. Обычно ее нельзя определить визуально. Чтобы обеспечить достаточную прочность сварного соединения, необходимо обепечить достаточное сплавление материала по всей глубине соединения. Чтобы решить проблемы с недостаточным проплавлением, попробуйте использовать большую силу тока или меньшую скорость сварки. Для проникновения в глубокие узкие зазоры используйте электроды небольшого диаметра. Не забудьте оставить некоторый зазор в нижней части соединения.

 

 

 

 

 


Растрескивание

Растрескивание – это достаточно сложная проблема, потому что существует множество типов трещин, которые могут образовываться в разных точках соединения. Любая трещина представляет собой потенциальную проблему, потому что она может привести к полному разрушению соединения. В большинстве случаев растрескивание бывает вызвано высоким содержанием углерода, серы или легирующих элементов в основном металле.

Бороться с трещинами можно следующими способами:

  1. Используйте электроды с низким содержанием диффузионного водорода
  2. При сварке по большим толщинами и жестких соединений проводите предварительный подогрев
  3. Уменьшите глубину проплавления, снизив силу тока и используя электроды меньшего диаметра. Тем самым Вы снизите объем проникшего в металл наплавления основного материала.
  4. Проводите заварку каждого кратера
  5. Во время многопроходной и угловой сварки убедитесь, что первый шов имеет достаточно большой размер и плоскую или выпуклую форму, которая увеличит стойкость к трещинообразованию во время наплавки последующих слоев. Чтобы увеличить размер шва, воспользуйтесь техникой сварки короткой дугой на низкой скорости или сварки под углом 5 градусов на подъем. Во время сварки пластина обязательно должна быть нагрета.
  6. Жестко зафиксированные детали всегда более склонны к растрескиванию. По возможности ведите сварку по направлению к незафиксированному краю изделия. Оставляйте между пластинами зазор 0,8 мм для усадки во время остывания. Проводите проковку каждого шва, пока он не успел остыть, чтобы уменьшить остаточное напряжение.


Заключение

Эти рекомендации помогут даже начинающим сварщикам создавать высококачественные сварные швы. Также Вы сможете определять причины тех или иных дефектов и самостоятельно их устранять.

3 лучших техники движения электродом при обучении электродуговой сварке начинающих

Чтобы сварочный шов при ручной дуговой сварке получился прочным и аккуратным, помимо осевого и продольного перемещения электрода, его необходимо двигать и в поперечном направлении. Существуют множество видов этого движения электрода. Ниже рассмотрим и осуществим три самых простых их вида, но, в то же время, наиболее часто используемые.

Понадобится

  • Стальной толстый круг;
  • электродрель;
  • угольник и маркер;
  • сварочное оборудование;
  • молоток для отбивки шлака и щетка.

Процесс обучения электросварке

С помощью угольника и маркера проводим на поверхности стального круга три «дорожки», ограниченные двумя параллельными прямыми, в пределах которых нанесем траектории движения конца покрытого электрода трех видов.

Первую условно назовем прямоугольной. Траекторию электрода воспроизведем маркером, который сперва движется справа налево, затем короткое расстояние вниз по ограничительной прямой, далее справа налево параллельно первой поперечной прямой, снова вниз по другой ограничительной прямой, и так до самого конца дорожки.

Вторая траектория представляет собой зигзагообразную ломаную линию в пределах двух параллельных ограничительных прямых, которую также воспроизводим с помощью маркера.

Параллельные ограничительные линии и их «заполнение» углубляем с помощью отрезного диска и болгарки. Эти линии-канавки облегчат нам обучение сварке, поскольку электрод будет направляться ими по нужной траектории, а сварной шов в основном будет локализовываться в их пределах.

Обучение начнем с зигзагообразного поперечного движения электрода, как наиболее простого в воспроизведении.

При реализации этого способа не следует задерживать надолго электрод в крайних точках, тогда шов получится одинаковым по высоте и ширине от начала до конца.

Отбив шлак и прочистив зигзагообразный сварной шов щеткой, убеждаемся, что он вышел таким, как мы и предполагали.

Прямоугольную траекторию поперечного движения электрода вначале также воспроизводим без подачи на него напряжения, чтобы отработать и почувствовать, как его пройти от начала до конца в пределах ограничительных прямых.

Затем повторяем эти движения уже с подачей напряжения на электрод. При этом способе перемещения электрода главное – выдерживание равномерной скорости движения электрода по траектории сварочного шва.

Если нам это удастся, то после удаления шлака и прочистки шва щеткой, мы увидим аккуратный шов – верный признак того, что он максимально прочен по всей длине. Видим, что такое движение электрода по сравнению с зигзагообразным, обеспечивает большую ширину сварочного шва.

Наконец, углубляем болгаркой зону между двумя параллельными линиями, близко расположенными друг к другу. Здесь мы потренируемся в воспроизведении т. н. ниточного шва, при котором поперечные движения электрода не совершаются.

Этот шов легче всего воспроизвести в натуре. Необходимо лишь выдерживать длину дуги и равномерно перемещать электрод от начальной до конечной точки. Шов при этом способе получается наиболее узким. Его обычно применяют при сварке тонких листов металла.

Смотрите видео

Диаметр электрода от толщины металла (листа или детали), сила тока сварки от диаметра электрода. Режимы


Основы сварки

Чтобы научиться правильно варить, необходимо ориентировать в физических основах процесса сварки. Любой сварочный аппарат создает в небольшой рабочей зоне на стыке двух свариваемых деталей температуру выше температуры плавления свариваемого металла, так называемую сварочную ванну. В ней превратившаяся в жидкость часть металла обеих деталей смешивается друг с другом и с металлом расплавившегося электрода. После снижения температуры металл из сварочной ванны кристаллизуется, соединяя свариваемые детали в одно целое. Медленно перемещая сварочную ванну вслед за дугой вдоль стыка, сварщик получает шов. Высокой температуры в любительских сварочных аппаратах достигают двумя способами:

Электросварка безопаснее, поскольку нет риска взрыва газа, и проще в освоении для тех, кто только учится правильно варить.

Электрическую дугу создают при пропускании тока большой силы через воздушный зазор между свариваемыми деталями и электродом.

Отличия прямой и обратной полярности при сварке инвертором

В сварочной дуге электрический ток — это поток электронов, перемещающихся в плазме от отрицательного электрода (катода) к положительному (аноду). При этом примерно одна треть тепловой энергии аккумулируется на катоде, а две трети — на аноде. По этой причине при сварке инвертором полярность напрямую влияет на то, где будет большее выделение тепла: на свариваемой детали или на электроде. Стандартной считается прямая полярность, когда электрод подключен к минусовой клемме инвертора, а заготовка — к плюсовой (см. рис. ниже). При таком режиме сварки происходит глубокое проплавление свариваемого металла с образованием стабильной сварочной ванны и более медленное расходование электрода. Этим способом сваривают большинство мало- и среднеуглеродистых конструкционных сталей, а также изделия из чугуна.

При сварке с обратной полярностью электрододержатель соединен с плюсовым контактом инвертора, а клемма массы — с минусовым. В этом случае отрыв электронов происходит от металла заготовки, а их поток направлен в сторону электрода. Вследствие этого на нем выделяется большая часть тепловой энергии, что позволяет вести сварку инвертором с ограниченным нагревом свариваемой детали. Этот режим применяют при сваривании деталей из тонкого металла, нержавеющих сталей и металлов с низкой устойчивостью к повышенным температурам. Кроме того, обратная полярность используется при необходимости увеличить скорость плавления электрода, а также когда инвертором сваривают детали в газовой среде или с использованием флюсов.

Как правильно варить

Чтобы понять, как правильно варить, к небольшому количеству теории следует добавить большое количество практики. Начинать учиться лучше со сваривания обрезков уголков, арматуры, металлических пластин. Только после того, как вы «почувствуете шов» своими руками, можно приступать к соединению более или менее ответственных конструкций.

Процесс дуговой сварки

Существует несколько видов аппаратов, для того чтобы научиться правильно варить, лучше всего начинать с инверторного. Он позволяет плавно регулировать и поддерживать стабильным рабочий ток, мало не зависит от уровня и стабильности напряжения в питающей электросети, не создает в этой сети бросков напряжения.

Техника сверху вниз

Движением электрода сверху вниз можно варить только при применении электрода, который дает тонкий слой шлака. Среди особенностей этого процесса отметим следующие моменты:

  1. За счет применения подобного стержня в сварочной ванной материал затвердевает быстрее. При этом стекание расплавленного материала не происходит.
  2. Рекомендуется использовать электроды с пластмассовым и целлюлозным покрытием. Примером можно назвать марки ЛНО-9 и ВСЦ-2.
  3. Подобная технология характеризуется высокой производительностью. Именно поэтому если есть необходимость в увеличении производительности труда, то выбирается рассматриваемая технология.

Вертикальный шов сверху вниз

Эта техника не подходит для начинающих сварщиков, так как предотвратить стекание сплава достаточно сложно.

Технология сварочных работ

Сварочные работы происходят при высокой температуре. Электрическая дуга является источником тепла для нагревания и частичного расплавления рабочей зоны. Она возникает в воздушном зазоре между деталью и электродом, поддерживается все время операции и плавно перемещается вдоль линии шва.


Возникновение сварочной дуги


Строение и свойства электрической дуги


Классификация сварочной дуги

Размеры образующейся рабочей зоны расплавленного металла, или сварочной ванны, определяются

  • выбранным режимом работы;
  • скоростью движения электрода;
  • свариваемыми материалами;
  • толщиной деталей и конфигурацией кромок.

Средние размеры сварочной ванны:

  • ширина- 0,8-1,5 см;
  • длина 1-3 см;
  • глубина — около 0,5-0,7 см.

Чтобы правильно варить, необходимо выбрать материал и толщину электрода в соответствии с толщиной свариваемых деталей. Электрод покрыт тонким слоем флюса, или обмазки. При нагреве этот флюс плавится и образует защитную газовую область над рабочей зоной, что противодействует попаданию в рабочую зону кислорода воздуха. По мере удаления электродуги и следом за ними — зоны сварочной ванны расплавленный металл кристаллизуется, образуя шов, который соединяет детали в единое целое. Поверх шва располагается тонкий слой остатков выгоревшего флюса, который требуется зачистить.

Пошаговая инструкция по сварке инвертором для начинающих

Для освоения сварки инвертором начинающему сварщику необходимо изучить некоторые основы сварочной технологии и освоить азы сварки штучными электродами. Кроме этого, обязательно нужно разобраться с предельными возможностями электрической сети дома или дачи, а также определиться с оборудованием места проведения сварочных работ и подключением силового кабеля для запитывания инвертора. Для обучения сварке штучными электродами листового и конструкционного проката небольшой толщины с использованием инвертора достаточно будет приобрести пачку электродов с основным покрытием Ø 2÷3 мм. Также потребуется металлическая щетка для зачистки сварных швов и поверхностей свариваемых заготовок.

Настройка силы тока

Правильный подбор величины тока сварочного инвертора является залогом качества сварного шва. Для того чтобы выбрать значение, соответствующее толщине металла и диаметру электрода, начинающему сварщику лучше всего воспользоваться соответствующей таблицей из паспорта инвертора. После этого необходимо включить тумблер питания аппарата, а затем, поворачивая регулятор, установить необходимое значение силы тока. У некоторых устройств шкала его значений нанесена на лицевой панели инвертора по дуге поворота регулятора, у других оно отображается на цифровом индикаторе (см. фото ниже).

В любом случае это будет приблизительная величина, поэтому вполне возможно, что силу тока для хорошего провара придется подстраивать в процессе выполнения пробных сварных швов.

Как подключать электрод

На одном конце любого штучного электрода 20÷30 мм внутреннего стержня свободны от обмазки. Этой частью он фиксируется в держателе (держаке), через который на него подается сварочный ток. В настоящее время самыми распространенными являются зажимные держатели («прищепки») с профилированной под стержень электрода внутренней частью губок. Эти приспособления отличаются удобством, большой скоростью замены огарков на новые электроды и их жесткой фиксацией.

Розжиг дуги

Традиционно для зажигания сварочной дуги применяют два метода. При первом концом вертикально удерживаемого электрода слегка касаются поверхности металла, а затем отводят его назад на расстояние в несколько миллиметров (см. левый рис. ниже). При втором его движение аналогично перемещению головки спички по боковине коробка, поэтому он называется «чирканьем» (см. правый рис. ниже).

При использовании инвертора розжиг электрода значительно облегчен наличием у этих устройств специальной функции «горячий старт», которая при касании металла выдает импульс тока повышенной мощности, а при возникновении дуги возвращает значение силы тока к номинальному.

Передвижение и наклон электрода при сварке

При сварке инвертором движение электрода вдоль свариваемых поверхностей осуществляется так же, как и при использовании других технологий ручной сварки. И так же существует три основных разновидности его наклона по отношению к прямой линии движения (см. рис. ниже). Большинство сварочных швов выполняют углом вперед. Это самая распространенная сварочная технология, и она лучше всего подходит для начинающих при освоении сварки инвертором. При работе в ограниченных пространствах и сваривании труднодоступных мест используют сварку с перпендикулярным положением электрода. Он требует высокой квалификации и не подходит для обучения новичков даже несмотря на то, что функции инвертора могут компенсировать их некоторые ошибки. Сваривание угловых и стыковых сопряжений чаще всего выполняют сваркой с углом назад.

Контроль промежутка дуги

Электрическая дуга возникает в зазоре между торцом электрода и плоскостью заготовки. От правильного выбора и поддержания требуемой величины сварочной дуги в процессе сварки инвертором во многом зависит равномерность и качество сварного шва. В соответствии с рекомендациями по технике сварки в идеальном варианте ее размер не должен быть больше диаметра электрода. Но постоянно выдерживать такое расстояние очень трудно, поэтому приемлемой считается дуга, не превышающая диаметр более чем на один – два миллиметра.

Типы сварочных аппаратов

На рынке представлено большое количество моделей сварочных аппаратов разных типов.

Из всего их разнообразия:

  • трансформаторы;
  • выпрямители;
  • инверторы;
  • полуавтоматы;
  • автоматы;
  • плазменные;

В условиях домашней мастерской чаще всего применяют трансформаторы — из-за их дешевизны и инверторы из-за простоты и удобства в работе. Остальные требуют либо специальных условий для работы, достижимых только на производстве, либо специального обучения и длительного приобретения навыков.

Трансформаторные

Устройство таких аппаратов крайне простое — это мощный понижающий трансформатор, во вторичную обмотку которого и включают рабочую электрическую цепь.

Трансформаторный сварочный аппарат

Преимущества трансформатора:

  • неприхотливость;
  • живучесть;
  • простота;
  • дешевизна.

Недостатки

  • очень большой вес и габариты;
  • низкая стабильность дуги;
  • работа переменным током;
  • вызывает броски напряжения в питающей сети.

Такой аппарат требует от сварщика мастерства и большого опыта. Для обучения начинающего сварщика тому, как правильно варить, он подходит плохо.

Инверторы

Инверторный аппарат имеет гораздо более сложную конструкцию. Инверторный блок многократно преобразует входное сетевое напряжение, доводя его параметры до необходимых. За счет трансформации тока высокой частоты габариты и вес трансформатора получаются во много раз меньше.

Инвертор

Преимущества инвертора:

  • малый вес и габариты;
  • стабилизированное напряжение и ток в цепи;
  • дополнительные функции антиприлипания и горячего старта;
  • возможность точной регулировки параметров тока и дуги;
  • не вызывает бросков напряжения в питающей сети.

Есть у инвертора и недостатки:

  • высокая цена;
  • низкая морозостойкость.

Обучение тому, как правильно варить, лучше начать с инвертора. Стабильность параметров дуги и дополнительные функции, облегчающие старт и предотвращающие «залипание», позволят новичку сосредоточиться на шве и быстрее освоить технологию.

Азы электросварки

Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна маска

Виды электросварки

Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора. О выборе инверторного сварочного аппарата читайте тут.

Технология сварочных работ

Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

Электроды, которые используются для ручной электродуговой сварки, представляет собой сердечник из металла, покрытый специальным защитным составом. Бывают еще графитовые и угольные неметаллические сварочные электроды, но они используются при специальных работах и начинающему сварщику вряд ли пригодятся.

При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.

Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод. Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока.

По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).

О том, как сделать из баллона или бочки мангал можно прочесть тут. Как раз попрактикуетесь.

Что потребуется для работы начинающему сварщику

Для начала обучения придется подобрать соответствующее оборудование и экипировку.

Особое внимание следует уделять индивидуальным средствам защиты, поскольку сварочные работы — процесс вредный для зрения и органов дыхания.

Необходимо будет оборудовать рабочее место, если оно в мастерской — то помещение следует снабдить эффективной вытяжкой и достаточным освещением.

Если вы решили начать обучение на свежем воздухе- то обязательно на сухом основании и под навесом, который защитит вас и оборудование от дождя.

Рабочее место должно быть просторным, не захламленным, не стеснять движений сварщика.

Кабели нужно раскладывать таким образом, чтобы не наступать на них и не запнуться при перемещении вокруг заготовок.

В качестве заготовок для отработки навыков лучше выбрать обрезки проката и стальных листов. Начинать с ответственных конструкций не рекомендуется.

Подведем итоги

Сварочная работа требует особых знаний, навыков и специального оборудования. Обратим внимание, что это довольно сложный и опасный процесс, требующий строго соблюдения техники безопасности.

Навыки сварщика требуют определенного времени и практики. Нет ничего зазорного в тренировке на куске ненужного металла. Это позволяет набить руку и понять суть сварочного процесса.

Прежде чем приступить к сварке деталей, следует отточить владение сварочным аппаратом и умение наваривать швы на заготовках и затем перейти к более сложным элементам.

Инструменты и средства защиты

В обмундирование и средства индивидуальной защиты входят:

  • маска сварщика со встроенным светофильтром для защиты глаз от яркого света и ультрафиолетового излучения дуги;
  • спилковые перчатки — краги для защиты рук от брызг раскаленного металла;
  • плотная одежда из негорючей ткани;
  • шапочка под маску;
  • прочная обувь.
  • респиратор для защиты органов дыхания от образующихся газов и пыли, особенно при работе с цветными металлами.

Из инструментов, материалов и оборудования понадобятся:

  • Угловая шлифмашина (болгарка) для нарезки заготовок и зачистки швов;
  • Набор ручного слесарного инструмента — молотки, зубила, пассатижи и пр.;
  • Металлическая щетка для зачистки заготовок;
  • Струбцины и зажимы для соединения заготовок;
  • Электроды.

Ну, и наконец, инвертор с входящими в комплект кабелями и держателем.

Какие электроды выбирать

Для того чтобы начать учиться варить правильно, необходимо подобрать сварочные материалы в соответствии со свариваемыми материалами и их толщиной. В качестве учебного задания лучше выбрать обычные низкоуглеродистые конструкционные стали. Для них подойдут широко распространенные электроды с обмазкой.

Электроды для сварочных аппаратов

Учатся обычно на электродах диаметром 3 мм, 1,6 и 2 мм применяют для работы с тонкостенными конструкциями, а 4-6 мм — для сваривания толстостенных заготовок.

Чаще всего в домашних условиях используют электроды диаметром 3 миллиметра (тройка). Более тонкие подходят для сваривания тонкостенных деталей, а номера четыре и пять — для толстых элементов.

Мощность аппарата должна соответствовать диаметру электрода (или его номеру). В руководстве пользователя (и на корпусе прибора) есть таблица определения рабочего тока в зависимости от номера.

Сварка тонкого металла инвертором

Возможности инвертора в полной мере реализуются при сварке металлопроката толщиной менее 2 мм. Сваривание таких материалов производится на небольших сварочных токах и требует высокой стабильности сварочного процесса, что без проблем реализуется при использовании аппарата с инверторным источником тока. Тонкие металлические листы легко прожечь при возникновении короткого замыкания в сварочной дуге. Для предотвращения этого явления в инверторах предусмотрена специальная функция, автоматически понижающая величину тока на время возникновения короткого замыкания. Другая полезная возможность инверторов — это подбор оптимальных параметров при поджигании дуги, что позволяет избежать непроваров и прожогов на начальном участке сварного шва. Кроме того, в процессе сварки инвертор способен адаптивно поддерживать нужную величину рабочего тока при колебаниях размеров сварочной дуги.

Рекомендации как правильно сварить металл

Чтобы правильно варить металл, недостаточно просто научиться делать швы. Сварщик обязательно должен быть еще и материаловедом — знать многое о свойствах свариваемых материалов, их взаимодействии друг с другом и с высокими температурами.

Технология включает в себя много операций до начала и по окончании собственно выполнения шва.

До начала главной операции свариваемые детали необходимо тщательно очистить от механических загрязнений, старой краски, ржавчины и обязательно обезжирить. Требуется также правильно расположить их друг относительно друга и зафиксировать в этом положении.

При соединении тонкостенных конструкций или просто протяженных швов детали прихватывают друг к другу в нескольких равноотстоящих друг от друга точек, чтобы избежать термических деформаций.

Будущий сварщик заранее должен знать и предвидеть:

  • потенциальные проблемы;
  • разновидности дефектов

и продумать, как их избежать.

Начинают с трех простейших видов соединений

В целом можно сказать, что работа сварщика наполовину состоит из собственно сварки, а наполовину — из планирования и подготовки. Научиться варить правильно — это значит научиться планировать и готовиться.

Техника ручной дуговой сварки

Траектория движения электрода

  • Правильное поддержание дуги и ее перемещение является залогом качественной сварки. Слишком длинная дуга способствует окислению и азотированию расплавленного металла, разбрызгивает его капли и создает пористую структуру шва. Красивый, ровный и качественный шов получается при правильном выборе дуги и равномерном ее перемещении, которое может происходить в трех основных направлениях.
  • Поступательное движение сварочной дуги происходит по оси электрода. При помощи этого движения поддерживается необходимая длина дуги, которая зависит от скорости плавления электрода. По мере плавления электрода, его длина уменьшается, а расстояние между электродом и сварочной ванной — увеличивается. Для того чтобы это не происходило, электрод следует продвинуть вдоль оси, поддерживая постоянную дугу. Очень важно при этом поддерживать синхронность. То есть, электрод продвигается в сторону сварочной ванны синхронно с его укорочением.
  • Продольное перемещение электрода вдоль оси свариваемого шва формирует так называемый ниточный сварочный валик, толщина которого зависит от толщины электрода и скорости его перемещения. Обычно ширина ниточного сварочного валика бывает на 2 — 3 мм больше диаметра электрода. Собственно говоря, это уже есть сварочный шов, только узкий. Для прочного сварочного соединения этого шва бывает недостаточно. И поэтому по мере перемещения электрода вдоль оси сварочного шва выполняют третье движение, направленное поперек сварочного шва.
  • Поперечное движение электрода позволяет получить необходимую ширину шва. Его совершают колебательными движениями возвратно-поступательного характера. Ширина поперечных колебаний электрода определяется в каждом случае индивидуально и во многом зависит от свойств свариваемых материалов, размера и положения шва, формы разделки и требований, предъявляемых к сварному соединению. Обычно ширина шва лежит в пределах 1,5 — 5,0 диаметров электрода.
  • Таким образом все три движения накладываются друг на друга, создавая сложную траекторию перемещения электрода. Практически каждый опытный мастер имеет свои навыки в выборе траектории перемещения электрода, выписывая его концом замысловатые фигуры. Классические траектории движения электрода при ручной дуговой сварке приведены на рис. 1. Но в любом случае траекторию перемещения дуги следует выбирать таким образом, чтобы кромки свариваемых деталей проплавлялись с образованием требуемого количества наплавленного металла и заданной формы шва.
  • Если шов не будет закончен до того, как длина электрода уменьшится настолько, что требуется его замена, то сварку на время прекращают. После замены электрода следует удалить шлак и возобновить сварку. Для завершения оборванного шва зажигают дугу на расстоянии 12 мм от углубления, образовавшегося на конце шва, называемого кратером. Электрод возвращают к кратеру, чтобы образовать сплав старого и нового электродов, а затем снова начинают перемещать электрод по первоначально выбранной траектории.

Схема дуговой сварки

  • Порядок заполнения шва по сечению и длине определяет способность сварного соединения воспринимать заданные нагрузки, влияет на величину внутренних напряжений и деформаций в массиве шва.
  • Швы различают: короткие — длина которых не превышает 300 мм, средние — длиной 300 — 100 мм и длинные — свыше 1000 мм. В зависимости от длины шва его заполнение может выполняться по различным схемам сварочного заполнения, которые представлены на рис. 2.
  • При этом короткие швы заполняют за один проход — от начала шва до его конца. Швы средней длины могут заполняться обратноступенчатым методом или от середины к концам. Для выполнения обратноступенчатого метода заполнения шов разбивают на участки длина которых равна 100 —300 мм. На каждом из этих участков заполнение шва выполняют в направлении, обратном общему направлению сварки.
  • Если для нормального заполнения шва одного прохода сварочной дуги мало, накладывают многослойные швы. При этом, если число накладываемых слоев равно числу проходов, шов называют многослойным. Если же некоторые слои выполняют за несколько проходов, такие швы называют многослойно-проходными. Схематически такие швы отражены на рис. 3.
  • С точки зрения производительности труда наиболее целесообразными являются однопроходные швы, которым отдают предпочтение при сварке металлов небольших (до 8—10 мм) толщин с предварительной разделкой кромок.
  • Но для ответственных конструкций (сосуды, работающие под давлением, несущие конструкции и т.д.) этого бывает мало. Внутренние напряжения, возникающие в процессе сварки, могут вызвать появление трещин в шве или в околошовной зоне из-за недостаточной пластичности шва и большой жесткости основного металла. При сварке изделий с относительно небольшой жесткостью внутренние напряжения вызывают местное или общее коробление (деформации) свариваемой конструкции. Кроме того, при сварке металлов толщиной более 10 мм. появляются объемные напряжения и возрастает опасность появления трещин. В таких случаях принимают целый ряд мер, позволяющих уменьшить напряжения и деформации: применяют сварные швы минимального сечения, сварку многослойными швами, наложение швов «каскадными методами» или «горкой», принудительное охлаждение или подогрев.
  • При сварке «горкой» сначала у основания разделанных кромок прокладывают первый слой, длина которого должна быть не более 200 — 300 мм. После этого первый слой перекрывают вторым, длина которого на 200 — 300 мм больше первого. Точно так же накладывают третий слой, перекрывая второй на 200 — 300 мм. Таким образом продолжают заполнение до тех пор, пока количество слоев в зоне первого шва не окажется достаточным для заполнения. Следующий слой накладывают в месте окончания первого слоя, перекрывая последний (если позволяет длина шва) на те же 200 — 300 мм. Если первый шов прокладывался не в начале шва, а в его средней части, то горку формируют последовательно в обоих направлениях (рис.2,е). Так, формируя горку, последовательно заполняют весь шов. Преимущество данного метода состоит в том, что зона сварки все время находится в подогретом состоянии, что способствует улучшению физико-механических качеств шва, так как внутренние напряжения получаются минимальными и предупреждается появление трещин.
  • «Каскадный метод» заполнения шва по существу является той же «горкой», но выполняют его в несколько другой последовательности. Для этого детали соединяют между собой «на прихватках» или в специальных приспособлениях. Прокладывают первый слой, а затем, отступив от первого слоя на расстояние 200 — 300 мм, прокладывают второй слой, захватывая зону первого (рис.2,д). Продолжая в той же последовательности, заполняют весь шов.
  • Угловые швы (рис. 4) можно выполнять двумя методами, каждый из которых имеет свои преимущества и свои недостатки. При сварке «в угол» допускается больший зазор между деталями (до 3 мм), проще сборка, но техника сварки сложнее. Кроме того, возможны подрезы и наплывы, снижается производительность из-за необходимости за один проход сваривать швы небольшого сечения, катет которых меньше 8 мм. Сварка «в лодочку» допускает большие катеты шва за один проход и поэтому более производительна. Однако такая сварка требует тщательной сборки.
  • Указанные приемы дуговой сварки рассматривались на нижних положениях шва, выполнение которых наименее трудоемко. На практике часто приходится выполнять горизонтальные швы на вертикальной плоскости, вертикальную и потолочную сварку. Для выполнения этих работ используются те же приемы, что и для швов с нижним положением, но трудоемкость работ и некоторые технологические особенности требуют более детального подхода и изменения некоторых методов.
  • При сварке таких швов появляется вероятность вытекания расплавленного металла, что приводит к падению капель к незаполненным сваркой местам, потекам расплавленного металла по горизонтальным плоскостям и т.д

Рис. 4. Положение электрода и изделия при выполнении угловых швов: А — сварка в симметричную «лодочку»; Б — в несимметричную «лодочку»; В — «в угол» наклонным электродом; Г — с оплавлением кромокРис. 5. Влияние скорости сварки на форму сварного шва: При увеличении скорости наблюдается заметное уменьшение ширины шва, при этом глубина проплавления остается почти неизменной.
  • Рассматривая суть процессов, происходящих в подобных швах, мы говорили, что удерживать металл в расплавленной ванне могут силы поверхностного натяжения. Для того чтобы эти силы были достаточными, сварщик должен владеть приемами сварки виртуозно. Здесь приходится понижать сварочный ток и применять электроды пониженного сечения. Это в конечном итоге сказывается на производительности, так как приходится увеличивать количество сварочных проходов. Поэтому на практике стараются в дополнение к силам поверхностного натяжения добавить «пленку поверхностного натяжения». Суть данного метода заключается в том, что дугу держат не постоянно, а с определенными промежутками, то есть импульсами.
  • Для этого дугу постоянно прерывают, зажигая ее с определенными промежутками времени, давая возможность расплавленному металлу частично закристаллизоваться. Именно здесь и проявляется умение сварщика выбрать такие интервалы, когда не успевает образоваться сварочный катет и одновременно металл потерял бы часть своей текучести.
  • Потолочный шов является самым сложным. Поэтому проводить его непрерывным горением дуги — дело бесперспективное. Сварку выполняют короткими во времени замыканиями дуги на сварочную ванну так, чтобы она не успела остыть, пополняя ее новыми порциями расплавленного металла.
  • При сварке данным методом следует следить за размером дуги, так как ее удлинение может вызвать нежелательные подрезы. Кроме того, при сварке таких швов создаются неблагоприятные условия для выделения шлаков из расплавленного металла, что может привести к пористости сварного шва.
  • Вертикальные швы можно варить в двух направлениях — снизу вверх и сверху вниз. И тот и другой метод имеет право на существование, но всегда предпочтительнее сварка на подъем. В этом случае расположенный снизу металл удерживает сварочную ванну, не давая ей растекаться.
  • При сварке на спуск труднее удерживать сварочную ванну, и поэтому добиться качественного шва гораздо сложнее. Суть такого метода практически не отличается от потолочной сварки, и применяют его тогда, когда сварка на подъем технологически невозможна.
  • Горизонтальные швы на вертикальной плоскости тоже имеют свои особенности. В данных швах особую сложность представляет удержание сварочной ванны у обеих кромок свариваемых деталей. Для того чтобы облегчить этот процесс, скос нижней кромки не выполняют. В таком случае получается полочка, которая способствует удержанию на месте расплавленной сварочной ванны. Уместен здесь и прием импульсной сварки с кратковременным зажиганием дуги, как и для потолочных швов.
  • Удаление сварочных шлаков выполняют обрубочным молотком. Для этого, подождав, пока заготовка остынет настолько, что ее можно брать рукой, прижимают крепко к столу и ударами молотка, направленными вдоль шва, удаляют шлак, покрывающий сварочный шов. После этого шов проковывают для снятия внутренних напряжений. Для этого боек молотка разворачивают вдоль шва и выполняют проковку по всей его длине.Завершают очистку жесткой проволочной щеткой, перемещая ее резкими движениями сначала вдоль шва, а потом — поперек, чтобы удалить последние остатки шлака.

Советы как научиться варить электросваркой самостоятельно

Сварить несложную конструкцию из металла реально за несколько часов, при условии, что вы уже освоили технологию, спланировали операции технологического процесса и подготовили все необходимое.

Чтобы научиться варить правильно, следует иметь в виду следующее:

  • Следует подготовиться и узнать необходимую информацию о тех материалах, которые вы собрались варить.
  • Подобрать для них соответствующий рабочий режим и сварочные материалы.
  • Изучить технику исполнения конкретного запланированного вами шва.

Мало что может заменить обучение в профессиональной школе сварщиков и практику под руководством опытного наставника. Но если это по каким-либо причинам недоступно, то правильные движения, положение рук и тела при работе можно неплохо изучить и по обучающим видео от авторитетных мастеров сварного дела.

Корпус атомного реактора вам варить, конечно, не доверят, но раму для ворот или лесенки вы волне сможете осилить. Начав с простых швов и научившись варить их правильно, можно переходить и к более сложным, постепенно накапливая опыт и оттачивая свое мастерство.

Виды швов

Соединительные швы бывают:

  • тавровые;
  • стыковые;
  • угловые;
  • внахлёст.

По расположению сварные швы делятся на: потолочные, горизонтальные, вертикальные. (рис. 3)

рис.3

Горизонтальный шов самый простой, электрод опускается к низу под углом 60-70 градусов. ( рис. 4)

рис.4

Вертикальный шов – электрод ведут по вертикали снизу-вверх или сверху-вниз. Лучше держать электрод под углом 45-50° вниз от вертикального положения, чтобы металл не стекал. Желательно делать шов одним прогоном. (рис 5).

рис.5

Потолочный шов – самый сложный. Сварочная ванна располагается вверху, над сварщиком и перевёрнута вверх дном. Движение электрода производится на себя, на очень короткой дуге. Желательно варить электродами 3-4 мм.(рис. 6)

рис.6

О каких дефектах стоит знать, чтобы сделать правильный сварочный шов

Знания о сварных дефектах очень важны для того, чтобы вы их вовремя распознали и не начали эксплуатировать сварную конструкцию с ненадежным соединением.

Если шов проварен правильно, выглядит он равномерным и аккуратным, с равной толщиной и высотой по всей длине.

Различают следующие основные дефекты:

  • Непровар. Недостаточное заполнение шовным материалом, и прочность его снижена. Причиной служит недостаточное напряжение в цепи или избыточная скорость ведения электрода.
  • Подрез. Продольная канавка. Возникает по причине избыточной длины дуги. Для устранения дефекта следует правильно выбрать силу тока- немного ее повысить.
  • Прожоги. Образование сквозных отверстий в материале. Вызывается превышением необходимого для данной толщины материала тока, а также слишком медленным ведением электрода. Необходимо также проверить, не превышен ли зазор между кромками заготовок.
  • Пористость. Возникает по причине сквозняка в рабочей зоне, сдувающего облако защитных газов.


Непровар


Подрез

Встречаются и другие сварные дефекты, такие, как продольные и поперечные трещины

Условия для качественного вертикального шва

Чтобы шов получился правильным, он должен:

  • быть высокопрочным;
  • выполнен качественно;
  • выглядеть эстетично.

Самыми распространенными ошибками являются:

  1. Неправильное нахождение стержня в процессе работы. Он в обязательном порядке должен находится перпендикулярно, иначе образуется угол, и дуга станет непостоянной.
  2. В случаях, когда сварщику требуется варить вертикальный шов дуговой сваркой, не соблюдается размер длины дуги. Когда она слишком длинная, образовываться подтеки.
  3. Наклон стержня для снижения количества подтеков. Таким образом нарушается весь технологический процесс.

Рекомендуется не забывать выполнять такие полезные рекомендации:

  • нужно подготовить свое изделие: зашкурить, удалить с него грязь, избавиться от остатков масла, ржавчины или краски;
  • если вышло, что появление подтеков неизбежно – немного увеличить силу тока вместе с шириной каждого шва.

Предосторожности, перед тем как варить сваркой электродами

Варить правильно — это значит варить безопасно. Меры предосторожности при сварке электродами позволят сохранить здоровье и работоспособность сварщика:

  • Перед началом работы необходимо осмотреть аппарат, держатель и кабели на предмет отсутствия механических повреждений и нарушения изоляции.
  • Работу следует вести при положительной температуре и при влажности до 80%;
  • Обязательно использование индивидуальных защитных средств.
  • Следует применять спецодежду с противопожарной пропиткой.
  • Радом с рабочим местом следует иметь огнетушитель, пригодный для тушения электроустановок под напряжением.

Тщательное и неуклонное соблюдение правил сварки металла электродом не потребует много времени и помогут сохранить материальные ценности и здоровье людей.

Техника снизу вверх

Подобная технология встречается крайне часто. Она характеризуется следующими особенностями:

  1. В начале работы стержень сварочного аппарата размещается перпендикулярно обрабатываемой поверхности.
  2. Как только произошло возбуждение дуги и образования первых капель, электрод рекомендуется немного наклонить.
  3. Концом стержня поддерживается короткая дуга и капли немного собираются, а при кратковременном его отведении дается время для остывания расплавленного материала и его кристаллизации.
  4. Можно сообщать поперечные колебательные движения. За счет этого исключается вероятность длительной задержки источника тепла в одной точке.

Вертикальный шов снизу вверх

Подобная техника позволяет получить качественный шов. Однако, она характеризуется низкой производительностью, так как приходится время от времени давать каплям остыть.

Положение при сварке-заметка для начинающих

Сварочные позиции

Здесь я хотел бы предложить краткий обзор сварочных позиций, которые применяются  в практике наиболее часто.

Я дам вам некоторую информацию и правила по этому вопросу.

Изображения ниже служат только для иллюстрации общих понятий, принять это не как точные варианты  положения факела или тому подобное.

Горизонтальное положение сварного шва

 

 

Сварочные позиции для угловых швов

Угловые швы свариваются швы очень часто. Вам не нужно совершать обширную совместную подготовку, это относительно легко сварить.

Угловой сварной шов

Горизонтальное положение

Это в основном для создания сварного шва  в таком положении, нет необходимости в никаких специальных знаний или навыков, необходимых, чтобы проделать операцию его профессионально.

 

Раковиное положение

Эту позицию также довольно легко сварить и, если возможно, должны быть приготовлены заготовки, так что вы сможете игнорировать это положение сварки.

 

Потолочное положение сварки

Потолочная позиция

Эта позиция является немного более требовательной. Это совершенно необходимо, чтобы иметь хороший опыт производства, есть большой  риск травмирования из-за сварочных брызг и капель, которые находятся выше. Точно так же падает наиболее контроля горелок над головой труднее.

Вертикальный сварочный шов на подъем

 

Вертикальный сварочный шов на подъем

Это вершина умения угловых швов. Вы не должны пытаться сварить швы этого типа без знаний, поскольку источники ошибок без специальных знаний и руководства может быть бесконечным почти. Даже обученные сварщики получают иногда проблемы с этим швом.

Вертикальный сварочный шов на спуск

Вертикальный сварочный шов на спуск

Эта позиция является простой сваркой. Тем не менее, это далеко не так , как одного из других соединений. Таким образом, вы никогда не должны сварить листы по толщине более 4 мм с тематических пластов. Только герметизации швов или видимых швов, не могут быть сварены в этом положении.

 

Сварочные позиции для стыковых швов

Стыковые швов также очень распространены в повседневной жизни сварщика. Тем не менее, их не очень легко сделать, потому что материал должен иметь доступ для сварщика в любом месте в полном сечении. Для более тонких листов нет необходимости сварки подготовки, только опыт, чувство материала и воздушный зазор между листами для сварки. Для сварщика тонкий лист может иногда привести к разочарованию, когда, еще раз создается новые проплавления  на листе. Для того, чтобы сварить толстые пластины, фаски необходимые для сварных кромок нужно пользоваться многослойной сваркой, эта работа должна быть проведена в любом случае только профессионалом.

 

Раковиное положение

Это наиболее общая позиция под приварку. На тонких листах может быть реализован данный способ, толщина должна быть более 4 мм, рекомендуем  с экспертом проконсультироваться с толщиной материала.

 

Шов на подъем.

Шов на подъем.

Эта позиция должна быть создана  только профессионалами, сложные колебания и многослойная сварка необходима для того, чтобы реализовать такой шов профессионально.

Поперечное положение

 

Поперечное положение

Эта позиция довольно редко применяется и реализуется в процессе сварки через несколько валиков.

 

Шов на спуск

Шов на спуск

Примеры швов при стыковых соединениях, остались друг от друга, тонкие листы могут быть сварены профессионально случае швов достаточно так долго на задней аккуратной корня шва создается и материал между собой в полном сечении. Däfür материала не толще, чем 3 мм должны быть и листы должны иметь около 2 мм зазора. В более толстых листах  швы не должны быть приварены.

Потолочная позиция

 

Потолочная позиция

Эта позиция является наиболее сложным среди стыков, никогда не должны применять  это положение сварки!

Подобные статьи

Шовная сварка: применение, преимущества и недостатки

Шовная сварка – это процесс соединения двух одинаковых или разнородных материалов в шве с помощью электрического тока и давления. Этот процесс в основном используется для металлов, поскольку они легко проводят электричество и могут выдерживать относительно высокое давление.

Шовная сварка возможна благодаря контактному сопротивлению, создаваемому между двумя металлами.

При прохождении тока между металлами в небольшом зазоре выделяется тепло.Электроды поддерживают и контролируют поток электричества.

СВЯЗАННЫЙ С: УЛЬТРАЗВУКОВАЯ СВАРКА: ПЕРСПЕКТИВНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ДЛЯ СВАРАНИЯ И ПЛАСТИКА, И МЕТАЛЛА

Давайте подробно рассмотрим эту технику сварки, используемую в различных отраслях промышленности.

Что такое сварка контактным швом?

Шовная сварка или контактная сварка – это разновидность контактной сварки, которая представляет собой процесс сварки двух материалов с использованием электрического тока.

В основном существует четыре типа контактной сварки:

  1. Контактная точечная сварка
  2. Контактная сварка с выступом
  3. Контактная стыковая сварка
  4. Контактная сварка швом

Шовная контактная сварка является одним из наиболее распространенных сварочных процессов, используемых для соединения металлические листы со сплошным сварным швом.

Когда два одинаковых или разных материала прижимаются друг к другу, между ними образуется небольшой зазор из-за неровностей поверхности. При контактной сварке швом этот зазор создает электрическое сопротивление между двумя материалами и вызывает их нагрев на стыке.

Это также известно как контактное сопротивление.

Сварочный ток имеет первостепенное значение при сварке швов. Количество тепла, выделяемого в швах, будет зависеть от величины тока, протекающего через него.

Однако слишком сильное включение электричества может вызвать выбросы и порчу электрода. Переменный ток (AC) по-прежнему является наиболее предпочтительным видом электрического тока, применяемого при сварке швов.

При сварке швов используются электроды в форме колеса. Эти колеса прикладывают к деталям силу и электричество.

Сила сварки должна быть пропорциональна твердости материалов. Следовательно, более твердым металлам требуется большее сварочное усилие по сравнению с более мягкими металлами.

В более широком смысле, сварка контактным швом подразделяется на:

Шовная сварка прерывистым движением

Ролики и подача электрического тока остаются активными до тех пор, пока не будет достигнуто положение сварки. Это означает, что сварка происходит в определенных точках или области, а не в виде сплошной линии.

Шовная сварка прерывистым движением полезна для сварки толстых металлов, где непрерывная сварка невозможна. Существует два типа сварки прерывистым швом:

  • Ролик Точечная сварка
  • Сварка швом внахлест

Шовная сварка непрерывным движением

При сварке непрерывным швом возможен непрерывный шов.Металл соединяется, проходя через электроды с постоянной скоростью роликов. Он обеспечивает равномерный сварной шов внахлест, поскольку детали остаются под постоянным давлением.

Тип электродов, используемых при контактной сварке швом, зависит от свариваемого материала. Например, если мы используем шовную сварку для сварки алюминия, то часто избегают использования медных электродов. Это связано с тем, что медные сплавы с алюминием приводят к гораздо более быстрому износу электрода.

Лазерная сварка швом и контактная сварка швом

Термин шовная сварка стал почти синонимом контактной сварки.Однако существует и другой способ сварки швов, называемый лазерной сваркой швов.

Лазерная шовная сварка – это разновидность лазерной точечной сварки. При лазерной точечной сварке высокоинтенсивный лазер направляется в точку, где луч заставляет целевое пятно плавиться и свариваться.

Однако в этом случае головка лазерного инструмента неподвижна. В этой технике сварки лазер перемещается вдоль шва, чтобы создать постоянный сварной шов.

Этот тип сварки обычно используется для сварки датчиков, компонентов радара, инсулиновых помп, батарейных отсеков и корпусов кардиостимуляторов.

Преимущества контактной шовной сварки

Контактная шовная сварка обладает уникальным набором преимуществ, которые делают ее очень выгодной во многих отраслях промышленности.

Герметичные сварные швы: Одной из наиболее важных характеристик непрерывного шва является то, что он может создавать воздухонепроницаемые и водонепроницаемые уплотнения. Это очень важно при создании металлических конструкций, которые нуждаются в защите от утечки воздуха или воды, например, герметичных сосудов или сосудов.

Быстрый процесс сварки: Сварка возможна на высоких скоростях.А поскольку весь процесс является автоматическим, сварка контактным швом выполняется быстрее, чем другие альтернативы, такие как точечная сварка.

Присадочный материал / флюс не требуется: Сварка возможна без использования присадочного материала или флюса.

Недостатки контактной шовной сварки

Способ настройки контактной шовной сварки, с ней связаны некоторые недостатки. Ниже приведены некоторые ограничения или недостатки контактной сварки сопротивлением.

Ограниченные линии сварки: Поскольку аппарат для сварки швов состоит из роликов, возможны только прямолинейные или равномерно изогнутые линейные швы.

Ограничения по толщине: Существуют ограничения, когда дело доходит до толщины листов, потому что сварка швов может стать довольно обременительной, если толщина одного листа превышает 3 мм.

Применение шовной сварки

Контактная сварка швов находит свое применение при сборке топливных баков, поскольку она должна быть непроницаемой для жидкости. Он также используется для сварки частей сосудов, которые должны быть водо- или воздухонепроницаемыми.

Некоторые другие виды сварки также могут создавать водонепроницаемые и воздухонепроницаемые уплотнения, но они не обязательно обеспечивают чистый сварной шов.Подобно тому, что можно получить при сварке швов.

Другое распространенное применение – сварка труб. Сварка контактным швом особенно используется в этой области, поскольку в процессе не используются сплавы металлов.

Следовательно, нет сварных швов, которые испортили бы эстетический вид трубок или труб. Этот метод сварки позволяет создавать бесшовные стыки, которые трудно даже почувствовать на стыковой поверхности.

СВЯЗАННЫЕ С: РУКОВОДСТВО ПО ЗАРАБОТКЕ ДЕНЕГ НА СВАРКЕ: ВАРИАНТЫ И СОВЕТЫ ДЛЯ КАРЬЕРЫ

Сварка швов также используется при производстве резервуаров из листового металла, используемых в качестве резервуаров для керосина, бензина и других жидкостей.В таком случае важную роль играют как воздухонепроницаемые, так и непроницаемые для жидкости сварные швы. Это связано с тем, что жидкости, такие как бензин, испаряются при контакте с воздухом.

Сварка контактным швом находит свое применение во многих отраслях промышленности благодаря уникальным возможностям сварки. Как и любой сварочный процесс, у него есть свои достоинства и недостатки.

Однако для определенного набора требований контактная сварка швом идеальна по своим характеристикам и возможностям сварки.

Различия в сварке стежком и швом

Качество готового изделия из конструкционной стали зависит от качества сварного шва, который скрепляет его.Для инженера важно не только правильно выбрать сварной шов, но и применить технику сварки. Это может быть немного сложнее.

Две техники: швы и строчки

Как правило, инженеры и сварщики могут выбрать один из двух способов сварки в рамках проекта; шовная сварка и сварка швом. Оба часто взаимозаменяемы, и многих часто путают с различиями в них. В обоих методах используется тепло для плавления и соединения металла. Это изменяет свойства металла и вызывает расширение и сжатие.

Вот тут и возникает вопрос выбора правильной техники сварки.

Оба сварных шва имеют разные прочностные характеристики и используются для разных целей. Выбор правильного сварного шва может означать разницу между неисправным соединением и долговечным сварным швом.

Как правило, дизайнер решает, требует ли проект сварного шва или сварного шва. Требуемая прочность соединения, то, для чего будет использоваться изготовленное изделие, и другие конструктивные аспекты будут учтены при принятии решения о сварном шве, который будет использоваться.Инструкции по сварке будут нанесены на производственный чертеж. Это, помимо прочего, указывает сварщику, следует ли ему выполнять шовную или шовную сварку при завершении проекта.

Сварка стежком

Строчная сварка прерывистая. Он включает в себя начало сварного шва, сварку на части длины соединения, завершение сварного шва и затем повторный запуск вдоль соединения на заданном расстоянии от предыдущего сварного шва. Это можно сделать как для угловых, так и для плоских сварных швов.

Стежковая сварка (прерывистая сварка) может использоваться для ограничения количества тепла, передаваемого детали, поскольку большое количество тепла может вызвать деформацию детали.Высокая температура также может отрицательно повлиять на химические и механические свойства материала. При сварке стежком эти негативные эффекты могут быть ограничены.

Это также означает, что используется меньше присадочного металла, что экономит деньги, и сварка обычно выполняется за меньшее время, чем если бы она была непрерывной. Сокращение времени сварки ускоряет процесс изготовления.

Сварка стежком имеет некоторые недостатки. Уменьшение общей длины сварного шва часто приводит к снижению прочности сварного соединения.Кроме того, оставшиеся несваренными части сварного шва могут иметь форму щели. В этой щели может накапливаться посторонний материал, который может увеличить скорость коррозии основного материала.

Сварка швов

Шовный сварной шов – это непрерывный сварной шов вдоль стыка. Это также можно сделать как для угловых, так и для плоских сварных швов.

Это часто наблюдается при сварке трубы или трубки. Шовная сварка надежна и долговечна из-за большой площади поверхности, соединяемой сварным швом.Шовная сварка обеспечивает чрезвычайно прочный сварной шов, потому что соединение кованое из-за приложенного тепла и давления.

Полурасплавленные поверхности прижимаются друг к другу под действием сварочного давления, которое создает соединение плавлением, в результате чего получается однородная сварная структура. Правильно сваренное соединение, образованное контактной сваркой, легко может быть прочнее материала, из которого оно выполнено.

Сварка стежком обычно используется по умолчанию для большинства применений, поскольку она сводит к минимуму искажения и экономит немного денег, но бывают случаи, когда сварка швов дает лучший результат.

Изготовитель металла по индивидуальному заказу, такой как Swanton Welding, может спроектировать ваш проект и обеспечить надлежащие сварные швы, чтобы добиться успеха. Swanton Welding имеет опыт работы с несколькими типами сварочных технологий. Если у вас есть производственный проект или вам нужны индивидуальные производственные решения, позвоните нам сегодня по телефону 419-826-4816.

Что такое сварка швов? – TWI

Шовная сварка – это соединение деталей из одинаковых или разнородных материалов вдоль непрерывного шва. Сварку швов можно разделить на два основных метода: сварку контактным швом и сварку трением.

Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Контактная сварка швов

Сварка контактным швом – это разновидность контактной точечной сварки, основное отличие которой состоит в том, что сварочные электроды представляют собой колеса с приводом от электродвигателя, а не неподвижные стержни. Этот метод сварки, идеально подходящий для изготовления листового металла, пропускает электрический ток через соединяемые металлические листы, удерживая их вместе за счет механической силы в конфигурации нахлеста между профилированными медными электродами.Как и в случае с другими типами контактной сварки, сплавление происходит там, где поверхности листов соприкасаются, поскольку это точка наивысшего электрического сопротивления и, следовательно, место, где выделяется наибольшее количество тепла.

Тепло от дискообразных электродных колес создает непрерывный сварной шов, поскольку детали проходят между ними, что приводит к сварке сопротивлением качению или негерметичной сварке шва.

Сварка контактным швом может использовать либо прерывистое движение, когда скорость ролика не определена заранее, либо шовную сварку непрерывным движением, когда скорость электродного ролика предварительно определяется до подачи тока.

Сварка сварочного шва методом сопротивления проволоки

Альтернативный метод, называемый контактной сваркой плавящимся электродом, аналогичен стандартной контактной сварке, за исключением того, что электродное колесо имеет канавки, так что между колесом и соединяемым материалом можно ввести профилированную медную проволоку. Эта медная проволока подается с катушки и проходит вокруг электродного колеса со скоростью сварки, а затем выгружается в контейнер для отходов. Это гарантирует, что для работы всегда будет чистая, незагрязненная поверхность.

Подходит для сварки стали с покрытием и нержавеющей стали, этот процесс очень надежен и позволяет достигать скорости сварки более 70 метров в минуту. Хотя расходная проволока увеличивает стоимость этого типа сварки, затраты компенсируются возвращаемой стоимостью лома меди.

Меры предосторожности при контактной сварке швов

Как и в любом процессе, в котором используется электрический ток, следует принимать меры предосторожности в отношении силы тока, подаваемого сварочным оборудованием. Если сила тока слишком высока, поверхность раздела между роликом и материалами будет слишком горячей.Тепло, выделяемое электродами, можно уменьшить, промывая зону сварки водой, которая поддерживает охлаждение роликов во время процесса соединения.

Также важно следить за скоростью сварки, чтобы обеспечить хорошее качество соединения по всему шву.

Преимущества контактной сварки швов

Сварка контактным швом дает преимущество в получении чистых сварных швов без образования газов или сварочного дыма. Кроме того, не требует использования присадочных материалов для соединения , которое может быть выполнено как газонепроницаемым, так и непроницаемым для жидкости , предлагая ряд применений.

Процесс может быть полностью автоматизирован , что делает его очень повторяемым процессом. Кроме того, контактная сварка позволяет одновременно создавать как одинарный, так и параллельный шов.

Недостатки контактной сварки швов

В то время как контактная сварка хорошо подходит для соединения по прямой линии, ролики не могут выполнять более сложные криволинейные сварные швы. Сварка также невозможна во внутренних углах или там, где другие детали компонентов затрудняют доступ к электродам колеса.

Этот процесс также не подходит для соединения листов металла толщиной более 3 мм. . Из-за скорости ролика может потребоваться высококвалифицированный оператор для обеспечения качества сварного шва, а сварочное оборудование также стоит дорого.

Применение для контактной сварки швов

Благодаря способности выполнять герметичные соединения для газа или жидкости, этот процесс хорошо подходит для создания таких предметов, как стальные топливные баки для транспортных средств, а также консервные банки, радиаторы или стальные бочки.Сопротивление сварным швам также можно найти на многих типах стволов и выхлопных систем.

Широко используется для соединения баков самолетов, холодильников и масляных трансформаторов, этот процесс может использоваться для сварки нержавеющей стали, никелевых и магниевых сплавов.

Сварка фрикционным швом

В этом методе соединения вместо электродов используется трение для нагрева сварного шва. Как и в случае других процессов сварки трением, детали соединяются в твердой фазе без плавления материалов, что означает отсутствие плавления и, таким образом, практически отсутствие взаимной диффузии между расходным материалом и подложкой.

Идеально подходит для соединения материалов, которые трудно сваривать с использованием традиционных методов дуговой сварки. Сварка трением создает тепло за счет вращающегося расходуемого стержня, который в осевом направлении вдавливается в V- или U-образную канавку. Заготовки перемещаются под вращающийся расходный материал, поскольку в канавке откладывается осадок.

Метод оценки поведения сварных лазерных сварных швов разнородных материалов в конфигурации с одинарным перекрытием при ударных нагрузках на примере двойниковых сталей с индуцированной пластичностью: Journal of Laser Applications: Vol 27, No S2

I.ВВЕДЕНИЕ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыАБСТРАКТИ.ВВЕДЕНИЕ << II.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ... III.РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ ... IV. РЕЗЮМЕ И ОБСУЖДЕНИЕ СТАТЕЙ

Растущие требования клиентов и правила, касающиеся транспортных средств, часто преследуют противоположные интересы. Что касается глобального рынка, эти интересы могут различаться и вынуждают автопроизводителей предоставлять инновационные продукты, чтобы оставаться конкурентоспособными.

Например, спрос клиентов на повышенный комфорт и безопасность вождения постоянно растет.По этой причине автомобили оснащаются все большим количеством электронных устройств, более удобными сиденьями с автоматической регулировкой сиденья, дополнительными системами помощи водителю и т. Д. С другой стороны, это связано с увеличением веса, что приводит к увеличению выбросов выхлопных газов. Напротив, Европейский Союз, США и другие страны ввели законы, ограничивающие эти выбросы. 1 1. Европейский парламент и Совет Европейского Союза, « Комплексный подход к сокращению выбросов CO 2 легковыми автомобилями », Отчет ЕС №443/2009 (2009).

Отделы исследований и разработок пытаются решить эту проблему, внедряя легкую конструкцию во все автомобильные компоненты. В рамках этого в автомобилестроение широко внедряются новые материалы с улучшенными механическими свойствами.

Примером нового класса материалов, который недавно заинтересовал инженеров, была сталь с двойниковой пластичностью (сталь TWIP), которая из-за высокого содержания марганца (углерода ( 2 2. O. Grässel, Entwicklung und Charakterisierung neuer TRIP-, TWIP-Leichtbaustähle auf der Basis Fe-Mn-Al-Si ( Papierflieger, Клаусталь-Целлерфельд, 2000).С одной стороны, эта металлургическая смесь снижает плотность (ρ) примерно на 5% (ρ твип ≈ 7,4–7,6 кг / дм 3 и ρ сталь ≈ 7,8 кг / дм 3 ) по сравнению с обычным стали, а с другой стороны, он стабилизирует однофазную аустенитную кристаллическую решетку, обеспечивая эффект TWIP. Это одновременно обеспечивает высокую прочность и высокую пластичность. Характерными значениями для марок FeMn без деформационного упрочнения являются прочность на разрыв (TS) более 900 МПа и относительное удлинение при разрыве до 60% (см.рис.1).

По сравнению с другими высокопрочными сталями, эти специальные свойства могут использоваться для проектирования более легких и сложных геометрических форм листового металла, чем это было возможно до сих пор. Более того, эти сложные детали все еще показывают заметный запас пластичности после формования, поэтому они могут поглощать большее количество энергии удара.

Тем не менее, стабильная однофазная аустенитная кристаллическая решетка в сочетании с большим количеством легирующих элементов приводит к менее выгодным теплофизическим свойствам по сравнению с низколегированными сталями.Чтобы получить обзор различий, в таблице I перечислены теплопроводность при комнатной температуре (RT) и коэффициент теплового расширения сталей TWIP по сравнению с низкоуглеродистыми сталями и аустенитной нержавеющей сталью. ТАБЛИЦА I. Теплофизические свойства различных сплавов (см. 44. Deutscher Verband für Schweißen und verwandte Verfahren eV, Schweißen von Schwarz-Weiß-Verbindungen DVS-3011, 2000. и 55. В. Бем, С. Хуининк, М. Отто, М. Хёфеманн, А. Спрингер и С.Кайерле, ” Лазерная сварка сталей с полностью аустенитной пластичностью, индуцированной двойникованием (TWIP) », Труды 32-го Международного конгресса по применению лазеров и электрооптики (ICALEO), Майами, Флорида (2013).).
Сплав Теплопроводность (Вт / К м) при КТ Коэффициент теплового расширения (10 −6 K −1 )
Низкоуглеродистая сталь 45–55 13.6
Нержавеющая сталь (X5CrNi18-10) 15 16
TWIP <12 > 21

Что касается свариваемости, низкого коэффициента теплопроводности и теплопроводности сталей TWIP требует небольшого и концентрированного тепловложения во избежание деформации и горячих трещин. Из-за высоких скоростей обработки и возможности получения очень узких и глубоких сварных швов (высокое соотношение сторон) лазерная сварка имеет такие характеристики.

Как и предыдущие исследования 5,6 5. В. Бем, С. Хуининк, М. Отто, М. Хёфеманн, А. Спрингер и С. Кайерле, ” Лазерная сварка сталей с полностью аустенитной пластичностью, индуцированной двойникованием (TWIP) », Труды 32-го Международного конгресса по применению лазеров и электрооптики (ICALEO), Майами, Флорида (2013 г.) 6. В. Бем, М. Хёфеманн, А. Хатшер, А. Спрингер, С. Кайерле, Д. Хайн, Д. Хайн, М.Отто и Л. Овермейер, ” Исследования лазерной сварки разнородных комбинаций материалов аустенитных высокомарганцевых (FeMn) и ферритных сталей // Физ. Мезомех. Процедуры 56 , 610–619 (2014). https://doi.org/10.1016/j.phpro.2014.08.049 показали, что параметры процесса влияют на механические свойства сварных лазерных сварных швов TWIP при квазистатических нагрузках. динамические нагрузки. С этой целью для исследования механических свойств соединений внахлест при динамических нагрузках был использован метод испытаний на ударную вязкость по Шарпи.

A. Мотивация

В автомобильном производстве большинство швов, выполненных лазерной сваркой, соединяют два или более металлических листа внахлест. Для многих из этих сварных швов самым решающим условием является сдвигающая нагрузка при столкновении. В этих условиях высокие динамические нагрузки должны передаваться от одной детали к другой в течение короткого периода времени (общие характеристики времени разрушения значительно меняются при изменении параметров процесса, как в случае лазерной сварки швов TWIP и низкоуглеродистых сталей. 5,6 5.В. Бем, С. Хуининк, М. Отто, М. Хёфеманн, А. Спрингер и С. Кайерле, ” Лазерная сварка сталей с полностью аустенитной пластичностью, индуцированной двойникованием (TWIP) », Труды 32-го Международного конгресса по применению лазеров и электрооптики (ICALEO), Майами, Флорида (2013 г.) 6. В. Бем, М. Хёфеманн, А. Хатшер, А. Спрингер, С. Кайерле, Д. Хайн, Д. Хайн, М. Отто и Л. Овермейер, ” Исследования лазерной сварки разнородных комбинаций материалов аустенитных высокомарганцевых (FeMn) и ферритных сталей // Физ. Мезомех.Процедуры 56 , 610–619 (2014). https://doi.org/10.1016/j.phpro.2014.08.049 Обычно образцы Шарпи-V широко используются для испытания ударной вязкости сварных швов, соединенных встык. Чтобы оценить ударную вязкость шва, в металле шва очень точно вырезается V-образный надрез, чтобы трещина начиналась, распространялась и заканчивалась внутри шва. К сожалению, швы, сваренные лазерной сваркой, очень узкие (0,5–2,0 мм) по сравнению со швами, полученными дуговой сваркой, что приводит к смещению трещин в ЗТВ или основной материал.Поэтому разброс значений ударной вязкости образцов, сваренных лазерной сваркой, очень велик, что не позволяет сравнивать результаты испытаний с принятыми техническими регламентами. 7 7. H. Behnisch, Beitrag zur Qualifizierung des Laserstrahlprozesses zum Schweißen von Baustahl nach europäischem Regelwerk ( Техн. Univ., Диссертация, IFS, Chemnitz, 1998), стр. 220. Кроме того, образцы с надрезом по Шарпи соединяются встык, что не является основным применением лазерной сварки швов в автомобильной промышленности.Для разнородных комбинаций материалов очень важно испытать правильную конфигурацию шва, потому что на механические свойства шва влияет не только соотношение компонентов смеси, но и конфигурация шва в сочетании с динамикой сварочной ванны, влияя на распределение структура металла сварного шва и, следовательно, свойства шва. 6 6. В. Бем, М. Хёфеманн, А. Хатшер, А. Спрингер, С. Кайерле, Д. Хайн, Д. Хайн, М.Отто и Л. Овермейер, ” Исследования лазерной сварки разнородных комбинаций материалов аустенитных высокомарганцевых (FeMn) и ферритных сталей // Физ. Мезомех. Процедуры 56 , 610–619 (2014). https://doi.org/10.1016/j.phpro.2014.08.049

Из-за описанных обстоятельств образцы Шарпи имеют ограниченную пригодность для испытания ударной вязкости образцов, сваренных лазерной сваркой, особенно для разнородных комбинаций материалов, соединенных внахлест.

Принимая во внимание вышеизложенное, данное исследование направлено на внедрение простого, экономичного и сравнительно быстрого метода испытаний на ударную вязкость для испытания лазерных сварных соединений внахлест.Он также ориентирован на оценку только свойств шва, а не основного материала, так что отклонения результатов испытаний сводятся к минимуму, а изменения параметров сварки могут быть оптимально визуализированы.

II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ИСПЫТАНИЯ

Раздел:

ВыбратьВверх страницыАБРАКТЫ.ВВЕДЕНИЕII.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ … << III.РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ ... IV. РЕЗЮМЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

A. Экспериментальное сварочное оборудование

состоит из дискового лазера мощностью 16 кВт, 3-осевого станка с ЧПУ и линейной обрабатывающей головки с фокусным расстоянием 560 мм.Полученные характеристики луча близко соответствуют лазерным дистанционным системам, которые широко используются в автомобильных производственных линиях. В таблице II приведены данные об оборудовании для обработки, используемом для всех экспериментов.

ТАБЛИЦА II. Лазерная система, используемая для экспериментов.

Производитель Trumpf
Обозначение лазера TruDisk 16002
Максимальная мощность лазера P P a Yb: YAG
Длина волны a λ 1030 нм
Параметр пучка a BPP 9029 мм 3-осевой ЧПУ
Диаметр волокна d f 200 μ m
Коллиматор: фокусное расстояние f c 2006
длина F 560 мм
Диаметр пятна d s 902 91 560 мкм м

B.Устройство для испытаний на удар

Для испытаний на удар использовалась маятниковая машина Zwick / Roell HIT25P, оснащенная ударным молотком 15 Дж. Он был настроен в соответствии с испытаниями Шарпи с V-образным надрезом, описанными в ISO 148. Другие соответствующие условия испытаний можно найти в Таблице III.

ТАБЛИЦА III. Установка для испытаний на удар, использованная для экспериментов.

2 9028 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 скорость удара
Производитель устройства Zwick / Roell
Обозначение устройства HIT25P
Энергия маятника 15 J
3.81 м / с
Расстояние между упорами 40 мм
Температура окружающей среды 23 ° C

C. Подготовка образца

Испытания на удар, проведенные в этом исследовании, основаны на Шарпи В. -испытания с надрезом, как описано в ISO 148. Тем не менее, с точки зрения геометрии образцов и испытаний, они были адаптированы для образцов, сваренных лазерной сваркой в ​​один нахлест.

На первом этапе два листа внахлест (20 мм) с размерами 65 мм × 100 мм × 1.5 мм соединяются лазером швом длиной 100 мм. Чтобы избежать трения между перекрывающимися частями образцов во время последующих испытаний на удар, рекомендуется зазор 0,1 мм между листами.

Во-вторых, из предварительно подготовленной сварной сборки симметрично вырезают 8 ударных образцов. Их размеры соответствуют размерам обычных образцов с надрезом по Шарпи; за исключением того, что насечки нет (см. рис. 2).

Описанная процедура имеет то преимущество, что образцы не содержат впускных и выпускных надрезов, что позволяет снизить неопределенности и сделать более точные утверждения о механических свойствах металла сварного шва.

D. Проведение испытаний и оценки

Для дальнейших металлографических исследований один образец из каждой серии исключается из испытаний, а все оставшиеся образцы испытываются с использованием ударной машины, указанной в Таблице III. Чтобы выровнять образцы по горизонтали, смещение между верхним листом и опорой должно быть компенсировано прокладкой, адаптированной к толщине листа.

После испытания поверхности разрыва анализируются и измеряются размеры для каждого образца, чтобы оценить энергию сопротивления на метр шва (Дж / м) или энергию сопротивления на квадратный метр (кДж / м 2 ).

E. Испытательный материал

1. Химический состав исследуемого материала

Эксперименты проводились с использованием трех материалов без покрытия: одного сплава TWIP и двух эталонных сталей, включая двухфазную сталь HCT980X (DP1000) и низколегированную, низколегированную сталь. мелкозернистая сталь S420MC. В таблице IV приведен их химический состав.

ТАБЛИЦА IV. Химический состав исследуемого материала.

902 902 902 902
Сплав C (вес.%) Mn (мас.%) Al (мас.%) Si (мас.%) Cr (мас.%)
TWIP 0,7 15 2,5 2,5
HCT980X a 0,15 1,5 0,04 0,5
S420MC 0,0291 2 2

2.Механические свойства материалов образцов

Основные механические свойства вышеупомянутых сталей перечислены в Таблице V.

ТАБЛИЦА V. Механические свойства материалов для испытаний, полученные в результате испытаний на растяжение.

02 02 1,5
Сплав t (мм) BE (−A 80 ) YS (МПа) TS (МПа)
52 600 1020
HCT980X 1.5 11 810 1000
S420MC 1,5 17 420 540

III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Раздел:

ВыбратьВверху страницыАБРАКТЫ.ВВЕДЕНИЕII.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ … III.РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ … << IV. РЕЗЮМЕ И ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СТАТЬИ Все образцы в один виток были изготовлены с использованием оборудования, указанного в таблице II. Максимальная выходная мощность лазера была установлена ​​на уровне 4000 Вт.Что касается аналогичных комбинаций материалов, была использована скорость подачи 3 м / мин для выполнения сквозных сварных швов, которые являются обычными при серийном производстве. Для разнородных комбинаций материалов исследования 5 5. В. Бем, С. Хуининк, М. Отто, М. Хёфеманн, А. Спрингер и С. Кайерле, ” Лазерная сварка сталей с полностью аустенитной пластичностью, индуцированной двойникованием (TWIP) », Труды 32-го Международного конгресса по применению лазеров и электрооптики (ICALEO), Майами, Флорида (2013).показали, что направление сварки от FeMn (верхний лист) к низкоуглеродистой стали (нижний лист) обеспечивает лучшую механическую прочность, чем наоборот. По этой причине данное исследование включает только сварные швы из разнородных материалов, которые были обработаны предпочтительным способом. Кроме того, были предусмотрены три различных скорости подачи с целью реализации меняющейся глубины проникновения и, следовательно, переменных соотношений смешивания FeMn и низкоуглеродистой стали. На следующем рисунке показаны примерные микрофотографии швов разнородных материалов, обработанных со скоростями подачи 3, 6 и 8 м / мин.Как и ожидалось, можно наблюдать уменьшение глубины проникновения. При более внимательном рассмотрении микрофотографий выясняется, что есть участки шва темного или светлого цвета. Области темного цвета соответствуют зонам с преимущественно мартенситной структурой, имеющей твердость до 700 HV 0,2. Напротив, светлые участки соответствуют в основном аустенитной структуре со значениями твердости, приближающимися к твердости основного материала TWIP, составляющей около 260 HV 0,2. На рис. 3 представлена ​​карта твердости пласта «6 м / мин», изображенная на рис.4, чтобы связать распределение твердости с вышеописанными микрофотографиями. Кроме того, можно заметить, что при уменьшении глубины проплавления уменьшается мартенситная структура (см. Фиг. 4, 6 м / мин и 8 м / мин). Это связано с изменением соотношения компонентов FeMn и низкоуглеродистой стали, в результате чего в металле сварного шва присутствует большее количество образующих аустенит, что снижает провар. изменяется динамика бассейна, уменьшается вертикальный поток расплава.В результате аустенитная и мартенситная структуры в сварном шве разделяются более или менее горизонтально. Что касается профиля твердости в плоскости соединения, можно заметить, что есть твердые мартенситные области на внешней стороне шва и более мягкие, а также более широкие аустенитные области между ними. Из сварных швов (хрупкий и самопроизвольный разрыв) практически полностью аустенитный шов «8 м / мин» теоретически должен иметь наилучшие механические свойства.То, что это может быть не всегда так для всех условий испытаний, было показано в работе. 66. В. Бем, М. Хёфеманн, А. Хатшер, А. Спрингер, С. Кайерле, Д. Хайн, Д. Хайн, М. Отто и Л. Овермейер, ” Исследования лазерной сварки разнородных комбинаций материалов аустенитных высокомарганцевых (FeMn) и ферритных сталей // Физ. Мезомех. Процедуры 56 , 610–619 (2014). https://doi.org/10.1016/j.phpro.2014.08.049. В указанном исследовании комбинация TWIP / S420MC со сквозной сваркой, содержащая мартенситную структуру в плоскости сварного шва (3 м / мин), показывает лучшие характеристики, чем аустенитное соединение (8 м / мин) при квазистатических нагрузках из-за ее благоприятного распределения.Может ли мартенситная структура также влиять на ударную вязкость швов внахлестку, следует оценивать с помощью испытания на удар внахлест.

A. Передача силы и механизм разрушения

Чтобы проиллюстрировать механизм эксперимента и визуализировать возникающие поля напряжений и деформаций, было проведено моделирование с помощью автоэмиссионной микроскопии (FEM) типичного образца. На рисунке 5 показана последовательность изображений МКЭ, показывающих поведение разрушения образца после удара в зависимости от времени.

С помощью изображений МКЭ можно проследить механизм разрушения. При ударе маятника по образцу напряжение распределяется по плоскости соединения. Спустя короткое время листы вращаются вокруг центральной оси шва, и поперечные нагрузки инициируют почти симметричную деформацию шва. Когда деформация и напряжение достигают своего максимального значения одновременно в начале и в конце шва, в этих точках начинается разрыв. После этого обе трещины пересекают шов в направлении его оси вращения.

Как показано здесь, поперечные силы, возникающие из-за противоположного вращательного движения листа, приводят к горизонтальному разрушению сварного шва лазерной сварки. Из-за описанного поведения при разрушении использование V-образных пазов, известных из обычных испытаний по Шарпи, нецелесообразно.

Чтобы оценить только механическую прочность соединения, полезно отрегулировать поперечное сечение соединительной плоскости, чтобы она имела меньшую прочность, чем основной материал. В этом случае последний не деформируется, а вся энергия рассеивается швом.

B. Результаты испытаний на удар

Как и было предсказано с помощью моделирования методом конечных элементов, все образцы сломались в плоскости соединения. На поверхности разрыва появляется симметричный излом относительно оси вращения (см. Рис. 6, обведен желтым). Поскольку пластическая деформация основного материала отсутствует, энергия рассеивается только швом. Следовательно, можно предположить, что результаты испытаний отражают только ударную вязкость лазерных швов, а не основного материала, что является целью испытания.Для количественной оценки результатов испытаний техническая стандартизация предусматривает расчет энергии сопротивления на квадратный метр (кДж / м 2 ) или квадратный сантиметр (Дж / см 2 ). Такой подход нормализации значений удара имеет то преимущество, что влияние различной ширины соединительной плоскости образцов сводится к минимуму, и можно делать заявления о «металлографической прочности». С целью определения технологических свойств линейных лазерных сварных швов в настоящем исследовании рассматривается энергия сопротивления на метр шва (Дж / м) с учетом изменения ширины шва из-за использования различных параметров сварки (см. Рис. .7). При более внимательном рассмотрении рис. 7 оказывается, что шов из аналогичного материала S420MC дает лучшие результаты по сравнению со всеми другими швами. В отличие от этого, самая низкая ударная вязкость достигается за счет шва из разнородного материала «6 м / мин», что связано с большим количеством мартенситной структуры внутри шва. Что касается других швов, непохожий шов TWIP → S420MC со скоростью 3 м / мин показывает неожиданно высокие результаты, превосходя результаты аналогичного полностью аустенитного шва TWIP.Как уже было описано в Ref. 66. В. Бем, М. Хёфеманн, А. Хатшер, А. Спрингер, С. Кайерле, Д. Хайн, Д. Хайн, М. Отто и Л. Овермейер, ” Исследования лазерной сварки разнородных комбинаций материалов аустенитных высокомарганцевых (FeMn) и ферритных сталей // Физ. Мезомех. Процедуры 56 , 610–619 (2014). https://doi.org/10.1016/j.phpro.2014.08.049, причину такого поведения можно найти в благоприятном распределении пальцеобразной мартенситной структуры во внешних областях шва.

Из-за мартенситных «пальцев» требуются более высокие усилия для образования трещин в шве, что приводит к увеличению ударной вязкости. Что касается шва аустенитного разнородного материала «8 м / мин», оказалось, что его ударная вязкость ниже, чем у аналогичного сварного TWIP, даже несмотря на то, что оба шва имеют одинаковую металлографическую структуру. Это связано с несколько меньшей шириной стыковочной плоскости. При расчете энергии сопротивления на квадратный метр (кДж / м 2 ) оба шва достигают сопоставимого уровня прочности.

Принимая во внимание относительно низкую дисперсию результатов, можно предположить, что представленный метод испытаний подходит для оценки лазерных сварных швов в конфигурации внахлест.

IV. РЕЗЮМЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Раздел:

ВыбратьВерх страницыАБСТРАКТИКИ.ВВЕДЕНИЕII.Экспериментальное оборудование … III.РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ … способы внедрения инновационных материалов в свою продукцию.Следовательно, внедрение новых материалов сопровождается использованием все большего количества стыков из разнородных материалов. Для сварочной техники это сложная задача, поскольку технологические окна часто меньше, чем для аналогичных комбинаций материалов. Для оценки ударной вязкости сварных швов обычно используются испытания на ударную вязкость по Шарпи. К сожалению, стандартное испытание на ударную вязкость по Шарпи для сварных швов учитывает только стыковые соединения, которые для деталей из листового металла не имеют большого значения.Более того, реальные механические свойства узких сварных швов, таких как швы, сваренные лазером, не могут быть достоверно проверены. Вот почему в данном исследовании представлен метод испытаний по Шарпи, включающий образцы, сваренные внахлест и простоту изготовления.

В отношении результатов можно предположить, что представленный метод представляет собой адекватную возможность испытания ударной вязкости лазерного шва. Это связано с тем, что по сравнению с обычными испытаниями Шарпи дисперсия результатов испытаний невелика, а параметры процесса можно изменять.Это связано с конфигурацией образца, которая не допускает попадания трещин в основной материал.

Тем не менее, значения ударной вязкости в перекрытии нельзя сравнивать со значениями испытанных по Шарпи с надрезом, которые можно найти в литературе. Поэтому рекомендуется проводить сравнительные измерения на хорошо известных швах из аналогичных материалов, чтобы иметь возможность классифицировать результаты испытаний.

Что касается представленной заявки, испытания показали, что ударная вязкость швов лазерной сварки ферритных сталей выше, чем у аустенитных сталей FeMn.Кроме того, можно было показать, что мартенситная структура в разнородных сварных швах может иметь положительное влияние на ударную вязкость шва при сдвиге, когда она распределяется по внешним областям сварного шва (см. Рис. 4, «3 м / мин»). . Более того, благоприятное мартенситное распределение даже приводит к более высокой ударной вязкости по сравнению с аналогичными комбинациями FeMn, полученными лазерной сваркой (+ 20%), и аналогичными швами, полученными лазерной сваркой DP1000 (+ 4%). По сравнению с аналогичными сварными швами S420MC вышеупомянутый разнородный сварной шов поглощает примерно на 20% меньше энергии.

В будущем может быть интересно использовать представленный метод испытаний при применении различных температур или к другим соединениям, основанным на конфигурации перекрытия.

Автономное обнаружение и идентификация положения формы траектории сварного шва

  • 1.

    Chen XZ, Chen S (2010) Автономная идентификация и управление начальной позицией для робота для дуговой сварки. Ind Robot .: Int J 37 (1): 70–78

    Статья Google ученый

  • 2.

    Ye Z, Fang G, Chen S, Dinham M (2013) Надежный алгоритм удаления сварного шва, основанный на предварительных знаниях о сварном шве. Датчик 33: 125–133

    Артикул Google ученый

  • 3.

    Qin J, Ma GH, Liu P (2011) Алгоритм обработки изображения сварного шва на основе ползучего робота с помощью бинокулярного зрения Труды международной конференции IEEE 2011 года по промышленным технологиям

    Google ученый

  • 4.

    Zou YR, Du D, Guo G (2010) Согласование изображений для отслеживания сварных швов на основе метода нелинейного уменьшения размерности isomap Седьмая международная конференция по нечетким системам и поиску знаний

    Google ученый

  • 5.

    Daeinabi K, Teshnehlab M (2006) Отслеживание швов интеллектуального робота для дуговой сварки Труды 6-го WSEAS int. Конф. по теории систем и научным вычислениям, Элунда, Греция, стр. 161–166

    Google ученый

  • 6.

    Graaf MD, Aarts R, Jonker B, Meijer J (2010) Отслеживание шва в режиме реального времени для роботизированной лазерной сварки с использованием управления на основе траектории. J Control Eng Pract 18: 944–953

    Статья Google ученый

  • 7.

    Kiddee P, Fang ZJ, Tan M (2014) Визуальное распознавание начальной и конечной точек соединения внахлест для сварочных роботов Материалы международной конференции IEEE по информации и автоматизации, Хайлар, Китай

    Google ученый

  • 8.

    Moradi AN, Dezfulli BMA, Alavi CSE (2013) Разработка системы отслеживания швов на основе технического зрения для машин неразрушающего контроля, Международный журнал компьютерных наук и сетевых решений, 1 (4)

  • 9.

    Dinham M, Fang G ( 2014) Обнаружение угловых сварных швов с использованием адаптивного алгоритма наращивания линии для роботизированной дуговой сварки. J Robot Comput-Integr Manuf 30: 229–243

    Статья Google ученый

  • 10.

    Chen XB, Chen S, Lin T (2007) Распознавание макроскопического шва в сложной роботизированной сварочной среде. В: Tarn TJ, et al. (ред.) Роботизированная сварка, интеллект и автоматизация. LNCIS. Springer, Berlin, pp. 171–178

    Глава Google ученый

  • 11.

    Шен Х.Й., Лин Т., Чен С. (2007) Исследование по отслеживанию шва в режиме реального времени на основе технического зрения при роботизированной дуговой сварке. В: Tarn TJ, et al. (ред.) Роботизированная сварка, интеллект и автоматизация LNCIS.Springer, Berlin, pp. 311–318

    Глава Google ученый

  • 12.

    Ши Ф, Чжоу Л., Лин Т., Чен С. (2007) Автономная идентификация и управление стартовой позицией для робота для дуговой сварки. В: Tarn TJ, et al. (ред.) Роботизированная сварка, интеллект и автоматизация LNCIS. Springer, Berlin, pp. 289–294

    Глава Google ученый

  • 13.

    Takarics B, Szemes PT, Nemeth G, Korondi P (2008) Реконструкция траектории сварки на основе концепции интеллектуального пространства Труды конференции IEEE 2008 по взаимодействию человеческих систем, стр. 791–796

    Глава Google ученый

  • 14.

    Prakash A (2015) Алгоритм визуального наблюдения для отслеживания шва в автоматической сварочной системе, Международный журнал последних достижений в машиностроении (IJMECH), 4 (1)

  • 15.

    Dinham M, Fang G (2013) Автономное обнаружение сварного шва и локализация с использованием стереозрения «глаза в руку» для роботизированной дуговой сварки, Journal Robotics Computer Integrated Manufacturing, 288–301

  • 16.

    Dinham M, Fang G (2012) Обнаружение сварных швов с использованием компьютерного зрения для роботизированной дуговой сварки Proceedings of Международная конференция IEEE 2012 г. по науке и технике автоматизации, стр. 679–774

    Google ученый

  • 17.

    Chang DY, Son DH, Lee JW, Lee DH, Kim TW, Lee KY, Kim J (2012) Новый алгоритм отслеживания шва посредством обнаружения характерных точек для портативного сварочного робота. J Robot Comput-Integr Manuf 28: 1–13

    Статья Google ученый

  • 18.

    Сулейман М., Шах М.Н., Харун М.Х., Лим В.Т., Казим МНФМ (2013) Система трехмерного контроля дефектов склеивания с использованием приложения сопоставления на основе формы с двух камер. Программное обеспечение Int Rev Comput (IRECOS) 8 (8): 1997–2004

    Google ученый

  • 19.

    Sulaiman M, Shah MHN, Harun MH, Kazim NF (2014) Система проверки дефектов для сопоставления на основе формы с использованием двух камер. J Theor Appl Inf Technol (JATIT) 61 (2): 288–297

    Google ученый

  • 20.

    Конг М., Ши Ф, Чен С., Лин Т. (2007) Распознавание начального положения сварного шва на основе идентификации угла для сварочного робота в глобальной среде. В: Tarn TJ, et al. (ред.) Роботизированная сварка и автоматизация, LNCIS, 362.Springer, Berlin, pp. 249–255

    Глава Google ученый

  • 21.

    Gao X, Ding D, Bai T (2009) Алгоритм центроида изображения сварочной ванны для отслеживания шва в процессе дуговой сварки Международный семинар по системам и технике формирования изображений

    Google ученый

  • Зондирование швов

    Зондирование шва – важный заключительный этап процесса сварки горячим воздухом, поскольку он является хорошим индикатором, позволяющим определить, произошло ли надлежащее сплавление между слоями мембраны.Независимо от того, является ли мембрана ТПО или ПВХ, оба продукта необходимо исследовать, но с немного разными методами.

    Зондирование следует проводить после того, как сварные швы горячим воздухом полностью остынут (не менее 20 минут). Преждевременное зондирование может повредить теплые швы. Швы, сваренные горячим воздухом, необходимо прощупать в течение дня, чтобы проверить качество шва и внести необходимые изменения в оборудование для сварки горячим воздухом. Устранение неисправностей должно производиться регулярно в течение дня, но не позднее конца каждого рабочего дня.

    Съемник с тупым или тупым шплинтом является приемлемым инструментом для выполнения задачи измерения. Versico предлагает специально разработанный шовный зонд, который включает эргономичную ручку с резьбой и термообработанный стальной наконечник с гальваническим покрытием. При продолжительном использовании эти инструменты изнашиваются, создавая слишком острый наконечник для зондирования. В этом случае необходимо затупить наконечник.

    При необходимости значительного количества зондирования в рукоятку зонда Versico можно продеть удлинительную штангу.Это позволяет оператору вставать, исследуя большие участки полевых пластов.

    Начало работы
    Проведите наконечником измерительного инструмента по краю сварного шва. Приложите сильное давление к стыку шва, но не к нижнему листу мембраны. Инструмент не проникает в область нахлеста правильно сваренного шва. Если инструмент для измерения шва проникает в область сварного нахлеста, используйте водорастворимый маркер, чтобы отметить начало и конец пустот или складок на краю шва.

    Как можно скорее устраните дефекты шва с помощью ручного сварочного аппарата. Versico рекомендует производить ремонт в день обнаружения неисправности. Зондировать отремонтированные швы после того, как они полностью остынут. Если ремонт приемлем, сотрите линии водорастворимого маркера; если это невозможно, отремонтируйте шов, используя стандартные процедуры термосварки. Еще одна причина, по которой все нахлёстки необходимо проверять каждый день вскоре после их охлаждения, заключается в проверке эффективности настройки сварочного аппарата. Особое внимание следует уделять всем пересечениям мембран и швам термосварки на стыках изоляции.Кроме того, следует проводить периодические проверки (в том числе в начале каждого дня) для проверки хорошей прочности на отслаивание.

    Рекомендации при проверке систем TPO
    1.) TPO не «течет», как PVC. Если вы наблюдаете область, в которой вы видите «растекание» нижнего слоя, обугленные участки деталей / мигающую мембрану или обгоревшие сварные швы мембран, эти области следует исследовать. Если эти области перегреты до точки повреждения мембраны, потребуется ремонт наложения, даже если сварка прошла успешно.

    2.) Правильно нагретый сварной шов с полевой мембраной обычно будет иметь визуальный “блеск” шириной примерно 1/2 дюйма на нижнем листе в месте наложения сварного шва. При обходе швов ищите блеск. Если его нет, проверьте для обеспечения качества сварки

    3.) Для швов TPO требуется минимум 1,5 дюйма. Сварные швы менее 1,5 дюймов должны накладываться друг на друга, как указано в технических характеристиках и деталях Versico, даже если зондирование не выявило дефектов.

    Рекомендации при проверке систем ПВХ
    1.) Сварные швы на ПВХ-системах должны давать «утечку». Вытекание относится к вытеканию нижнего слоя (верхнего листа) за пределы сварного шва. Если вы не видите просачивания на участках шва, это увеличивает вероятность того, что шов не получил достаточно тепла при сварке. Обязательно зондируйте эти области, чтобы убедиться в качестве сварного шва.

    2.) ПВХ – более «мягкая» и более гибкая мембрана, чем ТПО. Таким образом, следует использовать другой датчик, отличный от того, который используется в кровельных системах TPO. Зонд из ПВХ должен иметь тупой / тупой наконечник или использовать отвертку с плоской головкой.

    3.) Для швов ПВХ требуется сварной шов минимум 1,5 дюйма. Если вы наблюдаете сварные швы меньше 1,5 дюймов, они должны быть перекрыты в соответствии со спецификациями и деталями, даже если зондирование не выявит дефектов.

    Помните, что нанесение Cut Edge Sealant не следует начинать, пока не будут завершены все измерения.

    С вопросами обращайтесь к Джиму Гейджу.

    Как сварка швов делает ралли и гоночные автомобили более безопасными и прочными

    Раллийные автомобили подвергаются множеству злоупотреблений.Достаточно взглянуть на Hyundai i20 Тьерри Невилля выше, который вот-вот приземлится под очень неудобным углом во время пробега перед WRC Argentina 2018 на этой неделе. Если вы попробуете это на своем заводском уличном автомобиле, вы, скорее всего, получите серьезные повреждения кузова.

    Но если вы строите тротуарную или гоночную машину из заводской оболочки, вы можете сделать один трюк, чтобы улучшить жесткость, надежность и даже безопасность при столкновении. Все, что нужно, – это немного сварки. Хорошо, много сварок, сделанных очень точно и с прицелом на точность.

    Речь, конечно же, идет о сварке швов. Этот процесс добавляет большие, прочные сварные швы вдоль швов между панелями кузова на цельном кузове автомобиля, усиливая заводские точечные сварные швы за счет добавления десятков, а иногда и сотен футов новых сварных швов на заводскую раму.

    Как объясняют Вятт и Паскаль из Team O’Neil Rally School, сварка швов – это не просто разделка автомобиля до основания и наложение сварных швов на каждый шов, до которого можно дотянуться. Для этого есть процесс, и если он будет выполнен неправильно, вы можете в конечном итоге сильно скрутить или деформировать корпус вашего автомобиля, что приведет к повреждению, которое сварка швов призвана предотвратить.

    И да, это очень сложный процесс. Но если вы планируете такую ​​конструкцию, при которой вам придется разбирать автомобиль до основания, вам, вероятно, следует знать о преимуществах шовной сварки. В конце концов, вы хотите, чтобы ваша гоночная или раллийная машина была сильной и устойчивой как по соображениям производительности, так и по соображениям безопасности.

    Автор: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *