Сварка угольным электродом
Угольные электроды в сварочных работах применяются редко, но отказаться от них полностью профессионалы пока еще не готовы. Один из самых старых способов соединения металла обладает важными преимуществами по сравнению с металлическими аналогами.
СОДЕРЖАНИЕ
- Разновидности и их свойства
- Особенности процесса
- Применение в домашних условиях
- Работа с алюминием
Электродуговая сварка угольным электродом относится к числу самых старых способов соединения металлов. Она была изобретена еще в 1882 году. Автором разработки стал русский инженер Николай Бернардос. Со временем угольные стержни уступили свое место металлическим и на сегодняшний день применяются очень редко. Однако отказываться от них полностью пока еще рано.
Разновидности и их свойства
Угольный электрод – это изготовленный из угля твердой марки расходный материал. В его составе имеются добавки, определяющие характеристики сварочного стержня. Чтобы состав держал форму и мог использоваться в работе, в смесь добавляется смола.
Электроды угольные подходят для работы со всеми металлами, начиная от тугоплавких и заканчивая материалами с небольшим удельным весом, с большим количеством пор. Диаметр стержней варьируется в широком диапазоне значений – от 1,5 до 25 мм. По длине они тоже очень отличаются. Самый короткий электрод по длине достигает всего 25 мм, а самый длинный – 300 мм. Расходники такой большой длины востребованы для сваривания швов в труднодоступных местах. Электроды отличаются и формой. Они бывают круглыми, прямоугольными, полыми или полукруглыми.
Для работы специалисты наиболее часто применяют круглые и полукруглые, которые являются оптимальным выбором для формирования сварного соединения стандартной конфигурации. Прямоугольные являются идеальным вариантом в случаях, когда требуется устранить изъяны на металлической поверхности. С помощью полых электродов можно создать в месте стыка канавку в форме буквы «U».
Кроме обычных в арсенале сварщиков есть и омедненные угольные электроды. Они применяются для придания прочности сварному соединения и создают на поверхности стыка медное покрытие в виде напыления. Остальные эксплуатационные показатели данных расходных материалов ничем не отличаются от обычных.
Особенности процесса
От металлических угольные электроды отличаются тем, что принадлежат к группе неплавких расходных материалов. Они не растворяются в массе расплава, а их состав не пополняет сварочную ванну. Стержни исполняют роль проводника электрического тока. При замыкании электрической цепи стержень быстро греется и достигает высокой температуры. Предел составляет 4200 градусов. При таком нагреве уголь закипает.
Особенности материала ограничивают выбор параметров для использования сварочных электродов. Работать с ними можно только при постоянном токе, а подключение должно быть прямой полярности. То есть минусовая клемма должна быть подключенной к электроду, а положительная – к массе (металлическая поверхность соединяемых деталей).
Работая с угольными расходными материалами, сварщик использует присадки. Формировать сварочный шов можно такими способами:
- справа-налево. Присадочный элемент перемещается спереди электрода;
- слева-направо. Присадки идет сразу за электродом.
Как показывает практика, второй способ позволяет эффективнее использовать тепловую энергию. В результате работы выполняются быстрее. Тем не менее специалисты чаще прибегаю к способу формирования сварочного шва справа-налево, поскольку он привычней.
Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими сварочными столами собственного производства от компании VTM.
Практикуется использование угольных электродов без присадки. Такая потребность возникает, например, во время отбортовки тонких металлических листов или при сварке угловых соединений. Более того, если применять угольные расходные материалы без присадок для сварки тонких металлических материалов, то производительность выше по сравнению с иными электродами.
Применение в домашних условиях
В небольших мастерских, дома, на станциях технического обслуживания угольные электроды тоже применяются. Для этого достаточно иметь обыкновенный аппарат электрической дуговой сварки. В силу небольшой теплопроводности угольного стержня сварочная дуга образуется при небольшой силе тока – достаточно 3-5 ампер. Такая дуга может достигать длины 3-5 сантиметров. Электрод не залипает и медленно испаряется. Поэтому формировать дугу по направлению стыка довольно просто.
Используя угольные электроды, любители быстрее осваивают навыки работы с тонкостенными листами, металлическими пластинами, проводами разного сечения – всеми теми материалами, где требуется «тонкий подход». Выполнять работы домашним мастерам рекомендуется в закрытых приспособленных помещениях, но не на улице. Дело в том, что угольная дуга очень чувствительна к магнитному излучению, сторонние газы и, главное, на дуновения ветра.
Опытные специалисты с целью экономии расходных материалов советуют прибегнуть к небольшой хитрости. Если электрод заточить с двух сторон, то его можно использовать, переворачивая. То есть, когда один край перегрелся, держатель поворачивается на 180 градусов и можно продолжить работу другой стороной электрода. К тому же не придется расходовать время на замену стержня.
Графитовые и угольные электроды годятся для сваривания медных шин на трансформаторных подстанциях. В домашних условиях такие расходные материалы пригодятся для соединения медной проводки. В качестве присадочного материала в данной ситуации используются бронзовые прутки. Важно правильно выбрать диаметр присадочного материала. Он зависит от толщины свариваемых заготовок и рассчитывается по специальной формуле.
Стоит подчеркнуть, что угольные электроды хорошо работают не только по сварке, но и по резке металла.
Работа с алюминием
Угольные электроды можно использовать в работе с алюминиевыми заготовками. Они являются одними из наиболее неудобных для сваривания, и далеко не каждый мастер сможет качественно выполнить такую работу. Алюминий сложно варить, поскольку он имеет защитную оксидную пленку, обладает хорошей теплопроводностью и невысокой плотностью. Плавится легкий металл при температуре всего лишь 660 градусов Цельсия. Расплав очень быстро реагирует с атмосферным кислородом, образуя на своей поверхность оксид – ту самую защитную пленку.
Кроме окиси на своей поверхности алюминий имеет и другую отрицательную сторону, а именно – легко образовываются трещинки и поры в металле шва. Справиться с этими трудностями намного проще, выполняя работу угольными электродами. Именно такой подход предпочитают специалисты, выполняющие работы по сварке алюминия в цехах электролиза. Они соединяют алюминиевые шины встык, применяя подкладку из графита или алюминия.
Сваривая алюминий угольными электродами, специалисты в качестве присадки используют пруток или проволоку, изготовленную из такого же материала. Чтобы окисная пленка не мешала процессу на кромках стыков применяют флюс АФ-4А. Он представляет собой мелкодисперсный однородный по консистенции порошок белого цвета.
Сварка угольным электродом
Оцените, пожалуйста, статью
12345
Всего оценок: 8, Средняя: 2
Угольные электроды: сфера применения и характеристики
Содержание:
- Строение угольного электрода
- Сфера применения
- Работа с угольными электродами
- Интересное видео
Угольный электрод отличается от других видов таких расходных материалов особенностью своего строения и сферой применения.
Строение угольного электрода
Наиболее частая форма сечения угольных электродов – круглая, с диаметрами от 5 до 25 миллиметров. Длина в зависимости от диаметра находится в диапазоне от 25 до 300 миллиметров. Электроды с самой большой длиной удобно применять при работе в труднодоступных местах. Помимо круглого сечения угольный электрод для сварки может иметь полукруглое, квадратное или прямоугольное сечение. Также имеются электроды с полым сечением, задачей которых является формирование в месте шва канавки, имеющей форму буквы “U”.
Электроды с круглым сечением являются универсальными. Расходники полукруглые применяют, когда требуется разрезать заготовки на отдельные части. Квадратные и прямоугольные электроды используются для исправления дефектов.
Материалом для изготовления электродов угольного типа служит достаточно сложная смесь, состоящая в основном из кокса и угля. В нее входят различные добавки, обладающие вязкостью, например, смола, а также для усиления металлический порошок или мелкая стружка.
Технологический процесс изготовления угольных электродов состоит из трех этапов:
- формирование смеси;
- изготовление электродов;
- термическая обработка.
Угольные электроды нельзя путать с графитовыми, отличающимися от них по своему составу. Разновидностью являются электроды угольные омедненные. Омедненный электрод представляет собой стержень, покрытый снаружи напылением из меди.
Все характеристики такого электрода сохраняются, но к ним прибавляется повышенная прочность. Медное покрытие имеет следующие функции:
- увеличение скорости процесса;
- поддержка стабильности горения дуги;
- придание электроду стойкости к внешним воздействиям;
- защита мягкого угля от механических повреждений.
Основное отличие угольных электродов от обычных заключается в том, что они не плавятся. Соответственно не требуется их частая замена.
Сфера применения
Угольные электроды находят применение при производстве следующих работ:
- Сварка.
- Наплавка.
- Удаление дефектов на поверхности.
- Резка.
- Строжка.
Работа с угольными электродами возможна при обработке практически всех видов материалов: сталь, чугун, бронза, цветные металлы.
По сравнению с обычными электродами, имеющими металлический стержень, сфера применения является более широкой. Преимуществом является уменьшение времени процесса сварки.При работе с чугуном и бронзой следует затачивать конец электрода под углом 65 градусов, а при работе с цветными металлами – 30 градусов. Электроды угольные сварочные работают при постоянном токе. Полярность при этом следует устанавливать прямую, чтобы избежать перегревания электрода. В домашних условиях можно использовать угольный электрод, извлеченный из батарейки. Это находит применение при небольших работах с тонкостенными конструкциями.
Наиболее часто угольные электроды применяют при резке воздушно-дуговым способом. Она заключается в том, что расплавленный металл подвергается воздействию потока сжатого воздуха. Электрод при этом зажимают в специальном держателе. При этом процессе происходит большой выброс расплавленного металла, поэтому не следует забывать принимать меры предосторожности и безопасности.
Работа с угольными электродами
Сварочный процесс с применением угольных электродов имеет два варианта:
- правосторонний;
- левосторонний.
При первом варианте движение электрода происходит справа налево, а при втором наоборот. В обоих случаях присадка движется вслед за стержнем. Правосторонний способ целесообразно использовать при сварке толстых деталей, а для тонкостенных использовать левосторонний. Диаметр угольных электродов следует выбирать в зависимости от силы тока.
Особым видом работ этими электродами является строжка. Этот процесс является разновидностью резки металлов. При этом деталь не прорезается насквозь, а снимается только его часть. Строжка применяется в тех случаях, когда возникает необходимость удалить дефекты, возникшие внутри шва. Металл при этом снимается не полностью на всю толщину изделия, а только до места, где имеется дефект шва. Также этот способ может применяться для создания канавок.
Металл может удаляться не сразу весь, а отдельными полосами. Строжка позволяет добраться до дефекта, расположенного не на поверхности, в глубине шва. Дуга зажигается между электродом и деталью, металл начинает плавиться, а сжатый воздух выдувает расплавленный металл из сварочной ванны. Методом строжки можно осуществлять зачистку корней швов, удаление старых швов, срезание неровностей и выступов на поверхности металлов, удаление вкраплений и окалины.
Интересное видео
Введение в дуговую сварку углеродом — Baker’s Gas & Welding Supplies, Inc.
Делиться:Ed
Дуговая сварка углеродом является одним из старейших методов сварки, которые используются до сих пор. В процессе угольной дуговой сварки используется электричество низкого напряжения и высокой силы тока для нагрева металла после образования дуги между угольным электродом и свариваемой деталью; если дуга образуется между двумя угольными электродами, этот метод известен как дуга с двойным углеродом.
В технике дуговой сварки одним углеродом используется источник питания постоянного тока, который подключается с соблюдением прямой полярности. Этот метод был излюбленным, когда сварщикам нужно было работать с оцинкованным листовым металлом, потому что тепло, создаваемое при сварке, могло быть сосредоточено на одной общей области и уменьшало степень деформации металла. Процесс угольной дуговой сварки требует от сварщика использования ручных инструментов, которые были разработаны специально для использования с этой техникой. Ручки должны выдерживать более высокие температуры, создаваемые электродами, а рукоятки, используемые в промышленных условиях, имеют водяное охлаждение, чтобы защитить сварщика от значительного тепла, выделяемого в этом процессе.
Электроды, используемые при угольной дуговой сварке, состояли из обожженного углерода или чистого графита, помещенного в медную оболочку. В процессе сварки электрод не расходуется по мере сварки; однако со временем электроды необходимо будет заменить из-за эрозии. Средний используемый угольный электрод обычно имеет длину шесть дюймов и может иметь диаметр от 3/16 до ½ дюйма. Температура, создаваемая с помощью угольной дуговой сварки, составляет в среднем от 5000 до 9 градусов Цельсия.000 градусов по Фаренгейту и известны тем, что создают чрезвычайно яркий свет. Этот яркий свет может быть опасен для сварщика, если он не носит надлежащие защитные очки и одежду.
Ссылка: http://wiki.answers.com/Q/What_is_Carbon_arc_welding
Подано в: угольная дуговая сварка, угольный электрод, электрод, Специальные сварочные процессы, Техники, сварщики, сварка, сварочный процесс, техника сварки
Делиться: Предыдущая статья Наконечники сварочного пистолета MIG для алюминиевых катушекДуговая сварка углеродом – работа, преимущества и применение
Сварка угольным электродом – это первый процесс электросварки, изобретенный русским изобретателем Николаем Бенардосом в 1881 году. графит используется для инициирования электрической дуги. Сварка осуществляется путем нагревания металлических деталей электрической дугой, зажигаемой между угольным электродом и свариваемой деталью.
Дуговая сварка углеродом:
Ниже показано устройство процесса угольной дуговой сварки. Он состоит из электрододержателя, к которому прикреплен угольный электрод. Дуга поддерживается между металлической деталью и угольным электродом, удерживаемым в держателе. Дуга зажигается путем кратковременного прикосновения металлического предмета к электроду, а затем отрывания его на определенном расстоянии друг от друга.
Сварочный электрод/ Присадочная проволока/ Фил…
Пожалуйста, включите JavaScript
Сварочный электрод/ Присадочная проволока/ Присадочный металл Таблица выбора
Дуга соприкасается со свариваемой поверхностью до тех пор, пока не образуется расплавленная ванна, после чего держатель плавно перемещается вдоль стыка. Присадочный металл и флюс могут использоваться или не использоваться в зависимости от типа соединения и свариваемого материала.
При угольной дуговой сварке электрод обычно подключают к отрицательной клемме, а свариваемую деталь делают положительной. Таким образом, на кончике электрода будет выделяться меньше тепла, чем на металлической детали, потому что существует тенденция расплавления углеродистых частиц электрода и их смешивание со сварным швом, что вызывает хрупкость.
Таким образом, для дуговой сварки угольным электродом предпочтительнее использовать постоянный ток, поскольку в случае переменного тока нет фиксированной полярности. Как правило, используется напряжение около 30 вольт в случае питания переменным током и 40 вольт в случае питания постоянным током.
Электроды, используемые при угольной дуговой сварке:
При угольной дуговой сварке используются электроды из углерода или графита диаметром 2,5 мм и длиной 300 мм. Графитовый электрод обладает большей хрупкостью, твердостью и более длительным сроком службы по сравнению с угольным электродом. Они могут выдерживать более высокие плотности тока, но трудно контролировать столб дуги.
Из-за более длительного срока службы и низкого сопротивления графитовый электрод предпочтительнее угольного электрода. Дуга, возникающая между двумя электродами, нагревает металл до температуры плавления, которая на положительном электроде составляет около 3200°С.
Используемые угольные или графитовые электроды, как правило, являются неплавящимися электродами, поэтому существует потребность в дополнительном присадочном материале, если это необходимо для сварки, что зависит от типа соединения и свариваемых материалов. Таким образом, этот тип сварки обычно используется там, где нет требований к присадочному материалу. Несмотря на то, что электрод относится к неплавящемуся типу, испарение и окисление приводят к постепенному разрушению электрода.
Преимущества угольной дуговой сварки :
Преимущества угольной дуговой сварки:
- Подвод тепла к металлическому изделию можно легко контролировать, изменяя длину дуги.
- Этот тип сварки подходит для соединения тонких деталей.
- Общая стоимость сварки меньше по сравнению с другими процессами сварки.
- Это довольно чистый метод сварки с простым процессом, при котором хорошие навыки сварки можно приобрести за короткое время.
- Можно сваривать как черные, так и цветные металлы.
- Процесс дуговой сварки угольным электродом можно выполнять автоматически с помощью электронных контроллеров.
- Для пайки, пайки твердым припоем и т. д. дуговая сварка углеродом является лучшим методом источника тепла.
Недостатки угольной дуговой сварки :
Недостатки угольной дуговой сварки:
- Существует вероятность переноса углерода с электрода на сварной шов, что приводит к более твердому наплавленному металлу в случае черных металлов.
- При отсутствии надлежащей геометрии электрода возникает продувка дуги, что приводит к некачественному сварному шву с продувкой отверстия.
- Необходим отдельный присадочный металл, использование которого снижает скорость сварки.