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

Методы переноса металла при сварке

Перенос металла при сварке и его разновидности

Содержание:

Расскажем о переносе металла во время сварки, а также об его особенностях и силах, которые при этом задействованы. Начнем с самого простого — с видов переноса.

Перенос электродного металла.

Одной из главных характеристик, которые имеет перенос металла при сварке, является перенос металла на изделие с электрода. Этот процесс является одной из самых главных характеристик, которые определяют технологические характеристики сварки в защитных газах, при использовании плавящего электрода. Перенос металла в основном происходит в виде капель различного размера, а также паров.

На сегодня к основным видам переноса металла относят:

1. Нестационарная дуга:

  • Перенос средними каплями без наличия коротких замыканий;
  • Перенос металла с возникновением принудительных замыканий.

2. Стационарная дуга:

  • Без коротких замыканий крупнокапельный;
  • С короткими замыканиями крупнокапельный;
  • Струйный;
  • Каплями среднего размера без короткого замыкания.

Если перенос выполняется нестационарной дугой, перенос металла происходит принудительным способом. Осуществлять перенос с принудительными короткими замыканиями можно по нескольким схемам, а именно перемещением капли электродного металла, изменением скорости плавления электродной проволоки и давления дуги.

Какие силы действуют при переносе электродного металла.

Если сварка выполняется в защитных газах, то на каплю электродного металла действуют силы: Fт — сила тяжести, Fп — бомбардировки заряженными частицами и потоками плазмы, Fр — реактивное давление, Fэд — электродинамическая сила, Fпн — сила поверхностного натяжения, Fвз — сила взрыва, которая возникает между металлической каплей и самим электродом.

Эта сила оказывает значимое влияние исключительно при больших размерах капли. Действие силы зависит во многом от расположения шва в пространстве. Сила тяжести может способствовать отрыву капли от электрода, если шов расположен в нижнем положении; если шов в потолочном положении, то сила тяжести препятствует отрыву; а если в вертикальном, то сила тяжести отклоняет каплю от электрода.

  • Сила поверхностного натяжения

Сила поверхностного натяжения чаще всего является естественным препятствием для переноса металлических капель в ванну. Местом приложения силы обычно принимают сечение в металлической капле, в котором отмечается минимальное действие этой силы.

  • Электродинамическая сила
Читать еще:  Спб мансарда на крыше аренда

Электродинамическая сила возникает из-за взаимодействия тока с его собственным магнитным полем. Возникает эта сила при прохождении тока по проводнику. Если проводник имеет постоянное сечение, то сила имеет прямое направление по радиусу к оси капли и сжимает ее.

  • Реактивная сила

Расплавленный металл обычно находится при температуре, что довольно близка к температуре кипения этого материала. По этой причине с поверхности активных пятен чаще всего происходит активное испарение, а часто – выделение различных газов. Пары испарения имеют перпендикулярное направление, но после ионизации их направление определяется исключительно направлением магнитных полей.

Реактивные сила испарения имеет формулу:

Характеристики основных видов переносов металла.

Если перенос металла при сварке осуществляется крупными каплями, то они образуются на электроде, и при этом удерживаются на нем. Если металлическая капля больше самого разрядного промежутка, то перенос капли в ванну происходит с замыканием промежутка, после чего дуга гаснет. Если же капля имеет длину меньше самого разрядного промежутка, то переход в ванну происходит без короткого замыкания.

Основные силы, которые влияют на крупнокапельный перенос — это сила тяжести, сила давления в луге и поверхностного натяжения. Если сварка осуществляется в азоте, углекислом газе или водороде, то первым делом, на перенос оказывают влияние силы, которые обусловлены действием на каплю плазменных потоков, а также силы испарения. Эти силы оказывают влияние на каплю, приподнимая ее и начиная ее колебание. Если капля оказалась ниже взрывающейся шейки, то она переносится в шов, а выше — выбрасывается за пределы ванны.

Процессы сварки, при которых происходит крупнокапельный перенос, могут быть применимы исключительно при нижнем положении шва.

Перенос электродного металла

Конец электрода при сварке нагревается до температуры 2300-2500 °С и в результате на нем образуются капли расплавленного металла.

Перенос металла — процесс перехода расплавленного электродного металла в сварочную ванну.

Перенос металла всегда происходит от сварочного электрода к изделию. Непосредственно под дугой на металле изделия образуется углубление, заполненное жидким металлом, которое называется сварочной ванной. Одновременно под действием теплоты дуги расплавляется металл на конце электрода и в виде капель проходит через дуговой промежуток в сварочную ванну, образуя сварной шов.

На рис. 5.14 показаны стадии процесса плавления электрода и основного металла. Вначале под действием теплоты сварочной дуги происходит оплавление конца электрода и плавление основного металла (рис. 5.14, а). Оплавившийся слой электродного металла принимает форму капли с образованием у ее основания шейки (рис. 5.14, б). Поперечное сечение шейки с течением времени уменьшается. Это приводит к значительному увеличению плотности тока у шейки, вследствие чего капля под действием электродинамических сил отрывается от электрода и происходит ее перенос через дугу (рис. 5.14, в), а затем идет взаимодействие капли со сварочной ванной (рис. 5.14, г).

Читать еще:  Что такое обратный клапан пвх для наружной канализации

Характер плавления и переноса электродного металла оказывает большое влияние на производительность сварки, ход металлургических процессов. От него зависят устойчивость горения дуги, потери металла, формирование шва и др.

Рис. 5.14. Стадии процесса плавления электрода и основного металла

Капли расплавленного металла переходят с электрода в сварочную ванну при горении сварочной дуги во всех пространственных положениях (горизонтальное, вертикальное, потолочное). За 1 с от электрода отрываются и переходят на изделие несколько капель расплавленного металла. При больших плотностях тока за 1 с может образоваться несколько десятков капель.

Формирование и перенос капель осуществляется под воздействием силы тяжести, сил поверхностного натяжения, давления газов, образующихся внутри расплавленного металла, давления газового потока, электростатических и электродинамических сил, реактивного давления паров металла. В зависимости от соотношения сил, действующих на каплю, различают следующие виды переноса электродного металла (рис. 5.15):

  • ? крупнокапелъный с коротким замыканием дуги (характерен для ручной дуговой сварки покрытыми электродами с основным покрытием): диаметр капли dK больше диаметра электрода d3;
  • ? среднекапельный (характерен для ручной дуговой сварки покрытыми электродами с рутиловым и кислым покрытием): dK = d3;
  • ? мелкокапельный (характерен для ручной дуговой сварки покрытыми электродами с целлюлозным покрытием, а также наблюдается при сварке под флюсом и в защитных газах — аргоне, углекислом газе и др.): dK

Методы переноса металла при сварке

Хотите узнать, как варить методом струйного переноса металла? Возможно, вы даже неточно представляете себе, что такое струйный перенос. Не беспокойтесь. В данной статье я намерен на простом и понятном языке рассказать вам, как варить, используя этот метод.
Струйный перенос это разновидность сварки металлическим электродом в инертном газе, используемая для производства продукции повышенной прочности. Например, при производстве крытых товарных вагонов, оборудования для перевозки тяжелого шпата и т.д.
Метод называется «струйным переносом», потому что именно таким образом осуществляется перенос расплавленного металла в сварочную ванну. При попадании мелких капель расплавленного металла в сварочную ванну издается отличительный гудящий звук.
Для сварки струйным переносом металла требуется иной защитный газ, чем тот, который обычно применяется при сварке короткой дугой (о ней я расскажу позже). При этом используются смеси аргона и СО2 (90/10 и 95/5), аргона и О2, а также значительно большее напряжение.
Для проволоки 035 дюймов ER70s6 (например, Lincoln L56) типичными условиями сварки стали в дюйма (6 мм) будут около 25В и скоростью подачи сварочной проволоки 350 дюймов в минуту.

Что же понимается под сваркой короткой дугой?
Термин «короткая дуга» используется потому, что проволока касается сварочной ванны. Происходит короткое замыкание, и она стекает в сварочную ванну. При этом она нагревается до тех пор, пока не взрывается. В этот момент создается дуга, которая и дает тепло. Образование дуги и возникновение короткого замыкания происходят много раз в секунду, из-за чего возникает звук жарящегося на сковороде бекона.
При сварке короткой дугой требуется гораздо меньшее напряжение, чем при струйном переносе, кроме того данный метод более функционален при сварке более тонкого металла и во всех позициях.
Поэтому для обычного производства больше подходит сварка короткой дугой, поскольку там приходится иметь дело с тонким металлом и работать в различных положениях. При этом толщина металла может изменяться от толщины фольги до толщины в 1/2″ дюйма и больше.

Хороший совет:
Если вы хотите использовать в своей мастерской сварку струйным переносом, но не хотите специально делать смесь защитного газа, приобретите баллон смеси аргона и СО2 (85/15). Она подходит для обоих методов. Поэтому, если у вас есть достаточно большой сварочный аппарат, способный работать с высоким сварочным током, используемом при струйном переносе, то единственное, что вам потребуется, это установить необходимое напряжение и скорость подачи проволоки. И тогда вы забрызжете, как чемпион.

6 вещей, о которых следует помнить при обучении сварке струйным переносом металла:
1. оказывайте давление на сварочную ванну;
2. варите только на плоской вертикальной поверхности;
3. вылет электрода должен быть больше, чем при сварке короткой дугой;
4. для большинства работ лучше использовать провод 045″, чем 035″ дюйма;
5. вам потребуется тяжелая сварочная машина с высокой производительностью;
6. используйте смесь с содержанием аргона по меньшей мере 85%.

Источники:

http://stalevarim.ru/pub/perenos-metalla-pri-svarke-i-ego-raznovidnosti/
http://studref.com/505564/tehnika/perenos_elektrodnogo_metalla
http://osvarke.info/2508-svarka-s-ispolzovaniem-strujnogo-perenosa-metalla.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector