Какие виды сварки бывают: классификация и характеристика способов сварки

О чем статья:

Чем лучше и легче варить полуавтоматической сваркой или электродами

Полуавтоматическая сварка и сварка штучным электродом с покрытием имеет массу отличий. При этом сказать, какая сварка лучше будет неправильно, ведь, по сути, это две разные технологии, но цель у них одна.

При этом выбор в сторону полуавтоматической сварки или сварки электродом во многом зависит от требований к качеству сварного шва, а также нагрузок, которые будут приходиться на него в процессе эксплуатации. В данной статье мы рассмотрим, чем лучше варить, электродом или полуавтоматической сваркой.

В этой статье:

Термическая сварка применяется для соединения:

  • рельс;
  • труб;
  • контуров заземления;
  • наплавки металлов;
  • заполнения трещин.
  • Подходит для сварки углеродистых сталей и чугуна толщиной 10-15 см. В миниатюрном варианте таким методом сплавляют кабеля и провода. Технология позволяет соединять металлы большого сечения в труднодоступных местах, экономит время. Но швы получаются очень грубыми и нуждаются в шлифовке, поэтому для фасадной части изделий не подходят.

    Чаще всего при помощи термитной сварки ремонтируют железнодорожные пути. Соединения выполняют по ГОСТ Р 57179-2016, а стыки обозначаются аббревиатурой «ССР» — «стыковое соединение рельсов».

Какой способ выбрать?

Выбор способа сварки зависит от следующих показателей:

  • материала, из которого будет создаваться конструкция;
  • параметров используемых и создаваемых деталей и самой сооружаемой конструкции;
  • условий, в которых будет осуществляться вся работа.

Высокопроизводительные способы сварки отличаются тем, что конструкция и соединения, полученные в результате работы, обладают 100% прочностью.

Сегодня выделяют такие основные виды сварки, как механическая, термическая и термомеханическая, которые, в свою очередь, имеют подвиды, отличительные особенности и преимущества.

Электродуговая контактная сварка

Сварка электрической дугой является одной из самых распространенных, поскольку подходит для соединения большинства типов металлов и проста в реализации. Все подвиды электродуговой сварки имеют общий принцип — задействуется ток с пониженным напряжением (для безопасности сварщика) и повышенной силой (для расплавления металла).

Между положительным и отрицательным концами, подключенными к источнику тока, при касании, возбуждается электрическая дуга. Если удерживать зазор между полюсами в 3-5 мм, дуга горит стабильно и выделяет температуру до 5000º С. Этого достаточно, чтобы плавить кромки основного металла. Способ защиты сварочной ванны и заполнение стыка осуществляются по-разному, от чего электродуговая контактная сварка делится на несколько разновидностей.

Ручная дуговая сварка (ММА, РДС)

инверторы.jpg

В международной системе классификации обозначается как ММА — Manual Metal Arc. Наиболее бюджетный способ сварки, поскольку аппараты ММА стоят дешевле остальных. Подходит для работ в гараже, на даче и для неответственных соединений на производстве. Электрическая дуга горит здесь между изделием и концом плавящегося электрода, размещенного в держателе.

Электрод состоит из металлического стержня и обмазки. Стержень тоже плавится от температуры дуги и жидкий металл переносится на изделие, заполняя стык. Обмазка выступает в качестве защиты жидкой сварочной ванны. Покрытие электрода плавится, создавая газовое облако, препятствующее воздействию внешней среды.

Сварщик манипулирует держателем и электродом, задавая ширину, высоту шва и глубину проплавления. Электрод постоянно укорачивается, поэтому требуется навык, чтобы научиться удерживать зазор между концом электрода и изделием в пределах 3-5 мм.

После остывания соединения на поверхности образуется шлаковая корка. Она удаляется шлакоотделителем и шов осматривается на предмет дефектов. Выполняется ММА сварка на переменном или постоянном токе, для чего задействуются трансформаторы или инверторы, выпрямители.

При помощи ручной дуговой сварки (РДС) можно соединять:

  • мало- и высокоуглеродистые стали;
  • чугун;
  • нержавеющую сталь;
  • алюминий.
  • Для создания однородного шва используются электроды с аналогичным составом стержня. Сварка возможна во всех пространственных положениях, но отличается низкой производительностью. Возможно сваривание сторон толщиной до 30 мм с глубокой разделкой кромок.

    Аргоновая сварка (TIG)

    инверторы (TIG).jpg

    В международной системе прописывается TIG — Tungsten Inert Gas. При аргонодуговой сварке электрическая дуга горит между концом вольфрамового электрода и изделием. Сварщик манипулирует горелкой. Вольфрамовый электрод не плавится, поэтому зазор выдерживать легче. Защита сварочной ванны осуществляется путем подачи аргона от баллона, через редуктор в горелку. Газ запускается за полсекунды до начала сварки и продолжает дуть еще пару секунд после. Это надежно изолирует расплавленый металла от внешнего воздействия.

    Для заполнения зазоров и увеличения высоты сварочного шва используется присадочная проволока или присадочные прутки. Они должны быть из такого же сплава, что и основной металл. На плотно сведенных сторонах листовых сталей 1.0-1.5 мм возможна сварка без присадки, если на изделие не будут оказываться высокие механические нагрузки.

    За счет остро заточенной вольфрамовой иглы сварочные швы получаются узкими и аккуратными, поэтому после наложения часто не нуждаются в обработке. Толщина проплавления зависит от силы тока. Самые мощные аппараты для аргоновой сварки выдают 400 А, чего хватит для сваривания деталей толщиной 30 мм. В таком случае применяются горелки с водяным охлаждением. При сварке тонких сталей до 5 мм подойдут аппараты с воздушным охлаждением.

    Аргоновой сваркой соединяют:

  • черные металлы;
  • легированные стали;
  • алюминий;
  • титан;
  • медь.
  • Аргоно-дуговая сварка обеспечивает высокое качество проплавления и универсальна по свариваемым материалам. Возможна на переменном или постоянном токе, швы не нуждаются в зачистке, но стоят аппараты для TIG сварки дороже, чем для ММА.

    Сварка полуавтоматом (MIG/MAG)

    Полуавтоматы.jpg

    Сварка полуавтоматом имеет два обозначения в международной системе. MIG подразумевает защиту сварочной ванны инертным газом (Manual Inert Gas), а MAG — защиту активным газом (Manual Active Gas). К инертным газам относятся аргон и гелий, к активным — углекислота. Возможна сварка смесью аргона 80% и углекислоты 20%.

    При сварке полуавтоматом дуга горит между концом проволоки и изделием. Проволока подается через горелку. Задействуется подающий механизм с роликами (чаще всего толкательный, хотя бывает и тянущий), барабан, катушка. Возможна установка кассеты весом 1-15 кг, что зависит от вместимости отсека полуавтомата.

    Проволока одновременно выступает присадочным материалом. Поскольку подается она автоматически, то сварщику только остается управлять горелкой, задавая ширину и высоту шва. На аппарате есть регулировка силы тока и скорости подачи проволоки. Сварка ведется постоянным током, но есть модели AC/DC.

    Полуавтоматы бывают моноблочными и с раздельным исполнением источника тока и подающего механизма. Есть оборудование с жидкостным и водяным охлаждением. Максимальная сила тока возможна до 500 А. Благодаря полуавтоматической сварке швы качественные, аккуратные, не нуждаются в зачистке, а скорость выполнения высокая. При установке соответствующей проволоки, MIG сваркой соединяют:

  • черные металлы;
  • легированную сталь;
  • алюминий.
  • Существует разновидность полуавтоматической сварки без газа. Тогда сварочная ванна защищается газом от порошка, расположенного в полой части проволоки. Порошковая проволока позволяет выполнять соединение металлов, не используя громоздкий баллон, что упрощает транспортировку. Но качество швов порошковой проволокой значительно проигрывает сварке в газовой среде, поэтому подходит только для неответственных изделий или применения в полевых условиях, труднодоступных местах.

    Сварка под флюсом

    Флюс.jpg

    Стандарты флюсовой сварки прописаны в ГОСТ 8713-79. Дуга в сварке под флюсом горит между концом проволоки и изделием. Проволока служит электродом и присадочным материалом, подаваясь автоматически от барабана. Впереди сварочной головки движется бункер, из которого подается флюс.

    Флюс — это гранулированное вещество для защиты сварочной ванны. Оно плавится и выделяет газ, отталкивающий воздух. Дуга горит в слое порошка, поэтому искры практически не вырываются на поверхность, обеспечивается минимальное разбрызгивание металла. Есть модели, которые после сварочной головки имеют всасывающее сопло. Оно снимает флюс с уже наложенного шва, чем достигается экономия расходного материала и очищение поверхности. Флюсы различаются по составу (высококремниевые, низкокремнистые, безкремнистые), что определяет их пригодность для сварки конкретных металлов.

    Сварка под флюсом бывает автоматическая и полуавтоматическая. Сварочное исполнительное устройство (каретка) перемещается по изделию при помощи роликов, цепи. Источник тока располагается рядом на стационарном месте и связан с кареткой кабелями. Технология применяется для соединения труб большого диаметра, прокладки магистралей.

    Содержание

    • Полуавтомат или инвертор: что лучше для новичка
    • Как выбрать сварочный аппарат новичку: на что обращать внимание
    • Наш топ лучших сварочных аппаратов для новичков

    Сварить каркас для навеса, теплицы или ворот, поставить на окна дачного дома решетки, выполнять мелкий ремонт в гараже можно и самостоятельно. Для этого надо разобраться в сварочном процессе и подобрать сварочный аппарат.
    В продаже есть модели для бытовых, полупрофессиональных и профессиональных целей с разными характеристиками, функционалом, возможностями и ценой. Делимся советами, какой сварочный аппарат выбрать и купить новичку для дачи и дома, исходя из предстоящих задач.

    Газопламенная сварка

    Ведется при помощи пламени от горелки. Для создания пламени используется ацетилен или пропан (в качестве горючего газа) и кислород (для увеличения мощности пламени). Температура факела достигает 2800-3100º С, что позволяет плавить кромки металла. Для заполнения сварочной ванны используется присадочная проволока, подающаяся свободной рукой сварщика.

    Газовой сваркой чаще всего соединяют черные металлы, трубы, латают емкости. Энергонезависимость разрешает применять сварку в полевых условиях, на крышах, в тоннелях, подвалах. Подключение к баллонам выполняется через редукторы с манометрами. У кислородного редуктора манометров два — высокого и низкого давления. Потребуются дополнительные комплектующие (шланги, мундштуки, ниппели), чтобы все соединить в одну систему.

    Горелки рабочей части и диаметру сопла:

  • Для сварки труб используют небольшие модели с длиной 40 см.
  • Для разогрева битума при укладке рубероида нужны длинные версии до 90 см.
  • Ювелирная сварка выполняется маленькими горелками длиной 16 см.
  • Механический класс

    Классификация способов сварки включает еще одну разновидность — механическую состыковку материалов, выполняемую путем физического воздействия на них. В данном случае нет необходимости применять температуру плавления. Нагревание происходит при переходе механической энергии в кинетическую и при достижении момента плавления изделия соединяются прочными швами.

    Механические классы сварки подразумевают применение нескольких эффективных технологий.

    Способ трения

    В большинстве случаев сваривание трением используется для стержневых конструкций и труб с небольшим диаметром. Процесс автоматизированный и происходит в специальных установках в шпиндель которых фиксируются рабочие заготовки. Движущуюся деталь машина перемещает к неподвижной, в результате элементы нагреваются и происходит оплавление.

    Фото: механическая сварка холодным видом

    Техника позволяет варить состоящие из разных сплавов металлы, быстро выполняет нужные задачи и отличается экономичностью.

    Холодная сварка

    Механическая сварка холодным видом востребована при необходимости состыковать трубы, проволоки или шины. Соединяются заготовки вследствие деформирования пластических материалов при воздействии давления от 1 до 3 Гпа. При этом температура может быть даже минусовой.

    Свариваемые поверхности нужно хорошо очистить от загрязнений и ржавчины. Поскольку происходит стыковка на межатомном уровне, то соответственно поверхности элементов должны быть безупречно обработанными и идеально ровными.

    Сварка взрывом

    Соединение деталей этим способом происходит посредством пластической синхронной их деформации. К надежно закрепленной мишени параллельно прикладывается подвижная часть изделия. Далее выполняется максимально контролируемый взрыв.

    Методика подходит для соединения разнородных металлов. В качестве взрывных веществ используются смеси аммонита, гранулотола и гексогена.

    Ультразвуковая методика

    Перечисляя входящие в механическую группу виды сварок металла следует также уделить внимание УЗ-технологии. В данном случае задействованы источники энергии, которые на выходе образуют ультразвуковые колебания.

    Актуален способ при создании точечных и шовных соединений под механическим воздействием. Вследствие сухого трения оксидные пленки разрушаются, далее осуществляется сваривание в процессе чистого трения.

    Фото: ультразвуковой вид сварки

    Важным плюсом здесь является то, что отпадает необходимость предварительно очищать поверхности, а это обеспечивает экономию временных затрат. К недостаткам относят высокую стоимость оборудования, а также мизерный диапазон толщины соединяемых материалов.

    Электрошлаковая сварка

    Суть электрошлаковой сварки заключается в соединении двух сторон металла за счет тепла, выделяемого шлаковой ванной. Для этого зону стыковки заполняют токопроводящим флюсом. К нему подводится сварочный электрод (проволока), который разогревает флюс, образуя жидкий шлак. Электрод продолжает проводить ток, будучи погруженным в сварочную шлаковую ванну. Метод бездуговой. Температура повышается и кромки металла сплавляются между собой.

    Диапазон толщины свариваемых металлов таким методом составляет 20-3000 мм. Шлаковой сваркой можно соединять:

  • алюминий;
  • никель;
  • медь;
  • жаропрочные стали;
  • титан.
  • Задействуется технология в химической промышленности, машиностроении, кораблестроении, авиационной промышленности.

    Как разжечь электрод

    Существует два способа. Вариант один: разжечь электрод – впритык (касанием). Вариант два: чирканьем. Способы понятны из фото ниже.

    Второй способ похож на разжигание спички об спичечный коробок. Первый способ иногда заменяют легким постукиванием об заготовку. Когда электрод новый и на кончике виден металл стержня, зажигание дуги происходит легко.

    Если электрод был в работе, то вокруг стержня может появится наплыв из обмазки. Защитное покрытие электрода не проводит электрический ток. Поэтому его нужно отбить, несколько раз постучав кончиком электрода по свариваемой детали. Легкий розжиг электрода нарабатывается навыком, доведённым до автоматизма.

    Плазменная сварка

    Для расплавления кромок и присадочного металла используется плазма. Оборудование состоит из источника постоянного тока, газового аргонового баллона, плазмотрона. Для отвода лишнего тепла от сопла плазмотрона (горелки), нередко предусматривается водяное охлаждение.

    Газ подается в плазмотрон и нагревается электрической дугой. Благодаря этому он увеличивается в объеме до 100 раз. За счет теплового расширения он начинает истекать из сопла на высокой скорости. Это и есть плазма. Ее температура составляет 30 000º С, что превосходит характеристики других методов сварки.

    По реализации технологии возможно два варианта:

  • горение плазменной дуги между плазмотроном и изделием;
  • горение дуги между двумя неплавящимися электродами плазмотрона и выдувание плазмы газовой струей.
  • При помощи плазменной сварки соединяют металлы толщиной до 9 мм во всех пространственных положениях. Метод подходит для сваривания:

  • молибдена;
  • вольфрама;
  • никеля — тех металлов, которые соединить другим способом невозможно из-за высокой температуры плавления.
  • Наш топ лучших сварочных аппаратов для новичков

    Мы можем рекомендовать несколько аппаратов, которые подойдут начинающим. Характеристики и функционал моделей позволяют выбрать их для дома, дачи и гаража.

    Лучшие инверторные сварочные аппараты для новичка

    Сварог REAL ARC 200 BLACK со сварочным током 200 А для ММА — хороший выбор для новичков, подбирающих инвертор для дачных задач. Аппарат хорош для хозяйства и позволяет работать электродами толщиной до 4 мм. Этого достаточно для сварки заборов, калиток, ворот и навесов, в том числе из толстостенных труб из разных видов стали. Аппарат стабильно варит при просадках до 160 В и оснащен функцией антизалипания.

    Немного дороже Сварог REALSMART ARC 200 — инвертор с синергетическим управлением и удобной цифровой панель. Он предлагает функции антистика, горячего старта для легкого зажигания и форсирования дуги, улучшающего показатели сварки. При выборе диаметра электрода сварочный ток и функции форсажа и горячего старта подстраиваются автоматически. Аппарат подходит для сварки электродами до 4 мм и работы со сталью до 10 см толщиной.

    Лучшие полуавтоматы для начинающих

    Компактный полуавтомат Aurora POLO 160 — практичное решение для начинающих, планирующих заниматься MIG сваркой и работать с проволокой до 0,8 мм. Аналоговая панель управления позволяет оператору легко устанавливать толщину свариваемого материала, после чего аппарат автоматически устанавливает оптимальные значения тока и напряжения. Модель легкая и весит всего 8,6 кг, оснащена функцией дожигания и регулировки индуктивности.

    Полярность легко меняется, что дает возможность использовать самозащитную проволоку и исключить необходимость переносить баллон с газом, поэтому аппарат по настоящему портативен.

    Для тех, кто хочет приобрести аппарат с расширенными возможности для гаражной, дачной мастерской и подработки советуем AuroraPRO SPEEDWAY 180 SYNERGIC. Это универсальный полупрофессиональный полуавтомат, с помощью которого можно работать сплошной и порошковой проволокой до 1 мм, а также штучными электродами толщиной до 3 мм в режиме ММА.

    Для MIG сварки доступны настройка индуктивности для регулировки характеристик дуги и постоянный отжиг проволоки. Для ММА полный комплект полезных функций — антизалипание, форсаж дуги и горячий старт. Управление синергетическое — это упрощает настройку.

    Как вести электрод и правильный угол наклона электрода

    После розжига дуги контролируйте сварочную ванну. Удерживайте электрод на расстоянии 2-3 мм от поверхности свариваемых заготовок. Вы должны видеть и отделять сварочную ванну от шлака.

    Сварочная ванна – это яркое белое пятно из раскалённого металла.

    Электрод держите под углом от 30° до 60°, одновременно сохраняя оптимальное расстояние, т.к. стержень плавиться. Контролируйте его положение и состояние сварочной ванны. Ускоряйте или замедляйте движение руки в зависимости от различных условий и случаев.

    Угол наклона электрода сварщик выбирает в зависимости от пространственного положения, сварного шва и выставленного тока. Чем быстрей вы ведёте электрод, тем меньше нагрев металла и величина провара. Если вести электрод медленно, то можно перегреть металл и прожечь дыру в изделии.

    Тренироваться самостоятельно новичку сначала нужно на толстом листе металла. Задача: научиться разжигать сварочную дугу и вести электрод по горизонтальной поверхности, чтобы получился качественный шов.

    После этого можно приступать к сварке в других пространственных положениях. Хорошим подспорьем для новичков станет видео — Сварка для «чайников» от FORUMHOUSE, в котором технический специалист Денис Замыслов расскажет об азах сварочного мастерства и выборе инверторного аппарата.

    Вывод

    Для профессионалов при выборе сварочного аппарата главным критерием служит качество шва, прочность сварных соединений. В автомастерские, небольшие фирмы по ремонту чаще приобретают полуавтоматы, они подходят для соединения тонких и толстостенных стальных заготовок, сварки цветного металла. Швы получаются ровные, прочные, герметичные.

    Новички, не имеющие опыта, полуавтоматами варить не смогут. Чтобы добиться хороших швов, потребуется много времени, будет испорчен металл, впустую израсходована проволока. Для начинающих хорошим вариантом станет инвертор.

    Рейтинг
    ( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: