Сварка представляет собой процесс создания неразъемных соединений между элементами конструкции путем формирования межатомных связей. Эти соединения могут быть достигнуты путем нагрева, пластического деформирования (давления) или одновременного применения обоих методов.

В качестве источника энергии для этого процесса используется электрический разряд (дуга), лазерный или электронный луч, ультразвук или газовое пламя. Один из популярных термических методов с использованием тепловой энергии - это электрическая дуговая сварка. В процессе дуговой сварки создается электрическая дуга с температурой до +5 000 °C, которая нагревает и плавит металлы.

Ручная дуговая сварка

Также известная как сварка MMA (Manual Metal Arc), РД (Ручная Дуговая), или РДС (Ручная Дуговая Сварка), эта технология предполагает использование угольного электрода. Николай Бернардос, наш соотечественник, создал этот метод в конце XIX века, и он был запатентован в нескольких европейских странах. Позже Бернардос разработал контактную и дуговую сварку с использованием защитного газа.

В мировой практике этот метод известен как MMA. Процесс включает в себя формирование швов путем создания электрической дуги между электродом и поверхностью металла. Для ручной дуговой сварки используются металлические электроды длиной до 45 см, покрытые специальным материалом для защиты зоны сварки от воздействия кислорода.

Чтобы создать дугу, сварщик либо постукивает электрод о поверхность, либо совершает движение, аналогичное зажиганию спички. Под воздействием температуры дуги металлы плавятся, создавая шов. Небольшое разбрызгивание горячего металла считается нормальным в процессе работы.

Преимущества и недостатки ручной дуговой сварки

Преимущества:

• Применима в различных областях, включая домашние условия, промышленность и строительство.
• Подходит для работы с разнообразными металлами, включая сталь, медь, алюминий, чугун, титан, никель и другие.
• Оборудование имеет простую конструкцию, малые габариты и вес, что облегчает перенос.
• Высокая температура дуги позволяет соединять толстые элементы конструкций с минимальными временными затратами.
• Эффективна при работе в горизонтальном положении и под углом, а также в труднодоступных местах.
• Расходники (электроды) доступны по цене.
• Оборудование для дуговой сварки работает от бытовой сети 220 В и трехфазной 380 В.
• Инверторные сварочные аппараты имеют низкую стоимость для мелких бытовых работ.

Недостатки:

• Присутствует опасность для здоровья из-за выделения вредных газов и яркого света дуги.
• Возможно низкое качество шва при неопытности сварщика.
• Низкая производительность по сравнению с полуавтоматической и автоматической сваркой.
• Необходимость частой замены электродов может влиять на качество шва.
• Требуется тщательный выбор электродов и настройка оборудования под конкретное изделие.

Дуговая сварка различных металлов

1. Сварка стали и чугуна:

Особенности чугуна:

• Чугун остывает быстро из-за высокой теплопроводности, что вызывает появление необрабатываемого белого налета при сварке.
• Низкая пластичность чугуна приводит к риску трещин в структуре из-за дуговой сварки.
• Перед сваркой чугуна необходимо очистить и выровнять его поверхность, чтобы избежать трещин в шве.

Виды дуговой сварки с чугуном:

• Горячая сварка с предварительным нагревом чугуна.
• Холодная сварка без подогрева, контролируемая специалистом.

Требования к горячей сварке чугуна:

• Предварительное нагревание чугуна до +250…+650 °C.
• Избегание высоких температур, чтобы предотвратить остаточное напряжение и деформацию металла.
• Медленное охлаждение чугуна, например, в песке или с использованием теплоизоляторов.

Характеристики холодной сварки чугуна:

• Непрерывный контроль дуги и постепенное формирование соединения.
• Работа участками длиной не более 2,5 мм.
• Обязательное медленное охлаждение для предотвращения дефектов.

2. Цветные металлы (медь, латунь, бронза, алюминий):

Особенности цветных металлов:

• Высокая текучесть в расплавленном виде и быстрое растворение газов.
• Не рекомендуется использовать плавкие электроды из-за склонности к окислению.
• Большой коэффициент температурного линейного расширения.

Сварка медных сплавов:

• Использование электродов "Комсомолец-100", МН-5 или ОЗБ-1, а также угольных.
• Применение сварочных аппаратов постоянного тока и прямой полярности.
• Аргонная сварка вольфрамовыми электродами с использованием медных прутков в качестве присадки.

Сварка латуни:

• Использование цинковых расходников.
• Обязательное использование респиратора и организация вентиляции из-за образования ядовитых паров при плавлении.

Сварка алюминия:

• Выбор электродов и присадочных материалов близких по химическому составу.
• Использование слоя электродов, содержащего хлористые и фтористые соли калия и лития, чтобы быстро ошлаковывать оксид алюминия.
• Дуговая сварка с постоянным током обратной полярности для лучшего разрушения слоя оксидов.

Процесс сварки алюминия:

• Использование электродов ОЗА-1 и ОЗА-2 для работы с алюминием и его сплавами.
• Предварительное прогревание изделия до +200…+350 °C для предотвращения трещин.
• Равномерное и длительное охлаждение шва для формирования мелкозернистой структуры.

Аргонная сварка без флюса рекомендуется для получения высококачественного шва на алюминиевых конструкциях.

© «Балтийский Центр Лазерной Резки» 192102, г. Санкт-Петербург, ул.Самойловой д.5, ПСК "Нобелевская дорога"