Содержание

Скорость ручной дуговой сварки метров в час

Как определить нормы времени на сварку

Оценка результативности производственной деятельности сварщика, расчет оплаты его труда проводится с учетом норм времени на сварочные работы.

Временной показатель зависит от нескольких факторов: квалификации исполнителя, группы свариваемого материала, вида шовного соединения, рабочих условий, оборудования.

Основы расчета

Оценивая норму временные затраты, следует учитывать все виды деятельности сварщика. Можно условно разделить работу на несколько этапов:

к основным процедурам следует отнести заготовку, предварительную обработку, сборку, непосредственно сварку и заключительную отделку, необходимую для получения полноценной продукции;
вспомогательные операции состоят из контроля состояния полученного изделия и доставка его на предназначенное место;
на обслуживание сварки, организацию условий для правильного хранения материалов и устройств требуется дополнительное время.

Нормы времени на проведение основного комплекса сварочных работ учитывают временные затраты на подготовку всех необходимых материалов, деталей; приведение оборудования и вспомогательных средств в рабочее состояние.

Важный фактор для расчета норм времени – промежуток, в течение которого инициирована рабочая зона. Примером может служить время горения дуги.

Основные виды сварочных работ сопровождаются обязательной вспомогательной деятельностью. Нужно сменить электрод, осмотреть внимательно шов, при необходимости подготовить кромку.

Все основные и вспомогательные процедуры составляют оперативное время сварки. Откладывать их без ущерба для результата невозможно.

Оптимальная скорость

Количественный расчет нормы временных затрат определяет скорость сварки, которая должна обеспечивать получение качественного шва. В преобладающей мере она зависит от двух значений: толщины изделия и сварочного шва. Работать нужно так, чтобы жидкий расплав не переполнял рабочую ванну, не образовывал наплывов, плавно переходил к основной части деталей.

Превышение или уменьшение скорости приводит к резкому ухудшению качества работы, изменяя время сварки. При оптимальной скорости шов получается достаточно глубоким, но не очень широким.

Это гарантирует соответствие нормам качества. Для ручной дуговой сварки лучший результат обычно дают сварочные работы, проводимые со скоростью 30-40 м/час.

Значения нормы могут меняться в зависимости от специфики материала. При полуавтоматической сварке показатели скорости зачастую бывают выше. Это понятно и объяснимо спецификой используемого оборудования.

Важность для расчета качества материала

Сварщику в соответствии с квалификационными возможностями приходится работать с разнохарактерными материалами. Это существенно сказывается на норме времени сварочных работ.

Принято выделять несколько основных групп, отличающихся содержанием химических компонентов и назначением. Например, к группе М01 относят конструкционные стальные сплавы с углеродистым и низколегированным составом. Предел текучести этих материалов не превышает 360 МП.

По мере увеличения значения цифры в маркировке улучшаются характеристики сплавов. Так в класс М07 внесены арматурные стали, предназначенные для изготовления железобетонных конструкций. При расчете норм времени на проведение сварочных работ качество материалов имеет принципиальное значение.

Пример расчетных действий

При проведении подсчета пользуются рядом нормативных показателей, учитывающих специфику сварки, квалификацию исполнителя, особенности химического состава и формы деталей. В упрощенном виде формула представляет собой дробь.

Числитель содержит длину шовного соединения, знаменатель – нормированную скорость для данной производственной ситуации. Полученное значение нужно умножить на коэффициент 0,35, получив, таким образом, норму времени для визуальной оценки качества шва.

Для учета продолжительности зачистки шва нужно его длину умножить на коэффициент 0,6. Суммарный показатель отображает общее количество времени на основную часть сварочных работ.

На проведение подготовки требуется 5% времени от полученного значения. Рассчитываем этот показатель и прибавляем к предыдущему числу. После чего следует учесть необходимость отдыха работника, которая должна быть не меньше 10% от затраченного на сварку времени.

Суммарный показатель – это и есть норма временных затрат на проведение конкретной сварочной работы с рассматриваемым объектом.

Следует принимать во внимание, что на нормативный показатель скорости проведения сварочных работ существенно влияет размер площади сечения детали, сила тока, количественные характеристики электродов и расплава в рабочей зоне.

Расчет норм времени на сварочные работы может быть проведен только опытными специалистами в области нормирования труда, имеющие знания в данной отрасли.

Режимы сварки — правильный выбор и расчет

Почти каждое строительство зданий, возведение и монтаж конструкций требуют сварочных работ. В зависимости от типа соединяемых заготовок, их толщины и других параметров необходимо применять различные методы.

Под режимами сварки подразумевают настраиваемые параметры, основываясь на которых протекает сварочный процесс. Чем точнее мастер придерживается выбранного режима, тем прочнее будет соединение. Рассмотрим базовые режимы сварки и уточним, как рассчитать их для отдельных видов работ.

Параметры сварки

Перед тем как выбрать нужный режим сварки, необходимо точно определить состав металлов, толщину и тип конструкции. После получения данных устанавливают подходящий режим. Всего факторов, от которых зависит качество сварки, много, поэтому их разбили на две группы: основные и второстепенные.

Основные

От этих параметров зависит количество энергии, а также способ ее передачи на поверхность металла. К основным параметрам режима сварки относятся:

величина тока, полярность и род;
диаметр электрода;
длина дуги сварки и напряжение;
скорость движения вдоль шва;
количество проходов.

От каждого из параметров зависит формирование шва. Изменяя тот или иной показатель, можно получить более надежное соединение. Вкратце рассмотрим некоторые пункты.

От силы тока зависит, насколько интенсивно расплавляется материал. Чем выше показатель, тем производительнее сварка. Если установить слишком большую силу тока, не взяв достаточный диаметр электрода, тогда качество снизится. И наоборот: при низких показателях силы тока сварная дуга может обрываться, из-за чего появятся непровары.
Под полярностью тока подразумевают направление движения энергии — от катода к аноду или обратно. Вместе с направлением выбирают тип тока – либо постоянный, либо переменный. Так, при сварке деталей постоянным током с обратной полярностью шов будет получаться глубже на 40 %.
Важно, чтобы расплавляемый материал успевал заполнить шов и делал это равномерно. В противном случае прочность снизится.

Дополнительные

К второстепенным параметрам относятся:

вылет электрода;
материал и толщина покрытия электрода;
температура свариваемых деталей;
положение заготовок;
форма кромок;
качество подготовки поверхности.

Диаметр электрода от толщины металла (листа или детали), сила тока сварки от диаметра электрода. Режимы — выбор режима ручной дуговой сварки. Траектории движения электрода. Схема, скорость сварки, влияние наклона электрода, силы сварочного тока , кромок, положение сварочной ванны

Режимы дуговой сварки представляют собой совокупность контролируемых параметров, определяющих условия сварочного процесса. Правильно выбранные и поддерживаемые на протяжении всего процесса сварки параметры являются залогом качественного сварного соединения. Условно параметры можно разделить на основные и дополнительные.
Основные параметры режима дуговой сварки: диаметр электрода, величина, род и полярность тока, напряжение на дуге, скорость сварки, число проходов.
Дополнительные параметры: величина вылета электрода, состав и толщина покрытия электрода, положение электрода, положение изделия при сварке, форма подготовленных кромок и качество их зачистки.
Выбор диаметра электрода
Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, катета шва, а также вида соединения и формы кромок, подготовленных под сварку. Для того чтобы правильно выбрать диаметр электрода, можно воспользоваться таблицей 1:

Таблица 1. Примерное соотношение диаметра электрода и толщины свариваемых деталей

Толщина свариваемых деталей, мм	1-2	3-5	4-10	12-24	30-60
Диаметр электрода, мм	2-3	3-4	4-5	5-6	6-8

Однако такое соотношение является примерным, так как на этот фактор накладывает отпечаток размещение шва в пространстве и количество сварочных проходов. К примеру, при потолочном положении шва не рекомендуют применять электроды с диаметром более 4 м. Не пользуются электродами больших диаметров и при многопроходной сварке, так как это может привести к непровару корня шва.
Сила тока выбирается в зависимости от диаметра шва длины его рабочей части, состава покрытия, положения сварки и т.д. Чем больше сила тока, тем интенсивнее расплавляется его рабочая часть и тем выше производительность сварки. Но это правило может приниматься с некоторыми оговорками. При чрезмерном токе для выбранного диаметра электрода происходит перегрев рабочей части, что чревато ухудшением качества шва, разбрызгиванием капель жидкого металла и даже может привести к сквозным прогораниям деталей. При недостаточной силе тока дуга будет неустойчива, часто будет обрываться, что может привести к непроварам, не говоря уже о качестве шва. Чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухудшаются условия охлаждения сварочного шва.
Опытные сварщики силу тока определяют экспериментальным путем, ориентируясь на устойчивость горения дуги. Для тех, кто еще не имеет достаточного опыта, разработаны следующие расчетные формулы: Для наиболее распространенных диметров электрода (3 -6 мм):
- Iсв = (20 + 6dэ )dэ
- где Iсв — сила тока в А, dэ — диаметр электрода в мм
Для электродов диаметром менее 3 мм ток подбирают по формуле:
- Icв = 30dэ
- Для сварки потолочных швов сила тока должна быть на 10 — 20% меньше, чем при нижнем положении шва.
- Кроме того, на силу тока оказывает влияние полярность и вид тока. К примеру, при сварке постоянным током с обратной полярностью катод и анод меняются местами и глубина провара увеличивается до 40%. Глубина провара при сварке переменным током на 15 — 20% меньше, чем при сварке постоянным током. Эти обстоятельства следует учитывать при выборе режимов сварки.

Выбор режима дуговой сварки

При выборе режимов сварки следует учитывать и наличие скоса свариваемых кромок. Все эти обстоятельства учтены и сведены в таблицах 2 и 3. Особенности горения сварочной дуги на постоянном и переменном токе различны. Дуга, представляющая собой газовый проводник, может отклоняться под воздействием магнитных полей, создаваемых в зоне сварки. Процесс отклонения сварочной дуги под действием магнитных полей называют магнитным дутьем, которое затрудняет сварку и стабилизацию горения дуги.

Таблица 2. Режим сварки стыковых соединений без скоса кромок

Характер шва	Диаметр электрода, мм	Ток, А	Толшина металла, мм	Зазор, мм
Односторонний	3	180	3	1,0
Двухсторонний	4	220	5	1,5
Двухсторонний	5	260	7-8	1,5-2,0
Двухсторонний	б	330	10	2,0

Примечание: максимальное значение тока должно уточняться по паспорту электродов.

Таблица 3. Режимы сварки стыковых соединений со скосом кромок

Диаметр электрода, мм		Ток, А	Толщина металла, мм	Зазор, мм	Число слоев креме подваренного и декоративного
Первого	Последующего	Ток, А	Толщина металла, мм	Зазор, мм	Число слоев креме подваренного и декоративного
4	5	180-260	10 .	1,5	2
4	5	180-260	12	2,0	3
4	5	180-260	14	2,5	4
4	5	180-260	16	3,0	5
5	6	220-320	18	3,5	6

Примечание: значение величины тока уточняется по паспортным данным электрода.

Особенно ярко выражено магнитное дутье при сварке на источнике постоянного тока. Магнитное дутье ухудшает стабилизацию горения дуги и затрудняет процесс сварки. Для уменьшения влияния магнитного дутья применяют меры защиты, к которым относят: сварку на короткой дуге, наклон электрода в сторону действия магнитного дутья, подвод сварочного тока к точке, максимально близкой к дуге и т.д. Если полностью избавиться от действия магнитного дутья не удается, то меняют источник питания на переменный, при котором влияние магнитного дутья заметно снижается. Малоуглеродистые и низколегированные стали обычно варят на переменном токе.

Основные подсчеты

Как разный режим влияет на результат

Для качественного результата, необходимо обучиться правильному, точному расчету организации этого процесса.

Сделать это достаточно легко, если проявить внимательность, терпение, желание выполнить качественную работу.

Нужно учесть, что индивидуальный расчет для разного вида сваривания будет отличаться друг от друга. Далее пойдет речь о исключительно режиме дуговой сварки.

Сварочный ток

Одним из главных параметров, о котором нельзя забывать, является сила сварочного тока. От показателя силы тока напрямую зависит скорость нагревания и плавления металла.

Нередко неопытный мастер может остановиться на минимальной отметке напряжения, чем только усложнит дальнейшую работу.

Неравномерное горение дуги и плохо сваренные швы –это только незначительные последствия таких действий.

Чтобы избежать неприятностей, можно воспользоваться вспомогательной таблицей о настройках режима сварочного тока.

Нужными будут знания о применении особой формулы для расчета, найти которую можно в интернете.

Об правильной установке рода, полярности этого параметра тоже забывать не нужно.

Прямая полярность способна уменьшить глубину сварки на 30-40%, а обратная полярность –наоборот.

Постоянное напряжение увеличит глубину сварки на 10 или даже 15%, переменный –уменьшит.

Чтобы правильно установить полярность, нужно наблюдать за показателями стабильности, не забыть о процессе горения дуги.

Скорость сваривания

Показатели скорости сварки будут зависеть от типа метала. Если шов без прожогов, наплывов и проваренных мест, он правильный.

Согласно прописанным пунктам в нормативных документах, ширина хорошего шва составляет двойную ширину электрода, который использовался в работе.

Слишком повышая или понижая скорость сварки мастер может достаточно негативно влиять на металл.

Слишком быстрой скорости будет недостаточно для качественного прогрева материала, этого приведет к тому, что соединения просто не успеют провариться.

Маленькая скорость приведет к очень интенсивному плавлению, вследствие — образованию нежелательных наплывов.

Толщина материала равна окружности электрода

Следует сказать несколько слов об электродах. Диаметр электрода необходимо выбирать, учитывая используемый вид материала.

Толщина метала должна соответствовать диаметру электрода. Чтобы увидеть соотношение показателей, можно изучить таблицу со значениями.

В заключение стоит сказать следующее: перед работой, достаточно изучить нужную информацию о режиме сварки, о тонкостях правильной настройки.

Соблюдая рекомендованную технологию, получить можно получить хороший шов. Настройка режима требует усидчивости, внимательности во избежание неприятных последствий.

Не имея достаточно опыта в этом деле, можно сначала пользоваться составленными таблицами, а далее ориентироваться на собственный опыт, приобретенные со временем навыки.

Выбор режима ручной дуговой сварки

Начиная работать с ручной дуговой сваркой, необходимо правильно выбрать режим сварки. На качество сварного шва влияет множество параметров, которые подбираются непосредственно до начала работы:

сила тока;
длина дуги;
скорость сварки;
полярность тока;
расположение шва в пространстве;
диаметр электрода.

Сила тока

Этот параметр смело можно назвать самым важным во время работы с ручной дуговой сваркой.

Сила тока влияет на качество шва и производительность сварочных работ. Какую величину силы тока выставить всегда указано в документации на сварочный аппарат. Если по какой-то причине документации нет, необходимое значение подбирается исходя из диаметра электрода. Эту информацию многие производители электродов размещают прямо на упаковке. Размер подбираемого электрода зависит от толщины свариваемой заготовки.

Обратите внимание, что чем толще электрод, тем меньше плотность тока, что негативно сказывается на сварочной дуге. Это в свою очередь снижает качество сварного шва из-за увеличения ширины шва и уменьшения глубины провара. Помимо этого, на величину силы тока влияет то, как расположен шов в пространстве.

Таблица 1. Соотношение сварочного тока и диаметра электрода

Диаметр	Длина электрода	Сварочный ток, А
Нижнее	Вертикальное	Потолочное
2	250, 300	60-90	50-70	50-70
2,5	250, 300, 350	60-110	60-90	60-90
3	300, 350	110-140	80-110	80-110
3,25	300, 350	100-140	80-110	80-110
4	450	160-220	140-180	140-180
5	450	180-260	160-200	—

Длина дуги (напряжение дуги)

Под ней понимают расстояние от поверхности свариваемой заготовки до конца электрода. В идеале это расстояние нужно поддерживать неизменным во время всего процесса сварки, но выполнить это сложно даже профессионалам своего дела. В итоге оптимальной длиной дуги считается величина на 1-2 мм больше диаметра электрода.

Таблица 2. Соотношение диаметра электрода и силы тока

Примерное соотношение диаметра электрода и длины дуги
Длина электрода, мм	1	1,5-2	3	3-4	4	4-5	5	6-8
Длина дуги, мм	0,6	2,5	3,5	4	4,5	5	5,5	6,5

Скорость сварки

На эту величину влияют толщина свариваемой заготовки и толщина сварного шва.

Скорость сварки должна быть такой, чтобы расплавленный металл образовал над свариваемыми кромками аккуратный валик с плавными спусками к поверхности самой заготовки и чтобы ширина шва была в 1,5-2 раза больше диаметра электрода.

Если вести электрод слишком медленно, то это приведет к непровару из-за скопления большого количества расплавленного металла перед сварочной дугой.

А если перемещать электрод слишком быстро, то это опять же приведет к непровару, но уже из-за недостаточного нагрева поверхностей свариваемого металла. Что впоследствии может привести даже к трещинам. Во время сварки необходимо контролировать равномерное заполнение сварочной ванны расплавленным металлом.

Полярность тока

Есть аппараты для ручной дуговой сварки, у которых на выходе — постоянный ток. Именно при постоянном токе появляются два варианта подключения свариваемой заготовки и электрода:

прямая полярность-свариваемая заготовка подключается на плюс, а электрододержатель — на минус;
обратная полярность-свариваемая заготовка — на минус, электрододержатель — на плюс.

Обратную полярность при подключении используют при сварке высоколегированных сталей и тонколистового металла, потому что на отрицательном полюсе выделяется меньше тепла, что позволит избежать их перегрева и, как следствие, прожига металла.

Прямую полярность хорошо использовать для сварки толстостенных деталей. Например, низколегированные стали (с содержанием углерода меньше 0,2%) можно сваривать на любой полярности.

Розжиг сварочной дуги

Разжечь дугу можно:

чиркая электродом, как спичкой;
постукивая электродом по заготовке.

Попробуйте оба метода и выбирайте для себя тот, которым у вас получается делать это быстрее всего.

Выбор и расчет режима ручной дуговой сварки

Грамотный выбор параметров режима ручной дуговой сварки – залог качественного и надежного соединения. Параметры, определяющие характер и устойчивость протекания сварочного процесса, делятся на основные и дополнительные. Рассмотрим факторы, влияющие на качество шва.

Диаметр электрода и толщина металла

Величина сварочного тока и диаметра электрода – основные параметры, определяющие стабильность протекания сварочного процесса и качества полученного соединения. Оптимальное значение зависит вида металла, технологии соединения, а также подготовки поверхности. Например, при сварке деталей с предварительной разделкой кромок, для выполнения корневого шва рекомендуется использовать электрод диаметром 2 или 3 мм. Последующие слои накладывают с помощью стержней диаметр которых зависит от условий выполнения работ.

При отсутствии кромок можно использовать простую таблицу:

Толщина кромок, мм

Диаметр электрода, мм

Как выбирают значение сварочного тока

В первую очередь необходимо выбрать род и полярность тока, которые устанавливают исходя из химического состава металла и его толщины, а также типа покрытия электродов. В таблице показана зависимость сварочного тока от диаметра электродов:

Диаметр электрода, мм

Минимальный ток, А

Максимальный ток, А

Данные актуальны для сварки в нижнем пространственном положении. При выполнении вертикальных швов силу тока необходимо снизить на 15 %, потолочных – на 25 %. Для угловых соединений рабочие параметры могут быть выше, ввиду низкого риска сквозного проплавления шва.

Максимальное значение силы тока зависит от производителя присадочных материалов – значение необходимо уточнять в сопроводительной документации (паспорте).

Напряжение дуги

Зависимость между напряжением сварочной дуги и ее длиной имеет прямой характер. Напряжение дуги при ручной сварки варьируется в пределах 15-30 В, однако в момент замены электрода значение способно вырасти до 70 В. С ростом дуги ширина шва увеличивается, а глубина провара уменьшается.

Оптимальной считается дуга, длина которой равна диаметру электрода. Величина допустимых отклонений не превышает 0,5 мм. В процессе выполнения шва величина дуги не должна меняться.

Возбуждение сварочной дуги осуществляется двумя способами – чирканьем или касанием.

Род и полярность тока

Важный параметр, который необходимо учитывать при расчете режима ручной дуговой сварки. Классический способ – работа постоянным током обратной полярности. Сварку переменным током используют преимущественно в строительной отрасли, при монтаже металлоконструкций из толстолистовой конструкционной стали.

При равных рабочих параметрах, глубина провара постоянным током прямой полярности на 50 % меньше, по сравнению с классическим способом.

Тип и марка электродов

Электрод для ручной дуговой сварки представляет собой стержень из токопроводящего материала, покрытого специальной флюсовой обмазкой. В процессе выполнения работ электрод плавится, заполняя пространство между соединяемыми деталями. Назначение покрытия электрода – стабилизация сварочной дуги и защиты зоны расплава от негативного воздействия кислорода, который входит в состав атмосферного воздуха. Эксплуатационные характеристики соединения во многом зависят от типа покрытия. Современные производители сварочных материалов предлагают потребителям электроды со следующими типами покрытия:

Основное – характеризуется хорошей химической чистотой и механическими характеристиками шва. Электроды предназначены для сварки металлоконструкций, подверженных динамическим и равнопеременным нагрузкам.
Рутиловое – отличается стабильностью дуги и простым формированием шва, независимо от рода тока. За счет высокой текучести стержни с рутиловым покрытием используют преимущественно для сварки в горизонтальном положении.
Целлюлозное – покрытие включает в себя органические соединения, которые способствуют качественному провару шва с малым количеством шлака. В процессе выполнения работ образуется большое количество брызг расплавленного металла.
Кислое – основу которого составляют оксиды марганца и железа. Они способствуют легкому зажиганию и стабильному горению дуги при минимальных требованиях к качеству подготовки поверхности. Отличается высоким коэффициентом разбрызгивания.

Каждому типу покрытия соответствует собственное буквенное обозначение, согласно требованиям международного стандарта ISO 2560:2009.

Скорость сварки

Оптимальный скоростной режим выполнения работ подбирают исходя из толщины кромок соединяемых деталей. Сварочная ванна должна равномерно заполняться жидким металлом с плавным переходом к основной поверхности без наплывов и подрезов.

Медленная скорость движения электрода приводит к образованию большого количества жидкого металла, который будет препятствовать качественному провару кромок. При слишком быстром перемещении дуги свариваемые кромки не будут получать достаточного количества тепловой энергии, что приведет к образованию трещин после охлаждения.

Пространственное положение шва

Потолочный шов – самый сложный в исполнении, требующий высокой квалификации сварщика. Его выполняют короткими промежутками с движением электрода на себя, что позволяет контролировать длину дуги, процесс формирования шва и угол наклона электрода.

При выполнении вертикальных швов, расплавленный металл сварочной ванны стремится вниз. Соединение выполняют короткой дугой, с направлением движения снизу вверх. Сварку вертикальных поверхностей обычно осуществляют без предварительной подготовки кромок.

Подогрев и термическая обработка

При сварке стали, которая склонна к образованию закалочных структур, резкое охлаждение шва приводит к повышению внутренних напряжений и образованию трещин. Предварительный подогрев поверхности позволяет снизить разность температур и регулировать скорость охлаждения соединяемых деталей. При выполнении работ в условиях низких температур, предварительный подогрев – обязательная процедура даже для низкоуглеродистых сортов стали.

Для снятия внутренних напряжений используют различные методы термической обработки – полный или низкотемпературный отжиг, а также нормализацию.

Выбор параметров режима

Род и полярность тока

Сварку обычно выполняют на постоянном токе обратной полярности. Иногда возможна сварка на переменном токе. При прямой полярности скорость расплавления в 1,4-1,6 раз выше, чем при обратной, однако дуга горит менее стабильно, с интенсивным разбрызгиванием.

Диаметр электродной проволоки

Выбирают в пределах 0,5-3,0 мм в зависимости от толщины свариваемого материала и положения шва в пространстве. Чем меньше диаметр проволоки, тем устойчивее горение дуги, больше глубина проплавления и коэффициент наплавки, меньше разбрызгивание.

Больший диаметр проволоки требует увеличения сварочного тока.

Сварочный ток

Устанавливают в зависимости от диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Сила тока определяет глубину проплавления и производительность процесса в целом. Ток регулируют скоростью подачи сварочной проволоки.

Напряжение на дуге

С ростом напряжения на дуге глубина проплавления уменьшается, а ширина шва и разбрызгивание увеличиваются. Ухудшается газовая защита, образуются поры. Напряжение на дуге устанавливают в зависимости от выбранного сварочного тока и регулируют положением вольт-амперной характеристики, изменяя напряжение холостого хода источника питания.

Скорость подачи электродной проволоки

Связана со сварочным током. Устанавливают с таким расчетом, чтобы процесс сварки происходил стабильно, без коротких замыканий и обрывов дуги

Скорость сварки

Устанавливают в зависимости от толщины свариваемого металла с учетом качественного формирования шва. Металл большой толщины лучше сваривать узкими швами на высокой скорости.

Медленная сварка способствует разрастанию сварочной ванны и повышает вероятность образования пор в металле шва.

При чрезмерной скорости сварки могут окислиться конец проволоки и металл шва.

Расход защитного газа

Определяют в зависимости от диаметра проволоки и силы сварочног о тока. Для улучшения газовой защиты увеличивают расход газа, снижают скорость сварки, приближают сопло к поверхности металла или используют защитные экраны.

Вылет электрода

Расстояние от точки токоподвода до горна сварочной проволоки. С увеличением вылета ухудшаются устойчивость горения дуги и формирование шва, интенсивнее разбрызгивается металл. Малый вылет затрудняет процесс сварки, вызывает подгорани газового сопла и токоподводяшего наконечника.

Выпуск электрода

Расстояние от сопла горелки до торца сварочной проволоки. С увеличением выпуска ухудшается газовая зашита зоны сварки. При малом выпуске усложняется техника сварки, особенно угловых и тавровых соединений.

Вылет и выпуск зависят от диаметра электродной проволоки:

Диаметр проволоки, мм

Вылет электрода, мм

Выпуск электрода, мм

Расход газа, л/мин

Оптимальная совокупность параметров режима делает процесс стабильным на трех стадиях:

1 — при зажигании дуги и установлении рабочего режима сварки;
2 — в широком диапазоне рабочих режимов;
3 — в период окончания сварки.

Процесс сварки считается стабильным, если электрические и тепловые характеристики его не изменяются во времени или изменяются по определенной программе. В связи с этим механизированную сварку в защитных газах ведут стационарной дугой, импульсно-дуговым способом, с синергетической системой управления.

Сварка стационарной дугой

Случайные колебания скорости подачи электродной проволоки и длины дуги могут нарушить стабильность процесса, привести к коротким замыканиям. обрыву дуги. Во избежание этого необходимо изменять скорость плавления электрода, т.е. соответствующим образом варьировать силу сварочного тока.

вольт-амперная характеристика дуги (ВАХ дуги) в защитных газах при плавящемся электроде имеет возрастающий характер.

В определенный момент стабильного процесса сварки скорость подачи электродной проволоки V_п1 равна скорости плавления V_пл1. При этом параметры по току и напряжению определялись рабочей точкой А₁ с длиной дуги l_д1. Допустим, что в связи со сбоями в механизме подачи проволоки скорость подачи уменьшилась. Тогда возникает относительная скорость плавления ΔV_пл = V_пл1 — V_п2, которая приводит к перемещению рабочей точки в новое положение — А₂. Оно характеризуется уменьшением сварочною тока (Δl), что приводит к уменьшению первоначальной скорости плавления. Процесс сварки вернулся в точку А₁ с длиной дуги l_д1. Этот процесс носит название -саморегулирование по длине дуги. Оно становится интенсивнее при более жесткой волыамперной характеристике источника питания.

При сварке от источника с жесткой характеристикой сварщик корректирует режим по току, регулируя скорость подачи проволоки. Однако при этом изменяются длина дуги и напряжение на ней. Для поддержания нужной длины дуги при настройке режима следует корректировать вольт-амперную характеристику ИП, переходя с одной (I) на другую (II).

Стабильность дуги, особенно в потолочном положении, а также размеры шва и его качество зависят от вида переноса электродного металла через дуговой промежуток. Таких видов переноса существует три.

1. Крупнокапельный перенос с короткими замыканиями дуги. Образуются капли размером в 1,5 раза превышающие диаметр электродной проволоки. Процесс сопровождается короткими замыканиями с естественным импульсно-дуговым процессом, обусловленным параметрами режима. Напряжение на дуге периодически снижается до 0 и в момент отрыва капли увеличивается до рабочего значения. Ток в момент короткого замыкания возрастает, что приводит к отрыву капли электродного металла.

Процесс протекает с разбрызгиванием металла, что ухудшает внешний вид сварного соединения, приводит к непроварам, чрезмерной выпуклости шва.

2. Среднекапельный перенос без коротких замыканий.

Дуга горит непрерывно, а электродный металл переносится через дугу каплями, диаметр которых близок к диаметру проволоки.

Сварка идет с периодическим изменением напряжения на дуге и сварочного тока.

Импульсно-дуговой процесс зависит от параметров режима сварки и также сопровождается разбрызгиванием, снижается качество шва.

3. Струйный перенос.

Дуга горит непрерывно, оплавленный конец электрода вытянут конусом, с которого в сварочную ванну стекают капли размером менее 2/3 диаметра электрода. Масса капли невелика, поэтому электродный металл легко переносится в ванну при сварке во всех пространственных положениях.

Разбрызгивание при струйном переносе незначительно. Производительность высока. Получить струйный перенос можно в аргоне. В углекислом газе такой перенос достигается при высокой плотности сварочного тока или при проволоках, активированных редкоземельными элементами

Управляемый перенос электродного металла с требуемыми размерами капель успешно достигается при импульсно-дуговом процессе, когда периодически измененяют напряжение на дуге и ток сварки.

Импульсно-дуговая сварка

Импульсно-дуговая (нестационарной дугой) сварка способом MIG/MAG возможна при низком сварочном токе во всех пространственных положениях шва при минимальном разбрызгивании и качественном формировании шва.

Существуют два основных вида переноса электродного металла:

с непрерывным горением дуги — «длинной дугой»;
с короткими замыканиями дугового промежутка — «короткой дугой»

Особенность импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом состоит в том, что процессом переноса электродного металла можно управлять. При сварке «длинной дугой» возможны две разновидности переноса:

один импульс — одна капля;
один импульс — несколько капель.

Перенос «короткой дугой» характерен для сварки в углекислом газе. Нестабильность и усиленное разбрызгивание электродного металла определяются свойствами источника питания и зависят от характера изменения мгновенной мощности как в период горения дуги, так и при коротком замыкании.

При импульсно-дуговой сварке способом MIG/MAG эффективно синергетическое управление процессом.

Синергетическое управление

Инверторные источники питания позволяют ускорить изменения параметров по току до 1000 А/мс. Высокое быстродействие источника способствует оптимальному выбору токов импульса и паузы, времени импульса и паузы, частоты импульса в зависимости от скорости подачи проволоки Это обеспечивает стабильный перенос капли электродного металла за один импульс.

В современных полуавтоматах внедрены микропроцессорные технологии управления импульсными процессами сварки в зависимости от марки стали, диаметра проволоки, вида защитного газа. Такие системы называются синергетическими.

Благодаря предварительному программированию импульсных режимов во время сварки регулируются только два параметра: сварочный ток и длина дуги. Синергетическое оборудование легко перестраивает режимы сварки в зависимости от марки свариваемой стали, диаметра электродной проволоки и вида защитною газа.

В синергетической системе оборудования фирмы «Кемппи» запрограммированы оптимальные параметры режима сварки для различных комбинаций материала: углеродистая сталь, нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы; диаметров электродной проволоки сплошного сечения: 1,0; 1,2; 1,6 мм; времени заварки кратера.

Для каждого диаметра проволоки имеется широкий диапазон токовых значений режима, который позволяет сваривать материалы разной толщины и во всех пространственных положениях. Синергетические системы повышают производительность на 20% по сравнению с обычной сваркой MIG/MAG.