Напівавтомати для зварювання в середовищі захисного газу (MIG / MAG)
Незважаючи на те, що сам процес зварювання як спосіб з'єднання двох твердих металів використовується вже давно, він не втрачає своєї актуальності і сьогодні. Зварювальні роботи дозволяють створювати якісно нові конструкції, що відрізняються своєю підвищеною міцністю і надійністю. Однак їх проведення неможливе без використання спеціального зварювального устаткування. В наш час, коли науковий прогрес зробив крок вже дуже далеко, існує велике різноманіття таких пристроїв. Всі вони мають свої відмінні риси, але в той же час гарантують проведення ефективного та надійного зварювального процесу. Різноманітність обладнання можна пояснити також і виникненням нових видів зварювання. Адже давно минули ті часи, коли під зварюванням розумілися тільки самі елементарні її види та класифікації. Сьогодні розрізняють безліч інноваційних типів зварювальних процесів. До найбільш поширених типів зварювання відносяться ручне дугове зварювання за допомогою одиночних електродів, напівавтоматичне зварювання в середовищі захисних газів, ручне зварювання не плавляться вольфрамовими електродами в середовищі захисного газу аргону і т.д. Природно, що такій різноманітності зварювальних процесів відповідає широкий спектр спеціально призначеного для цього зварювального устаткування. В таких умовах особливо важливо зробити правильний вибір і підібрати той тип пристрою, який буде повністю відповідати поставленим цілям. Важливість такого завдання важко переоцінити, адже від правильності підібраного обладнання залежить якість кінцевого результату. Зварювальне обладнання знаходить широке застосування практично у всіх виробничих областях, так як сьогодні, використовуючи сучасні технології, представляється можливим зварювати не тільки металеві вироби та їх сплави, а й неметалеві матеріали. В результаті цього, можливості зварювання значно розширюються. Крім виробництва, зварювальне обладнання активно використовується в деяких областях медицини.
До зварювального обладнання відносяться:
- апарати повітряно-плазмового різання (серія LGK);
- джерела живлення для імпульсної аргоно-дугового зварювання (WIG);
- інверторні джерела для ручного дугового зварювання (ММА);
- інвертори для аргоно-дугового зварювання плавиться (DC TIG / MMA);
- напівавтомати для зварювання в середовищі захисного газу (MIG / MAG);
- імпульсна аргоно-дугове зварювання постійного і змінного струму (TIG / WIG, AC / DC);
- інверторні автомати для дугового зварювання під флюсом;
- універсальні набори зварника.
Класифікація типів зварювання
Відомо кілька класифікацій типів зварювання, зупинимося докладніше на найбільш значущих з них. Наприклад, згідно з ГОСТ 19521-74, всі види зварювання класифікують в залежності від форми енергії, за рахунок якої відбувається утворення нового зварного елемента. За цією ознакою виділяють:
- термічний клас;
- термомеханічний клас;
- механічний клас.
До першого з перерахованих класів відносять всі ті численні види зварювальних процесів, які відбуваються за допомогою перетворення наявної теплової енергії. При цьому вихідні деталі зварюються один з одним в результаті протікання такого фізичного процесу, як плавлення. Термомеханический клас об'єднує в собі такі види зварювання, при здійсненні яких головну роль поряд з тепловою енергією грає такий параметр, як тиск. До останнього класу, механічному. відносяться види зварювальних процесів, проведення яких залежить механічної енергії і тиску.
Наведемо приклади сварок, що відносяться до кожного з перерахованих вище класів. Наприклад, до термічного класу належать зварювальний дуга, електродугове зварювання, зварювання неплавким катодом, напівавтоматичне зварювання дротом в захисних газах і т.д. Зупинимося докладніше на деяких найбільш поширених з них.
Під поняттям зварювальної дуги в загальному випадку розуміють розряд великої сили, що проходить через іонізовану середу. Відмінними його особливостями можна вважати значну тимчасову тривалість і виражену потужність. В якості початкової фази середовища можуть виступати найрізноманітніші матеріалу і речовини, включаючи тверді матеріали, воду, гази, плазмові речовини.
Зварювання неплавким електродом (обозн. В англ. TIG, в ньому. WIG)
Для такого типу зварювання характерно використання спеціального стрижня, що виконує функцію електрода. Виготовляється він попередньо з міцних металів, в якості яких можуть виступати графіт, вольфрам. У будь-якому випадку, з якого матеріалу не був би виготовлений електрод, температура його плавлення не повинна перевищувати той температурний показник, до якого відбувається нагрівання при зварюванні. Відзначимо, що зварювання зазвичай проходить в середовищі, насиченою захисним газом, в ролі якого можуть виступати аргон, гелій, азот. Такі заходи вживаються для того, щоб убезпечити електрод і шов від несприятливих факторів зовнішнього середовища, і, крім цього, не порушити стійкість протікання процесу горіння дуги.
Напівавтоматичне зварювання в захисних газах (обозн. В англ. GMA, в ньому. MSG)
В даному випадку в якості електродного елемента використовують спеціальну дріт, виконану з металу. На неї поміщений наконечник, який здатний проводити струм. В результаті, коли пускається струм, він практично моментально проходить через цей наконечник і розплавляє електрод. Як і в методі зварювання, розглянутому вже вище, для захисту від несприятливого атмосферного впливу використовується спеціальна захисна середовище в вигляді таких газів, як гелій, аргон, вуглекислий газ, а також їх суміші. В ході зварювання вони надходять з пальника з дротом, що служить згодом електродом.
Ручна дугова зварка (обозн. В англ. SMA або MMA)
Відмінною особливістю цього виду зварювання можна вважати електрод, на який в даному випадку, на відміну від усіх попередніх, наноситься спеціальне покриття - обмазка. Як наслідок цього, в процесі плавлення вона повинна формувати шар, який потім захищає місце зварювання від впливу атмосфери. Це сприяє підвищенню ступеня стабільності горіння дуги, видалення з шва всіх заважають сторонніх включень неметалевої природи, ліпше навчання шва, таким чином, всіляко покращуючи зварювальний процес. При цьому зварювання може проводитися з використанням як постійного, так і змінного струму в залежності від типу зварювальних матеріалів, а також електрода. Відзначимо, що найбільшою складністю відрізняється зварювальний процес алюмінію. На відміну від чорних металів, зварити елементи, виконані з такого матеріалу, представляється непростим завданням не тільки для ручної, але і для напівавтоматичного зварювання, що багато в чому пояснюється унікальними властивостями алюмінію, за які власне і цінуються його сплави.
Зварювання під флюсом (обозн. В англ. SAW)
Особливістю представленого типу зварювання є те, що кінець поданого електрода покритий флюсом. Причому роль електрода можуть виконувати як металевий дріт, так і стрижень. В результаті горіння дуги відбувається фактично в міхурі з газу, який розташовується між шаром флюсу і металом. Як наслідок цього, значно зростає захист металу від згубного атмосферного впливу, а також значно збільшується ступінь проплавлення контрольованого матеріалу, що також представляє немалозначітельний фактор.
Термомеханический клас об'єднує безліч різновидів зварювання, включаючи контактну, стикового, точкову і т.д. Механічний - зварювання з вибухом, ультразвукову і холодне зварювання. Розглянемо деякі з них докладніше.
Мета зварювального процесу такого типу полягає в тому, щоб максимально зблизити атоми зварюваних виробів. Домагаються такого результату шляхом вибуху, в результаті якого за рахунок енергії, що виділяється атоми зближуються на таку відстань, на якому ще діють міжатомні сили. Таким чином найчастіше виготовляють біметали.
Ультразвукове зварювання металів
В основі даного виду зварювального процесу лежить також ідея зближення атомів зварювальних з'єднань, але в даному випадку це досягається шляхом впливу на контрольовані вироби ультразвукових коливань. За рахунок енергії, що виділяється в результаті дії такого типу коливань, відбувається атомне зближення на відстань міжатомних сил. Відзначимо, що обладнання, яке використовується при ультразвукової зварюванні, відрізняється своєю дорожнечею, однак знаходить активне застосування, наприклад, при виробництві мікросхем, а також при виникненні необхідності зварювання металів з неметалами. В цілому такий вид зварювання характеризується цілою низкою переваг, в силу чого і користується популярністю.
Необхідно підкреслити, що існують і інші класифікації типів зварювання, які виділяються за іншими ознаками. Наприклад, з технічних і технологічних. Останні з них встановлені ГОСТ 19521-74.
Класифікація зварювальних апаратів
Перш ніж перейти безпосередньо до самої класифікації, звернемося до пристрою найпростішого зварювального апарату. Ключовими елементами такого апарату можна вважати джерело живлення, виконавчий механізм, з'єднувальні деталі, в якості яких зазвичай виступають шланги і кабелі, а також допоміжні елементи, включаючи оснащення, балони і різні інші пристосування.
Як вже було зазначено раніше, існує безліч видів зварювальних процесів. Кожному такому типу відповідає свій зварювальне обладнання. Наприклад, для проведення ручного дугового зварювання (метод ММА) застосовуються:
Такий тип обладнання, як трансформатори. активно використовується для зварювання матеріалів в умовах змінного струму. Випрямлячі відрізняються тим, що в своїй роботі використовують постійний струм, а інвертори є зовсім окремий тип установок, для проведення зварювального процесу яких потрібен постійний струм, що отримувався за спеціально розробленою схемою, званої инверторной.
Метод напівавтоматичного зварювання, позначається, також MIG / MAG, реалізується шляхом іспользованіятакіх установок, як зварювальні напівавтомати. Такі механізми, пов'язані також до зварювального обладнання, складаються з джерела і блоку живлення, а також спеціального механізму, що подає деталь, що служить електродом. Крім цього, в пристрій такої установки зазвичай входить спеціалізована пальник. Відзначимо, що джерело живлення в такій ситуації може бути і вбудованим, і автономним.
При виникненні необхідності проведення автоматичного зварювання з використанням покриття електродного елемента флюсом застосовується окремий тип зварювального обладнання - зварювальні автомати. Вони можуть бути самохідними, підвісними, а також можуть бути виконані у формі планетарних головок.
В процесі дугового зварювання, що здійснюється в середовищі, заповненої захисними газами, відповідно до методу TIG, використовують спеціальне, призначене саме для таких цілей, зварювальне обладнання, яке працює на основі змінного або постійного струму.
Відзначимо, що однією з найважливіших параметричних залежностей в ході зварювання вихідних виробів вважається ВАХ. яка відображає зв'язок між такими фізичними параметрами, як напруга і сила струму дуги зварювання.
На закінчення підкреслимо, що, при всій його різноманітності, дуже важливо правильно підібрати зварювальне обладнання. Правильний вибір в даному випадку забезпечить високу якість зварювання вихідних матеріалів, а значить, і кінцевого з'єднання. Досягнення цієї мети сьогодні нескладно, так як вибір сучасного, ефективного обладнання, призначеного для зварювання, величезний.