Ручная дуговая сварка: что такое, виды сварочных аппаратов MMA, как выбрать, лучшие модели

Процесс ручной электродуговой сварки на английском называется «manual metal arc», сокращенно обозначается «mma».Расшифровка аббревиатуры дословно обозначает «ручная металлическая дугой». Сварка ММА осуществляется специальным электродом с расплавляющимся сердечником, слоем обмазки из органических и минеральных компонентов. Как и другие технологии горячего соединения металлических заготовок, mma сварка образует прочные герметичные соединения.

Сущность сварки типа ММА

Главная особенность ММА сварки – это образование на месте соединения сплава, содержащего компоненты наплавочного и основного металла. Что такое «наплавка» – это электроды для mma-технологии, расплавляемые в процессе работы. Электроды маркируются по сплавам:

• с сердечником из углеродистой стали обозначают буквенным символом «У»;
• высоколегированной – «В».

В процессе нагрева присадка и кромки образуют общую ванну расплава. Металлы перемешиваются под воздействием дуги. Кристаллизуясь, формируют плотный шов, неразъемное однородное соединение.

Для генерации дуги в ММА сварке создают замыкаемую электрическую цепь, от источника питания отводят два провода. При контакте металла и присадки электроцепь замыкается.

Что такое сварка ММА

Аббревиатура MMA является производной от английского Manual Metal Arc – ручная металлическая дуга. Таким сокращением принято обозначать дуговую ручную сварку. Основа процесса обеспечивается за счет подключения к сети энергоснабжения, с последующей передачей напряжения на в рабочую область. Для этого предусмотрены специальные кабели. Один из них на конце имеет специальный зажим, который крепится к заготовке. Другой проводник укомплектован держателем электродов.

Во время работы ручной сварки расходуется тепловая энергия электрической дуги, сгенерированной в результате замыкания электрической цепи с одним потребителем. Выработанное тепло передается на заготовки. Его настолько много, что металл не выдерживает и начинает плавиться, образуя так называемую сварную ванночку. После прекращения подачи электричества перестает генерировать электродуга, сварочная ванна отдает скопившееся тепло и, остывая, кристаллизируется. В результате получается сварное соединение.

Наряду с плавлением металла расходуется электрод. Он тоже плавится под воздействием температуры и в виде капель переходит в ванну, образуя с металлом заготовки расплав. Для электрической сварки используются электроды, представляющие собой стальной пруток. Он покрывается специальной обмазкой, которая отличатся по своему составу в зависимости от предназначения электрода.

При горении электрода в ванну попадает не только расплавленный металл, но и элементы обмазки. Поэтому сварной шов отличается от металла по составу. Кроме этого, обмазка при горении выделяет газы, окутывающие рабочую область. Тем самым они предохраняют металлический расплав от быстрого окисления под воздействием атмосферной влаги.

Преимущества и недостатки

Сварка ММА не требует сложного оборудования. Универсальна, выполняется в любом положении. Ограничения связаны только с физическими свойствами сплавов:

• повышенной текучестью;
• степенью окисляемости.

Технология применяется для большинства металлов, работы можно проводить в полевых условиях. Сварка ММА применяется для бытовых целей и на производстве.

Теперь о недостатках:

• сложность розжига и поддержания дуги;
• вредные факторы, влияющие на здоровье сварщика (испарения, образующиеся при расплавлении электродной обмазки, летучие пары металлов).

Преимущества превалируют, поэтому технология ММА применяется в различных областях.

Сварка ММА универсальна, применяется в различных областях, для бытовых целей и на производстве.

Плюсы и минусы ручной дуговой сварки MMA

Сварочный аппарат стоит покупать только после того, если есть твердое убеждение, что он будет востребован постоянно, а не пополнит число ненужных предметов после одного или нескольких сеансов сварки. Как и любой иной метод сваривания металлов технология ММА имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Положительные моменты MMA:

• можно соединять почти что все виды металлов;
• сварочные работы можно выполнять в любом пространственном положении и даже в условиях ограниченного пространства;
• аппарат допускается использовать при самых разных атмосферных условиях за исключением осадков;
• невысокая стоимость оборудования, что позволяет применять его в быту.

Недостатки аппаратов ММА:

• сравнительно с полуавтоматической установкой он обладает низкой продуктивностью;
• уровень сварочного шва очень сильно зависит от квалификации сварщика;
• технологический процесс является достаточно сложным процессом: возможно залипание электрода, возникают сложности при розжиге дуги;
• электронная обмазка может испариться, что ухудшает условия формирования шва.

Минусы, если вникнуть в суть вопроса, таковыми даже не являются. Как минимум, часть из них. К примеру, сравнительно невысокая производительность оборудования. Сварка в большинстве случаев не является основным технологическим процессом, а только вспомогательным. К примеру, в строительстве сварочные работы занимают очень маленькую долю от общего процесса. И даже малопродуктивное оборудование вполне справляется с поставленными задачами. Автоматические или полуавтоматические установки в этом случае были бы избыточными с точки зрения продуктивности.

Что касается квалификации сварщика, то увы, человеческий фактор имеет первостепенное значение на любо производстве. И это не является недостатком сугубо ручной сварки, но имеет отношения к любому иному технологическому процессу с участием человека. К тому же, ничто не мешает специалистам повышать свою квалификацию. К тому же разработчики и производители прилагают большие усилия, чтобы упростить эксплуатацию сварочных аппаратом. Большинство современных моделей оснащены такими полезными функциями как «антизалипание», «горячий старт» и другими.

На фоне минусов, которые в большинстве случаев не являются основание для отказа от использования ручной дуговой сварки, плюсы являются очень существенными. Являясь по сути универсальным оборудованием, сварки ММА эксплуатируются в разных условиях и областях производства. Сравнительно с полуавтоматами и аргонодуговыми сварками, аппараты доступны по стоимости и неприхотливы в эксплуатации.

Технология сварочного процесса

Суть ММА сварки состоит в расплавлении кромок металла электродугой, заполнении стыка наплавочным материалом. Электроды представляют собой металлический стержень со специальным покрытием, образующим защитный шлаковый слой, препятствующий окислению ванны расплава. В процессе кристаллизации на месте соединения образуется диффузный слой – смесь наплавочного металла и сплава, из которого сделаны сварные заготовки.

Режим сварки – это параметры напряжения и силы тока, необходимые для образования дуги нужной плотности, температуры. После настройки оборудования один из контактов подключается к электроду, другой – к металлу. Цепь замыкается при контакте электрода и деталей, возникает разряд, генерирующий плазму.

При ММА дуга разжигается двумя способами:

• чирканием (подобно разжиганию спички);
• постукиванием.

После розжига важно поддерживать стабильное горение дуги. Для этого электрод отводят от поверхности детали на 2–4 мм. Электрод расплавляется постепенно, так как температура создается только на кончике стержня. Капли равномерно пополняют ванну расплава, образованную расплавленными кромками.

Возможное движение электрода:

• круговое вдоль оси, контролируется процесс расплавления стержня, формирования защитного шлакового слоя;
• по направлению стыка, регулирует скорость образования соединения;
• возвратно-поступательное вдоль шва;
• колебательное с одной детали к другой перпендикулярно стыку, формируется широкий.

Понятие процесса

В основе электрической дуговой сварки ММА лежит принцип плавления кромок соединяемых металлических деталей температурой электрической дуги. При расплавлении граничных участков соединяемых деталей, возникает так называемая сварочная ванна, при остывании и кристаллизации образующая сварной шов, обеспечивающий надежное неразъемное соединение деталей.

Существует несколько видов электродуговой мма сварки:

• ручная электрическая дуговая сварка (mma) с применением сменных плавящихся электродов;
• электродуговой процесс, использующий неплавящиеся электроды для сварки;
• дуговое сваривание плавящейся проволокой с непрерывной её подачей в среде защитных газов, реализуемая в сварочных полуавтоматах.

В каждом из них название mma себя полностью оправдывает, поскольку большую роль в процессе соединения металла играет сварщик.

Технологии и типы

Для выполнения различных производственных задач используются разные виды инверторных аппаратов, отличающихся функциональными возможностями:

• для электродуговой ручной сварки (ММА);
• для аргонной сварки неплавящимися электродами;
• для полуавтоматической сварки в газовых защитных атмосферах (МИГ/МАГ);
• полуавтоматы для MIG/MAG и ММА режимов;
• универсальные, посредством которых выполняется сварка ММА и другие способы сварочного соединения;
• аппараты для воздушно-плазменного резания металлов.

По техническим параметрам и уровню исполнения инверторы разделяются на:

1. Бытовые модели, отличающиеся низкой стоимостью и простейшим оснащением.
2. Полупрофессиональные, подходящие в равной степени для дома и небольших мастерских.
3. Профессиональные, изготовленные для постоянного использования в производственных целях.

Виды сварки: MIG MAG TIG MMA

Сварка позволяет получить неразъемные соединения, отличающиеся исключительной прочностью. Данный показатель у шва должен быть не ниже основного материала, что достигается строгими требованиями к технологии и добавлением легирующих веществ. Кроме того, этот процесс характеризуется скоростью соединения, сложностью допустимой формы, возможностью контроля и варьирования базовых параметров. Наиболее динамично развивается в промышленном исполнении MIG/MAG сварка, но совершенствуются и прочие виды. Выбор конкретного подхода определяется рядом параметров:

1. Материал соединяемых деталей.
2. Производственные условия. MIG, MMA и TIG требуют различной организации и подготовки производства. Набор необходимого оборудования может варьироваться от простейшего источника тока до комплекта, включающего в себя механизм подачи с точной регулировкой и баллон со сжатым газом.
3. Требования к качеству. MIG, MAG, MMA и TIG сварку не всегда стоит рассматривать, как взаимозаменяемые – у них отличающиеся возможности, в том числе, и в формообразовании сварного шва.
4. Квалификация персонала. Наиболее доступны в этом MAG и MMA. Впрочем, РДС заметно труднее при повышенных требованиях и небольших размерах: катет, ширина, высота и пр.
5. Ожидаемая производительность. Полуавтоматический и автоматический процесс оказывается гораздо быстрее, чем ручной. В зависимости от этого рассматриваются подходящие виды, и выбирается оптимальный из них.

MMA

Схема mma технологии

В нашей стране распространено определение ручная дуговая сварка (и сокращение РДС). Она дешевле и проще в организации производства и менее требовательна к оборудованию.

Соединение двух элементов при ММА происходит с помощью электрода – металлического стрежня, покрытого обмазкой, содержащей вещества способствующие поддержанию дуги, защите сварочной зоны, формированию шва с заданными свойствами. При подаче напряжения образуется стабильное замыкание между стержнем и заготовкой, приводящее к их взаимному расплавлению.

Сложность может доставить требование к квалификации сварщика. Чтобы получить аккуратный и надежный стык необходимо умение и долгий опыт.

Особое внимание в ММА уделяется состоянию электродов, которые не должны быть мокрыми или крошащимися. Не стоит пренебрегать предварительной сушкой и проверкой.

MIG/MAG

Схема mig/mag технологии

Вопрос о том, что такое MIG/MAG сварка не должен вводить в заблуждение, несмотря на непривычное обозначение.

Английское сокращение MIG/MAG (МИГ/МАГ) скрывает под собой хорошо знакомую полуавтоматическую сварку электродной проволокой в среде защитного газа.

Вместо стержня в качестве электрода выступает тонкая проволока, которая полуавтоматом подается в зону образования сварочного шва. Это компенсирует процесс расплавления и упрощает задачу исполнителя.

Проволока небольшого диаметра (от 0,8 до 3,0 мм) позволяет получить компактные размеры соединения в несколько миллиметров.

Принципиально MIG от MAG отличается типом защитного газа, который необходим для изоляции от окружающей среды с её высоким содержанием кислорода в воздухе. Окислительные процессы негативно сказываются на структуре путем образования межкристаллитной ржавчины. МИГ сварка предполагает использование инертного газа, которые сам не вступает ни в какие химические реакции, но благодаря сравнительно большому весу стремиться вниз, вытесняя воздух. Образуется локальный микроклимат, который показывает хорошие результаты.

MAG сварка же предполагает взаимодействие между естественной и создаваемой средой, сопровождающееся связыванием кислорода.

TIG

Схема tig технологии

Расшифровка данной аббревиатуры приводит к сварке неплавящимся электродом в среде инертных газов. В качестве основного сварочного материала используются тонкие заточенные стержни вольфрама, обладающие достаточной стойкостью, чтобы не расплавляться при рабочих температурах. Проволока используется в качестве присадки, но её наличие не является непременным условием.

Защитная среда на основе аргона не только задает правильные литейные процессы, но и формирует зону расплавления, которая получается локальной и глубокой.

ТИГ требовательна к уровню сварщика и к оборудованию. Из-за минимального нагрева её обычно используют для работы с алюминием или тонколистовой нержавейкой. Это же касается и сварки MIG.

Flux

Из видов дуговой сварки помимо MIG MMA TIG ещё стоит упомянуть, протекающую под слоем флюса. То, что такое flux, предполагает немало вариантов. Объединяет все возможные материалы такие качества, как сыпучесть, возможность влиять на формирования шва на всех этапах переплавления (в том числе, и при неблагоприятных внешних условиях), способность к образованию монолитной корки после остывания. Использование флюса показывает очень хорошие результаты, но усложняет сам процесс и подразумевает дополнительные расходы. MIG, TIG и MAG оказываются экономичнее и проще в исполнении.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

svarkalegko.com

Применяемое оборудование

Что такое MIG сварка мы рассмотрели выше. По сути происходящих процессов этот вид технологии можно описать как особым образом организованное плавление металлов, дополненное наличием специального защитного состава (инертного газа). Во время этого процесса используется специальное оборудование, которое его поддерживает, оснащает механизмами для полноценного проведения сварки.

Сварка МИГ МАГ осуществляется с использованием любых полуавтоматических систем, включая сложное инверторное оборудование. Наилучшим и подходящим вариантом для данной технологии является сварочный инвертор типа миг. При помощи него можно производить сваривание сталей всех марок, а также он прекрасно работает с разных цветных металлов.

Оборудование для дуговой сварки в защитных газах содержит в составе следующие важные компоненты:

• Источник постоянного или переменного тока (импульсный инвертор или обычный преобразователь);
• Баллон с защитным газом. Этот элемент должен быть оснащен редуктором;
• Набор шлангов и кабелей, которые требуются для подачи газового состава;
• Горелки с механизмом продвижения плавильного прутка.

В качестве плавящегося электрода применяется специальная проволока из алюминиевой основы, стали или других материалов. Она намотана на барабан и подается в область сваривания автоматически. Скорость подачи пропорциональна ее диаметру и току сваривания.

Во время сварочного процесса сварщик заносит горелку в область сваривания и нажимает рукоятку. При появлении дуги электродвигатель подает проволоку к области шва, а газ под давлением производит обдувание сварочной ванны и предотвращает попадание атмосферных газов в раскаленный металл, которые могут вызвать его окисление.

При проведении ММА сварки используется инертный газ, который выполняет функции покрытия обычного электрода. Но во время данной технологии защитная атмосфера поддается извне в уже готовом состоянии, она не образуется при сжигании покровных материалов, которые находятся вокруг стального стержня.

Несмотря на то, что используемый сварочный аппарат – полуавтомат MIG обладает большими размерами и тяжелым весом, он имеет целый ряд положительных качеств:

• Во время сваривания не происходит выделение ядовитых компонентов;
• Устройство обеспечивает легкое разжигание и удерживание дуги;
• Имеют минимальный расход проволоки;
• При помощи данных аппаратов можно легко сваривать тонкие листы.

Обратите внимание! Сварка в среде защитных газов MIG/MAG может работать при постоянном токе с обратной или прямой полярностью. Иногда может применяться синусоидальный ток

Все зависит от особенностей свариваемого металла.

Второй вид полуавтоматической сварки – MAG (metal active gas welding), этот процесс производится в среде углекислого газа. Весь процесс имеет такой же принцип как сварка MIG, но в баллон закачан углекислый газ, который намного дешевле инертного газа.

Однако его применение обладает некоторыми ограничениями – при помощи него можно производить сваривание легированные и низколегированные стали. Но при этом технология MAG обладает простым проведением, имеет широкий набор функций, которые делают процесс легким и удобным.

Полуавтоматический сварочный аппарат MIG/ MAG может работать в двух режимах – с инертным и углекислым газом. Устройство обладает широкими возможностями регулировки, он позволяет работать со сварочной проволокой, которая имеет любой диаметр. Часто применяется присадочный материал с диаметром 0,5-4 мм, подбор зависит от показателя толщины материала и его качеств.

Технология сварки MMA

ММА — Manual Metal Arc

— ручная дуговая сварка штучными (покрытыми) электродами. В советской технической литературе обычно использовалось сокращение РДС.

Сущность способа.

К электроду и свариваемому изделию для образования и поддержания сварочной дуги от источников сварочного тока подводится постоянный или переменный сварочный ток (рис. 1). Дуга расплавляет металлический стержень электрода, его покрытие и основной металл. Расплавляющийся металлический стержень электрода в виде отдельных капель, покрытых шлаком, переходит в сварочную ванну. В сварочной ванне электродный металл смешивается с расплавленным металлом изделия (основным металлом), а расплавленный шлак всплывает на поверхность.

Глубина, на которую расплавляется основной металл, называется глубиной проплавления. Она зависит от режима сварки (силы сварочного тока и диаметра электрода), пространственного положения сварки, скорости перемещения дуги по поверхности изделия (торцу электрода и дуге сообщают поступательное движение вдоль направления сварки и поперечные колебания), от конструкции сварного соединения, формы и размеров разделки свариваемых кромок и т.п. Размеры сварочной ванны зависят от режима сварки и обычно находятся в пределах: глубина до 7 мм, ширина 8 … 15 мм, длина 10 … 30 мм. Доля участия основного металла в формировании металла шва обычно составляет 15 … 35 %.

Расстояние от активного пятна на расплавленной поверхности электрода до другого активного пятна дуги на поверхности сварочной ванны называется длиной дуги. Расплавляющееся покрытие электрода образует вокруг дуги и над поверхностью сварочной ванны газовую атмосферу, которая, оттесняя воздух из зоны сварки, препятствует взаимодействиям его с расплавленным металлом. В газовой атмосфере присутствуют также пары основного и электродного металлов и легирующих элементов. Шлак, покрывая капли электродного металла и поверхность расплавленного металла сварочной ванны, способствует предохранению их от контакта с воздухом и участвует в металлургических взаимодействиях с расплавленным металлом.

Кристаллизация металла сварочной ванны по мере удаления дуги приводит к образованию шва, соединяющего свариваемые детали. При случайных обрывах дуги или при смене электродов кристаллизация металла сварочной ванны приводит к образованию сварочного кратера (углублению в шве, по форме напоминающему наружную поверхность сварочной ванны). Затвердевающий шлак образует на поверхности шва шлаковую корку.

Рис. 1 Ручная дуговая сварка металлическим электродом с покрытием(стрелкой указано направление сварки): 1 — металлический стержень; 2 — покрытие
электрода; 3 — газовая атмосфера дуги; 4 — сварочная ванна; 5 — затвердевший шлак; 6 — закристаллизовавшийся металл шва; 7 — основной металл; 8 — капли расплавленного электродного металла; 9 — глубина проплавления
Ввиду того что от токоподвода в электрододержателе сварочный ток протекает по металлическому стержню электрода, стержень разогревается. Этот разогрев тем больше, чем дольше протекание по стержню сварочного тока и чем больше величина последнего. Перед началом сварки металлический стержень имеет температуру окружающего воздуха, а к концу расплавления электрода температура повышается до 500 … 600 °С (при содержании в покрытии органических веществ — не выше 250 °С). Это приводит к тому, что скорость расплавления электрода (количество расплавленного электродного металла) в начале и конце различна. Изменяется и глубина проплавления основного металла ввиду изменения условий теплопередачи от дуги к основному металлу через прослойку жидкого металла в сварочной ванне. В результате изменяется соотношение долей электродного и основного металлов, участвующих в образовании металла шва, а значит, и состав и свойства металла шва, выполненного одним электродом. Это — один из недостатков ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

Зажигание и поддержание дуги.

Перед зажиганием (возбуждением) дуги следует установить необходимую силу сварочного тока, которая зависит от марки электрода, пространственного положения сварки, типа сварного соединения и др. Зажигать дугу можно двумя способами. При одном способе электрод приближают вертикально к поверхности изделия до касания металла и быстро отводят вверх на необходимую длину дуги. При другом — электродом вскользь «чиркают» по поверхности металла. Применение того или иного способа зажигания дуги зависит от условий сварки и от навыка сварщика.

Длина дуги зависит от марки и диаметра электрода, пространственного положения сварки, разделки свариваемых кромок и т.п. Увеличение длины дуги снижает качество наплавленного металла шва ввиду его интенсивного окисления и азотирования, увеличивает потери металла на угар и разбрызгивание, уменьшает глубину проплавления основного металла. Также ухудшается внешний вид шва.

Во время ведения процесса сварщик обычно перемещает электрод не менее чем в двух направлениях. Во-первых, он подает электрод вдоль его оси в дугу, поддерживая необходимую в зависимости от скорости плавления электрода длину дуги. Во-вторых, перемещает электрод в направлении наплавки или сварки для образования шва. В этом случае образуется узкий валик, ширина которого зависит от силы сварочного тока и скорости перемещения дуги по поверхности изделия. Узкие валики обычно накладывают при проваре корня шва, сварке тонких листов и тому подобных случаях.

При правильно выбранном диаметре электрода и силе сварочного тока скорость перемещения дуги имеет большое значение для качества шва. При повышенной скорости дуга расплавляет основной металл на малую глубину и возможно образование непроваров. При малой скорости вследствие чрезмерно большого ввода теплоты дуги в основной металл часто образуется прожог, и расплавленный металл вытекает из сварочной ванны. В некоторых случаях, например при сварке на спуск, образование под дугой жидкой прослойки из расплавленного электродного металла повышенной толщины, наоборот, может привести к образованию непроваров.

Иногда сварщику приходится перемещать электрод поперек шва, регулируя тем самым распределение теплоты дуги поперек шва для получения требуемых глубины проплавления основного металла и ширины шва. Глубина проплавления основного металла и формирование шва главным образом зависят от вида поперечных колебаний электрода, которые обычно совершают с постоянными частотой и амплитудой относительно оси шва (рис. 2). Траектория движения конца электрода зависит от пространственного положения сварки, разделки кромок и навыков сварщика. При сварке с поперечными колебаниями получают уширенный валик, форма проплавления зависит от траектории поперечных колебаний конца электрода, т.е. от условий ввода теплоты дуги в основной металл. По окончании сварки — обрыве дуги следует правильно заварить кратер.

Кратер является зоной с наибольшим количеством вредных примесей ввиду повышенной скорости кристаллизации металла, поэтому в нем наиболее вероятно образование трещин. По окончании сварки не следует обрывать дугу, резко отводя электрод от изделия.

Необходимо прекратить все перемещения электрода и медленно удлинять дугу до обрыва; расплавляющийся при этом электродный металл заполнит кратер. При сварке низкоуглеродистой стали кратер иногда выводят в сторону от шва — на основной металл. При случайных обрывах дуги или при смене электродов дугу возбуждают на еще не расплавленном основном металле перед кратером и затем проплавляют металл в кратере.

Рис. 2. Основные траектории движения конца электрода при ручной дуговой сварке уширенных валиков

В зависимости от протяженности шва, свойств свариваемого материала, требований к точности и качеству сварных соединений сварка швов выполняется различными способами. На рис. 3 представлены такие схемы сварки. Самое простое — это выполнение коротких швов.

Рис. 3. Виды швов

1 — однослойный шов; 2 — многопроходной шов; 3 — многослойный шов.

Осуществляется движение проход — от начала до конца шва. Если шов более длинный (назовем его швом средней длины), то сварка идет от средины к концам (обратноступенчатым способом). Если варится шов большой длины, то выполняться он может как обратноступенчатым способом, так и вразброс. Одна особенность — если применяется обратноступенчатый способ, то весь шов разбивается на небольшие участки (по 200 — 150 мм) и сварка на каждом участке ведется в направлении, обратном общему направлению сварки.

«Горка» или «каскад» применяются при выполнении швов конструкций, несущих большую нагрузку и конструкций значительной толщины. При толщинах в 20 — 25 мм возникают объемные напряжения и появляется опасность возникновения трещин. При сварке «горкой» сама зона сварки должна постоянно находиться в горячем состоянии, что очень важно для предупреждения появления трещин.

Разновидностью сварки «горкой» является сварка «каскадом».

При сварке, низкоуглеродистой стали каждый слой шва имеет толщину 3 — 5 мм в зависимости от сварочного тока. Например, при токе 100А дуга расплавляет металл на глубину около 1 мм, при этом металл нижнего слоя подвергается термической обработке на глубину 1 — 2 мм с образованием мелкозернистой структуры. При сварочном токе до 200А толщина наплавленного слоя возрастает до 4 мм, а термическая обработка нижнего слоя произойдет на глубине 2 — 3 мм.

Рис. 4. Схемы сварки.

1 — сварка проход; 2 — сварка от середины к краям; 3 — сварка обратноступенчатым способом; 4 — сварка блоками; 5 — сварка каскадом; 6 — сварка горкой

Чтобы получить мелкозернистую структуру корневого шва, надо нанести подварочный валик, использовав для этого электрод диаметром 3 мм при силе тока в 100А. Перед этим корневой шов должен быть хорошо зачищен. На верхний слой шва наносится отжигающий (декоративный) слой. Толщина такого слоя 1 — 2 мм. Этот слой можно получить электродом диаметром 5 — 6 мм при силе тока в 200 — 300 А.

Окончание шва. При окончании сварки, обрыве дуги в конце шва следует правильно заваривать кратер. Кратер является зоной с наибольшим количеством вредных примесей, поэтому в нем наиболее вероятно образование трещин. По окончании сварки не следует обрывать дугу, резко отводя электрод от изделия. Необходимо прекратить все перемещения электрода и медленно удлинять дугу до обрыва; расплавляющийся при этом электродный металл, заполнит кратер.

При сварке низкоуглеродистой стали кратер иногда выводят в сторону от шва — на основной металл. Если сваривают сталь, склонную к образованию закалочных структур, вывод кратера в сторону недопустим ввиду возможности образования трещин.

Режимы сварки стыковых соединений без скоса кромок

Примечание. Максимальные значения тока должны уточняться по паспорту электродов.

Режимы сварки стыковых соединений со скосом кромок

При сварке постоянным током обратной полярности глубина провара на 40- 50% больше, чем постоянным током прямой полярности, что объясняется различным количеством теплоты, выделяющейся на аноде и катоде. При сварке переменным током глубина провара на 15 — 20% меньше, чем при сварке постоянным током обратной полярности.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, а также от вида соединения и формы подготовленных кромок под сварку. При сварке встык листов стали толщиной до 4 мм в нижнем положении диаметр электрода обычно берется равным толщине сва­риваемого металла. При сварке стали большей толщины используют электроды диаметром 4 — 6 мм при условии обеспечения полного провара соединяемых деталей и правильного формирования шва.

Напряжение определяет, главным образом, ширину шва. На глубину провара напряжение оказывает весьма незначительное влияние. Если при увеличении напря­жения скорость сварки увеличить, ширина шва уменьшится.

Сила тока в основном зависит от диаметра электро­да, а также от длины его рабочей части, состава покрытия, положения сварки. Чем больше ток, тем выше производительность, т. е. больше наплавляется металла. Однако при чрезмерном для данного диаметра электрода токе электрод быстро нагревается выше допустимого предела, что приводит к снижению качества шва и повышенному разбрызгиванию. На рис 5. представлены схемы сварки стыковых швов навесу, на медной съемной подкладке, с предваритель­ным подварочным швом и на стальной Подкладке.

Рис 5. Сварка стыковочных швов.

1 — сварка шва «на весу»; 2 — сварка на медной подкладке (съемной); 3 — сварка на стальной остающейся подкладке; 4 — сварка с предварительным и подварочным швом.

Выполнение горизонтальных, вертикальных и потолочных швов требует определенных навыков так как существует очень большая вероятность вытекания расплавленного металла, падение капель. Чтобы этого не происходило, сварку надо производить очень короткой дугой. Кроме этого будут необходимы и поперечные колебания электрода.

Для того что бы удержать слой расплавленного металла в сварочной ванне нужно что бы сила поверхностного натяжения могла удержать массу наплавляемого материала. И чем меньше будет масса, тем больше вероятности, что она будет удержана данной силой (пленкой). Достичь этого можно следующим приемом: конец электрода надо периодически отводить в сторону от ванны, давая возможность расплавленному металлу частично закристаллизоваться. Далее применяется пониженный ток (на 10 или 20%) и электроды меньшего диаметра. Все это даст уменьшение ширины сварочного валика. Для потолочных швов оптимальными являются электроды с диаметром 4 мм, для горизонтальных (включая и вертикалъные) швов берутся электроды с диаметром 5 мм.

Потолочный шов.

Самый сложный из всех: Сварку выполняют периодическими короткими замыканиями конца электрода на сварочную ванну, во время которых металл сварочной ванны частично кристаллизуется, что уменьшает объем сварочной ванны. В то же время расплавленный электродный металл вносится в сварочную ванну. При удлинении дуги образуются подрезы. При сварке этих швов создаются неблагоприятные условия для выделения шлаков и газов из расплавленного металла сварочной ванны.

Рис. 6. Угол наклона электрода при сварке.

А — угол при вертикальной сварке; Б — угол при горизонтальной сварке; В — угол при потолочной сварке.

Вертикальный шов.

Может быть выполнен двумя способами — на спуск и на подъем. Предпочтительнее сварка на подъем. В этом случае нижележащий, уже частично закристаллизовавшийся металл удерживает находящийся выше расплавленный металл. При данном способе удобно проваривать корень шва и кромок. Объясняется это тем, что расплавленный металл с электрода будет стекать в сварочную ванну. Единственный недостаток данного способа — поверхность шва будет покрыта грубой чешуей. Сварка на спуск легче, но будет труднее получить качественный провар места соединения деталей. Дело в том, что расплавленный металл и шлак будут подтекать под дугу и удерживаться могут только силой поверхностного натяжения и силой действующей дуги. Но эти две силы могут быть недостаточными и расплавленный металл потечет.

Горизонтальный шов.

Более сложен в исполнении, чем вертикальный. Причина — стекание расплавленного металла из сварочной ванны на нижнюю кромку. В результате возможно образование подреза по верхней кромке. При сварке металла повышенной толщины обычно делают скос только одной верхней кромки, нижняя помогает удерживать расплавленный металл в сварочной ванне. Сварка горизонтальных угловых швов в нахлесточных соединениях не вызывает трудностей и по технике не отличается от сварки в нижнем положении.

Особенности использования аппаратов ММА

От сварщика при работе на аппаратах ММА требуется немалое мастерство, начиная от процесса зажигания дуги, до ее удержания и проводке по заданной траектории. Кроме того, необходимо проплавить металл на заданную глубину и ширину, при этом не прожечь его и не допустить непроваренных зон.
Намного проще для начинающих использовать сварочный инвертор MIG MMA — аппарат, в котором используется не штучный покрытый электрод, а специальная проволока, подающаяся в зону сварки в полуавтоматическом режиме. Сварщику достаточно нажать на гашетку держателя — проволока подается в зону сваривания со скоростью, пропорциональной силе тока. Сварщику остается только вести горелку вдоль траектории стыка.

Сварочный профессиональный аппарат MIG MMA — лучший выбор как для начинающего сварщика, так и для профессионала. Купить можно как трансформаторную, так и инверторную установку, в зависимости от потребностей мастера. Но, по общему мнению сварщиков, инверторы намного удобнее и проще в эксплуатации.

Приглашаем всех, имеющих опыт в сварке ММА, поделиться им в комментариях к статье. Нас и наших читателей интересуют все аспекты и тонкости работы с покрытыми электродами на бытовом и профессиональном уровне с точки зрения практиков.