Электрическая дуговая сварка

При электрической дуговой сварке нагрев метала осуществляется дугой. При устойчивом длительном протеканий тока через ионизированный газовый промежуток между двумя электродами, подсоединенными к соответствующему источнику питания, выделяется тепловая и световая энергия. Температура, развиваемая в дуге, может быть очень высокой, значительно превышающей температуру плавления различных конструкционных металлов. Дуговой разряд для сварки металлов плавлением применяется при различных формах его использования.

Рис. 1 Схемы дуговой сварки:

Сварка независимой дугой (рис. 1, а) осуществляется нагревом металла дугой, горящей между двумя, обычно неплавящимися (например, графитовыми) электродами 2 и 3, подключенными к различным полюсам источника электрической энергии 4, Свариваемое (нагреваемое) изделие 5 в электрическую цепь не включено. Дуга, горит независимо от свариваемого изделия. Когда нагретые газы стержня (столба) дуги контактируют с поверхностью металла, они его нагревают и при достаточной мощности дуги расплавляют. В этом случае дуга воздействует на свариваемый металл подобно газосварочному пламени, а сама операция сварки выполняется так же, как при газовой сварке плавлением. Сварка может выполняться как без добавочного присадочного металла, так и с применением присадки 6, подаваемой в дугу в виде прутка. Сварка независимой дугой практически применяется редко, за исключением одного из способов газоэлектрической сварки — атомноводородной.

Сварка неплавящимся электродом (рис. 1, б) выполняется, когда - свариваемое изделие 5 включено в цепь дуги / и является одним из ее полюсов 2. Второй полюс дуги. За счет тепла дуги изделие, а в ряде случаев и присадочный металл 6, расплавляются. Эффективность сварки при этом способе значительно выше, чем при-сварке независимой дугой при одинаковой электрической мощности дуги, потребляемой ею от источника 4.

Способ сварки неплавящимся электродом находит в настоящее время довольно широкое применение.

Сварка плавящимся электродом, (рис. 1, в) выполняется по такой же схеме, как и при неплавящемся электроде (изделие 5 включено в цепь и является одним из полюсов 2 дуги). Металлический электрод 3, интенсивно расплавляемый дугой, обеспечивает введение в сварочную ванну дополнительного (наплавленного) металла (вместо присадочного металла при газовой сварке и дуговой сварке независимой дугой и неплавящимся электродом).

Этот способ сварки является наиболее эффективным из рассмотренных способов сварки плавлением и в связи с этим имеет наибольшее распространение в промышленности при изготовлении и ремонте разнообразных металлических конструкций.

Сварка плавящимся электродом может выполняться:

а) открытой дугой, когда металл в области действия дуги не защищается от воздействия воздуха или защищается, от его воздействия специальными веществами (газообразующими, шлакообразующими), вносимыми с электродом, обычно в виде покрытия;

б) закрытой дугой, когда место горения дуги закрыто порошкообразным флюсом, расплавляющимся от тепла дуги и образующим шлак; в этом случае дуга не видна — она горит в пространстве, изолированном от окружающей атмосферы слоем шлака и нерасплавившегося порошкообразного флюса. Этот метод защиты дуги характерен для механизированной сварки — автоматической и полуавтоматической под слоем флюса;

в) дугой, защищенной от воздуха специальной газовой защитой, например углекислым газом, или инертными газами — аргоном, гелием. Этот способ обычно относят к газоэлектрическим способам сварки.

Газоэлектрическая сварка представляет собой либо "комбинацию газовой и дуговой сварки, либо дуговую сварку с дополнительным использованием различных газов.

Одним из процессов газоэлектрической сварки является простое совмещение действия газосварочного пламени и дуги плавящегося металлического электрода в одной сварочной зоне. Этот способ в настоящее время практического применения не имеет.