Проволока сварочная порошковая для полуавтоматов: подробно о видах и особенностях
Содержание
7.8 Сварочные станции для дуговой сварки металлическим газом (GMAW) и дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW)
7.8 Сварочные станции для дуговой сварки металлическим газом (GMAW) и дуговой сварки порошковой проволокой (FCAW)
Дуговая сварка металлическим газом и порошковая сварка в дуговой сварке используется проволока с непрерывной подачей. Проволока — это электрод. Непрерывно подаваемый электрод расплавляется дугой, которая зажигается между электродом и основным металлом. Расплавленная электродная проволока входит в сварной шов и становится присадочным металлом. Дуговая сварка металлическим газом и дуговая сварка с флюсовой проволокой являются полуавтоматическими сварочными процессами и часто автоматизированы или механизированы. Дуговая сварка металлическим газом использует защитный газ для защиты сварного шва и зоны сварки.
Процесс дуговой сварки с флюсовой проволокой (FCAW) используется только для сварки черных металлов и сплавов на основе никеля. Черные металлы — это те, в которых железо является основным элементом. Дуговая сварка флюсовой проволокой очень похожа на дуговую сварку металлическим газом. Отличие заключается в используемом металлическом электроде. Порошковая электродная проволока имеет трубчатую форму. Полая центральная часть электрода заполнена флюсом и легирующими элементами. В процессе FCAW сварной шов защищается от атмосферных загрязнений одним из двух способов.
|
Дуговая сварка с самозащитной проволокой (FCAW-S) защищает сварной шов газами, образующимися при испарении флюса внутри полого электрода под действием тепла дуги. См. Рисунок 7-29. Второй метод называется дуговой сваркой в среде защитных газов с флюсовой проволокой (FCAW-G). В этом методе в дополнение к испаряющемуся потоку в сердцевине электрода используется защитный газ из двуокиси углерода или комбинации аргона и двуокиси углерода. См. Рисунок 7-30. Дуговая сварка с флюсовой проволокой сочетает в себе преимущества дуговой сварки в среде защитного газа (SMAW), дуговой сварки под флюсом (SAW) и дуговой сварки в среде защитного газа (GMAW).
|
Рис. 7-29. На этом рисунке показан процесс дуговой сварки самозащитной проволокой с флюсовой проволокой. Рисунок 7-30. На этом изображении показан процесс дуговой сварки в среде защитного газа с флюсовой проволокой. |
К ним относятся: Дуговая сварка порошковой проволокой в среде защитного газа (FCAW-S) дает лучшие результаты, чем дуговая сварка порошковой проволокой в среде защитного газа (FCAW-G/GM), при наличии поперечного ветра.
Защитный газ для FCAW в среде защитного газа может быть нарушен или удален боковым ветром. Это приведет к некачественному сварному шву. Самозащитный процесс FCAW также предпочтителен для сварки в труднодоступных или труднодоступных местах. Поскольку нет защитного газа, нет и сопла, поэтому обзорность улучшается. Удлинение электрода может быть больше. Перемещение дуги в сторону от контактной трубки электрода позволяет сварщику лучше видеть соединение.
7.8.1 Станция дуговой сварки GMAW
Дуговая сварка металлическим газом (GMAW) использует оборудование, указанное в следующем столбце, для выполнения сварного шва. Станция дуговой сварки в среде защитных газов с флюсовой проволокой использует точно такое же оборудование. В процессе GMAW в сварной шов подается непрерывный проволочный электрод. Когда электрод плавится, он также плавит основной металл, образуя сварной шов.
Стандартный комплект GMAW включает следующее оборудование и материалы:
- Источник питания для дуговой сварки постоянным напряжением постоянного тока.
- Механизм подачи электродной проволоки.
- Баллоны с защитным газом.
- Газовый регулятор.
- Расходомер защитного газа.
- Защитный газ, шланги и фитинги для охлаждающей жидкости, а также провода электрода и заготовки.
- Сварочный пистолет GMAW.
- Электродная проволока.
Дополнительное оборудование:
- Система охлаждения. См. Рисунок 7-10.
- Пульты дистанционного управления.
- Кабина, стол и система вентиляции.
Рисунок 7-31 представляет собой схематический чертеж оборудования GMAW. Комплексная станция будет включать камеру дуговой сварки, систему вентиляции и сварочный стол.
Рисунок 7-31. Схема установки комбинированной ручной и автоматической газовой дуговой сварки металлическим электродом. Автогорелка используется для автоматической сварки. Заменяется ручным пистолетом для полуавтоматической сварки.
7.
8.2 Станция дуговой сварки FCAW
Оборудование, необходимое для установки дуговой сварки порошковой проволокой в среде защитного газа, идентично оборудованию, используемому для дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа. Поскольку оборудование идентично, одно и то же оборудование может использоваться для обоих процессов. При дуговой сварке самозащитной порошковой проволокой используется другая горелка и не используется какое-либо оборудование с защитным газом. Для сварочных станций FCAW требуется следующее оборудование:
- Источник постоянного напряжения для дуговой сварки постоянным током.
- Механизм подачи электродной проволоки.
- Баллоны с защитным газом*.
- Газовый регулятор*.
- Расходомер защитного газа*.
- Шланги и фитинги для защитного газа и охлаждающей жидкости*.
- Провод электрода и провод заготовки.
- Сварочный пистолет FCAW или GMAW (для FCAW-G/GM).
- Металлическая электродная проволока с флюсовой сердцевиной.
*Элемент не требуется при использовании самозащитного процесса FCAW.
Дополнительное оборудование:
- Система охлаждения.
- Пульты дистанционного управления.
- Кабина, стол и система вентиляции.
Защитный газ используется в процессе FCAW в среде защитного газа. Поэтому требуются баллоны с защитным газом, регуляторы, расходомеры, манометры и шланги. При использовании самозащитных проволочных электродов FCAW ни одно из оборудования для защитного газа, обозначенное выше звездочкой (*), не требуется. Кроме того, при самозащитной сварке FCAW нет необходимости в газовом сопле на сварочном пистолете. Пистолет, используемый для самозащитного FCAW, имеет другую конструкцию. Сравните пистолет для самозащитной сварки FCAW на Рисунке 7-32 с пистолетом, предназначенным для газозащитной сварки FCAW и GMAW на Рисунке 7-33.
Пистолет для самозащитной FCAW может иметь воздушное или водяное охлаждение.
Пистолеты с воздушным охлаждением обычно используются при силе тока до 200 А. Пистолеты с водяным охлаждением применяются при использовании токов более 200А. Водяное охлаждение также используется в пистолетах, работающих в 100% рабочем цикле.
Электроды для дуговой сварки с флюсовой сердцевиной
имеют трубчатую форму и легко сплющиваются. Ведущие колеса проволоки, используемые для FCAW, обычно имеют накатку для надежного захвата, но не сдавливания трубчатых электродов. Эти приводные колеса должны быть тщательно отрегулированы, чтобы проволока могла двигаться, но не сплющиваться.
|
Рисунок 7-32. Механизм подачи проволоки GMAW или FCAW. Пистолет FCAW прилагается. Обратите внимание, что сопло не требуется, если только не используется защитный газ. (Миллер Электрик Мфг. Ко.) |
Рисунок 7-33. Источник питания постоянного напряжения (cv) трансформаторно-выпрямительного типа для GMAW. (Братья Хобарт Ко.) |
Оборудование для дуговой сварки порошковой проволокой
Дуговая сварка порошковой проволокой — это разновидность дуговой сварки металлическим электродом в среде защитного газа (GMAW).
Фактически, единственная особенность, которая отличает его от GMAW, — это порошковая проволока, которая используется как наполнитель, а также как электрод. Как следует из названия, порошковая проволока с сердечником с флюсом. Это трубчатый электрод с металлической оболочкой, окружающей столб флюса по всей длине проволоки.
Наличие флюса улучшает действие дуги, улучшает эффективность наплавки, внешний вид валика и механические свойства сварного шва. Кроме того, при высоких токах дуга более ровная и стабильная по сравнению с использованием присадочной проволоки большого диаметра в GMAW. Однако из-за наличия флюса образуется некоторое количество дыма и брызг, а на поверхности затвердевшего металла шва образуется слой шлака, который должен быть удален сварщиком.
Флюс обеспечивает защиту от электрической дуги. Иногда в дополнение к защите от флюса также используется внешний защитный газ.
На приведенной ниже диаграмме показан процесс сварки FCAW.
Проволока непрерывно подается с помощью механизированного устройства подачи проволоки в FCAW.
Общее оборудование для FCAW просто по конструкции и понятно. В этой статье рассматриваются некоторые компоненты оборудования FCAW.
Оборудование
Источник питания
Устройство подачи проволоки
Сварочный пистолет
Кабели для дуговой сварки с флюсовой сердцевиной
Смотрите также:
Оборудование
Основная компоновка оборудования, используемого для дуговой сварки порошковой проволокой, такая же, как и для дуговой сварки металлическим газом. Основными компонентами оборудования являются источник питания, устройство подачи проволоки, сварочная горелка, сварочные кабели для подачи тока от машины к горелке и элементы управления для фиксации параметров сварки.
Как упоминалось выше, иногда в дополнение к защите от флюса используется защитный газ. В этом случае также необходимо предусмотреть меры по газовой защите.
В этом случае используются газовые баллоны и дополнительные сварочные кабели для подачи газа. Сварочный пистолет также отличается при использовании защитного газа.
Базовое оборудование в FCAW описано выше. При машинной сварке и автоматической сварке добавляются многие аксессуары, такие как повторители шва, устройства движения и т. д.
На следующем рисунке показано расположение различных компонентов оборудования для дуговой сварки с флюсовой проволокой. Это цифра для полуавтоматического режима сварки.
Источник питания
Источник питания подает электроэнергию для сварки. Амперметр и вольтметр на машине отображают ток и напряжение, подаваемые машиной. Источник питания может работать от однофазного или трехфазного ввода с частотой питания 50 или 60 Гц. Рабочий цикл варьируется от бренда к бренду. Большинство машин имеют рабочий цикл 60%. Это означает, что машина может непрерывно сваривать каждые 6 минут из 10.
Сила тока источников питания FCAW обычно выше, чем у источников питания GMAW.
Это связано с тем, что fcaw иногда выполняется с более высокими сварочными токами. Помимо этого, мало что отличает источник питания gmaw-машины от fcaw-машины.
Источники питания постоянного тока постоянного напряжения обычно рекомендуются для FCAW. Используются как трансформаторно-выпрямительные, так и генераторные источники питания.
Тип генератора обычно используется в полевых условиях. Мощность вырабатывается двигателем внутреннего сгорания, работающим на дизельном или бензиновом топливе. Эти машины обеспечивают более стабильную дугу. Но поскольку на машине имеется много движущихся частей, работа более шумная, неэкономичная, помимо загрязнения окружающей среды двигателем внутреннего сгорания. Кроме того, такие источники питания требуют большего обслуживания.
Машины FCAW обычно используют постоянный ток. Используются как DCEP (положительный электрод постоянного тока), так и DCEN (отрицательный электрод постоянного тока). DCEP чаще используется для процесса FCAW в среде защитного газа.
Устройство подачи проволоки
Устройство подачи проволоки вытягивает проволоку из катушки, установленной на барабане, и подает ее к сварочному пистолету. Механизм подачи проволоки приводится в движение двигателем, который получает питание от источника питания. Как правило, для FCAW используются механизмы подачи проволоки с постоянной скоростью, хотя также используются механизмы подачи проволоки с регулируемой скоростью. Выбор зависит от приложения.
Устройство подачи с постоянной скоростью, как ясно из названия, подает проволоку с постоянной скоростью. Этот тип используется для источников питания постоянного напряжения. В фидерах с регулируемой скоростью датчик определяет изменение длины дуги. Датчики влияют на изменение скорости подачи проволоки в зависимости от изменения длины дуги.
На следующем рисунке показано устройство подачи проволоки в оборудовании fcaw.
Сварочный пистолет
Сварочный пистолет держится сварщиком в руке (при полуавтоматической сварке).
С одного конца пушки он получает ток, проволоку и защитный газ. Контактный наконечник в пистолете передает ток на провод. На другом конце из пушки выходит провод под напряжением и защитный газ.
Пистолет нагревается из-за тепла дуги. Поэтому его необходимо охлаждать либо воздухом, либо водой. В пушках с воздушным охлаждением охлаждение обеспечивается окружающим воздухом. Защитный газ, проходящий через пистолет, также обеспечивает некоторый охлаждающий эффект. Эти горелки подходят для использования при относительно низких сварочных токах (< 500 ампер). С пистолетами с воздушным охлаждением легче обращаться и манипулировать, так как они легче по сравнению с пистолетами с водяным охлаждением.
Пистолеты с водяным охлаждением необходимы при высоком сварочном токе (> 500 ампер) и быстром нагреве горелки. В этих пистолетах вокруг пистолета предусмотрены водоводы, по которым циркулирует охлаждающая вода, поддерживающая охлаждение пистолета.
Кабели для дуговой сварки с флюсовой проволокой
Сварочные кабели передают ток от источника питания к сварочной горелке.
Внутри кабели имеют толстые медные жилы, намотанные вместе, как проводник тока. Эти нити состоят из сотен тонких медных проволок, намотанных друг на друга. Медь используется из-за ее превосходной электропроводности.
Медные жилы заключены в изолированный кожух из резины. Резиновый корпус может быть изготовлен из натурального каучука или синтетического каучука.
Один из кабелей начинается от источника питания и подходит к сварочному пистолету. Этот кабель подает питание на пистолет, поэтому его также называют электродным проводом. При полуавтоматической сварке по этому кабелю также подается защитный газ и присадочная проволока. Итак, по общему трубопроводу к пистолету передаются три вещи: присадочная проволока, защитный газ и электрический ток. При машинной или автоматической сварке провод электрода обычно отделен от подачи проволоки и защитного газа.
Другой кабель соединяет источник питания непосредственно с заготовкой. Этот кабель также называется заземляющим проводом и подключается к заготовке через зажимы.
