Автоматическая сварка

Практически каждый человек хотя бы примерно знает о том, что такое сварка. Однако в большинстве случаев, в голове возникает образ человека в сварочной маске и с инструментов руках. Однако ручная сварка это ещё не все, современные технологии позволяют полностью автоматизировать процесс сварки. Использование автоматической сварки происходит в различных промышленностях. Ценится данный способ за свою простоту, скорость работы, высокое качество результата и долгим сроком эксплуатации шва. Чаще всего, для достижения наилучшего качества шва, применяют флюс.

Сварка флюсом в автоматическом режиме, по большинству мнений, является лучшей разновидностью автоматической сварки. Этим и обусловлена её популярность применения на различных производствах. Также, понятие автоматическая сварка под флюсом часто называют электродуговой сваркой под флюсом.

Весь процесс происходит следующим образом. Под воздействием электрического тока дуга раскаляется до высоких температур, вследствие чего она начинает гореть. Пламя направляется на то место, в котором находится сварочный электрод и плавит его. Электроды располагаются в месте будущего сварочного шва, он находится между торцами двух свариваемых деталей, на расстоянии от 5 до 20 миллиметров.

Пламя сварки, должно быть направлено строго на место будущего сварочного шва используется программирование действий, если же автоматическое прицеливание осуществить не возможно, в этом случае сварочная дуга направляется механическим способом.

Пламя нагревает металл, а вместе с ним и флюс, который при плавлении образует прочную эластичную плёнку, её задачей является создать барьер от воздуха.

Плюсы и минусы сварки под флюсом

Любой процесс всегда имеет свои преимущества и недостатки. Автоматическая сварка под флюсом не исключение. Отличительной чертой данного способа сварки является его высокая экономичность, дело в том, что количество флюса, для отличного итогового результата, нужно совсем немного. Следовательно, автоматическая сварка под флюсом позволяет значительно экономить материал, причём это абсолютно никак не будет сказываться на качестве шва.

Экономить флюс позволяет специальная конструкция сварочного аппарата, которая обеспечивает отличную тягу для сцепки даже материалов высокой плотности. Также шов покрывается тончайшим слоем шлака, который также положительно влияет на физически характеристики соединения. Именно поэтому автоматическая и полуавтоматическая сварка под флюсом очень часто используется для сварки труб.

Преимущества использования автоматической сварки:

Человек, который никогда не встречался с автоматической сваркой, может подумать, что в её использовании есть только плюсы. Однако это не так. Данный способ имеет несколько недостатков:

Исходя из вышеуказанной информации, можно понять, что данный метод сварки применяется в основном только на различных промышленных предприятиях, использование этого способа в быту связано с определёнными трудностями. Данный способ соединения позволяет сваривать как однородные металлы, так и разнородные, толщина свариваемого материала может принимать значения от 1 до 150 мм.

Что нужно для обеспечения процесса автоматической сварки?

Для сварки металлов используется специализированной оборудование, которое называется сварочный аппарат. На данный момент существует большое количество его модификаций, каждая из них отличается друг от друга по техническим характеристикам и каждая лучше, чем другая подходит для выполнения тех или иных операций.

Например, имеются такие модификации автоматического сварочного аппарата, в устройстве которого реализована постоянная подача сварочной проволоки. Сварка с использованием такого агрегата позволяет повысить уровень производительности на максимальный уровень, потому что с его помощью можно очень быстро создать однородную массу и создать высококачественное соединение.

Также имеются модификации, способные полностью в автоматическом режиме регулировать абсолютно все параметры без исключения. Многие люди считают агрегаты такого типа самыми лучшими, однако это не так, все связано со сложностью технической настройки аппарата. Большое количество программ требует настройки, и только после её выполнения аппарат сможет осуществлять свою деятельность без дополнительного участия кого-либо или чего-либо. Поэтому данную модификацию сварочного аппарата используют только профессионалы своего дела, любителям и новичкам будет очень сложно разобраться во всех тонкостях настройки.

Любые сварочные головки оснащены режимом восстановления, он выполняется в том случае, если они вращаются равномерно, а длина дуги меняет свой размер. Весь процесс является зависимым от плавления электродов, который возникает из-за автоматической регулировки длины дуги.

Важно знать: увеличение размеров зазора напрямую ведёт за собой повышенную подачу напряжения, это влияет на изменение силы тока требуемого для выполнения сварки.

Автоматический сварочный аппарат имеет ещё одну особенность. В том случае, когда сварочная дуга изменяет свой размер, уровень подачи тока и скорость плавления увеличиваются. Естественно, что обычная бытовая розетка не подойдёт, для выполнения этой функции нужно использовать элемент с жёсткой вольт-амперной характеристикой.

А если уровень скорости подачи электродов под сварочную дугу уменьшить, то сварочные головки, оснащённые автоматическим регулятором напряжения, повлияют на размер дуги. Уровень напряжения в любом случае повысится обратно, однако чтобы это осуществилось нужно использовать элемент питания с уменьшающейся вольт-амперной характеристикой.

Все сварочные аппараты отличаются не только своими техническими параметрами, но и настройкой. Для различных модификаций она может существенно изменяться. Если излагать простыми словами, человеку приходится самостоятельно изменять силу тока и напряжение, подающееся на дугу.

В агрегатах, которые работают на неизменной скорости подачи, требуется подбирать значение напряжения и тока, подходящее для сварки любых типов материала. Настройка дугового напряжения побирается опытным путём.

В заключение

Любая модификация автоматического сварочного аппарата имеет свою уникальную конструкцию. Раньше считалось, что тип конструкции создаёт производитель, однако со временем были созданы стандарты ГОСТ на сварку, которым необходимо следовать. Их создание позволило сделать конструкцию сварочных аппаратов от разных производителей похожими друг на друга.

Виды, плюсы и минусы автоматической сварки

Автоматическая сварка может обеспечить большой прирост производительности и прибыльности. Сварка является, пожалуй, наиболее сложным производственным процессом и часто наименее понятным. Удивительное количество компаний тратят миллионы долларов для автоматизации сборки, игнорируя при этом процесс сварки. Ручная сварка по-прежнему лучший процесс для многих соединений. Тем не менее, многие сборщики внедряют автоматизированные сварочные системы для повышения качества, производительности и рентабельности.

Сварочные автоматизации могут быть разбиты на две основные категории: полуавтоматические и полностью автоматические. В полуавтоматической сварке, оператор вручную загружает части в сварке арматуры. Контроллер сварных работ держит процесс сварки под контролем. После завершения сварки, оператор снимает деталь и процесс начинается снова.

В полностью автоматической сварке, пользовательские машины или ряд других машин, выполняют сварку, контролируют качество соединения и выгрузки готового продукта. Дополнительный и выходной контроль качества продукции также могут быть разработаны в машину в случае необходимости. В зависимости от операции, оператор машины может быть необходимым.

Наибольшая выгода от автоматизации, если качество или функции сварного шва являются критическим, если повторяющиеся сварных швов должны быть сделаны из одинаковых частей, или если части накопили значительную ценность перед сваркой. Отличными кандидатами для автоматизации являются: батареи, конденсаторные банки, соленоиды, датчики, преобразователи, реле, элементы ламп, топливные фильтры, термосы, медицинские компоненты, ядерные устройства, трансформаторы, клапана элементов и компонентов подушек безопасности. Компании, которые собирают продукты в ограниченном количестве, требующие точных сварных швов могут извлечь выгоду из полуавтоматической системы, где не нужно полностью автоматизированных систем.

Преимущества автоматизированной сварки

Автоматизированные системы сварки предлагают четыре основных преимущества: улучшенное качество сварного шва, увеличение производства, снижение отходов и снижение переменных затрат труда.

Качество сварного шва состоит из двух факторов: целостность сварного шва и повторяемость. Автоматизированные системы сварки обеспечивают целостности сварных швов через электронные контроллеры процесса сварки. Объединение механизированных частей факела с электронным датчиком съема параметров сварки приводит к повышению качества сварного шва. Это обеспечивает мгновенный контроль качества. Кроме того, поскольку сварка производится только один раз, дефекты хорошо видны. Люди, как правило, сглаживают ошибки, скрывая отсутствие проникновения или возможного недостатка сварки. В некоторых случаях, испытания на герметичность и системы технического зрения могут быть интегрированы в полностью автоматизированные системы для обеспечения дополнительного контроля качества.

Повторяемость является функцией качества контроллера процесса сварки и инженерного аппарата движения. Механизированная сварка обеспечивает повторяемость параметров входа и выхода.

Полуавтоматические и полностью автоматические системы увеличивают объем производства за счет исключения человеческого фактора из процесса сварки. С минимальными затратами времени установки и высокой скоростью сварки, механизированная система сварки может легко обогнать квалифицированного сварщика.

Автоматизация горелки или части ее движения и размещения, уменьшает вероятность человеческой ошибки. Она имеет место только тогда, когда все требования будут удовлетворены. При ручной сварке, дефекты сварных швов часто увеличиваются, когда сварщики утомляются. В зависимости от назначения сварки, происходит значительная экономия лома, что само по себе может оправдать покупку автоматизированная система сварки. Автоматизация также должна свести к минимуму риск доставки некачественной продукции клиенту.

Ролик демонстрирует универсальную систему автоматизированной сварки труб

Опора на человека сварщика может значительно увеличить трудовые затраты производителя. При планировании затрат на рабочую силу.

Производительность полуавтоматической системы, как правило, в два раза выше производительности квалифицированного сварщика. Полностью автоматическая система может быть построена с двумя позиционерами сварки, на автоматизированном трансфере. Такая система может загружать и выгружать частей на одной из станций во время сварки происходит на другой. Таким образом, полностью автоматическая система может работать в четырех раза быстрей полуавтоматической системы, или восемь раз быстрей квалифицированного сварщика.

Профессиональные издержки также являются значительными. Если временно отсутствует необходимость в квалифицированных сварщиках, переменные затраты компании усилится. Восемь часов производственного времени теряется. Наличие квалифицированной рабочей силы для ручной дуговой сварки могут также создавать проблемы. С другой стороны, операторы машины более доступны, чем квалифицированная рабочая сила.

Несмотря на все преимущества, автоматизация сварочных систем сопровождается некоторыми недостатками:

Автоматизированные системы сварки требует высоких начальных инвестиций, чем ручные системы. Современный аппарат ручной сварки стоит менее $ 5000, полуавтоматические системы часто начинаются около $ 30.000. Заказ полностью автоматизированных сварочных систем требуют бюджет от $ 175,000 до $ 250,000 для сдачи под ключ.

Гибкость также является проблемой. Гибкость машины имеет обратную зависимость от степени автоматизации. В то время как сварщик может легко перемещаться из одной части в другую, специализированное сварочное оборудование и системы могут удовлетворить только выделенный нишу в производственном процессе.

При переходе от трудоемких к капиталоемким процессам, компании должны принять и строго следовать профилактическим программам технического обслуживания. Опираться на одну машину, чтобы сделать работу восьми сварщиков, это как размещение всех своих яиц в одну корзину. В то время как рост производительности и рентабельности может быть выдающимся, необходимо соблюдать программу профилактического и технического обслуживания, чтобы свести к минимуму риск дорогостоящих простоев. В зависимости от сложности системы, программы технического обслуживания должны включать в себя чистку и смазку машины, калибровку, контроля питания и замены расходных материалов.

Реализация автоматизированной системы сварки требует более длительного срока для достижения полномасштабного производства. Если компания должна начать сварку частей сразу, ручные машины могут быть куплены и внедрены в течение нескольких дней или часов. Доставка полуавтоматов может занять от 4 до 8 недель. Доставка и сборка полностью автоматизированных системы занимает, по крайней мере, 20 недель. Долгосрочные преимущества автоматизированных сварочных систем часто перевешивают первоначальные затраты на них.

Читайте также:  Для дома с подвалом

Прежде чем инвестировать крупные суммы в автоматизацию, монтажники должны рассмотреть жизненный цикл продукта. Большинство продуктов следуют предсказуемой тенденции внедрение, рост, зрелость и упадок. С другой стороны, спрос на элементы подушки безопасности и автомобильные датчики излучения, вероятно, останется сильным в течение многих лет.

Решение для автоматизации

Клиенты требуют высококачественных продуктов, внедрение автоматизированной системы сварки может определить, является ли компания конкурентоспособной. Чтобы избежать ошибок на этом пути, монтажникам необходимо создать стратегию и следовать ей.

Во-первых, монтажники должны определить точные цели проекта. Что конкретно должно быть улучшено, ускорится или измениться с помощью автоматизированной сварки? Следующие вопросы могут помочь сборщикам разобраться в этом:

Имеет функцию частично зависеть от высокого качества сварного шва? Каковы последствия, если конечный потребитель получает или использует неисправную деталь?

Какой уровень автоматизированной системы сварке производственной системы себя оправдывает?

Какие металлы участвуют? Они поддаются автоматизации?

Каков бюджет, выделенный для автоматизации сварки?

Как только сборщики ответили на эти вопросы, то следующим шагом является тщательное исследование автоматизации поставщиков. Поставщик должен иметь навыки в технологии сварки и автоматизации. Всякий раз, когда возможно, монтажники должны связываться с предыдущими клиентами поставщика, который может быть вовлечен в подобный процесс производства.

Перед покупкой любой системы, монтажники должны попросить поставщика предоставить образцы сварных швов с использованием стандартных частей производства. Материал свариваемость, совместные качество кромки и отделка имеют решающее значение для успеха применения сварки. Сварка частей образца может подтвердить параметры, такие как качество исходных материалов, и др. Примеры сварных швов будут также отображать качество сварного шва с помощью автоматизированной системы и генерировать приближенные скорости сварки оценить мощность системы.

Типичные режимы автоматической сварки под флюсом стыковых швов на флюсовой подушке без разделки кромок с обязательным зазором

Преимущества автоматической сварки

На поточном производстве сварочный автомат полностью заменяет опытного сварщика. С большой производительностью, без участия человека обеспечивает точное соединение деталей. Автоматическая сварка – полностью механизированная технология.

Аппарат самостоятельно поддерживает стабильное горение дуги, подает присадочную проволоку. Процесс происходит в закрытом корпусе. Оператор не подвергается воздействию вредных факторов. Автоматы-сварщики способны работать без перерывов и выходных. После программирования процедура сварки полностью контролируется в автоматическом режиме. При ускоренном процессе получаются качественные швы.

Сущность автоматической сварки

Процедуру автоматизации сварки по электродуговой технологии условно делят на несколько операций:

При этом автомат контролирует:

Автоматы различаются по:

При таком разнообразии аппаратов сущность процесса одинаковая.

Благодаря автоматическим установкам производителям удалось увеличить производительность и качество сварных соединений.

Виды сварочных автоматов

Исходя из функционала, в любом оборудовании с автоматической сваркой должны быть базовые элементы:

Все эти части собраны в едином корпусе. Необходимо предусмотреть стол для укладки заготовок. Устройство формирует шов за счет взаимного движения ванны расплава и головки. Одни из элементов закреплен жестко, другой подвижен. Разработано два типа автоматов:

Саморегулирование происходит за счет удлинения дуги для снижения ампеража рабочего тока. Соответственно, при короткой дуге сила тока возрастает. Если преобразованный сигнал об изменении электродуги передавать на механизм вращения роликов, корректируется скорость подачи проволоки. В автоматах в постоянном режиме регулируется ампераж и вольтаж. Величина напряжения устанавливается на пульте управления, ток регулируется по внешним характеристикам источника питания.

Сварочный трактор

Первые установки для автоматической сварки создавались в годы СССР для тяжелого машиностроения. Электропривод одновременно подает крутящий момент на механизм подачи проволоки и ходовую часть аппарата. Дополнительно монтируется бункер для подачи флюса, бобина для проволоки. Головка с тугоплавким электродом закреплена стационарно в нижней части трактора, вблизи оси, проходящей по центру тяжести сварочного устройства.

Автомат устойчиво движется по свариваемой поверхности или рельсовым направляющим. Устройство применяется для изготовления и ремонта габаритных емкостей, демонстрирует высокую производительность.

Подвесное оборудование

Сварочные автоматы выпускают двух типов:

Первые применяются для соединения труб или других вращающихся вокруг оси заготовок. Самоходные нужны для формирования длинных швов. Область применения подобных автоматов обширна, например изготовление сварного проката или наплавка крупногабаритных деталей. Подвесное оборудование используется в робототехнике, оснащается манипуляторами.

Продвигаясь по заданной траектории на недоступных человеку скоростях, автоматическая сварка обеспечивает достойный уровень качества сварных соединений.

Используются для однослойной или многослойной сварки деталей различной толщины с разделкой кромок или без, внахлест или встык. Автоматы выполняют угловые, кольцевые прямые швы.

Технология автоматической сварки

Главный узел аппарата – токопроводящая сварочная головка. Осуществляется подача:

Автоматическая сварка чаще производится с использованием присадочной проволоки, закрепляемой на бобине или катушке. За счет роликовой системы устанавливается траектория движения, скоростной режим. Предварительно присадка выпрямляется, затем поступает в направляющий мундштук, который в процессе работы размещается над рабочей зоной.

Автоматическим сварочным аппаратом дуга формируется по тому же принципу, что у ручного – при замыкании электрода на поверхности детали происходит пробой заряда. Контакт и электродуга расположены так, что присадка выполняет функцию короткого плавящегося электрода. За счет непрерывной подачи проволоки длина токопроводящего отрезка остается неизменной.

Сварочная зона обширная, зависит от марки оборудования. При правильной настройке не возникает перегрева металла или мундштука. Инверторный источник питания способен зажигать дугу без контакта дуги и заготовки. Когда длина электродуги фиксированная, исчезает риск залипания электрода при коротком залипании по капле. Металл стабильно поступает в ванну расплава. При падении капли проволока на холостом ходу движется назад, увеличивая дистанционный разрыв, необходимый для поддержания электроразряда. Вручную подобную стабильную работу обеспечить невозможно.

Преимущества и недостатки

Визуально швы по автоматической технологии намного ровнее, чем ручной. Сварка автомат обладает другими достоинствами:

  1. Перед ручной дуговой, сварочное оборудование необходимо долго настраивать, регулировать параметры тока, напряжения. Использование электронных систем ускоряет настроечный процесс.
  2. Производительность автоматов в разы выше, чем у бригады сварщиков. Не нужны перерывы на отдых, качество не зависит от профессионализма.
  3. Снижается объем отходов. Количество испорченных деталей зависит от правильности настройки аппаратов, а не от человеческого фактора.
  4. Стабильный сварочный шов. Сварка автоматами ценится за аккуратные ровные шовные валики одинаковой высоты без разрывов и наплывов.
  5. Экономичность: расход проволоки ограниченный, меньше энергопотерь из-за разбрызгивания, угара.
  6. Возможность варить металл:

Теперь о недостатках сварки автоматом:

По этим причинам сварочные автоустройства не могут полноценно заменить сварщиков.

Виды, плюсы и минусы автоматической сварки

Автоматическая сварка – высокотехнологичный процесс, который характеризуется самостоятельным образованием и поддержанием дуги. Мы расскажем об особенностях работы оборудования, их видах, и главных отличиях от автоматической сварки.

Автоматическая сварка – высшая степень механизации электродуговой сварки. Сварка автомат характеризуется самостоятельным образованием и поддержанием дуги. Система управления контролирует скорость и дозировку подачи расходных материалов, а также направление движения дуги. В этом состоит главное отличие от полуавтоматической технологии.

Что такое сварка-автомат, отличия от полуавтомата

Благодаря полному контролю сварочного процесса автоматическая сварка получила наибольшее распространение на предприятиях, специализирующихся на массовом производстве. По своей сути сварка-автомат – это сочетание электромеханического оборудования с электронным управлением, среди которых важнейшей деталью является сварочная головка. С ее помощью происходит подача расходных материалов в область соединения, производится дуговая сварка, резка или напыление, осуществляется контроль над сварочным процессом и своевременностью его остановки.

Дополнительная информация. По своей конструкции головки делят на два типа: подвесные и самоходные. Первые отличаются отсутствием устройства для перемещения головки. Поэтому движение дуги происходит за счет передвижения соединяемых элементов. Самоходная головка способна самостоятельно перемещаться над зоной сварки с помощью специальных приводов.

На самом деле разница между технологиями несущественна. Степень механизации процесса – вот чем отличается автомат от полуавтомата. Относительная простота конструкции выгодно отличает полуавтоматические сварочные аппараты. Они оборудованы автоматическим устройством подачи сварочной проволоки на электродный держатель через гибкий рукав. Сварщик осуществляет управление за движением дуги, направляя ее в нужную сторону.

Таким образом, технология, при которой проволока подается в автоматическом режиме, а дуга перемещается оператором, получила название полуавтоматической.

Виды автоматических аппаратов

  1. Тракторного типа. Для работ под слоем флюса или в среде защитных газов.
  2. Подвесной сварочный автомат. Для работы в среде защитных газов.
  3. Многодуговой аппарат. Существуют модификации как тракторного, так и подвесного исполнения.

Тракторный тип

Первый тип аппаратов был разработан и выпущен в СССР. Требования к конструкции регламентированы ГОСТ 8213-69. Широко применяется в тяжелой промышленности.

В качестве примера рассмотрим устройство одномоторного трактора типа ТС-17-Р. Как следует из названия, трактор имеет только один электродвигатель. Он разработан для выполнения работ под слоем флюса при сварке различных стыковых швов. При этом минимальный радиус кольцевых швов составляет 600 мм.

С помощью электродвигателя приводятся в движение ходовой механизм, а также устройство подачи проволоки. Все три элемента имеют общий корпус, который является несущей конструкцией трактора. Он служит опорой прочим механизмам: загрузочному бункеру для флюса, барабану с проволокой и управляющему блоку.

Электрод располагается вблизи вертикальной оси, которая проходит через центр тяжести. Данная особенность позволяет производить работы внутри емкостей: низкое расположение центра тяжести обеспечивает повышенную устойчивость.

Подвесной сварочный аппарат

  1. Подающее устройство.
  2. Приводной суппорт.
  3. Механизм вертикального передвижения.
  4. Флюсовый бункер.
  5. Проволочный барабан.
  6. Блок управления.

Подвесное оборудование разделяют на стационарные и самоходные агрегаты.

Стационарные устройства отличаются тем, что перед началом работ их устанавливают на выбранное место и не перемещают до окончания работ. Основная сфера применения – соединение труб. Самоходные аппараты оснащены тележкой для перемещения по рабочей площадке. Отличаются способностью к созданию неразъемных соединений значительной длины.

Принцип и технология выполнения работ

Она обеспечивает подачу сварочной проволоки либо прочих электродных материалов, после чего осуществляет подачу тока.

Вспомогательная аппаратура, к которой относятся механизм подачи защитного газа либо флюсовое оборудование.

Особенности механизма подачи проволоки имеют конструктивную схожесть с аналогичным приспособлением полуавтоматических аппаратов.

Токопроводящий механизм называют горелкой либо мундштуком. Встречаются различные варианты исполнения, которые имеют общее принципиальное устройство – направляющую трубку с вкрученным токопроводным элементом. Трубка посредством сапожковой вилки на шарнире соединяется с прижимным механизмом. Для повышения периода эксплуатации вилка снабжена вставкой из высокопрочного материала. Прижимной механизм представляет собой винт с пружиной.

Читайте также:  Гиппеаструм: описание, виды, особенности посадки и размножения

Для автоматической сварки под флюсом рекомендуем использовать источники энергии с пологопадающими характеристиками. При выполнении работ в газовой среде предпочтительнее будут источники с жесткими характеристиками.

Для орбитальных сварных работ используют аппараты с асинхронными двигателями постоянной частоты. Благодаря реализации принципа саморегуляции скорость подачи электродов остается неизменной.

На конвейерных линиях сварочное оборудование работает согласно единому технологическому циклу, который может содержать устройства для предварительной или последующей обработки материалов в зависимости от специфики производства.

Плюсы и минусы сварочных автоматов

  1. Качество соединения. Использование электронных систем позволяет добиться высоких показателей целостности и повторяемости шва.
  2. Производительность. Благодаря высокой скорости автоматические линии значительно превосходят возможности бригады квалифицированных сварщиков.
  3. Количество отходов. При условии грамотной настройки использование автоматических аппаратов позволяет минимизировать количество лома.
  4. Трудозатраты. Применение данной технологии позволит перенаправить трудовые ресурсы на другие производственные участки. Кроме того, можно не учитывать человеческий фактор при планировании работ.
  1. Высокая стоимость оборудования.
  2. Низкая маневренность сварочных агрегатов.
  3. Трудности при реорганизации производства.

Технология автоматической сварки не стоит на месте. Несмотря на то что автоматизация производства, как правило, оказывает положительное влияние на предприятие, перед ее внедрением следует трезво оценить целесообразность модернизации. Это не всегда выгодно. Именно по этой причине автоматическая сварка не получила повсеместного применения. Если вы имеете опыт успешного внедрения автоматической сварки на производстве, поделитесь им в комментариях.

Особенности и преимущества автоматической сварки

Это одна из самых популярных технологий соединений металлических деталей в промышленности в течение долгого времени. Причина тому – долговременность сварочных швов и простота исполнения. Флюсовые смеси применяются для лучшего сцепления соединяемых поверхностей.

  1. Лучшая в своем роде
  2. Чем хороша электродуговая сварка под флюсом
  3. Без минусов не обойтись
  4. Где применяется автоматическая сварка?
  5. Оборудование и инструменты

Лучшая в своем роде

Это автоматический вид сварки с механизированным способом выполнения рабочего процесса. Физический процесс простой и понятный: специальная электрическая дуга плавится под действием высокой температуры.

Чертеж автоматической сварки.

В результате пламя горения направляется на так называемый сварочный объект – проволоку, которая расположена в направлении самого шва. Дуга горит под прикрытием мощного гранулированного одеяла – флюсовой смеси. Благодаря высокой температуре они начинают плавиться в сварной ванне.

Вокруг нее формируется специальная эластичная пленка, которая является отличной защитой металла и электрической дуги от проникновения воздуха, и образования главного врага хорошего шва – оксидной пленки.

После процесса в период остывания флюсовые гранулированные смеси превращается в шлак, который покрывает новый сварочный шов, и который необходимо удалить самым простым образом – механическим.

Если работа полуавтоматического вида, мастеру необходимо принимать довольно активное участие в процессе: держать и направлять присадочную проволоку, которая подается автоматически. Вдобавок нужно следить за поведением электрода: направление его движения и скорость перемещения и угол наклона.

Если же применяются полностью автоматическая сварка, то скорость и направление движения электрода выполняет автомат. Для данного метода нужны ровные свариваемые поверхности и швы углового типа.

[box type=”info”]Роботизированный способ дает прекрасные преимущества в работе: прежде всего это касается сварочного соединения, которое на порядок прочнее, чем при ручных способах сварки. Скорость выполнения процесса также намного выше.[/box]

В последнее время чрезвычайно популярна тандемная технология работы с металлами, в которой применяются оба метода, которые проводятся параллельно друг к другу в одной и той же свариваемой плоскости заготовки.

Такое сочетание значительно повышает качество шва за счет оптимальной величины сварочной ванны и быстрого поджига электрической дуги.

Чем хороша электродуговая сварка под флюсом

Во-первых, тратится мало флюсовой смеси – иными словами экономятся ресурсы без потери качества шва. Это происходит благодаря эффективной конструкции с отличным сцеплением металлов.

В дополнение играет роль еще один фактор: это аккуратное и очень тонкое покрытие остаточного сварочного шва защитным слоем шлака, который защищает его от негативного влияния оксидов, образующихся из воздуха. Для соединения, к примеру, труб это самый оптимальный вариант сварки без каких-либо сомнений.

Преимуществ у этой технологии много, перечислять их легко и приятно:

Без минусов не обойтись

Недостатков у способа намного меньше, некоторые из них можно расценивать как технические особенности:

Где применяется автоматическая сварка?

Метод чудесный с точки зрения универсальности и эффективности, поэтому применяться может где угодно: от домашних мастерских до крупных промышленных предприятий, включая сварку труб разного калибра и назначения.

Принцип работы автоматического сварочного аппарата.

Его можно использовать в следующих видах работ:

В свое время, когда начали применять защиту в виде флюса, в промышленности произошла почти революция в самом хорошем смысле слова. Сначала флюсы шли при работе только с низкоуглеродистой сталью.

[box type=”fact”]Сейчас они используются в соединении сложных и капризных металлов типа тугоплавких металлов и различных стальных сплавов.[/box]

Применение расширялось и сейчас широко используются в следующих случаях:

Оборудование и инструменты

Сварочных автоматов для данного метода на рынке великое множество с самыми разными характеристиками и назначением. Самые лучшие и удобные из них – это модели, в характеристиках которых присутствует способность поддерживать подачу проволоки.

[box type=”info”]Существуют и устройства, в которых есть автоматическое управление абсолютно всеми параметрами сварки. На первый взгляд, именно их можно считать самыми лучшими. Но если вы имеет дело с бытовой работой, то такие аппараты вам совершенно ни к чему из-за сложных технических нюансов и настроек.[/box] Чертеж сварки металлов под флюсом.

При выборе оптимальной модели для своей работы нужно учитывать еще один факт: если у вас уменьшится длина электрической дуги, другие параметры наоборот увеличатся: повысится скорость плавления металлов, увеличится сила сварочного тока.

При таких условиях нужен специальный источник питания с определенными вольтамперными свойствами.

В случае снижения скорости подачи электродов, в аппаратах для автоматической сварки головки с регулятором напряжения мгновенно перестроятся и изменят длину дуги. В этом случае вольтамперные параметры должны пропорционально уменьшиться.

Если у вас аппарат, в которых скорость подачи электродов не меняется, все равно придется поработать, чтобы найти оптимальное значение сварочного тока. Напряжение в электрической дуге также придется настраивать вручную и опытным способом, меняя настройки внешнего источника питания.

Виды сварки MMA, MIG-MAG, TIG в преимуществах и недостатках

Ручная электродуговая сварка (MMA) – легкий старт для новичка

Первое, что отличает данный способ – доступность и простота. Именно он является базой для многих сварщиков-новичков. Для проведения ручной дуговой сварки необходим сам аппарат, горелка и штучные электроды. Под действием теплоты электрической дуги электрод плавится, оставляя на месте соприкосновения с деталью неразъемное соединение – скрепляющий шов.

Сварочные аппараты (инверторы) доступны по цене

Легкая и компактная конструкция оборудования

Возможность сварки в любых положениях

Дополнительные функции для облегчения процесса сварки

Дешевые расходные материалы

Ограничение по виду и толщине свариваемых металлов

Низкая производительность относительно других видов сварки (MIG-MAG, TIG)

Дополнительные усилия и временные траты на удаление шлака и окалины

Когда пригодится сварочный аппарат для электродуговой сварки? Если оборудование необходимо периодически и производительность не играет особой роли, то инвертор прекрасно подойдет для решения ремонтных и строительных задач. Такой агрегат часто используется в быту и занимает почетное место среди инструментария у многих домашних мастеров.

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов (MIG-MAG) – производительность и перспектива

Аппараты MIG-MAG – шаг в сторону профессиональных сварочных агрегатов. Конечно же, полуавтоматы можно встретить и в быту, но чаще ими пользуются в промышленных предприятиях для производства и мастерских по ремонту автомобилей или слесарным работам.

Основные особенности вида сварки: использование тонкой проволоки вместо электрода и защитного газа для изоляции от окружающей среды. Во время варочного процесса проволока подается автоматически, а сам механизм работы позволяет добиться качественного и эстетичного сварного шва.

В зависимости от газа полуавтоматическая сварка может быть:

MIG (Metal Inert Gas) – с использованием инертного газа. MIG аппараты отлично подойдут для сварки алюминия, меди, титановых изделий, никеля и различных сплавов.

MAG (Metal Active Gas) – с использованием азота, углекислого газа и других газов, связывающих кислород. Вид сварки используют для заготовок из низколегированных, нелегированных и коррозионно-устойчивых сталей.

В ряде случаев можно не использовать газ вовсе. Для этого понадобится флюсовая проволока, которая изначально имеет достаточную защитную оболочку.

Экономия времени на замене электрода

Расширенный диапазон рабочих таков

Отсутствие необходимости в постобработке шва

Качественный и прочный шов

Удобство эксплуатации за счет широкого набора функций

Возможны затруднения в сварке в труднодоступных местах

Дорогостоящий стартовый комплект (помимо аппарата необходимы: горелка, катушка с проволокой, газовые баллоны, редукторы и шланги)

Резюмируя скажем: данный вид сварки предполагает частое использование и уже является настоящим вложением, которое требует отдачи. Хотя для бытового использования в линейках производителей есть доступные аппараты. Например, в серии полуавтоматов FUBAG к таким относится IRMIG 160 и его старшие аналоги.

Аргонодуговая сварка (TIG) – исключительное качество сварного шва

Данный вид сварки не принесет результата, если у сварщика нет должного опыта и подготовки. Начинать с него не стоит, все же инвертор или полуавтомат станут более взвешенным решением.

В отличие от предыдущих способов, здесь вместо проволоки или расходного электрода, используется тугоплавкий электрод из вольфрама с высокой температурой плавления. Процесс проходит в среде защитного газа – аргона. Сам по себе электрод для аргонодуговой сварки не поддается плавлению. Поэтому для шва может использоваться присадочный материал из того, же металла, что и заготовка. В некоторых случаях шов формируется в результате расплавления кромок.

Читайте также:  Виды полок под раковину для ванной комнаты

Возможность работать с любыми металлами малых толщин

Высокое качество сварного шва

Широкий диапазон сварочного тока

Тонкая настройка параметров аппаратов

Дополнительные функции для облегчения процесса

Малая скорость сварочного процесса (относительно других видов сварки)

Ручная подача сварочного прутка

Тщательная подготовка заготовки

Дорогостоящий комплект оборудования

Необходимость использования аппарата в закрытом помещении

Тем не менее, данный способ сварки не имеет конкурентов в работе с тонкостенным материалом. Поэтому он всегда остается востребованным для специфических задач.

Что нужно знать о TIG аппаратах ? В зависимости от конструкции устройства могут варить на постоянном и (или) переменном токе. Выбирать сварочник на постоянном токе стоит для стали, нержавейки, титана и меди. Агрегаты на переменном токе подойдут для работы с алюминием и его сплавами.

Некоторые сварочные аппараты обладают функцией импульсной сварки. Она важна при работе с алюминием и материалами, содержащими данный вид металла. При помощи функции можно контролировать тепловложение.

Какие из основных видов сварки предпочтительнее?

Итак, обобщим все вышесказанное. Воспользуйтесь таблицей ниже, чтобы подобрать идеальный вариант сварочного аппарата под ваши запросы.

ВИДЫ МЕТАЛЛОВ

ТОЛЩИНА МЕТАЛЛА, мм

ПРЕИМУЩЕСТВА

ОГРАНИЧЕНИЯ

стали (углеродистая, низколегированная, высоколегированная)

Простота и доступность процесса сварки

Минимальный набор расходных материалов

Сварка в любых положениях

Ограничения по видам и толщинам свариваемых металлов.

Необходимость удаления шлака с деталей.

Все виды сталей, медь, алюминий и его сплавы, чугун

Необходимость в дополнительных расходных материалах и доп. оборудовании

Все виды сталей, медь и ее сплавы, чугун, титан

Алюминий и его сплавы

От 0,5 мм и выше

Возможность сварки любых металлов

Эстетический и качественный шов

Необходимость в дополнительных расходных материалах и доп. оборудовании

Вы можете закрепить материал и узнать больше из нашего видео, в котором приведена классификация видов сварки:

Особенности автоматической сварки

  1. Что это такое?
  2. Способы
  3. Что понадобится?
  4. Технология

Автоматизация коснулась уже очень многих сфер. Она очень удобна и весьма расширяет возможности при работе. Поэтому важно знать ключевые особенности автоматической сварки, нюансы технологии, специфику подготовки к работе и ее процесса.

Что это такое?

Беседу про автоматическую сварку стоит начать с основного определения процесса. Главная его сущность заключается в неразъемном механизированном соединении металлических изделий и компонентов. Обычно нагрев металла производится путем использования электрической дуги. Однако иногда для этой цели используют ванну расплавленного шлака. Этот метод получил название электрошлаковой сварки.

Температура прогретой ванны не превысит 2500 градусов. Если же применяют электрическую дугу, она будет накалена как минимум вдвое больше. Автоматизированной может быть самая разная сварка, в том числе при использовании защитных газов. Гораздо труднее, впрочем, автоматизировать работу при использовании флюсов. Потому при выполнении автоматической сварки нужно руководствоваться специализированными ГОСТ, подходящими для каждого конкретного случая.

Говоря про особенности и преимущества автоматизированных сварочных работ, стоит сразу подчеркнуть, что они просты и понятны с технической точки зрения. При этом именно по подобной схеме работает большинство крупных промышленных предприятий. Там сварка позволяет обеспечить очень высокое качество работы и повышенную скорость манипуляций. В индустриальных условиях возможно даже широкомасштабное применение флюсов.

Способы

Профессиональная работа подразумевает, что под слоем флюса находится вся создаваемая электрическая дуга. Расход флюсового материала очень мал. На качестве создаваемой связки это не отражается. Можно подобным способом выполнить сварку даже очень твердых материалов. Еще важными свойствами флюсовой методики можно считать такие:

почти полное исключение возникновения оксидов;

расход металла электродов не более 2% даже при неблагоприятных условиях;

профилактика негативных факторов в зоне сцепки;

минимизация субъективного фактора;

ускоренное и равномерное охлаждение материала;

стабильность действия дуги;

мелкочешуйчатая структура в шве.

Стоит учесть также, что автоматизированная сварка с флюсом:

заставляет скрупулезно подбирать расположение материала и тщательно подбирать его;

создает опасность для оператора;

подчас заставляет применять очень сложное и изощренное оборудование.

Также могут применяться:

электродуговая сварка с применением защитной искусственной атмосферы.

В промышленных газовых устройствах могут использоваться сразу несколько горелок одновременно. Это существенно повышает общую производительность. Скорость такого режима в продвинутых установках последнего поколения может достигать 50 м за минуту и даже больше.

Расстояние между отдельными огоньками может меняться прямо в процессе работы, если есть такая технологическая необходимость.

Автоматизированная электрошлаковая сварка, как уже говорилось, позволяет обойтись без формирования специальной дуги. Такой метод позволит за один прием проварить металл на глубину до 2,5-3 м. Изоляция свариваемого участка от воздуха не требует расходовать ни газы, ни флюс. Самого расплавленного металла оказывается достаточно. Одновременно проводится активная обработка практически по металлургическому стандарту.

Также автоматическая электрошлаковая сварка:

понижает до минимума вхождение неметаллических включений в шов;

улучшает химический состав обрабатываемых зон;

в 2-5 раз производительнее ручного дугового метода при работе с тонкостенными деталями и конструкциями;

провоцирует существенный перегрев металла в рабочей зоне;

понижает иногда пластические свойства;

обуславливает малую концентрацию энергии в зоне нагрева, что поднимает ее затраты;

вынуждает работать по всему шву без остановок и задержек.

Последнее обстоятельство означает, что правильно выполнить такую работу смогут только профессиональные сварщики. Но преимущества данного метода обуславливают его широкое использование:

в тяжелом машиностроении;

в энергетическом машиностроении;

при конструировании крупногабаритных индустриальных установок;

при строительстве кожухов для доменных печей.

Что понадобится?

В промышленных условиях применяют различные виды автоматизированного оборудования. Выделяют три типа сварочных автоматов:

Все эти системы выполняют следующие операции:

возбуждение варочной дуги;

передвижение инициированной дуги по создаваемому шву;

погашение дуги в конце намеченной работы.

Одни автоматы подают специальную проволоку с меняющейся скоростью. Этот темп зависит от дугового промежутка. Другие автоматы подают проволоку со строго неизменными скоростями. Это последнее решение позволяет упростить общую схему техники. Устройства, позволяющие сменить скорость перемещения проволоки, могут нормально работать только при низких напряжениях и слабом сварочном токе. Непосредственную работу берут на себя специальные наконечники. Кроме них, часто приходится покупать:

наборы роликов для протяжки;

Отдельно стоит сказать об автоматическом сварочном оборудовании для меди. Когда ее варят под флюсом, рекомендовано применение автоматов прямой полярности с подачей постоянного напряжения. Только керамические флюсы некоторых марок позволяют применять переменный ток. Толстый металл требует использовать флюс сухой грануляции. Применяют нагартованную проволоку из бескислородной меди (хотя технический класс меди тоже может подойти).

Ту же медь можно сварить в атмосфере аргона. В таком случае понадобится газовая горелка для предварительного прогрева металла. Прутки и проволоку подбирают с таким расчетом, чтобы металл во шве не кипел. Для меди подходят только неплавкие электроды на основе вольфрама. Если их нет, лучше уж использовать плавкие аналоги. Выбор газа зависит от вида металла и от пространственного расположения свариваемых элементов. Тот же аргон тяжелее воздуха и мало подходит для работы на высоте. Внимание стоит уделить также:

длине и химическому составу электродов;

рабочему напряжению используемого аппарата;

доступной скорости выполнения работы (или производительности).

Технология

Подготовка

Для начинающих важно уделять именно подготовительному этапу большое внимание. На нем многие допускают ошибки, которые почти невозможно исправить впоследствии. Перед началом работы сварщик обязан осматривать всю аппаратуру и коммуникации, на которые она «завязана». Если обнаруживаются малейшие неполадки или недоразумения, до их устранения варить любой вид металла или сплава нельзя. Разумеется, надо приводить в порядок используемую аппаратуру и убирать с нее все загрязнения. Нельзя заниматься сваркой, даже автоматической:

в стесненных условиях;

в местах со слабой видимостью;

в запыленных помещениях;

в местах с запылением и переувлажнением воздуха;

в непосредственной близости от горючих, легко воспламеняющихся или взрывающихся веществ и конструкций.

Сварщики обязаны принять меры, чтобы к рабочему участку не подходили посторонние люди. Если планируется варить металл в среде защитного газа, обязательно проверяют соответствие направляющего прохода в горелке и сварочной проволоки (по диаметру). Сечение проволоки влияет, конечно, и на выбор наконечника. В сопле не должно оставаться металлических брызг. Если они там все же есть, надо тщательно вычистить подобный засор.

Когда планируется выполнять работу под флюсом, следует оценить правильность подсоединения всех кабелей. Обследуют еще и ролики механизма выдачи проволоки. Обязательно надо оценить, насколько правильно они установлены. На сварочной проволоке не должно быть малейших ржавых или просто грязных участков. В последнюю очередь выясняют, есть ли в бункере флюс, соответствует ли он типу используемой проволоки.

Детали готовят в соответствии с требованиями к определенному типу металла. Однако в любом случае нужно убрать ржавчину, другие следы. Помогут в этом шлифовальные круги и аналогичные приспособления. Когда это проделано, остается заправить машину комплектующими и задать необходимый режим.

Процесс

Но правильный выбор и настройка автоматической сварочной установки — это, конечно, еще не все. Автоматизированная сварка под флюсом идет при силе тока 1-2 тысячи ампер. Для сравнения: при использовании дуги этот показатель не превысит 650 А. Но надо понимать еще то, что выбор флюса очень непрост. Крайне важно его безукоризненное качество.

Высота слоя регулируется сообразно толщине металла. Подача проволоки обычно идет при помощи кассетного механизма. Работать надо со строго определенной скоростью. Она должна позволять сформироваться добротной сварочной ванне. А это значит, что разбрызгивание металла из ванны следует исключить. Неизрасходованный флюс собирают чисто механически.

Цветной металл принято варить «холодным» способом. В этом случае просто используют более низкую, чем обычно, температуру. Необходимо позаботиться о стабилизации сварочной дуги. Это свойство обеспечивают, подбирая скорость перемещения основного инструмента, а также силу тока.

Темп сварки определяют, регулируя скорость вылета проволоки и применяя сварочные присадки с различным уровнем легирования.

Настраивая силу тока, можно повлиять на глубину шва. Его ширина определяется электрическим напряжением. Важно: в дальнейшем, прямо по ходу работы, необходимо контролировать эти параметры. Оставив их без внимания, сварщики только делают себе же хуже. На крупных предприятиях используют стенды, позволяющие зафиксировать все детали совершенно неподвижно.

Использование мобильных головок вместо полноценного стационарного оборудования позволяет существенно сэкономить. При грамотном выполнении работы результат окажется не хуже. Проволока для автоматической сварки под флюсом должна соответствовать ГОСТ 16130-72. Сварка труб, вращаемых на роликах с редукторным приводом, может быть выполнена и с неподвижными головками. Однако чаще приходится выбирать шаблон, определяющий ту или иную схему передвижения самой головки.

Некоторые случаи требуют формирования так называемого корневого шва. Сначала делают его, а затем уже запускают «трактор». Трубы варят, вращая заготовки точно под неподвижными головками. В промышленных условиях размер обрабатываемых участков составляет иногда до 25 м. В этом случае перемещение секций производится при помощи тягачей или даже железнодорожных транспортеров.

Аргонодуговая автоматическая сварка особенно хороша при создании резервуаров и труб из нержавеющей стали. Если нужно быстро соединить сталь с повышенным содержанием легирующих элементов, поможет автоматизированная плазменная сварка. Слой плазмы создают на основе аргона либо гелия. Изменение дистанции между серединой приспособления и головкой очень удобно для формирования кольцевых швов на резервуарах и других изделиях.

В следующем видео рассказывается об особенностях автоматической сварки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *