В настоящее время для сварки стальных труб обычно используются такие методы, как дуговая сварка металлическим электродом (SMAW), сварка под флюсом (SAW), дуговая сварка вольфрамовым электродом в защитном газе (GTAW), дуговая сварка металлическим электродом в защитном газе (GMAW), дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW) и сварка сверху вниз.
(1) Преимуществами дуговой сварки плавящимся электродом являются простота оборудования, малый вес и гибкость в эксплуатации. Её можно использовать для сварки коротких швов при ремонте и сборке, особенно в труднодоступных местах. Недостатками являются высокие технические требования к сварщикам, высокая стоимость их обучения, неблагоприятные условия труда, низкая производительность производства и непригодность для сварки специальных металлов и тонких листов. Дуговая сварка плавящимся электродом с соответствующими электродами может применяться для сварки большинства промышленных углеродистых и нержавеющих сталей, чугуна, меди, алюминия, никеля и их сплавов.
(2) Сварка под флюсом может использовать больший ток. Под действием тепла дуги часть флюса плавится в шлак и реагирует с жидким металлом в жидкой металлургии. Другая часть шлака плавает на поверхности металлической ванны. С одной стороны, она может защитить металл шва, предотвратить загрязнение воздуха и производить физические и химические реакции с расплавленным металлом для улучшения состава и свойств металла шва; с другой стороны, она также может медленно охлаждать металл шва, чтобы предотвратить такие дефекты, как трещины и поры. По сравнению с дуговой сваркой ее преимуществами являются высокое качество шва, высокая скорость сварки и хорошие условия работы. Поэтому она особенно подходит для сварки прямолинейных и кольцевых швов крупногабаритных деталей, причем в основном используется механизированная сварка. Недостатком является то, что она, как правило, подходит только для сварки плоских и угловых швов. Сварка в других положениях требует специальных устройств, чтобы гарантировать, что флюс покрывает область сварки и предотвращает вытекание металла расплавленной ванны; В процессе сварки невозможно непосредственно наблюдать за положением дуги относительно разделки кромок, поэтому для обеспечения выравнивания сварочной горелки со сварным швом без отклонения необходима система автоматического слежения за сваркой. Сила тока велика, напряжённость электрического поля дуги высока, а при силе тока менее 100 А стабильность дуги низкая, и она не подходит для сварки тонких деталей толщиной менее 1 мм. Сварка под флюсом широко применяется для сварки углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей. Поскольку шлак может замедлить скорость охлаждения сварного шва, некоторые высокопрочные конструкционные и высокоуглеродистые стали также можно сваривать методом сварки под флюсом.
(3) Газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом – отличный метод соединения тонколистового металла с основанием, поскольку позволяет эффективно контролировать тепловложение. Этот метод подходит для сварки практически всех металлов, особенно для сухой сварки металлов, образующих тугоплавкие оксиды, таких как алюминий и магний, а также активных металлов, таких как титан и берклий. Этот метод сварки обеспечивает высокое качество сварки, но по сравнению с другими видами дуговой сварки скорость сварки ниже, стоимость производства выше, а сам метод сильнее подвержен влиянию окружающего воздуха, что делает его непригодным для работы на открытом воздухе.
(4) При дуговой сварке вольфрамовым электродом в среде защитного газа обычно используются аргон, гелий, углекислый газ или их смесь. При использовании аргона или азота в качестве защитного газа сварка называется сваркой в среде инертного газа (MIG); при использовании смеси инертного и окислительного газов (O₂, CO₂) или смеси CO₂ и CO₂+O₂ в качестве защитного газа сварка называется сваркой в среде активных газов (MAG). Главное преимущество сварки в среде активных газов заключается в том, что её можно легко сваривать в различных пространственных положениях, а также в высокой скорости сварки и производительности наплавки. Сварка в среде активных газов может применяться для сварки большинства основных металлов, включая углеродистую и легированную сталь. Сварка в среде инертного газа подходит для нержавеющей стали, алюминия, магния, меди, титана, циркония и никелевых сплавов. Этот метод можно использовать для дуговой точечной сварки.
(5) Дуговая сварка порошковой проволокой может рассматриваться как разновидность сварки в среде защитного газа. Используется сварочная проволока с флюсовым сердечником, заполненным флюсовым порошком из различных компонентов. Во время сварки добавляется внешний защитный газ, в основном CO2. Порошок разлагается или плавится под воздействием тепла, играя роль газификации и шлакообразования для защиты расплавленной ванны, инфильтрации сплава и стабилизации дуги. Когда дуговая сварка порошковой проволокой выполняется без дополнительного защитного газа, это называется самозащитной дуговой сваркой порошковой проволокой. В качестве защитного газа при этом используется газ, образующийся при разложении порошка. Изменение длины сухого удлинения сварочной проволоки при этом методе сварки не повлияет на защитный эффект, а диапазон ее изменения может быть относительно большим. Дуговая сварка порошковой проволокой имеет следующие преимущества: хорошие характеристики процесса сварки и красивая форма сварного шва; высокая скорость наплавки и высокая производительность, а также возможность выполнения непрерывной автоматической и полуавтоматической сварки; Система легирования легко регулируется, а химический состав наплавленного металла регулируется двумя способами: металлической оболочкой и флюсовым сердечником; низкое энергопотребление и низкая общая стоимость. Недостатками являются: сложность технологического оборудования, высокие требования к технологии производства, высокие требования к хранению порошковой проволоки, а также её подверженность воздействию влаги. Дуговая сварка порошковой проволокой применима для сварки большинства чёрных металлов различной толщины и для различных соединений.
(6) Сварка сверху вниз – это метод сварки, разработанный за рубежом и подходящий для кольцевой сварки стальных труб. Он заключается в зажигании дуги в верхней части сварного шва и сварке снизу вниз. Преимуществами сварки снизу вверх являются высокая производительность и высокое качество сварки.
Время публикации: 29 мая 2024 г.