В настоящее время к наиболее распространенным методам сварки стальных труб относятся дуговая сварка под флюсом (SMAW), сварка под флюсом (SAW), газовольфрамовая дуговая сварка (GTAW), газовольфрамовая дуговая сварка (GMAW), сварка порошковой проволокой (FCAW) и сварка сверху вниз.
(1) Преимуществами дуговой сварки металлов являются простота оборудования, малый вес и гибкость в эксплуатации. Она может использоваться для сварки коротких швов при техническом обслуживании и сборке, особенно для сварки в труднодоступных местах. Недостатками являются высокие технические требования к сварщикам, высокие затраты на обучение сварщиков, плохие условия труда, низкая производительность и непригодность для сварки специальных металлов и тонких пластин. Дуговая сварка металлов с соответствующими электродами может использоваться для сварки большинства промышленных углеродистых сталей, нержавеющей стали, чугуна, меди, алюминия, никеля и их сплавов.
(2) При сварке под флюсом можно использовать больший ток. Под действием тепла дуги часть флюса плавится в шлак и реагирует с жидким металлом в жидкометаллургическом процессе. Другая часть шлака всплывает на поверхность сварочной ванны. С одной стороны, это защищает сварочный металл, предотвращает загрязнение воздуха и вызывает физико-химические реакции с расплавленным металлом, улучшая состав и свойства сварочного металла; с другой стороны, это также позволяет медленно охлаждать сварочный металл, предотвращая такие дефекты, как трещины и поры. По сравнению с дуговой сваркой, ее преимуществами являются высокое качество сварного шва, высокая скорость сварки и хорошие условия работы. Поэтому она особенно подходит для сварки прямых и кольцевых швов крупных заготовок, и 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 специального оборудования для обеспечения покрытия зоны сварки флюсом и предотвращения вытекания расплавленного металла из сварочной ванны; Относительное положение дуги и шва невозможно непосредственно наблюдать во время сварки, поэтому требуется автоматическая система слежения за сварным швом, чтобы обеспечить выравнивание сварочной горелки относительно шва без отклонений; ток большой, напряженность электрического поля дуги высокая, и при токе менее 100 А стабильность дуги низкая, поэтому этот метод не подходит для сварки тонких деталей толщиной менее 1 мм. Сварка под флюсом широко используется при сварке углеродистой стали, низколегированной конструкционной стали и нержавеющей стали. Поскольку шлак может снизить скорость охлаждения сварного шва, некоторые высокопрочные конструкционные стали и высокоуглеродистые стали также могут быть сварены методом сварки под флюсом.
(3) Газовольфрамовая дуговая сварка — отличный метод соединения тонколистового металла и основной сварки, поскольку позволяет хорошо контролировать подвод тепла. Этот метод может использоваться для сварки практически всех металлов, особенно для сухой сварки металлов, способных образовывать тугоплавкие оксиды, таких как алюминий и магний, а также активных металлов, таких как титан и беркелий: этот метод сварки обладает высоким качеством сварки, но по сравнению с другими методами дуговой сварки скорость сварки ниже, себестоимость производства выше, и он в большей степени подвержен влиянию окружающего воздушного потока, что делает его непригодным для работы на открытом воздухе.
(4) При дуговой сварке вольфрамовым электродом в защитной среде обычно используются аргон, гелий, диоксид углерода или смесь этих газов. Когда в качестве защитного газа используется аргон или азот, это называется сваркой в защитной среде инертного газа (международное обозначение – MIG-сварка); когда в качестве защитного газа используется смесь инертного газа и окислительного газа (O2, CO2) или смесь CO2 и CO2+O2, это в совокупности называется сваркой в защитной среде активного газа (международное обозначение – MAG-сварка). Главное преимущество сварки в защитной среде активного газа заключается в том, что она позволяет легко сваривать в различных положениях, а также обладает преимуществами высокой скорости сварки и высокой скорости наплавки. Сварка в защитной среде активного газа может применяться для сварки большинства основных металлов, включая углеродистую и легированную сталь. Сварка в защитной среде инертного газа подходит для нержавеющей стали, алюминия, магния, меди, титана, циркония и никелевых сплавов. Этот метод можно использовать для точечной дуговой сварки.
(5) Дуговая сварка порошковой проволокой может рассматриваться как разновидность сварки в защитной газовой среде. Используется порошковая проволока, сердечник которой заполнен порошком флюса различного состава. Во время сварки добавляется внешний защитный газ, в основном CO2. Порошок разлагается или плавится под воздействием тепла, выполняя роль газификации и образования шлака для защиты расплавленной ванны, инфильтрации сплава и стабилизации дуги. Когда дуговая сварка порошковой проволокой выполняется без дополнительного защитного газа, она называется самозащитной дуговой сваркой порошковой проволокой. В качестве защитного газа используется газ, образующийся при разложении порошка. Изменение длины сухого удлинения сварочной проволоки при этом методе сварки не влияет на защитный эффект, и диапазон его 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 непрерывной автоматической и полуавтоматической сварки; Система сплавов легко поддается регулировке, а химический состав наплавляемого металла можно изменять двумя способами: через металлическую оболочку и порошковую проволоку; низкое энергопотребление; и низкая общая стоимость. Недостатками являются сложное производственное оборудование, высокие требования к технологическому процессу, высокие требования к хранению порошковой проволоки, а также ее легкое воздействие влаги. Дуговая сварка порошковой проволокой может применяться для сварки большинства черных металлов различной толщины и различных соединений.
(6) Сварка вниз — это метод сварки, заимствованный из-за рубежа, подходящий для сварки кольцевых швов стальных труб. Он подразумевает зажигание дуги в верхней части сварного шва стальной трубы и сварку вниз. Сварка вниз обладает преимуществами высокой производительности и хорошего качества сварки.
Дата публикации: 29 мая 2024 г.