Электродуговая сварка

Известно по крайней мере четыре способа электродуговой сварки.

Во-первых, это ручная дуговая (ММА) сварка плавящимся электродом на переменном (АС) или постоянном (DC) токе. В качестве источников сварочного тока используются трансформаторы для AC и выпрямители для DC с питанием от электросети, агрегаты постоянного тока с дизельным или бензиновым приводом. В качестве сварочных материалов применяются стержневые покрытые электроды широкой номенклатуры. С использованием постоянного тока возможна качественная ручная сварка большинства углеродистых и легированных сталей, чугуна, цветных металлов. Возможность сварки зависит от наличия нужной марки электрода.

Во-вторых, это полуавтоматическая сварка в среде нейтральных газов (MIG/MAG). Конструктивно соответствующие аппараты состоят из выпрямителя с жесткой внешней характеристикой и механизма подачи сварочной проволоки, выполненных в одном корпусе (компактное исполнение) или раздельно. В качестве сварочных материалов применяются защитные газы (углекислота, аргон, гелий или их смеси) и сварочная проволока соответствующего химического состава (как правило, на катушках). Этот способ отличается высокой производительностью. Возможна полуавтоматическая сварка углеродистых и легированных сталей, алюминиевых сплавов, пайка твердыми припоями.

В-третьих, это сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом (WIG/TIG), при которой в качестве сварочных материалов применяются защитные газы (аргон, гелий или их смеси) и присадочная проволока соответствующего химического состава. Способ отличается высоким качеством сварки. С использованием постоянного тока возможна сварка углеродистых и легированных сталей, титана, при переменном - алюминиевых сплавов.

Наконец, в-четвертых, это сварка (наплавка) под слоем флюса (SAW/SMAW). Она представляет собой один из видов автоматической сварки. Обеспечивает высокие производительность (до 40 кг/час) и качество сварного шва. Отличается от способа MIG/MAG видом защиты сварочной ванны (флюс вместо газа).

Наиболее часто применяемый вид контактной сварки - точечная сварка. Данный метод заключается в постановке отдельных сварных точек или их линии на предварительно собранные внахлест детали путем их сжатия между медными электродами, при этом металл между ними расплавляется электрическим током. Возможна сварка деталей по типу "лист+лист" - по соединенным внахлест поверхностями (предельная толщина каждой - 8 мм) - либо "пруток+пруток" (их предельный диаметр - 20 мм). Эти размеры указаны для малоуглеродистой стали, сварка же нержавеющих сталей, алюминиевых сплавов, других металлов данным способом технически не всегда возможна.

Оборудование для контактной сварки - это стационарные, подвесные или ручные машины для точечной сварки, в том числе клещи, стационарные автоматы и ручные устройства для приварки различных деталей контактным способом (например, односторонним точечным методом), а также машины (как правило, тяжелые) для рельефной, стыковой и шовной сварки.

Что же касается газосварочного оборудования и материалов, то о них лучше всего говорить на примере предложений АО "МИДАСОТ" (расшифровывается как Московский инновационный дом автогенного сварочного оборудования и технологий).

Это оборудование для газопламенной обработки материалов, нанесения покрытий, производства технических газов и газоподачи, машины термической резки, регулирующая коммуникационная аппаратура, а также средства техники безопасности.

Аппаратура для ручных процессов газовой резки, сварки, пайки, наплавки и нагрева включает резаки для ручной разделительной кислородной резки углеродистых и низколегированных сталей ацетиленом и пропаном, горелки для ручной сварки, пайки и нагрева металлов ацетилено-кислородным или пропано-кислородным пламенем, а также наплавочные и газовоздушные горелки. Первые предназначены для газопорошковой наплавки гранулированных порошковых материалов на изношенные поверхности деталей машин и механизмов, рельсы, направляющие, выполненные из стали и чугуна, вторые - для нагрева до 500°С изделий и заготовок из черных и цветных металлов, обжига и пайки, оплавления битумных рулонных материалов при гидроизоляционных работах, сушки литейных форм.

Помимо комплектов для газовой сварки и резки предлагаются такие ресурсосберегающие новинки, как комплект для бензино-кислородной резки сталей и установка кислородно-флюсовой резки материалов.

Первый отечественный бензорез КЖГ-1Б оснащен необходимым комплексом взрыво- и пожаробезопасности и может быть использован для высокопроизводительной ручной резки сталей толщиной до 350 мм в любых природно-климатических условиях (от +50°С до -40°С). В отличие от керосинорезов испарение горючего в бензорезе осуществляется без использования дополнительного пламени, а время установления рабочего режима не превышает 4-6 секунд. Установка УКФР предназначена для высокоэффективной ручной и механизированной разделительной резки всех металлов и сплавов, а также бетонных, железобетонных и кирпичных элементов и конструкций толщиной до 1500 мм.

Представляют интерес также резаки для плазменной и воздушно-дуговой резки (предназначены для ручной или механизированной разделительной резки черных и цветных металлов в полевых и промышленных условиях) и машины термической резки (предназначены для механизированной ацетилено-кислородной и пропано-кислородной резки углеродистых и низколегированных сталей в полевых и промышленных условиях).

Санкт-петербургская промышленная группа "Дюкон" представила широкую гамму сварочного оборудования (помимо отечественного, это предложения итальянской фирмы "Telwin" и австрийской "Fronius").

Сварочные трансформаторы (ММА АС) фирмы "Telwin" для ручной дуговой сварки покрытым электродом имеют традиционную конструкцию с плавной регулировкой сварочного тока перемещением магнитного шунта. Переносные аппараты Artika и передвижные TED можно использовать для сварки электродами постоянного тока с основным покрытием. Все аппараты укомплектованы сварочными принадлежностями (щитки, держатели, кабели).

Сварочные выпрямители (ММА DС) от "Fronius" и "Telwin" инверторного типа сочетают малый вес и компактные габариты, высокие сварочные характеристики, малое потребление энергии. Австрийские аппараты серии WTU с тиристорной регулировкой сварочного тока обеспечивают плавную (в том числе дистанционную) регулировку силы тока и динамики сварки, постоянство величины тока независимо от внешних условий - длины кабеля, контакта с массой, сетевых колебаний.

Сварочные выпрямители с механической регулировкой сварочного тока Quality и Linear от "Telwin" имеют традиционную конструкцию с шунтовым регулированием. Все аппараты укомплектованы сварочными принадлежностями.

Переносные сварочные полуавтоматы (MIG/MAG) Bimax от "Telwin" предназначены для сварки как проволокой сплошного сечения (в защитном газе), так и порошковой самозащитной проволокой (без газа). Эти аппараты имеют ступенчатую регулировку сварочного напряжения и плавную регулировку скорости подачи проволоки для сварки.

Передвижные полуавтоматы Telmig и Вimax предназначены для работ с невысокой продолжительностью нагрузки - до 20% на номинальном токе. Аппараты Vario Star также имеют ступенчатую регулировку сварочного напряжения и плавную регулировку скорости подачи сварочной проволоки. Могут иметь устройство подачи, выполненное либо отдельно от источника, либо в одном корпусе с ним (компактное исполнение). Аппараты Vario Star 357 и 457 имеют микропроцессорное регулирование по 20 базовым программам для сплошной и порошковой проволоки.

Оборудование для точечной контактной сварки включает ручные клещи, подвесные машины, а также стационарные машины как с радиальным, так и с прямолинейным ходом верхнего электрода.

Аппараты модельного ряда Modular представляют собой ручные сварочные клещи и отличаются возможностью регулировки цикла сварки. Модель 11/TI имеет встроенный регулятор типа сварки, модели 14/AF и 12/TE предназначены для работы с полуавтоматами Telmig 203 - 250 и Mastermig 220. Модель 12/TE может также работать с Timer Mod. 12/TE.

Аппараты модельного ряда Spotter (как и Modular, от "Telwin") представляют собой передвижные установки точечной сварки. Все аппараты могут быть укомплектованы как сварочными клещами, так и наборами для контактной приварки мелких деталей. Модель Digital Spotter 9000 может комплектоваться пистолетом для односторонней двухточечной сварки.

На стенде промышленной группы "Дюкон" можно было увидеть последнюю разработку лаборатории источников питания Института сварки России (бывший ВНИИ электросварочного оборудования), что в Санкт-Петербурге. Однопостовой выпрямитель для ручной дуговой сварки ВД-313 предназначен для замены широко известного источника ВД-306, разработанного там же в 1997 г. Серийно выпускаемый с начала 1998 г. выпрямитель отличается при тех же сварочно-технологических свойствах уменьшенными габаритами и массой. Сварочный ток регулируется плавно, в одном диапазоне с помощью перемещения магнитного шунта. Оригинальный механизм шунтового регулирования резко уменьшает время, затрачиваемое на смену режима. Надежность источника обеспечена за счет отказа от подвижных обмоток, а также за счет использования каркасных пластмасс производства фирмы "Du Pont", вентилятора высокой производительности, медных обмоточных проводов, выпрямительного блока с повышенным номиналом. Аппарат позволяет осуществлять качественную сварку в промышленном производстве и строительстве, в процессе ремонта и эксплуатации трубопроводов. Выпускаются модификации выпрямителя с амперметром (ВД-313А), с дистанционным регулированием сварочного тока (ВДД-313), а также двух- и четырехпостовые аппараты.

Санкт-петербургское промышленно-торговое объединение "Инженерный и технологический сервис" включает симферопольский электромашиностроительный завод "СЭЛМА", научно-производственную фирму "ИТС", калининградский завод "ЭСВА" и производственную фирму "ЭТА". Объединение создано для изготовления, продвижения на рынке и обслуживания техники для дуговой и контактной сварки, а также резки и термообработки. Специалисты предприятия, имеющего широкую сеть филиалов в СНГ, проектируют и изготавливают нестандартную технику для сварки и резки.

Например, полуавтомат синергетического управления Синермиг 401 предназначен для сварки методами MIG/MAG на токах до 400 А. Возможна также сварка покрытыми электродами методом ММА. Устройство позволяет сваривать в режимах "Стандарт" (обычным постоянным током) и "Пульс" (импульсный режим). Микропроцессорная система управления позволяет достигнуть оптимальных параметров сварки для текущего расхода защитного газа, типа и диаметра проволоки.

Регулирование параметров осуществляется в зависимости от толщины свариваемого материала и прогнозируемых тока и напряжения. Синергетика в импульсном режиме позволяет управлять массопереносом, тепловложением и проплавлением. Программа автоматически подбирает режим сварки по базовым данным. Нужные режимы сохраняются, возможен последовательный переход на очередную программу (что удобно при смене положения в пространстве).

Данное решение существенно увеличивает производительность труда сварщика. Память аппарата содержит несколько десятков типовых программ стандартной и импульсной сварки. Четырехроликовый механизм подачи открывает новые возможности работы с алюминиевой проволокой.

Еще одно питерское предложение - электролизный сварочный аппарат Лига от одноименного ЗАО. Использование аппарата делает возможной сварку, пайку и резку стали и цветных металлов током внутриквартирной электросети (нужна, правда, дистиллированная вода). Не требуется тяжелых баллонов с огнеопасными газами. Пламя, температура которого достигает 2600°С, получается при сгорании водорода и кислорода, вырабатываемых путем электролиза воды. Простой контроль производительности делает сварочный аппарат легко приспосабливаемым для решения разнообразных технических задач. Встроенная система контроля подает сигнал в случае достижения предельных значений давления и уровня электролита. Система может отключать электропитание, обеспечивая этим двойную безопасность. Использование аппаратов Лига снижает затраты по сравнению с традиционными ацетиленовыми аппаратами для предприятий в 25, а для частных лиц - в 100 раз.

Помимо традиционно участвовавшего в выставке Института электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины эту страну представили и промышленные предприятия, например, вышеупомянутое симферопольское предприятие "СЭЛМА" и Ильницкий завод механического сварочного оборудования (Закарпатская область). Новинки от "СЭЛМА" - сварочный трансформатор ТДМ-315 для ручной дуговой сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей покрытыми электродами, а также сварочный выпрямитель ВД-250 для тех же целей. Оба аппарата могут применяться при сварке и резке конструкций из листового и другого прокатного металла в любых условиях (строительно-монтажные и ремонтно-строительные работы, переработка вторичных ресурсов).

Минское ОДО "Сага" является официальным представителем в Беларуси немецкой фирмы "Diamant Metallplastic GmbH", основанной в 1886 г. Это одна из старейших фирм, работающих с металлополимерами. Использование know how фирмы позволяет ремонтировать не прибегая к сварочным работам различные трубопроводы, устранять дефекты литья, восстанавливать посадочные места подшипников и резьбовых поверхностей, производить аварийный ремонт замасленных и влажных поверхностей, выравнивать сварные швы, а также наносить антикоррозионные покрытия.

В рамках выставки состоялись 2-й международный симпозиум "Сварка и родственные технологии: мировой опыт и достижения", семинары "Порошковая металлургия, защитные покрытия и сварка в производстве и ремонте автотракторной, сельскохозяйственной, дорожно-строительной техники и железнодорожного транспорта" и "Сверхтвердые материалы и инструмент в металлообработке, обработке стекла, керамики, камня в промышленном, гражданском и дорожном строительстве". Они были организованы Госкомитетом Беларуси по науке и технологиям, Белорусским государственным научно-производственным концерном порошковой металлургии, Научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом сварки и защитных покрытий и Научно-исследовательским институтом порошковой металлургии.

Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ,фото Сергея ШАРУБЫ