Что такое сварочная ванна определение
Сварочная ванна что это
Для всех не секрет что сварочная ванна относится к процессу сварки во время которой происходит расплавления металла и формируется сварочный шов. Не обязательно что туда вносят присадочный материал. Есть вид с отбортовкой. Сварочная ванна под воздействие высокой температуры расплавляет в себе окружающий ее металл а электрической дугой под воздействием силы плазмы происходит перемешивание металла, или силы давления горячего газа ( ацетилена).
От угла наклона электрода при ММА сварки или ТИГ, МИГ/МАГ зависит формирование сварочной ванны. Для каждого положения шва в пространстве и вида стыка выбирают правильный угол наклона. От этого зависит структура наплавленного металла шва, форма, качество. Не соблюдение этих мер приводит к образованию пористости структуры, не сплавлению, подрезов по краям, различные уличение в процесс сваривания твердых частиц.
При сварке TIG сварочную ванну удобно формировать и контролировать. Расплавлению подлежит либо кромка, либо присадочный материал. Плавят порциями по капле. Появилась капля, начинают ее смешивать с основным металлом. Плавными движениями руки струю горячей плазмы направляют на расплавленный участок. Плазма под давлением начинает толкать расплавленную массу по участку, тем самым перемешивает содержимое и смачивает края. В этот момент происходит сваривание в однородную массу. После кристаллизации структуры металла образуется прочное сварное соединение неразделимое.
Не все сварочные ванны можно рассмотреть некоторые процессы проводят под слоем флюса. Дугу зажигают искусственно либо о край кромки. Подается непрерывно присадочный материал и засыпается сверху порошком. Весь цикл происходит под ним. В данном случае все опирается на силу тока, напряжение, скорость подачи присадочного материала и его диаметра, толщины металла свариваемого. На фото видно что применяют только ниже положение.
Сварочная ванна. Основные типы, составные части и характеристики сварочных ванн.
СЛАЙД 14 Сварочной ванной называют слой расплавленного металла на поверхности свариваемых изделий, образующихся в процессе сварки. Сварочная ванна образуется в результате плавления свариваемых изделий и присадочных материалов (электродов).
В процессе сварки сварочная дуга перемещается вдоль соединяемых деталей, постоянно образовывая сварочную ванну. От формы и размеров сварочной ванны зависят формы и размеры сварных швов и, следовательно, эксплуатационные характеристики получаемых сварных соединений.
СЛАЙД 15 Ванну характеризуют следующими геометрическими параметрами:
Зона проплавления является составной частью сварочной ванны. От неё зависит прочность сварного соединения. Это зона после кристаллизации металла в которой образуется сварной шов и устанавливается прочная металлическая связь.
СЛАЙД 16 Очертание зоны проплавления определяют относительной глубиной проплавления Н/В, или коэффициентом формы проплавления ,(4)
коэффициентом полноты проплавления
, (5)
где
— площадь проплавления.
Теоретически форма сварочной ванны расплавленного металла соответствует изотермической поверхности объёмного теплового поля, температура которого равна температуре плавления основного металла. Однако известные расчётные схемы не учитывают распределение источника нагрева, скрытую теплоту плавления, зависимость изменения теплофизических характеристик от температуры. Поэтому расчёт позволяет лишь приближённо оценить размеры ванны.
СЛАЙД 17 Длина сварочной ванны на пластине толщиной δ прямо пропорциональна квадрату интенсивности линейного источника и обратно пропорциональна скорости движения, теплофизическим свойствам металла изделия и квадрату температуры плавления металла изделия и определяются по формулам:
L = (6)
где: V-скорость движения дуги,
или по эмпирической формуле L = K∙V J
где: K=2,8…3,6 мм/ква для сварки под флюсом.
К=1,2…2,3 мм/ква для сварки открытой дуги.
V – скорость сварки, J – сварочный ток.
В плане сварочная ванна имеет форму эллипса, вытянутого вдоль направления сварки. В поперечном сечении в зависимости от режима и условий сварки форма сварочной ванны изменяется в широких пределах.
Наиболее характерной для дуговой сварки является форма провара, приближающаяся к полуокружности.
СЛАЙД 18,19 По глубине сварочные ванны подразделяются на глубокие и мелкие. Глубокие ванны образуются при сварке, когда электрод погружён в ванну. Мелкие ванны образуются на поверхности изделия, когда электрод не погружен в ванну.
По способу образования сварочные ванны подразделяются на подвижные и неподвижные.
Подвижные перемещающиеся в процессе сварки. Образуются в процессе протяжённых сварных швов.
Неподвижные сварочные ванны образуются при сварке в локальной области, когда электрод практически находится на одном месте или движется по кругу, при контактной сварке.
По длине сварочные ванны бывают протяжёнными и локальными. Протяжённые в процессе сварки образуют линию. Локальные в процессе сварки образуют скученность.
Сварочные ванны бывают низкотемпературными (получаемые при относительно низких температурах) и высокотемпературными, когда расплавленный металл перегревается в два и более раза относительно температуры плавления наплавляемого металла.
Открытые (незащищённые), закрытые (защищённые). Открытые сварочные ванны существуют при газовой сварке. Когда не применяется ни газовая, ни флюсовая защита сварочной ванны от атмосферного воздуха. Закрытые сварочные ванны существуют при сварке под слоем флюса или при других способах защиты.
СЛАЙД 20,21 Сварочные ванны, полученные в нижнем, вертикальном и потолочном положениях свариваемых деталей. Особенностями формирования данных сварочных ванн является то, что они сформировываются под действием различных сил, действующих на металл сварочной ванны. Сварочные ванны, полученные при нижнем расположении свариваемых деталей, формируются в основном за счёт силы тяжести. Сварочные ванны в потолочном положении формируются в основном за счёт сил давления сварочной дуги и сил поверхностного натяжения расплавленного металла.
Дата добавления: 2016-05-11 ; просмотров: 2947 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
СВАРОЧНАЯ ВАННА
Смотреть что такое «СВАРОЧНАЯ ВАННА» в других словарях:
сварочная ванна — Часть металла свариваемого шва, находящаяся при сварке плавлением в жидком состоянии. [ГОСТ 2601 84] Тематики сварка, резка, пайка EN welding bathwelding poolwelding puddle DE Schweißbad FR bain de fusionbain de soudage … Справочник технического переводчика
Сварочная ванна — 117. Сварочная ванна Часть металла свариваемого шва, находящаяся при сварке плавлением в жидком состоянии Источник: ГОСТ 2601 84: Сварка металлов. Термины и определения основных понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
сварочная ванна — [welding pool] объем жидкого металла, образующийся при расплавлении основного и (в некоторых случаях) присадочного металлов при сварке плавлением для полного заполнения сварного шва. Смотри также: Ванна шлаковая ванна ванна для термической… … Энциклопедический словарь по металлургии
сварочная ванна (металлургия) — сварочная ванна Объем жидкого металла, образующийся при расплавлении основного и (в некоторых случаях) присадочного металлов при сварке плавлением для полного заполнения сварного шва. [http://metaltrade.ru/abc/a.htm] Тематики металлургия в целом… … Справочник технического переводчика
ванна для термической обработки — [heat treatment tank] ванна (2.) с раствором или расплавом солей, металлов и т. п., в которой поддерживается постоянная температура и нагреваются для закалки или изотермически обрабатываются изделия (полуфабрикаты) из металлов и сплавов. Ванну с… … Энциклопедический словарь по металлургии
Ванна — [bath, tank] 1. Расплавленная среда в металлургическом агрегате. 2. Открытая емкость для жидкой среды: Смотри также: шлаковая ванна сварочная ванна ванна для термической обработки … Энциклопедический словарь по металлургии
Ванна сварочная — – зона сварного соединения, находящаяся в процессе сварки в расплавленном состоянии. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Ванна сварочная – часть металла свариваемого шва, находящаяся при… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
ванна сварочная — Зона сварного соединения, находящаяся в процессе сварки в расплавленном состоянии [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] EN molten poolweld poolwelding pool DE SchweißbadSchweißgut FR bain de fusion … Справочник технического переводчика
Технология соединения с помощью ванной сварки
Ванная сварка используется для соединения сплошных металлических изделий по всему сечению. В результате получают прочную конструкцию без слабых мест.
При необходимости соединения сплошных металлических изделий используют метод ванной сварки.
Требования и ГОСТ
Правила проведения сварки ванным способом изложены в ГОСТ 14098-91, посвященном соединению арматуры и закладных изделий в ж/б конструкциях.
Механизированную сварку прутков производят под флюсами следующих марок (п. 3.4.1):
Сфера применения
Ванную технологию используют в следующих отраслях:
Основные особенности ванной сварки
В качестве источника энергии для нагрева заготовок используют электричество.
Соединение выполняют за 1 раз в полном объеме. Работу нельзя приостановить, чтобы продолжить спустя некоторое время.
По сравнению с традиционным ванный способ сварки менее требователен к подбору диаметра электрода по толщине соединяемых изделий. Часто используют расходник максимально возможного для данного аппарата сечения.
Технология сварочной ванны
Соединение арматурных стержней и других элементов сплошного сечения осуществляют следующим образом:
Различают ванную и ванно-шовную технологии. Во втором случае накладку приваривают к заготовкам фланговыми швами. В результате она усиливает стык, воспринимая часть нагрузки.
С использованием одного электрода
Для заполнения сварочной ванны 1 расходника не хватает. Так, для соединения арматуры диаметром 28 мм требуется 3 электрода толщиной 4 (мм).
Поскольку работу прерывать нежелательно, расходники приходится быстро менять (допустимая пауза составляет 3-5 секунд).
Начинающие сварщики могут с такой задачей не справиться.
Одноэлектродная сварка.
Многоэлектродная сварка
Проще формировать шов одновременно несколькими расходниками – т.н. гребенкой электродов. До начала работ их прихватками крепят к стальной пластине так, чтобы часть ее оставалась свободной. Этот хвостовик помещают в электрододержатель.
После выполнения сварного шва огарки отбивают и используют пластину повторно.
Техника исполнения не отличается от 1-электродного способа.
Плюсы и минусы метода
К достоинствам ванной сварки относят:
Последний недостаток можно нивелировать, используя многоразовые формы из графита или керамики.
Как выполнять ванную сварку
Соединяемые заготовки очищают от грязи и ржавчины. В противном случае шов будет иметь много дефектов.
Необходимое оборудование
В качестве аппарата можно применять самый простой сварочный трансформатор. Более удобен в работе инвертор. Он обладает следующими преимуществами:
Применение многоразовых накладок дает двойной эффект:
Выбор режима
Основными параметрами режима сварки являются:
Первую величину подбирают по размеру заготовок. Данные для ванного способа отражены в таблице:
Диаметр свариваемых стержней, мм | Диаметр электрода, мм | Сварочный ток, А при положительной/отрицательной температуре воздуха |
20 | 5 | (225-235)/(250-260) |
22 | (235-250)/(260-280) | |
25 | (250-270)/(280-300) |
Параметры для ванно-шовной сварки – рекомендуемые и допустимые:
Диаметр свариваемых стержней, мм | Диаметр электрода, мм | Сварочный ток, А при положительной/отрицательной температуре воздуха |
36-40 | 6(5) | 300(275)/330(300) |
50-55 | 6(5) | 330(300)/360(330) |
60 | 7(6) | 420(400)/450(430) |
70 | 8(6) | 500(450)/540(470) |
80 | 8(6) | 500(450)/550(480) |
Примечание: в скобках указаны допустимые значения.
Особенности для арматуры
Арматурные стержни соединяют по следующим правилам:
Ширина зазора между прутками составляет для изделий диаметром:
Ширина зазора для ванно-шовной сварки:
Здесь принимают ванны. С арматурой — без очереди
Каркасно-монолитное строительство. Собственно, можно ничего больше не говорить, чтобы показать высочайший спрос и светлые перспективы сварочных работ с арматурными конструкциями.
Спрос огромный, развитие технологий стремительное, технические требования и разнообразие широчайшие. В итоге есть, о чем поговорить: ванная сварка арматуры.
Применение технологии
Арматура – незаменимый элемент каркасно-монолитного строительства. Металлическими прутьями укреплен железобетон, из которого производят практически все несущие строительные конструкции: блоки фундамента, мощные плиты для перекрытий, сваи и главные балки.
Фундаменты и цокольные этажи, плиты для балконов, лестничные прогоны, оконные и дверные перемычки – все, что требует прочности, надежности и долговечности, делается из армированного железобетона.
Если говорить о бытовых домашних работах, то это, прежде всего, стяжка из прутьев для цементного выравнивания технического слоя пола. В таких случаях появляется необходимость соединения арматурных прутьев. А самым оптимальным методом такового является сварка ванным способом.
Это странное название
Расплавленное содержимое ванны состоит из металла электродов и концов соединяемых деталей. На ванне имеются специальные накладки в виде скобок для предотвращения растекания содержимого ванны во время сварочного процесса.
Кроме скобок часто ставят специальные ограничители с торцов скобок с такой же функцией – удерживать растекание шлакового содержимого по стержню. Эти защитные приспособления обычно выполнены из стальных сплавов с низким содержанием углерода. После окончании сварки они остаются на шовном участке.
Ванночки могут быть многоразовыми съемными и сделанными из меди или ее сплавов за исключением бронзы и латуни. Встречаются неметаллические ванночки из графита или керамики.
Сварка проводится одним электродом или так называемой гребенкой – несколькими электродами, соединенными между собой специальной пластиной.
Стержни для стыковки при данном методе могут быть расположены как угодно: хоть вертикально, хоть горизонтально, хоть в наклонном положении. Если расположение горизонтальное, ванну формируют с помощью скобы, которую крепят в месте стыка арматурных заготовок.
Здесь имеет место интересная математика: ширина зазора между торцами арматуры должна быть равной примерно двум диаметрам электродов с покрытием.
Если положение арматурных стержней вертикальное, к нижнему торцу заготовки приваривают штампованную металлическую форму. После этого ее расплавляют дугой, прихватывают торец верхнего стержня к нижнему с одновременным расплавлением соединяемых деталей.
Таким образом ванна наполняется смесью расплавов. Затем в форме прожигают стенку для образования отверстия, чтобы из него выходил шлак. Это отверстие временное: после сварки его снова заваривают.
Особенности технологии сварки
Главное отличие данной технологии от всех остальных видов сварки — это ее непрерывность. Шлак и пузыри с инертным газом собираются на поверхности расплава в ванне. Это важнейшая деталь процесса, так как благодаря этому качество стыкового соединения повышается кардинальным образом.
Расплавление металлов происходит с использованием плазменной дуги, так как температура плавления должна быть чрезвычайно высокой.
Сварка ванным способом протекает следующим образом:
Оборудование
Особого оборудования здесь, слава богу, не нужно. Ванная сварка легко может быть произведена обычным аппаратом инверторного типа. Отличительным качеством таких аппаратов является их способность давать напряжение высокой частоты, которое преобразует электрический ток из переменного в постоянный.
Специальные скобы-накладки для образования сварочной ванны нужно выбирать с учетом швов и вида соединяемых деталей или заготовок. Также выбор зависит от положения деталей в пространстве. Если вы имеете дело с горизонтальный соединением, выбирайте скобы определенных видов – к примеру, С16-Мо.
Иногда для дополнительной защиты расплавки в ванне создается специальная среда из защитного газа инертной природы. В этом случае применяют газовые баллоны.
Использование в строительстве
Конечно же, в строительстве. И прежде всего для соединения арматуры – стержней из металла любой природы. Технически это трудно: стыковой сварочный шов – один из самых «ненадежных».
С другой стороны, прочность соединительных узлов в арматуре – главное и весьма жесткое требование. Также ванно-шовной сваркой соединяются стыки фланцев с толстыми стенками. Там, где имеются крупные железобетонные объекты со сложным каркасом, везде ведется масштабная ванная сварка.
Кроме строительства ванный способ сварки любят и применяют в сельскохозяйственном секторе, автомобилестроении, в добывающих отраслях, связанных с газом и нефтью.
Что же касается бытовых домашних дел, то ванно-шовная сварка — вполне доступная технология, полезная много где: хоть на дачном участке, хоть в домашнем гараже.
Преимущества и недостатки
Достоинства у ванного способа сварки серьезные:
Недостатки больше похожи на технические требования, но мы по-честному перечислим здесь: