Заваряването на метални изделия е намира приложение в различни сфери и то играе важна роля за различни отрасли. Има различни видове машини за заваряване, които се прилагат в автоматизирани и роботизирани системи.
Могат да се заваряват материали и сплави с различни размери и химическа структура. Съответно и машините и апаратите необходими за тяхното заваряване варират по вид.
В зависимост от вида ток, който използват машините за заваряване се делят на общо 4 вида:
● работещи с постоянен ток
● работещи с променлив ток
● заваръчни инвертори
● полуавтоматични машини за заваряване в газова среда(МИГ/МАГ)
Машините за заваряване са разнообразни , така че в тази статия ще засегнем едни от най-често срещаните видове.
Заваряването се използва за различни цели като например:
● домашни приложения
● употреба в авторемонтни
● автотенекеджийски работилници
● ателиета за изработка на метални конструкции
● монтаж на тръбопроводни и тръбни инсталации
● поддръжка на селскостопанска техника
Изборът на метод на заваряване , както и машините, които се използват при заваряване зависят от различни условия.
Процесът на заваряване намира приложение в различни промишлени сфери:
● строителство
● машиностроене
● химическата промишленост
● фармацевтичната промишленост
● нефтената промишленост
● хранително-вкусовата промишленост
● самолетостроенето
● корабостроене
● атомната енергетика
● строене на водопроводи,нефтопроводи, газопроводи, котлостроене и други.
Какви видове машини за заваряване има и в какви методи на заваряване се използват?
Съществуват различни видове машини за заваряване. Те се използват в зависимост от самия метод на заваряване, като те могат да бъдат доста на брой. Но от тях има само няколко, които се прилагат най-често в индустриалната сфера.
Един от най-широко използваните и най-старите методи за заваряване на метални изделия е ръчно електродъгово (РЕД) заваряване с обмазани електроди или съкратено РЕД.
Ръчно дъгово заваряване
Този метод включва използването на електрическа дъга, която стои между металния електрод и целевото изделие, което трябва да се завари. За ръчно дъгово заваряване се използват заваръчни апарати с пръчки/електроди, като един пример е добре познатият електрожен.
Заваръчните апарати с пръчки съдържат трансформатор, който намалява напрежението от 220 V до 50 V, в същото време повишава силата на тока до 250 А.
Намира приложение главно в промишленото производство за заваряване на стоманени конструкции, както и за заваряване на желязо, чугун, цветни материали.
Електрическата дъга съединява двете части като ги нагрява до определена температура на топене. При този метод на заваряване се използват електроди с рутилова обмазка.
За този метод може да се използва само заваръчен трансформатор и електроди.При него не се налага употребата на защитни газове.
Предимства на машините за ръчно дъгово заваряване
Тъй като е един от най-универсалните и лесни за изпълнение методи, това е и неговото най-голямо предимство.За реализирането му не се изисква сложна апаратура, както и опит в боравенето с машините, с които се работи сравнително лесно.
Другото главно предимство на ръчно дъговото заваряване е, че при него могат да се използват различни видове заваръчни машини, както и видове електроди. Не се изисква голяма инвестиция в апаратура за този вид заваряване.
Един от недостатъците му е фактът, че е възможно да останат примеси в заварения детайл, а също така и възможно отделяне на вредни вещества. Друг недостатък е, че методът не е подходящ при заваряване на тънки изделия, които са по-тънки от 2мм.
Заваряване с МИГ/МАГ апарат
МИГ/МАГ заваряването безспорно е един от най-популярните методи за заваряване по света. МИГМАГ заваряване с газ се извършва с полуавтоматична заваръчна машина. Вместо с електроди, тя работи с метална тел.
С апаратите за МИГ/ МАГ заваряване може да се постигне високо качество вертикално или таванно заваряване. С тях могат да се заваряват метали като алуминий, желязо, неръждаема стомана.
При този начин на заваряване електрическата дъга съединява топимия метален електрод и металното изделие в газова среда. Тоест процесът по заваряване се изпълнява в среда от защитен газ, която е изградена от газова смес, аргон или въглероден диосид.
Машините за МИГ/МАГ заваряване се състоят от трансформатор, токоизправител, горелка, инвектор, метална тел с дебелина 0,6 до 1,2мм. В тях има газов цилиндър съдържащ Co2, аргон или смес от двата газа. Видът на газа се избира в зависимост от вида на заварявания материал.
Например за заваряване на ниски и високолегирани стомани се използва въглероден диоксид, а за заваряване на мед, медни сплави и алуминий се използва аргон. При тези материали допустимата минимална дебелина на изделието е 2мм.
Чрез превключвател се регулира стъпаловидно силата на тока при изхода, като тела се подава по регулиран начин в зависимост от целите на заваряването. Скоростта на подаване също зависи и от силата на тока и дебелината на заваряваните изделия.
Този метод на заваряване се изпълнява в различни промишлени отрасли като:
● машиностроене
● изграждане на водопроводи
● в изграждане на водопроводи и тръбопроводи
● приложение в автосервизи или домашни работилници
● в автомобилни сервизи
● в автомобилостроенето при създаване на автомобилни купета, в химическата промишленост
Методът на заваряване MIG включва инертен газ или газова смес, а методът MAG-активен газ.Осъществяват се газови метални дъгови заварки известни под името GWAW.
MIG (Metal Inert Gas)
При този метод на заваряване се използват аргон и хелий. Материалите, които се заваряват посредством MIG са цветни метали и алуминий.
MAG (Metal Active Gas)
При
този метод се използват активни газови
смеси, които се състоят от кислород, въглероден диоксид и аргон в различни
процентни съотношения Вместо променлив се използва прав ток.
Този метод на заваряване включва
употребата на топлина, която се генерира от електрическа дъга на постоянен
ток. Тази топлина се насочва към консумативен телен електрод и изделието, което трябва да се завари.
Предимства на МИГ/МАГ машините и процеса на заваряване
Газовото заваряване има редица предимства за промишлеността. Той е не само лесен за изпълнение за процес, позволяващ пълна автономност, но и с него могат да се заваряват конструкции от черни и цветни метали, пространствени конструкции, тънки листови елементи.
По този метод могат да се заваряват различни видове метали с различни размери и дебелина, което е и едно от основните му преимущества.
Предимства на МИГ/МАГ апаратите
С апаратите МИГ/МАГ се работи много лесно и те са лесни за експлоатация. Технологията на газовото заваряване е много лесна за научаване дори от непрофесионален заварчик.
Газовото заваряване може да се използва за обработка на износени детайли , които са с диаметър над 1,6мм. С помощта на МИГ/МАГ апарати може да се постигне заварка и точкуване на ламарина с дебелина над 0,6 мм.,а също и заваряване на много малки по размер детайли с минимален риск от прогаряне.
Също така, при този вид заваряване не се създава висока степен загряване в зоната на заварката, както и около нея.
Евентуалните термични деформации при заваряването са сведени до минимум, което го прави отличен вариант за заваряване на ламарина. А липсата на деформации е ключов фактор при изграждането на различни метални профили.
При газовото заваряване рискът от термични деформации е сведен до минимум. Получава се гладък заваръчен шев без примеси и шлака.
Също така необходимите заваръчни апарати и консумативи за газово заваряване от висок клас не изискват голяма инвестиция, което носи ползи за производството от икономическа гледна точка.
Недостатъци
Поради сложната конструкция на заваръчните апарати МИГ/МАГ се изисква заварчикът да има предварителен професионален опит в работата с подобен тип машини.
Някои от недостатъците на машините за газово заваряване е фактът, че апаратите за газово заваряване не са създадени да са с голяма мобилност. Друг недостатък е високата им цена.
Тъй като по време на газовото заваряване се развива висока работна температура, то не може да се извършва на открито, тъй като при условия на вятър, дъжд или сняг се намалява защитното действие на газовата среда.
Ако се налага заваряването да се извърши в такава среда, то е необходимо да се използва самозащитна тел, която не изисква наличието на защитен газ.
ВИГ заваряване
Така нареченото ВИГ заваряване включва инертен газ, който обикновено е аргон или хелий и нетопим волфрамов електрод. Този метод на заваряване е също един от най-популярните и включва напрежение с висока честота.
При ВИГ заваряването заваръчната дъга съединява завареното изделие и нетопим волфрамов електрод в защитена газова среда. Тя съдържа инертен газ, който е обикновено хелий или аргон.
ВИГ машините за заваряване са подходящи за тънки и средно дебели метални изделия. При изделия с по-голяма дебелина се получава заваряване чрез напластяване на шева.
При този тип заваряване газът създава налягане в работната среда, което измества въздуха, в резултат на което се предотвратява поява на окислителен процес или азотиране.
Заваръчните апарати ВИГ или апарати с импулсно подаване на ток са подходящи за заваряване на тънки метални изделия.
Главно приложение ВИГ апаратите имат в хранително-вкусовата и химическата промишленост, в корабостроенето и ремонтите на кораби, изработка на цистерни и съоръжения, строеж на тръбопроводи, далекопроводи и други.
При ВИГ заваряването се подава добавъчен материал, като подаването може да се осъществи със специално телоподаващо устройство на ниска скорост на подаване или ръчно. Процесът на заваряване може да се осъществи и без заваръчен материал.
С ВИГ машини за заваряване могат да се заваряват обикновена и легирана стомана, алуминий, мед и медни сплави, титан, чугун,никел и други материали.
Също както при МИГ/МАГ машините с ВИГ машините може да се заваряват материали с различен химичен състав. Важно е обаче химическият състав на добавъчния материал да е близък до този на материала, който целим да заварим. Изключение правят някои цветни метали като мед например.
Предимства на ВИГ машините за заваряване
Предимството на този метод на заваряване е постигането на висока прецизност, а също така и може да се използва за метални изделия с различна дебелина. ВИГ заваряването може да се приложи както за изделия с дебелина от 0,6 мм., така и за материали с по-голяма дебелина.
Освен това, ВИГ заваряването може да се изпълнява с различни видове материали- алуминий, неръждаема или легирана стомана, никел, желязо, титан, мед и медни сплави, чугун.
Друго главно предимство на ВИГ е, че се осъщестява качествено и фино заваряване, след което не се изисква почистване на шевовете.
Недостатъци
Един от недостатъците на ВИГ заваряването е, че се изисква определен професионален опит при боравенето със заварителните машини.
Заваръчни апарати с двигатели с вътрешно горене
Тези машини за заваряване се използват главно при строежи на сгради. Вместо на ток те работят с бензинови, дизелови или газифицирани двигатели.
Точково-електросъпротивителни машини за заваряване
Този вид машини за заваряване намират приложение основно в автомобилостроенето.
Принципът на работа на тези заварителни машини включва поставянето на два електрода на двете части метални изделия, които искаме да заварим.
Докато двата електрода притискат металните части през тях протича ток. В резултат от загряването на електродите двете изделия се заваряват.
