Справочное руководство по ручной сварке стержневыми электродами EWM - часть 18

 

 

www.ewm.de 

 

14 10.02

 

Арт. №: WM022208_2.doc 

 

6.7

 

6.8

 

Отклонение  дуги  можно  устранить  установкой 
электрода  под  углом – (Рис. 20b).  Поскольку 

эффект  выдувания  дуги  особенно  высок  при 
сварке  постоянным  током,  то  необходимо,  где 

это возможно, заменять его переменным током 
или, как минимум, понижать. 
Особенно  сильным  эффект  выдувания  дуги 
может  быть  при  сварке  корня  шва  из-за 

окружающей  массы  металла.  Помочь  здесь 
могут тесно расположенные рядом не слишком 

короткие 

прихватки, 

поддерживающие 

магнитный поток. 

Положения сварного шва 
Согласно ISO 6947, положения  сварного  шва 
обозначаются PA – PG.  Они  располагаются, 

если смотреть на трубу сверху (PA), по часовой 
стрелке в алфавитном порядке – Рис.21. 
Позиция PA соответствует той, которую раньше 
в  Германии  обозначали  горизонтальным 

положением  или  положением  «в  лодочку». 
Далее  следует  положение  стыкового  шва PC 

(горизонтальный  на  вертикальной  стене)  и PE 
(потолочный  шов),  а  также  позиции  таврового 

сварного  шва  РВ  (горизонтальный)  и PD 
(горизонтальный/потолочный).  При  сварке 

листов PF означает,  что  шов  сваривается 
вертикально  снизу  вверх,  а PG – вертикально 

сверху  вниз.  На  трубе  собрано  множество 
позиций.  Позиция PF действует,  если  труба 

сваривается  в  потолочном  положении  без 

вращения в обе стороны снизу вверх, позиция 

PG действует соответственно тогда, когда шов 

сваривается  вертикально  сверху  вниз.  ВИГ 
сварку  можно  выполнить  во  всех  положениях. 

При  этом  параметры  режима  сварки  должны 
соответствовать  параметрам  других  методов 

сварки в данном положении. 

Параметры сварки 
Нижние  границы  применения  сварки  ВИГ  для 

стали – 0,3 мм, для алюминия и меди – 0,5 мм. 
Верхние 

границы 

сварки 

ограничены 

экономической  целесообразностью.  Мощность 
плавления  процесса  не  очень  высокая. 

Поэтому  сваркой  ВИГ  часто  заваривается 
только  корень  шва,  а  во  всех  остальных 

случаях  применяют  другие  методы  (Е,  МАГ), 
имеющие более высокую мощность. 
При выборе параметров сварки нужно помнить, 
что  на  сварочном  аппарате  настраивается 

только  сила  тока,  а  напряжение  дуги 
определяется длиной дуги, которую соблюдает 

сварщик.  При  этом  напряжение  растeт  с 
увеличением  длины  дуги.  За  ориентировочное 

значение 

для 

сварки 

проплавлением 

постоянным  током  (отрицательный  полюс) 

берут  достаточную  для  проплавления  силу 
тока: 45 А на 1 мм толщины стенки. При сварке 

алюминия  переменным  током  необходимо 
иметь 40 А/мм. 
Подходящими  параметрами  сварки  стыкового 
шва  на  различных  материалах  могут  быть  от 

Таблица 4 до  Таблица 8 . 

PA

PB

PG

PF

PE

PD

PC

 

Рис.21 

Положения сварных швов согласно ISO 
6947 

 

 

15 10.02

 

Арт. №: WM022208_2.doc 

 

 

Толщ

ин

а 

листа

 [мм

] 

Форма

 кромки

 

Число

 по

ложе

ний

 

Диаметр

 

вольфрамово

го

 

электро

да

 [мм

] 

Сварочный

 ток

 [A] 

Скорость

 сварки

 

[см

/мин

] 

1,0 I  1  1,0 

45 

32 

2,0 I  1  1,6 

100 

30 

3,0 I  1  1,6 

125 

30 

4,0 I  2  2,4 

170 

25 

5,0 I  2  3,2 

225 

22 

6,0 V  2  4,0 

300 

20 

Таблица 4  Ориентировочные значения сварки ВИГ 

высоколегированной стали 
Вид тока: Постоянный ток («-» полюс) – 
Поз. PA – Защитный газ:  Аргон [1] 

Толщ

ин

а 

листа

 [мм

] 

Форма

 кромки

 

Число

 по

ложе

ний

 

Диаметр

 

вольфрамово

го

 

электро

да

 [мм

] 

Сварочный

 ток

 [A] 

Скорость

 сварки

 

[см

/мин

] 

4,0 I 

2 2,0 

90 

24 

6,0 I 

2 2,4 

110 

20 

8,0 I 

2 2,4 

120 

18 

10,0 DV 2  2,4 

120 

16 

12,0 DV 2  3,2 

140 

15 

Таблица 5  Ориентировочные значения для сварки 

ВИГ алюминия, вид тока: Переменный 
ток – Поз. PF –Защитный газ:  Аргон [3] 

Материал

 

Толщ

ин

а 

листа

 [мм

] 

Форма

 кромки

 

Число

 по

ложе

ний

 

Диаметр

 воль

фрамового

 

электро

да

 [мм

] 

Сварочный

 ток

 [A] 

Скорость

 сварки

 [см

/ми

н] 

Чистый 

никель 

1,0 I 

1 1,0 65 

13 

 1,5 

I 

1 1,6 90 

12 

 3,0 

I 

1 2,4 

140 

10 

 5,0 

V 

3 2,4 

145 

12 

 10,0 

V 

8 2,4 

150 

12 

Медь 1,5 

I 

1 1,6 

130 

28 

 3,0 

I 

1 3,2 

200 

25 

 5,0 

I 

2 4,0 

270 

15 

Таблица 6  Ориентировочные значения для сварки 

ВИГ никеля и меди, вид тока: 
Постоянный ток («-» полюс) – Поз. PA – 
Защитный газ:  Аргон [3], [1] 

Толщ

ин

а 

листа

 [мм

] 

Форма

 кромки

 

Число

 по

ложе

ний

 

Диаметр

 

вольфрамово

го

 

электро

да

 [мм

] 

Сварочный

 ток

 [A] 

Скорость

 сварки

 

[см

/мин

] 

1,0 I  1  1,0 

60 

32 

2,0 I  1  1,6  110 

30 

3,0 I  1  1,6  140 

30 

4,0 I  2  2,4  190 

25 

5,0 I  2  3,2  250 

22 

6,0 V 2  4,0  350 

20 

Таблица 7  Ориентировочные значения для сварки 

ВИГ нелегированной и 
низколегированной стали 
Вид тока: Постоянный ток («-» полюс) – 
Поз. PA – Защитный газ:  Аргон [1] 

Толщ

ин

а 

листа

 [мм

] 

Форма

 кромки

 

Число

 по

ложе

ний

 

Диаметр

 

вольфрамово

го

 

электро

да

 [мм

] 

Сварочный

 ток

 [A] 

Скорость

 сварки

 

[см

/мин

.] 

1,0 

I 

1 1,6 75 

26 

2,0 

I 

1 2,0 90 

21 

3,0 

I 

1 2,4 

125 

17 

4,0 

I 

1 3,2 

160 

15 

5,0 

V 

2 3,2 

165 

от 14 до 17 

6,0 

V 

2 4,0 

185 

от 10 до 15 

Таблица 8  Ориентировочные значения для сварки 

ВИГ алюминия, вид тока: Переменный 
ток – Поз. PА – Защитный газ:  Аргон [3] 

 

 

16 10.02

 

Арт. №: WM022208_2.doc 

 

6.9

 

6.10

 

Сварка импульсами тока  
При  сварке  импульсным  током  сила  тока  и 
напряжение  изменяются  в  ритме  частоты 

импульсов  между  нижним  и  верхним 
значениями импульса – Рис. 22. 
Современные 

инверторные 

источники 

позволяют  настроить  импульсную  частоту  в 

диапазоне  от 0,5 до 300 Гц.  Специальные 
источники имеют частоту в кГц диапазоне. 
В  высоком  частотном  диапазоне  реализуются 
такие эффекты, как уменьшение размера зeрен 

в  металле  шва  и  сужение  дуги,  в  низком 
диапазоне  частот  из-за  лучшего  управления 

сварочной  ванной  при  сварке  в  неудобных 
положениях прежде всего выбирается позиция 

PF.  Это  происходит  следующим  образом  (Рис. 
24): 
Под  влиянием  высокого  импульсного  тока 
происходит  провар  основного  материала  и 

образуется  точечная  сварочная  ванна.  Она 
начинает 

затвердевать 

под 

действием 

следующего  низкого  главного  тока,  начиная  от 

края,  пока  следующий  импульс  тока  снова  не 
расплавит и не увеличит e. Между тем дуга уже 

перешла на скорость сварки, и поэтому сварной 
шов при импульсной сварке ВИГ образуется из 

многих  соединeнных  внахлестку  сварочных 
точек.  Диаметр  сварочной  ванны  в  среднем 

меньше,  чем  при  сварке  равномерным  током, 
что  позволяет  лучше  сваривать  в  неудобных 

положениях.  Несмотря  на  это  обеспечивается 
достаточный  провар.  Описанный  эффект 

наступает  только  тогда,  когда  наступает 
достаточная  разность  температур  в  сварочной 

ванне  между  фазами  главного  и  импульсного 
тока.  Это  возможно  только  при  импульсной 

частоте чуть ниже 5 Гц. 
К  недостаткам  можно  отнести  то,  что  скорость 

сварки  при  импульсной  сварке  необходимо 
значительно снизить. Сварщик также различает 

пульсацию  в  низком  частотном  диапазоне 
частот  как  раздражающее  мерцание  дуги. 

Поэтому  этот  вариант  сварки  ВИГ  меньше 
используется  при  ручной  сварке,  где  сварщик 

имеет  другие  возможности  для  контроля 
сварочной 

ванны, 

в 

отличие 

от 

механизированной сварки ВИГ. 

Возможности механизирования процесса 
сварки 
Метод  ручной  сварки  ВИГ  (Рис. 23)  можно 
механизировать 

довольно 

простыми 

средствами.  В  этом  есть  необходимость  при 

I

[A]

t [s]

T

tG

tP

I G

I m

I P

 

Рис. 22 Временная зависимость сварочного тока при 

импульсной сварке  
I

G

: 

Главный ток 

I

M

: 

Средний ток  

I

P

: 

Импульсный ток 

t

G

: 

Период главного тока  

t

G

: 

Период импульсного тока 

T: 1 

период = 1/f 

f: 

частота тока в сети 

Рис. 23 TIG 230 DC, сварка ВИГ в пищевой 

промышленности 

S  = Schmelzpunktlänge

L

Schweiß-
richtung

S

L

U

L

A

L

A

L

Ü  = Überlappungslänge

L

A  = Linsenabstand

L

 

Рис. 24 Структура сварного шва, состоящего из 

отдельных сварных точек [2} 

 

© 2002 EWM HIGHTEC WELDING GmbH

 

Dr. Günter-Henle-Str. 8  D-56271 Mündersbach/Ww., Germany

 

www.ewm.de 

 

17 10.02

 

Арт. №: WM022208_2.doc 

 

6.11

 

7

 

При сварке ВИГ сложных изделий применяются 

сварочные роботы. 
Во всех случаях, когда необходим присадочный 

материал, он подаeтся к дуге в виде проволоки 
устройством подачи. 

Техника безопасности 
Сварка ВИГ является очень чистым процессом. 
Практически  не  возникает  вредных  газов  и 

дыма,  поэтому  действующие  инструкции  по 
технике  безопасности  не  требуют  их  отвода 

непосредственно  в  месте  возникновения. 
Достаточно  свободного  проветривания  или 

технической  вентиляции  помещения.  Но 
сварщик  должен  обезопасить  себя  от 

излучения  дуги  и  опасности  поражения 
электрическим током. 
Для 

защиты 

от 

инфракрасного 

и 

ультрафиолетового  излучения  сварщик  ВИГ 

обычно  одевает  на  голову  маску  сварщика, 
Рис. 23, которая освобождает обе его руки для 

управления горелкой и внесения присадочного 

материала.  В  маску  сварщика  встроен 
специальный  защитный  фильтр.  Эти  фильтры 

недавно  были  стандартизированы  в  стандарте 
DIN EN 169. Есть  разные  степени  защиты, 

которые  должны  быть  надeжно  нанесены  на 
стекло.  При  сварке  ВИГ  в  зависимости  от 

применяемой силы тока используются фильтры 
со  степенью  защиты  от 9 до 14, причем 9-я 

степень относится к сварке с низкой силой тока, 
а 14-я – с высокой. 
Наибольшую 

электрическую 

опасность 

представляет  напряжение  холостого  хода.  Это 

самое высокое напряжение, которое возникает 
на  включенном  источнике  тока  между 

соединительными муфтами, если не загорается 
электрическая  дуга.  После  зажигания  дуги 

напряжение  значительно  падает,  при  сварке 
ВИГ  до 12-20 В.  Согласно  правилам  техники 

безопасности UVV VBG 15 пиковое напряжение 

холостого  хода  источников  постоянного  тока 
при  нормальной  эксплуатации  должно  быть 

макс. 113 В.  У  аппаратов,  работающих  на 
переменном токе, это значение тоже равняется 

113  В,  но  действующее  значение  не  должно 
превышать 80 В. 

При 

повышенной 

электрической опасности, например, при сварке 
в узких местах или на больших металлических 

массах,  для  переменного  тока  действуют 
сниженные  значения,  например,  пиковое 

значение 66 В  и  действующее  значение 48 В. 
Новые источники сварочного тока, которые  
отвечают  данному  требованию,  согласно DIN 
EN 60974-1 имеют знак «S».  Старые источники 

тока обозначаются символами «К» (постоянный 
ток)  или «42 В» (переменный  ток).  От 

поражения  электрическим  током  сварщика 
лучше  всего  защищают  кожаные  сварочные 

перчатки  без  повреждений  и  хорошо 
изолированная  рабочая  одежда,  включая 

обувь. 

Особенности различных материалов 

Как  уже  говорилось,  метод  сварки  ВИГ 

подходит  для  сваривания  самых  разных 
материалов.  При  этом  одни  материалы 

свариваются  постоянным  током,  другие - 
переменным.  В    Таблица  9    указано,  какие 

Постоянный 

ток 

Материал 

Электрод

 

 – 

Полюс

 

Электрод

 «+» 

полюс

 

Переменный

 то

к 

Углеродистая сталь XX 

- 

- 

Нержавеющая сталь XX 

- 

- 

Алюминий, сплавы алюминия - 

X 

1)

XX 

Магний, сплавы магния - 

X 

1)

XX 

Медь XX 

- 

- 

Алюминиевая бронза X 

- 

XX 

Кремнистая бронза XX 

- 

- 

Латунь X 

- 

XX 

Никель, сплавы никеля XX 

- 

X 

Титан XX 

- 

- 

Таблица 9  Подходящий для различных 

материалов вид тока Защитный газ: 
чистый аргон 

1)

 только для тонких материалов 

XX = 

наилучшие результаты, 

X = 

пригодный, 

- = 

не рекомендуется