Сварка – самая популярная технология создания неразъемного соединения между материалами различного типа.
Сварочное оборудование востребовано не только в промышленности, но и широко используется при выполнении разнообразных бытовых работ. Над модернизацией существующих аппаратов и разработкой новых приспособлений трудятся множество научных центров и проектных институтов.
В данной статье будут рассмотрены типы и особенности оборудования для выполнения сварки в различных режимах и также дана оценка текущего положения вещей в данной отрасли.
Содержание
Что это такое?
Оборудование для сварки – это агрегаты и установки, которые служат источником энергии для соединения, в зависимости от режима выполнения работ. При проведении электросварки соединение выполняется путем воздействия электрической дуги высокой мощности, которая расплавляет поверхность заготовки и присадочный материал. Жидкий металл перемешивается в сварочной ванне, и после кристаллизации образует шов.
Газосварочное оборудование в качестве источника тепла использует горючие смеси технических газов. Для их транспортировки используют специальные баллоны, к которым присоединяют запорную арматуру и редуктор для регулировки давления.
За период существования сварочной технологии было разработано множество методов соединения, которые подходом к процессу соединения и видами используемого оборудования. Наиболее распространенными видами сварки являются:
- автоматическая;
- полуавтоматическая;
- аргоном;
- точечная;
- индукционная;
- термитная;
- плазменная;
- лазерная;
- контактная;
- трением;
- оплавлением.
[stextbox id=’info’]Для каждого типа металла и сплава существует оптимальный способ соединения. Кроме того, важными факторами являются габаритные размеры и толщина заготовки.[/stextbox]
Помимо оборудования для выполнения работ существуют и аксессуары, играющие вспомогательную роль. Их делят на две группы:
- Присадочные и вспомогательные материалы. Сюда относят покрытые электроды для ручной сварки, проволоку и прутки для аргонодуговой, флюс для работы в автоматическом режиме и другие материалы. Кроме того, к этой категории относят технические газы, как горючие, так и выполняющие функцию защиты сварочной ванны.
- Инструменты и приспособления. Данная группа включает в себя горелки, держатели электродов, клещи, газовые редукторы, ручные пистолеты, модули охлаждения и другие приспособления.
Основные параметры
Основные технические характеристики полуавтомата ПАТОН ПСИ 160.
В качестве примера рассмотрим основные характеристики оборудования сварщиков, работающих ручном режиме. Речь идет о трансформаторах, выпрямителях и продукте полупроводниковых технологий – инверторе. С их помощью можно соединять большинство металлов и сплавов: начиная с алюминия и заканчивая нержавейкой.
Наиболее важными параметрами являются:
- Напряжение. Для бытовых аппаратов этот показатель составляет 220 В. Приборы промышленного назначения работают от 380 В.
- Потребляемая мощность. Важный параметр, который определяет возможности агрегата. Единицей измерения является киловатт. От мощности зависит максимальная величина сварочного тока.
- Продолжительность включения. Показывает процентное соотношение режима работы к режиму отдыха на максимальных показателях силы тока за десятиминутный интервал. Например, ПВ 60 % указывает на то, что за 10 минут аппарат будет работать только 6 минут. У трансформаторов этот показатель, как правило, не превышает 50-60 %. Инверторы демонстрируют большую выносливость – их ПВ варьируется в диапазоне 70-80%.
- Напряжение холостого хода. Чем выше этот параметр, тем проще протекает процесс образования дуги.
- Габаритные размеры и масса. От этих показателей зависит удобство размещения и транспортировки аппарата. Современный инвертор можно спокойно перемещать по площадке усилиями одного человека.
Также следует обращать внимание на требования к эксплуатации. Опытный специалист обязан знать, проводом какого сечения должно производиться заземление сварочного трансформатора. Для большинства моделей достаточно использовать медный кабель, диаметром 6 мм. В качестве альтернативного материала подойдет стальной прут, сечением не менее 12 мм.
Для промышленных предприятий выпускают аппараты с несколькими постами сварки. В этом случае к каждому посту необходимо подключать балластный реостат, для регулировки параметров тока.
Классификация
Рассмотрим особенности используемого оборудования для различных видов сварочных работ, а также методы его классификации.
Сварка плавлением
Сварка плавлением – это технология создания неразъемного соединения, которая характеризуется термическим воздействием на кромки заготовок. После образования ванны расплавленного металла в нее подается присадочный материал, призванный повысить качественные характеристики будущего шва. По своей сути процесс напоминает литье.
Основными разновидностями сварки литьем являются:
- Дуговая. Самая распространенная группа. При работе в ручном режиме используются различные аппараты. Для бытового пользования существует широкий выбор инверторов, основные характеристики которых были рассмотрены выше. При выполнении сварки в полуавтоматическом режиме рабочее оборудование можно разделить на две категории: рабочее и подающее. В первом размещен источник питания, а второй отвечает за подачу присадочного материала к зоне соединения. Такие работы выполняются в среде защитного газа. Особое внимание следует уделить оборудованию для автоматической сварки под флюсом. Его главная особенность – работы выполняются полностью в автоматическом режиме. Оператор лишь задает программу. В процессе эксплуатации автоматика самостоятельно подбирает оптимальные параметры, исходя из ситуации.
- Электрошлаковая. Относительно новая технология, характеризующаяся использованием исключительно автоматических аппаратов, первые образцы которых были разработаны еще при СССР.
- Газовая. В комплект для выполнения работ входит газовая горелка и баллон с горючей газовой смесью, в состав которой обычно входят ацетилен, пропан, водород и кислород.
- Электроннолучевая. Принцип работы приборов основан на преобразовании кинетической энергии электронов в тепловую.
- Лазерная. В качестве источника энергии используется лазерный луч, который фокусируется на заданном участке с помощью специальных линз. Рабочее оборудование отличается высокой стоимостью, а потому используется только в промышленных целях.
- Термитная. В основе работы оборудования лежит восстановительная реакция, которая происходит при смешивании магния с оксидом железа. Магний, как более активный металл восстанавливает железо, что сопровождается выделением огромного количества тепловой энергии.
Отдельно стоит оборудование для соединения полимерных материалов – полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и прочих термопластов. Полипропиленовые сварочные аппараты отличаются тем, что не требуют никаких расходников. Соединение труб осуществляется с помощью специальных муфт, путем нагрева поверхности до температуры плавления.
Давлением
Для сварки давлением разработаны следующие технологии соединения:
- Точечная. Наиболее известная разновидность контактной сварки. Рабочей частью оборудования являются стрежни, изготовленные из меди или ее сплава. Площадь контакта ограничена диаметром электродов, которые передают усилие от сварочного аппарата, после чего на контакты подают ток.
- Сопротивлением. В основе работы машины для сварки сопротивлением положен закон Джоуля-Ленца, а конкретно тепловое воздействие электрического тока.
- Оплавлением. Узкоспециализированная технология, разработанная в институте имени Патона для монтажа труб большого диаметра под водой. Процесс соединения происходит в автоматическом режиме. Специальная конструкция сварочной камеры изолирует от воды место стыковки.
- Трением. Оборудование для сварки трением состоит из привода и фиксирующего механизма. Соединения выполняется за счет нагрева, которое достигается путем вращения одного или двух стыкуемых элементов.
[stextbox id=’info’]Существуют и другие виды сварки давлением. К ним относятся шовная, рельефная, ультразвуковая, термокомпрессионная и контактная микросварка, однако они используются в отдельных отраслях промышленности и не получили широкого распространения.[/stextbox]
Нанесение покрытий
Известные следующие методы нанесения покрытий, призванные повысить качественные характеристики поверхности деталей:
- Газотермический. Для данного метода необходима газовая горелка, работающая ацетилен-кислородной или пропан-кислородной смеси, в пламя которой подается присадочный материал. Он может иметь форму проволоки, прутка или порошка. Нанесение покрытие выполняется под действием сжатого воздуха. Так наносят коррозионно-стойкие покрытия из никелевого, медного, алюминиевого или железного сплава.
- Вакуумный. Чаще всего метод применяется для обработки мелкоразмерных деталей на массовом производстве. Отличительная особенность технологии в том, что процесс протекает при низких температурах, что позволяет работать с изделиями, плохо переносящими нагрев. Кроме того, оборудование позволяет наносить покрытие не только на металлические, но и пластиковые, стеклянные или керамические поверхности. При этом показатели устойчивости к механическим повреждениям гораздо выше, чем при стандартном гальваническом покрытии.
- Легирование. Защитное покрытие наносят с помощью специального оборудования, работающего в ручном или автоматическом режиме. Аппаратура генерирует плазменно-искровые разряды, которые осаждаются на обрабатываемой заготовке при контакте с электродными стержнями. Для повышения прочности изделий в качестве материала изготовления электродов служат твердые сплавы на основе карбидов металла.
Сертификация, паспорт
К сварочному оборудованию предъявляют самые строгие требования. Все аппараты отечественного производства, независимо от года выпуска, изготавливаются с соблюдением требований межгосударственных стандартов ГОСТ и прочих нормативно-правовых документов, что подтверждается сертификатами соответствия.
Все аппараты зарубежного производства, согласно требованиям законодательства, подлежат обязательной сертификации.
Производители обязаны комплектовать продукцию паспортом сварочного оборудования и инструкцией по эксплуатации, содержащей указания по безопасному использованию аппаратов, включая методы заземления.
Оборудование, которое по результатам проверки, признано соответствующим техническим регламентам, маркируется единым знаком обращения продукции «ЕАС».
Периодичность проверки
Согласно последним изменениям законодательства, не аттестованное оборудование, производимое за рубежом, должно по истечению 3-х лет пройти периодическую проверку. Это касается как используемых аппаратов, так и приборов, находящихся в точке продажи.
Для инициирования проверки необходимо подать заявление установленного образца в аттестационный центр. Следует обращать внимание на срок службы, указанный в паспорте изготовителя. В случае отсутствия такого, расчетный период эксплуатации будет составлять 6 лет. Он начинает начисляться с момента ввода в эксплуатацию.
При подтверждении работоспособности оборудования, срок службы продлевается.
Основные мировые и российские производители
Приведем перечень производителей сварочного оборудования, хорошо зарекомендовавших себя на российском рынке:
- EWM. Ведущий производитель из Германии. Данная компания отличается инновационными разработками – еще в 1988 ею был произведен первый TIG AC/DC инвертор.
- KEMPPI. Финский бренд, продукция которого соответствует всем европейским и международным стандартам, имеющим отношение к качеству, экологии и безопасности.
- КЕДР. Отечественный производитель, специализирующийся на производстве сварочного оборудования и вспомогательных инструментов. Имеет развитую сеть сервисных центров.
- СВАРОГ. Российский бренд, производственные мощности которого расположены в Китае. Соблюдение требований государственных стандартов контролируется специалистами НАКС.
- ESAB. Знаменитая шведская компания, которая более 100 лет занимается производством сварочного оборудования и расходных материалов. Один из самых надежных брендов, продукция которого ценится во всем мире.
- BlueWeld. Еще один европейский производитель, появившийся на российском рынке в 2002 году. За прошедшее время он зарекомендовал себя в качестве изготовителя надежных и качественных аппаратов, соответствующих требованиям ГОСТ, TUV и ISO 9001.
Заключение
Технология производства сварочного оборудования не стоит на месте. К современным аппаратам предъявляют строгие требования, что практически исключает возможность встретить некачественный товар. Контроль над соблюдением эксплуатации осуществляют уполномоченные органы Росгостехнадзора.
[stextbox id=’info’]Инженер-сварщик Бородин Станислав Семенович. Опыт – 16 лет: «Наша компания занимается производством ремонтных работ на предприятиях черной металлургии. В установленные законом сроки, мы в обязательном порядке проходим аттестацию сварочного оборудования НАКС. Поскольку все аппараты эксплуатируются в соответствие с требованиями изготовителей, с получением свидетельства не возникает никаких проблем».[/stextbox]
