Сварочные работы методом ММА

Метод сварки ММА (Manual Metal Arc) - представляет собой ручную электродуговую сварку штучным покрытым электродом. Представленный вид сварки берет свое начало еще в далеком 1882 году, когда впервые в мире русским ученым Н.Н. Бернардосом был изобретен и запатентован метод скрепления металлических деталей, применяя действие электрической дуги с использованием электрода. Невзирая на очевидные недочеты в качестве получаемого сварного шва, данный процесс приобрел широчайшее индустриальное применение во многих странах мира. Поворотным моментом в совершенствовании качества сварки и, соответственно, получении ее современного вида принято считать 1907 год, когда уже другой изобретатель О. Кьельберг изобрел первый штучный электрод, покрытый силикатным клеем в качестве обмазки.

Современная ручная дуговая сварка штучным электродом не претерпела радикальных изменений по сопоставлению со своими историческими предшественниками. Аппаратную основу для данного вида составляет источник тока (различный по внутреннему устройству) и два разно полярных кабеля для подведения тока непосредственно к месту сварки. Один кабель оканчивается зажимом клеммы (крепится на деталь) другой держателем электрода (для удержания электрода на оптимальном от детали расстоянии).

Дуга. Инициация.

В процессе ручной дуговой сварки применяется тепловая энергия электрической дуги, возникающая при замыкании простейшей электрической цепи. Дуга в зависимости от типа источника тока может обладать крутопадающими, полого падающими либо жесткими внешними вольтамперными характеристиками. Появляется она между торцом электрода и поверхностью свариваемого металла при пропускании через них электрического тока.

Возбуждение дуги возможно двумя методами. В первом случае ее образование происходит при кратковременном касании электродом свариваемой поверхности и его резкого отрыва. Во втором варианте при «чиркающих» прикосновениях электрода с дальнейшим отрывом от поверхности на определенное расстояние. Для равномерного стабильного горения дуги нужно постоянно удерживать под контролем расстояние между ним и свариваемой поверхностью. Его увеличение ведет к дестабилизации дуги и ее исчезновению, а уменьшение содействует прилипанию электрода к свариваемому металлу.

Варьирование размера этого интервала напрямую зависит от степени гибкости электрической дуги, а это в свою очередь обуславливается настройками вольтамперных характеристик. При изменении расстояния, можно регулировать силу тока, а значит, глубину провара металла, степень расплавления и т.д.

Ход сварочного процесса

Под тепловым воздействием дуги появляется плавление металла и образование сварной ванны. По прекращении пропускания электрического тока металл остывает и кристаллизуется, образуя сварное соединение. Совместно с плавлением металла детали происходит расходование материала самого электрода. Его металл каплями переходит в сварную ванну (крупнокапельный и мелкокапельный перенос).

Первые электроды для сварки не имели покрытия и представляли собой обыкновенную стальную проволоку. Потому переход электродного металла не вызывал значительных изменений в составе сварного шва. Так же отсутствовала газовая и шлаковая защита от пагубного воздействия газообразных компонентов воздуха и как следствие возникала пористость шва, трещины и т.д. Использование покрытых обмазкой электродов радикальным образом поменяло эту ситуацию. Такие электроды представляют собой стальной пруток, имеющий сплошную обмазку, разную по своему химическому составу. При их использовании совместно с электродным металлом в сварную ванну переходят и компоненты обмазки, меняя химический состав и свойства металла сварного шва. Также элементы обмазки, в процессе сгорания, образуют газообразные соединения, которые локальным облаком окутывают область электрической дуги и ограждают расплавленный металл сварной ванны от пагубного воздействия атмосферных газов.

Не расплавившаяся и не превратившаяся в газ часть электродной обмазки образует шлаковую корочку на поверхностях сварной ванны и сварного шва, надежно защищая их от компонентов воздуха в процессе кристаллизации и полного остывания.

Отличительные особенности

Агрегаты для ручной дуговой сварки штучным электродом делятся на: сварочные трансформаторы, сварочные выпрямители, аппараты-инверторы.

Каждый из них обладает своими отличительными характеристиками, имеет свои превосходства и некоторые недочеты. Для сварки ММА может применяться переменный либо постоянный ток. При использовании переменного тока дуга менее устойчива и необходимы более развитые высокопрофессиональные навыки для ее поддержания, а качество шва уступает таковому при использовании постоянного тока. Также постоянный ток изредка является единственным выбором для сварки некоторых металлов и их сплавов.

Помимо постоянства тока может варьироваться и его полярность. При положительном заряде на детали она прямая, на электроде - обратная. Смена полярности тока зачастую является необходимым условием при сварке определенных металлов. Так, скажем, алюминий можно сваривать исключительно постоянным током обратной полярности в связи с его способностью образовывать прочную и гибкую оксидную пленку на поверхности сварной ванны.

Присутствие дополнительных функций, таких как «горячий» старт, «антиприлипание» позволяет значительно облегчить сварку покрытым электродом, даже для новичка. В зависимости от расположения шва в пространстве будет варьироваться расположение электрода при сварке. Сварочные швы также различаются по форме в зависимости от колебательных движений конца электрода.

Основные преимущества и недостатки

Превосходством ММА сварки является вероятность работы практически с любыми металлами во всех пространственных положениях, фактически при всех атмосферных условиях. Для этого нужен лишь верный подбор электрода. Данный способ делает возможной сварку в малодоступных местах и ограниченном пространстве.

Сварка штучными электродами имеет и ряд недостатков. Это относительно низкая эффективность, высокая зависимость качества сварного шва от профессиональных навыков сварщика, вредные условия труда в связи с испарением разных химических примесей электродных обмазок и самого свариваемого металла.

Но, невзирая на все выше перечисленное, данный вид сварки и по сей день является одним из лидеров по популярности и широте применения во всевозможных индустриальных направлениях, в строительстве и научных разработках, в бытовом и профессиональном использовании.