Сварка ММА (Manual Metal Arc) - это ручная электродуговая сварка штучным покрытым электродом. Данный вид сварки ведет свое начало с 1882 года, когда впервые в мире русским ученым Н.Н. Бернардосом был изобретен и запатентован способ скрепления металлических деталей, используя действие электрической дуги с применением электрода. Несмотря на очевидные недостатки в качестве получаемого сварного шва, этот процесс приобрел широчайшее промышленное применение во многих странах мира. Поворотным моментом в улучшении качества сварки и, соответственно, приобретении ее современного вида можно считать 1907 год, когда изобретатель О. Кьельберг создал первый штучный электрод, покрытый силикатным клеем в качестве обмазки.

ММА это…

Современная ручная дуговая сварка штучным электродом не претерпела кардинальных изменений по сравнению со своими историческими предшественниками. Аппаратную основу для данного вида составляет источник тока (различный по внутреннему устройству) и два разнополярных 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 используется тепловая энергия электрической дуги, возникающая при замыкании простейшей электрической цепи.

Дуга в зависимости от типа источника тока может обладать крутопадающими, пологопадающими или жесткими внешними вольтамперными характеристиками. Возникает она между торцом электрода и поверхностью свариваемого металла при пропускании через них электрического тока.

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

Варьирование размера этого промежутка будет зависеть от степени эластичности электрической дуги, а это в свою очередь обуславливается настройками вольтамперных характеристик. Изменяя расстояние, можно регулировать силу тока, а значит, глубину провара металла, степень расплавления и т.д.

Сварочный процесс

Под тепловым воздействием дуги возникает плавление металла и образование сварной ванны. При прекращении пропускания электрического тока металл остывает и кристаллизуется, образуя сварное соединение. Вместе 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 обычную стальную проволоку. Потому переход электродного металла не вызывал существенных изменений в составе сварного шва. Так же отсутствовала газовая и шлаковая защита от вредного воздействия газообразных компонентов воздуха и как следствие появлялась пористость шва, трещины и т.д. Применение покрытых обмазкой электродов коренным образом поменяло эту ситуацию. Такие электроды представляют собой стальной пруток, имеющий сплошную обмазку, различную по своему химическому составу. При их использовании вместе с электродным металлом в сварную ванну переходят и компоненты обмазки, меняя химический состав и свойства металла сварного шва. Также элементы обмазки, сгорая, 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, защищая их от компонентов воздуха в процессе кристаллизации и полного остывания.

Особенности

Аппараты для ручной дуговой сварки штучным электродом делятся на:

Каждый из них обладает своими характеристиками, имеет свои достоинства и недостатки. Для сварки ММА может использоваться переменный или постоянный ток. При применении переменного тока дуга менее устойчива и нужны более развитые профессиональные навыки для ее поддержания, а качество шва уступает таковому при применении постоянного тока. Также постоянный ток иногда является единственным выбором для сварки некоторых металлов и их сплавов.

Кроме постоянства тока может варьироваться и его полярность. При положительном заряде на детали она прямая, на электроде – обратная. Смена полярности тока часто является незаменимым условием при сварке определенных металлов. Так, например, алюминий можно варить только постоянным током обратной полярности в связи с его способностью образовывать прочную и эластичную оксидную пленку на поверхности сварной ванны.

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

Достоинства и недостатки

Достоинством ММА сварки является возможность работы с любыми металлами во всех пространственных положениях, практически при всех атмосферных условиях. Для этого необходим лишь правильный подбор электрода. Этот метод делает возможной сварку в труднодоступных местах и ограниченном пространстве.

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

Но, несмотря на все выше перечисленное, этот вид сварки до сих пор является одним из лидеров по популярности и широте использования во всевозможных промышленных направлениях, в строительстве и научных разработках, в бытовом и профессиональном применении.

Виктория Мустафина

Автор ВсеИнструменты.Ру

Как вам статья?