Pravidla a technologie svařování kovů

Svařování je způsob spojování dílů z homogenního materiálu: plast s plasty, kov s kovem. Při svařování se kontaktní plochy taví nebo těsně uzavřou. V kontaktní zóně je spojení dvou materiálů do jednoho. Výsledkem je silné těsné spojení obou povrchů.

Svařování elektrody

Svařování je kombinace součástí vyrobených ze stejného materiálu, které tvoří jediný design.

Svařování tavení kovu se používá pro kvalitní hermetické spojení kritických částí: potrubní prvky, karoserie (autobus, letadlo), kovové garážové stěny a brány, sportovní vodorovné tyče, připojení výztuže uvnitř betonové stěny a mnoho dalšího. Jaké typy svařování využívají moderní svářecí technologie? Jak se svařování kovu provádí správně?

Typy svařování kovových povrchů

Svařování kovů se může provádět tavením kontaktních ploch nebo jejich stlačením. V tomto případě se procesy svařování nazývají:

  • tavné svařování (nebo tavení);
  • svařování plastickou deformací.
Klasifikace hlavních typů svařování

Klasifikace hlavních typů svařování.

Deformační vazba může být prováděna s nebo bez předehřívání. Deformace povrchů bez ohřevu se nazývá studené svařování. Při husté kompresi jsou atomy různých materiálů v blízkém dosahu a vytvářejí interatomické vazby. Připojuje se k povrchu.

Během tavného svařování jsou spojovací plochy lokálně vytápěny a roztaveny. Často se používá třetí materiál (výplň), který roztaví a vyplňuje mezeru mezi dvěma kovy. Zároveň se v kapalné tavenině vytvářejí interatomické vazby mezi hlavním materiálem a přísadou (roztavenou elektrodou). Po ochlazení a tuhnutí vzniká pevný svar.

Místní ohřev dílů pro svařování lze provádět elektrickým proudem nebo hořícím plynem. Podle způsobu lokálního vytápění se svařování dělí na dva typy:

  • elektrické (včetně elektroslagů, elektrofluidů, laserů);
  • plyn

Názvy jsou určeny podle použitého zdroje tepla. Elektřina může pracovat přímo i nepřímo. Při přímém použití ohřeje elektrická energie kovovou a plnicí elektrodu v důsledku průchodu proudu nebo výskytu oblouku. Při nepřímém použití jsou různé energie získané působením elektřiny: energie roztavené strusky, přes kterou protéká proud, energie elektronů v elektrickém poli, laserový paprsek, který se vyskytuje při aplikaci elektřiny.

Klasifikační typy elektrického svařování

Klasifikační typy elektrického svařování.

Svařování kovových povrchů lze provádět v manuálním nebo automatickém režimu. Některé typy svařovaných spojů jsou možné pouze s použitím automatizace (např. Elektroslag nebo šev), jiné jsou k dispozici pro ruční svařovací zařízení.

Elektrické svařování představuje dvě metody:

  • elektrický oblouk;
  • elektrický kontakt.

Podívejme se podrobněji na to, jak dochází k spojování ploch během obloukového a kontaktního svařování.

Zpět do obsahu

Elektrické obloukové svařování kovů a elektrokontakt

Zpět do obsahu

Práce s elektrickým obloukem

Tento typ svařování používá k ohřevu tepla elektrického oblouku. Oblouk vytvořený mezi kovovými povrchy je plazma. Interakce kovových povrchů s plazmou způsobuje jejich zahřátí a tání.

Princip činnosti elektrického obloukového svařování

Princip činnosti elektrického obloukového svařování.

Svařování elektrickým obloukem lze provádět pomocí spotřební elektrody nebo jejího nekonzumovatelného typu (grafitu, uhlí, wolframu). Tavná elektroda je současně příčinným činitelem elektrického oblouku a dodavatelem plniva. S nekonzumovatelnou elektrodou se prut používá k vzrušení oblouku, který se neroztaví. Plnicí materiál se zavádí do svařovací zóny zvlášť. Když se oblouk spálí, aditiva se roztaví a okraje částí, výsledný kapalný lázeň tvoří po ztuhnutí švů.

V některých technologických postupech dochází k připojení povrchů bez plnění výplňového materiálu pouze smícháním dvou základních kovů. Takže vyrobte svařovací wolframovou elektrodu.

Pokud se elektrický oblouk nehoří volně, ale je stlačován plazmovým hořákem a plazma ionizovaného plynu se přes něj fouká, pak se tento typ svařování nazývá plazma. Teplota a výkon plazmového svařování je vyšší, protože při stlačení oblouku je dosaženo vyšší teploty hoření, což umožňuje svařování žáruvzdorných kovů (niob, molybden, tantal). Plazmový plyn je také ochranným prostředkem pro spojování kovů.

Zpět do obsahu

Ochrana roztaveného kovu a legování elektrickým kontaktem

Elektrokontaktní svařovací schéma

Schéma elektrokontaktního svařování.

Pokud při obloukovém spalování chrání kovové povrchy proti oxidaci plynem nebo vakuem, pak se takový kloub nazývá svařování v ochranném prostředí. Ochrana je nezbytná pro svařování chemicky aktivních kovů (zirkon, hliník), kritických dílů z legovaných slitin. Ochrana svařování s dalšími látkami je možná: tavivo, struska, drát z ušlechtilé oceli. Použité metody svařování byly proto označeny názvem: svařování pod dnem, svařování elektroslakem, vakuum. To vše je obměnou metody elektrického oblouku s použitím jiného ochranného prostředí, které zabraňuje oxidaci taveniny, mění své chemické složení a ztrácí vlastnosti svařovaného spoje.

Elektrické svařování využívá teplo generované v místě styku mezi dvěma povrchy, které mají být svařeny. Tímto způsobem se provádí bodové svařování: díly jsou stlačeny proti sobě, dokud se nedotknou v několika bodech. Kontaktními místy budou místa s maximální odolností a maximálním ohřevem povrchu. Díky tomuto ohřevu jsou kovové prvky taveny a spojeny v bodech kontaktu.

Zpět do obsahu

Technika svařování elektrickým obloukem

Princip zapojení a provozování elektrického obloukového svařování

Princip zapojení a provozování elektrického obloukového svařování.

Technologie svařování kovu pomocí elektrického oblouku spočívá v posloupnosti činností k organizaci práce svařovacího stroje a přímo při svařování.

Příprava sestává z instalace svařovacího střídače, výběru elektrod a provádění potřebného zkosení okraje (příprava povrchu).

Poté, co je svařovací stroj instalován na svařovacím místě, je na jednom z kontaktních kovových povrchů upevněn kontaktní drát pomocí "krokodýla" (spojovací svorka). Svařovací stroj je zapnutý a jeho proud je nastaven proudovým regulátorem. Síla proudu se řídí velikostí elektrody a tloušťkou dílů, které se mají svařit. U elektrody o průměru 3 mm by proud měl odpovídat 80-100 A.

Pokud je povrch kovu natřený nebo oxidován, aby se vytvořila vrstva rzi, musí být poškrábaná kovovým kartáčem, aby byl zajištěn řádný kontakt ve spáru.

Je určen typ spojení kontaktních ploch:

  • tupý kloub
  • překrývání;
  • úhlová;
  • tavrovoe;
  • konce.
Typy svařovaných spojů a švů

Typy svařovaných spojů a švů.

Podívejme se podrobněji na vlastnosti svařování různých typů kloubů. Tvarový kloub často vyžaduje předběžnou přípravu okrajů ploch, které se mají svařit: na jejich okrajích se vytvářejí úkosy. Úkosy ve tvaru písmene V se vyrábějí podél okrajů plechů o tloušťce 5 až 15 mm, zkosení ve tvaru písmene X - na deskách o tloušťce větší než 15 mm. Odstranění okraje ve tvaru písmene V při spojení ploch umožňuje získat zahloubení, které se používá pro svařování. Hrany ve tvaru X naznačují přítomnost drážkování a realizaci svarů na obou stranách kloubu.

Rohové a T-klouby mohou být také vyrobeny se zkosenými okraji (s řezací plochou) nebo bez zkosení a řezání (v závislosti na tloušťce svařované části).

Tvarové a úhlové připojení umožňují připojení dílů různé tloušťky. Poloha elektrody by měla být vertikálnější k povrchu, který má větší tloušťku.

Zpět do obsahu

Elektrody pro svařování: typy a výběr

Elektroda pro svařování je kovová tyč potažená povlakem. Povlaková kompozice je určena k ochraně svarového kovu před vyhořením během oxidace. Tavidlo vytěsňuje kyslík z roztaveného kovu, který zabraňuje oxidaci a uvolňuje ochranný plyn, který rovněž zabraňuje oxidaci. Složení povlaku zahrnuje následující složky:

Obvod svařovací elektrody

Schéma elektrody pro svařování: 1 - tyč; 2 - přechodový úsek; 3 - potahování; 4pólový konec bez povlaku; L je délka elektrody; D je průměr povlaku; d je jmenovitý průměr tyče; l je délka odizolovaného konce

  • zážehové a spalovací stabilizátory (draslík, sodík, vápník);
  • ochrana proti tvorbě strusky (spar, silica);
  • plyny (dřevěná mouka a škrob);
  • rafinované sloučeniny (pro odstraňování a vazbu síry a fosforu, nečistoty škodlivé pro svařování kovů);
  • legovací prvky (pokud švy vyžadují speciální vlastnosti);
  • pojiva (kapalné sklo).

Komerčně dostupné elektrody mají průměr od 2,5 do 12 mm, pro ruční svařování jsou nejčastěji používány 3 mm elektrody.

Volba průměru elektrody je určena tloušťkou svařovaných ploch, požadovanou hloubkou průniku. Existují tabulky, které udávají doporučené hodnoty průměrů elektrod v závislosti na tloušťce roztavených ploch. Musíte vědět, že je možné malé snížení průměru elektrody a současně prodloužit dobu provádění tohoto procesu. Elektroda s menším průměrem umožňuje lépe řídit proces, který je důležitý pro začínajícího svářeče. Tenčí elektroda se může pohybovat pomaleji, což je důležité pro proces učení.

Zpět do obsahu

Charakteristika obloukového svařování: definice a význam

Před svařováním se stanoví optimální vlastnosti svařovacího procesu:

Tabulka pro výběr svařovacího proudu

Tabulka Výběr proudu pro svařování.

  1. Síla proudu (nastavitelná na svařovacím stroji). Proud je určen průměrem elektrody a materiálu jejího povlaku, umístěním švu (vertikálně nebo horizontálně), tloušťkou materiálu. Čím je materiál silnější, tím větší je proud potřebný k zahřívání proniknutí. Nedostatečný proud zcela neroztaví průřez švu v důsledku nedostatečné penetrace. Příliš vysoký proud způsobí nadměrné tání elektrody, když se základní kov stále neroztaví. Doporučená hodnota proudu je uvedena na obalu elektrody.
  2. Aktuální vlastnosti (polarita a pohlaví). Většina zařízení pro svařování používá stejnosměrný proud, je přeměněna z proudu usměrňovačem zabudovaným do přístroje. Při konstantním proudu se proud elektronů pohybuje v jednom směru (určeném polaritou). Polarita svařování určuje směr toku elektronů. Stávající polarita je vyjádřena v souvislosti s elektrodou a částí:
  • přímka - detail na "+" a elektrodu na "-";
  • na opačné straně je část "-", elektroda na "+". Díky pohybu elektronů z "mínus" na "plus" se na kladném pólu "+" generuje více tepla než při negativním "-". Proto je kladný pól umístěn na prvek, který vyžaduje výraznější ohřev: litina, ocel o tloušťce 5 mm nebo větší. Tak, přímá polarita poskytuje hluboké proniknutí. Při připojování tenkostěnných dílů a plechů se použije polarita obrácená.
  1. Obloukové napětí (nebo délka oblouku) je vzdálenost udržovaná mezi koncem elektrody a kovovým povrchem. U elektrody o průměru 3 mm je doporučená délka oblouku 3,5 mm.
Zpět do obsahu

Jak se provádí obloukové svařování: technologie

Zpět do obsahu

Začátek svařování: postup zapalování oblouku

Metody vznícení svařovacího oblouku

Metody zapalování svařovacího oblouku.

Pro vytvoření oblouku je do svorky vložena nová elektroda a klepání na tvrdý povrch, aby se odstranil povlak na jeho pracovním konci. Pod troskou je kovová přísada, struska sama slouží jako izolace a uzavírá aditiva před zapálením. Poté se elektrodová tyč přiblíží k kovovému povrchu v minimální možné vzdálenosti, 3-5 mm, čímž se vyhne kontaktu. V tomto případě se elektroda drží pod úhlem k povrchu svařovaného kovu. Technologie svařování kovem pomocí elektrody reguluje úhel sklonu elektrody v rozsahu 60-70 ° C. Vizuálně je tento úhel vnímán jako téměř svislý, s mírným zkreslením.

Pro zapálení oblouku je elektroda zasažena na povrchu kovu, jako zapálení zápalky na krabici síry.

Pokud je elektroda příliš blízko k kovovému povrchu, který se má svařit, dojde k jejímu přilepení a zkratu. Pro ty, kteří začnou vařit, se elektroda často drží. Při získání dovednosti správného umístění elektrody nad kovem by neměla dojít k podpoře optimální vzdálenosti. Přilnavou elektrodu je možné odtrhnout tím, že ji nakloníte v opačném směru nebo vypnete svářeč.

Pokud se elektroda příliš často drží, je možné, že proud není dostatečně vysoký, musí se zvýšit.

Při optimální správné vzdálenosti elektrody od místa svařování (přibližně 3 mm) se vytvoří oblouk s teplotou přibližně 5000-6000 ° C. Po zapálení oblouku může být elektroda mírně zvýšena z pracovní plochy o několik milimetrů.

Zpět do obsahu

Přenos elektrod a svařovací bazén

Vzor svařovací lázně

Schéma svarového bazénu.

Když se elektroda a základní materiál roztaví, vytvoří se svařovací bazén (bazén roztaveného kovu).

Elektróda a oblouk společně se svařovanou lázní (zóna roztaveného kovu) hladce pohybují podél spojovacího vedení. Rychlost pohybu elektrody je určena rychlostí tavení kovu a změnou jeho barvy. Rychlý pohyb elektrody se provádí při práci s tenkými plechy, rychle se zahřívá a snadno vytváří svařovanou lázeň. Elektróda pomalého pohybu se aplikuje na tlusté masivní spoje.

Tvar pohybu elektrody (přímý, cikcak, smyčky) je určen šířkou svaru a hloubkou průniku. Elektroda se může pohybovat rovnou (rovnou) s malou šířkou svařování. Může se pohybovat smyčky, cikcak, pokud potřebujete vroucí dostatečnou šířku a hloubku spojení. Varianty pohybu elektrody jsou znázorněny na obrázku 1.

Způsoby pohybu elektrody

Obrázek 1. Způsoby pohybu elektrody.

Výstupek švu po ztuhnutí svařovacího bazénu je určen polohou elektrody během svařování. Pokud je elektroda umístěna téměř svisle, švy budou hladké a průnik bude hluboký. Více nakloněné uspořádání elektrody vytváří konvexní povrch svařovaného spoje a redukuje hloubku průniku. Naklápěcí elektroda příliš přitahuje oblouk ve směru švu, čímž se svařovací proces obtížně ovládá.

U vysoce kvalitních sloučenin by měla roztavená lázeň mít tenké hrany, být dostatečně kapalná a poslušně se pohybovat za elektrodou.

Koupel v lehkém filtru (skrz tmavé sklo) vypadá jako oranžový povrch s vlnami. Vzhled oranžové barvy (kapka tekuté taveniny) může být považován za indikátor dalšího pohybu elektrody. To znamená, že pokud se objeví oranžová barva, přesuňte elektrodu ještě několik milimetrů.

Schéma zařízení a hlavní indikátory svařovacího bazénu

Schéma zařízení a hlavní indikátory svařovacího bazénu.

Na konci průniku je nutné zvýšit velikost svařovacího bazénu. Za tímto účelem musí být elektroda nad tímto místem držena několik sekund déle.

Pokud dojde k proniknutí materiálu, je nutné snížit množství proudu a odebrat další elektrodu (menšího průměru). Vypálené otvory se nechávají vychladnout, z nich se rozdrtí struska a pak se vaří.

Po svařování je třeba klepnout na kladivo na svar. Tím se odstraní měřítko z něj a vizuálně zkontrolovat svařovaný spoj pro případné nespojitosti nebo špatné proniknutí.

Zpět do obsahu

Technologie kontaktu, svaru a plynu svařování kovů

Technologie svařování kovů pomocí kontaktů má některé zvláštnosti. Proud je spojen s díly, které mají být svařeny, a poté jsou svázány ke kontaktu. Kontaktní body se objevují podél povrchu spodního kloubu, v němž se kov po několik sekund zahřeje před tavením. Poté se prvek vypne a povrchy zubu se tlačí proti sobě, což zajistí těsný kontakt s místy tání.

Technologie svařování švů

Technologie svařování švů.

Při švovém svařování pracuje svařovací stroj. Tento typ svařování umožňuje dosáhnout rovnoměrného pevného švu na dlouhých plochách plechu. V zařízení pro švové svařovací elektrody jsou rotující válečky. Připojené plechy se mezi nimi procházejí.

Plynové svařování využívá teplo k oxidaci hořlavého plynu s vysokou výhřevností, jako je acetylen, propan nebo butan. Plyn a kyslík se mísí uvnitř hořáku, ze kterého plamen vychází.

Elektroskopové svařování je typ svařování v ochranném prostředí. V této technologické operaci je struska ochranným materiálem, který chrání roztavený kov před kontaktem se vzduchem. Tento typ svařování se provádí automaticky.

Zpět do obsahu

Vybavení: výběr svařovacího stroje a prostředků ochrany

Maska se světelným filtrem

Abyste chránili oči před popáleninami během svařování, musíte použít masku se světelným filtrem.

Pro provádění svařování je zapotřebí velké množství elektrického proudu, které se přivádí k elektrodě. Moderní zařízení, které zajišťuje konstantní tok proudu na místo svařování, se nazývá střídač. Starší modely svařovacích strojů měly objemnou a značnou hmotnost, nové střídače se snadno přenášejí, nezpůsobují úpadek sítě (tento stav se odráží ve ztrátě napětí a blikání žárovek v celém bytovém domě nebo na ulici soukromého sektoru). Mnoho moderních střídačů má ochranu proti zkratu. Když se elektroda drží, střídač se automaticky vypne.

Ochranný inventář: maska ​​se světelným filtrem (tmavé sklo). Světelný filtr chrání oči před popáleninami. Bez ní se mohou objevit různé popáleniny rohovky: od plic, v přítomnosti pocitu přítomnosti písku v očích až po těžké, když není možné obnovit zrak.

Kvalita ochrany světelného filtru je určena číslem. Čím je elektroda silnější a čím je svařovací proud vyšší, tím silnější je lehký filtr, který chrání zrak.

Zvládnutí jemnosti práce s svařovacími stroji při zachování správné vzdálenosti oblouku vytváří sklon elektrody dovednosti svářeče. Profesionalita je určena schopností řídit proces, získat kvalitní povrchy připojení.

Moderní svařovací střídače poskytují možnost zvládnout umění svářeče nezávisle a provádět svářecí práce vlastním rukama.

Přidat komentář