Pravidlá a technológie zvárania kovov

Zváranie je spôsob spájania častí z homogénneho materiálu: plast s plastom, kov s kovom. Pri zváraní sa dotýkajúce sa povrchy roztavia alebo pevne uzavrú. V kontaktnej zóne je spojenie dvoch materiálov do jedného. Výsledkom je silné tesné spojenie oboch povrchov.

Zváranie elektród

Zváranie je kombinácia častí vyrobených z rovnakého materiálu na vytvorenie jedinej konštrukcie.

Tavné zváranie kovov sa používa na kvalitné hermetické spojenie kritických častí: potrubných prvkov, karosérie (autobus, lietadlo), kovových garážových stien a brán, športových horizontálnych nosníkov, pripojenie výstuže vo vnútri betónovej steny a oveľa viac. Aké typy zvárania používajú moderné zváracie technológie? Ako sa vykonáva zváranie kovov správne?

Typy zvárania kovových povrchov

Zváranie kovov sa môže uskutočňovať tavením kontaktných plôch alebo ich stlačením. V tomto prípade sa zváracie procesy nazývajú:

  • tavné zváranie (alebo tavenie);
  • zváranie plastovou deformáciou.
Klasifikácia hlavných typov zvárania

Klasifikácia hlavných typov zvárania.

Deformačné spojenie sa môže uskutočniť s predhrievaním alebo bez neho. Deformovanie povrchov bez vykurovania sa nazýva studené zváranie. Pri hustom stlačení sú atómy rôznych materiálov v blízkom dosahu a vytvárajú interatómové väzby. Vyskytuje sa povrchové pripojenie.

Počas tavného zvárania sa spojovacie povrchy lokálne zohrievajú a roztavia. Často sa používa tretí (plniaci) materiál, ktorý roztaví a vyplní medzeru medzi dvomi kovmi. Zároveň sa v kvapalnej tavenine vytvárajú interatómové väzby medzi hlavným materiálom a prísadou (roztavená elektróda). Po ochladení a tuhnutí sa vytvorí pevný zvar.

Miestne vykurovanie častí na zváranie sa môže vykonávať elektrickým prúdom alebo horiacim plynom. Preto podľa spôsobu lokálneho vykurovania je zváranie rozdelené na dva typy:

  • elektrické (vrátane elektroslag, elektrofluid, laser);
  • plyn.

Názvy sa určujú podľa použitého zdroja tepla. Elektrina môže pracovať priamo aj nepriamo. Pri priamom používaní elektrická energia ohrieva kovovú a plniacu elektródu v dôsledku prechodu prúdu cez neho alebo výskytu oblúka. Pri nepriamom používaní rôzne energie získané z pôsobenia elektrickej energie: energia roztavenej trosky, ktorou preteká prúd, energia elektrónov v elektrickom poli, laserový lúč, ktorý sa vyskytuje pri aplikácii elektriny.

Klasifikačné typy elektrického zvárania

Klasifikačné typy elektrického zvárania.

Zváranie kovových povrchov sa môže vykonávať v manuálnom alebo automatickom režime. Niektoré typy zváraných spojov sú možné len s použitím automatizácie (napríklad elektroslag alebo šev), iné sú k dispozícii pre ručné zváracie zariadenia.

Elektrické zváranie predstavuje dve metódy:

  • elektrický oblúk;
  • elektrický kontakt.

Pozrime sa podrobnejšie, ako sa spája povrch počas oblúkového a kontaktného zvárania.

Späť na obsah

Elektrické oblúkové zváranie kovov a elektrokontakt

Späť na obsah

Elektrické oblúkové práce

Tento typ zvárania využíva na ohrev tepla elektrického oblúka. Oblúk vytvorený medzi kovovými povrchmi je plazma. Vzájomné pôsobenie kovových povrchov s plazmou spôsobuje ich zahriatie a topenie.

Princíp činnosti zvárania elektrickým oblúkom

Princíp činnosti zvárania elektrickým oblúkom.

Elektrické oblúkové zváranie sa môže vykonávať pomocou spotrebnej elektródy alebo jej nekonzumovateľného typu (grafit, uhlie, volfrám). Taviaca elektróda je súčasne príčinným činiteľom elektrického oblúka a dodávateľom plniaceho kovu. S nekonzumovateľnou elektródou sa prútik používa na vzrušenie oblúka, ktorý sa neroztopí. Plniaci materiál sa zavádza do zváracej zóny oddelene. Keď je oblúk spálený, prídavná látka sa roztaví a okraje častí, vzniknutý kvapalný kúpeľ vytvára po stuhnutí spoj.

V niektorých technologických procesoch dochádza k spojeniu plôch bez podávania výplňového materiálu len zmiešaním dvoch základných kovov. Vyrobte zváracia volfrámová elektróda.

Ak sa elektrický oblúk nehorí, ale je stlačený plazmovým horákom a plazmou ionizovaného plynu sa cez ne prefúkne, potom sa tento typ zvárania nazýva plazma. Teplota a výkon plazmového zvárania je vyššia, pretože pri stlačení oblúka sa dosiahne vyššia teplota jeho spaľovania, čo umožňuje zváranie žiaruvzdorných kovov (niób, molybdén, tantal). Plazmový plyn je tiež ochranným médiom pre spojované kovy.

Späť na obsah

Ochrana roztaveného kovu a legovanie elektrickým kontaktom

Schéma zvárania elektrokontaktom

Schéma elektrokontaktného zvárania.

Ak v priebehu oblúkového spálenia chránia kovové povrchy proti oxidácii plynom alebo vákuom, potom sa takýto kĺb nazýva zváranie v ochrannom prostredí. Ochrana je potrebná na zváranie chemicky aktívnych kovov (zirkónium, hliník), kritických častí z legovaných zliatin. Ochrana zvárania s inými látkami je možná: tavivo, troska, drôtený drôt. V súlade s tým sa používali metódy zvárania: ponorené oblúkové zváranie, elektroslagové zváranie, vákuum. To všetko je obmenou metódy elektrického oblúka, s použitím iného ochranného prostredia, aby sa zabránilo oxidácii taveniny, meniace sa jeho chemické zloženie a strata vlastností zvarového spoja.

Elektrické zváranie využíva teplo generované v mieste dotyku medzi oboma povrchmi, ktoré sa majú zvárať. Týmto spôsobom sa vykonáva bodové zváranie: časti sú stlačené proti sebe, kým sa nedotknú v niekoľkých bodoch. Kontaktnými bodmi budú miesta s maximálnou odolnosťou a maximálnym ohrevom povrchu. Kvôli tomuto ohrevu sú kovové prvky roztavené a spojené v bodoch kontaktu.

Späť na obsah

Technika zvárania elektrickým oblúkom

Princíp pripojenia a prevádzky elektrického oblúkového zvárania

Princíp pripojenia a prevádzky elektrického oblúkového zvárania.

Technológia zvárania kovov pomocou elektrického oblúka pozostáva zo série činností na usporiadanie prác zváracieho stroja a priamo pri zváraní.

Príprava spočíva v inštalácii zváracieho invertora, vo výbere elektród a vykonaní potrebného skosenia hrany (príprava povrchu).

Po namontovaní zváracieho stroja na mieste zvárania je kontaktný drôt pomocou "krokodíl" (konštrukcia pripájacej svorky) upevnený na jednom z kontaktných kovových povrchov. Zváračka je zapnutá a jeho prúd je nastavený regulátorom prúdu. Pevnosť prúdu sa riadi veľkosťou elektródy a hrúbkou súčiastok, ktoré sa majú zvárať. Pri elektróde s priemerom 3 mm by prúd mal zodpovedať 80-100 A.

Ak je povrch kovu natretý alebo oxidovaný, aby vytvoril vrstvu hrdze, musí sa poškriabať kovovou kefou, aby sa zabezpečil správny kontakt v kĺbe.

Typ spojenia kontaktných plôch je určený:

  • tupý kĺb
  • kolo;
  • uhlový;
  • T-bar;
  • Mechanical.
Typy zváraných spojov a švíkov

Typy zváraných spojov a švíkov.

Pozrime sa podrobnejšie na vlastnosti zvárania rôznych typov kĺbov. Tvarový kĺb často vyžaduje predbežnú prípravu okrajov povrchov, ktoré sa majú zvárať: na ich okrajoch sa vytvárajú úkosy. Skosenia v tvare písmena V sú vytvorené pozdĺž okrajov dosiek hrúbky 5 až 15 mm, úkosy v tvare písmena X - na doskách s hrúbkou väčšou ako 15 mm. Odstránenie okraja v tvare písmena V na spoji povrchov umožňuje získať výklenok, ktorý sa používa na zváranie. Hrany v tvare X naznačujú prítomnosť drážok a realizáciu zvarov na oboch stranách spoja.

Rohové a T-kĺby môžu byť tiež vyrobené so skosenými hranami (s reznou plochou) alebo bez skosenia a rezu (v závislosti od hrúbky zvarovej časti).

Tvarové a uhlovité spojenia umožňujú pripojiť časti rôznej hrúbky. Poloha elektródy by mala byť vertikálnejšia k povrchu, ktorý má väčšiu hrúbku.

Späť na obsah

Elektródy na zváranie: typy a výber

Elektróda na zváranie je kovová tyč potiahnutá povlakom. Povlaková kompozícia je určená na ochranu zvarového kovu pred vyhorením počas oxidácie. Tavidlo vytláča kyslík z roztaveného kovu, ktorý zabraňuje oxidácii a odvádza ochranný plyn, ktorý tiež zabraňuje oxidácii. Zloženie povlaku zahŕňa nasledujúce zložky:

Obvod zváracej elektródy

Schéma elektródy na zváranie: 1 - tyč; 2 - prechodový úsek; 3 - povlak; 4-pólový koniec bez poťahovania; L je dĺžka elektródy; D je priemer povlaku; d je menovitý priemer tyče; l je dĺžka odizolovaného konca

  • zápalné a spaľovacie stabilizátory (draslík, sodík, vápnik);
  • ochrana proti tvorbe trosky (spar, silica);
  • plyn (drevná múčka a škrob);
  • rafinačné zmesi (na odstraňovanie a viazanie síry a fosforu, nečistoty škodlivé pre zváranie kovov);
  • zliatinové prvky (ak šev vyžaduje špeciálne vlastnosti);
  • spojivá (kvapalné sklo).

Komerčne dostupné elektrody majú priemer 2,5 až 12 mm, pre ručné zváranie sú najviac používané 3 mm elektródy.

Výber priemeru elektródy je určený hrúbkou zvarovaných plôch, požadovanou hĺbkou prieniku. Existujú tabuľky, ktoré udávajú odporúčané hodnoty pre priemery elektród v závislosti od hrúbky roztavených povrchov. Musíte vedieť, že je možné malé zníženie priemeru elektródy, pričom sa zvyšuje čas na vykonanie procesu. Elektróda s menším priemerom umožňuje lepšie riadiť proces, ktorý je dôležitý pre novo zvárača. Tenšia elektróda sa môže pohybovať pomalšie, čo je dôležité v procese učenia.

Späť na obsah

Charakteristiky oblúkového zvárania: definícia a význam

Pred zváraním sa stanovia optimálne charakteristiky zváracieho procesu:

Tabuľka výberu zváracieho prúdu

Výber tabuľky prúdu pre zváranie.

  1. Prúdová sila (nastaviteľná na zváracom stroji). Prúd je určený priemerom elektródy a materiálu jej povlaku, umiestnením šva (vertikálne alebo horizontálne), hrúbkou materiálu. Čím je materiál hrubší, tým väčší je prúd potrebný na zahriatie penetrácie. Nedostatočný prúd úplne neroztaví priečny rez švíku v dôsledku nedostatku penetrácie. Príliš veľa prúdu vedie k nadmernému taveniu elektródy, keď sa základný kov ešte neroztopí. Odporúčaná hodnota prúdu je uvedená na obale elektródy.
  2. Aktuálne vlastnosti (polarita a pohlavie). Väčšina zariadení na zváranie používa jednosmerný prúd, ktorý sa mení z prúdu usmerňovačom zabudovaným do prístroja. Pri konštantnom prúde sa tok elektrónov pohybuje v jednom smere (určenom polaritou). Polarita zvárania určuje smer prúdenia elektrónov. Existujúce polarity sú vyjadrené v spojení elektródy a časti:
  • priamka - detail na "+" a elektródu na "-";
  • na opačnej strane je detail na "-", elektróda na "+". Vzhľadom na pohyb elektrónov od "mínus" k "plus", viac tepla je generované v kladnom póle "+" ako pri negatívnom "-". Preto je kladný pól umiestnený na prvku, ktorý vyžaduje výraznejšie vykurovanie: liatina, oceľ o hrúbke 5 mm alebo viac. Priama polarita teda poskytuje hlbokú penetráciu. Pri pripájaní tenkostěnných dielov a hárkov je použitá polarita.
  1. Oblúkové napätie (alebo dĺžka oblúka) je vzdialenosť udržiavaná medzi koncom elektródy a kovovým povrchom. Pri elektróde s priemerom 3 mm je odporúčaná dĺžka oblúka 3,5 mm.
Späť na obsah

Ako sa vykonáva oblúkové zváranie: technológia

Späť na obsah

Začiatok zvárania: postupnosť zapaľovania oblúka

Metódy vznietenia zváracieho oblúka

Spôsoby zvárania pri zváraní.

Na vytvorenie oblúka sa do svorky vloží nová elektróda a poklepaním na tvrdý povrch sa odstráni povlak na jeho pracovnom konci. Pod troskou je kovová prídavná látka, troska samotná slúži ako izolácia a uzatvára prídavok zo zapálenia. Potom sa elektródová tyč priblíži k kovovému povrchu v minimálnej možnej vzdialenosti, 3-5 mm, čím sa vyhne kontaktu. V tomto prípade je elektróda držaná pod uhlom voči povrchu zváraného kovu. Technológia zvárania kovov pomocou elektródy reguluje uhol sklonu elektródy v rozsahu 60-70ºC. Vizuálne je tento uhol vnímaný ako takmer vertikálny, s miernym skreslením.

Ak chcete zapáliť oblúk, elektróda je zasiahnutá na povrchu kovu, rovnako ako zapálenie zápasu na krabici síry.

Ak sa elektróda nachádza príliš blízko k kovovému povrchu, ktorý sa má zvárať, dôjde k lepeniu a skratu. Pre tých, ktorí začnú varenie, elektróda sa často drží. Pri získavaní zručností správneho umiestnenia elektródy nad kovom by sa nemala vyskytnúť optimálna vzdialenosť lepenia. Prídavnú elektródu možno odtrhnúť tým, že ju nakloníte opačným smerom alebo vypnete zvárací prístroj.

Ak sa elektróda prilepí príliš často, je možné, že prúd nie je dostatočne vysoký, musí sa zvýšiť.

Pri optimálnej správnej vzdialenosti elektródy od bodu zvárania (asi 3 mm) je vytvorený oblúk s teplotou približne 5000-6000 ° C. Po zapálení oblúka môže byť elektróda mierne zdvihnutá z pracovného povrchu o niekoľko milimetrov.

Späť na obsah

Elektrický prenos a zvarový bazén

Vzor zváracieho kúpeľa

Schéma zvarového bazénu.

Keď sa elektróda a základný materiál roztavia, vznikne zvarový bazén (bazén roztaveného kovu).

Elektróda a oblúk spolu so zváraným kúpeľom (zóna roztaveného kovu) sa hladko pohybujú pozdĺž spojovacieho vedenia. Rýchlosť pohybu elektródy závisí od rýchlosti tavenia kovu a zmeny jeho farby. Rýchly pohyb elektródy sa vykonáva pri práci s tenkými plechmi, rýchlo sa ohrieva a ľahko vytvára zváraný kúpeľ. Elektróda s pomalým pohybom sa nanáša na hrubé masívne kĺby.

Tvar pohybu elektródy (priamy, cikcak, slučky) je určený šírkou zvaru a hĺbkou prieniku. Elektróda sa môže pohybovať rovnou (rovnou) s malou šírkou zvárania. Môže sa pohybovať slučky, cikcak, ak potrebujete variť dostatočnú šírku a hĺbku spojenia. Varianty pohybu elektródy sú znázornené na obrázku 1.

Spôsoby pohybu elektródy

Obrázok 1. Spôsoby pohybu elektródy.

Výčnelok švu po stuhnutí zvarového bazénu je určený polohou elektródy počas zvárania. Ak je elektróda umiestnená takmer vertikálne, švy budú hladké a prienik bude hlboký. Viac naklonené usporiadanie elektródy vytvára konvexný povrch zvarového spoja a znižuje hĺbku prieniku. Naklápaním elektródy príliš veľa položí oblúk v smere švu, čím sa zvárací proces ťažko reguluje.

Pre vysokokvalitnú zlúčeninu by roztavená kúpeľ mala mať tenké hrany, byť dostatočne tekuté a poslušne sa pohybovať za elektródou.

Kúpeľ vo svetlom filtri (cez tmavé sklo) vyzerá ako oranžový povrch s vlnkami. Vzhľad oranžovej farby (kvapka tekutej taveniny) sa môže považovať za indikátor ďalšieho pohybu elektródy. Ak sa objaví oranžová farba, presuňte elektródu ďalej niekoľko milimetrov.

Schéma zariadenia a hlavné indikátory zvarového bazéna

Schéma zariadenia a hlavné indikátory zvarového bazéna.

Na konci penetrácie je potrebné zväčšiť veľkosť zvarového bazénu. Aby sa to dosiahlo, musí sa elektróda držať nad týmto bodom na niekoľko sekúnd dlhšie.

Ak dôjde k penetrácii materiálu, je potrebné znížiť množstvo prúdu a zobrať inú elektródu (menšieho priemeru). Vypálené otvory sa nechajú vychladnúť, z nich sa rozdrvia struska a potom sa varia.

Po zváraní musíte na zváranie klopiť kladivo. Tým sa odstráni z neho škála a vizuálne skontrolujte zváraný spoj pre akékoľvek prerušenie alebo zlú penetráciu.

Späť na obsah

Technológia zvárania kontaktov, švov a plynov zváraných kovov

Technológia zvárania kovov pomocou kontaktov má niektoré zvláštnosti. Prúd je pripojený k častiam, ktoré sa majú zvárať, a potom sa spoja do kontaktu. Kontaktné body sa nachádzajú pozdĺž povrchu spodného kĺbu, v ktorom sa kov pred niekoľkými sekundami zahreje pred tavením. Potom sa prúd vypne a povrchy zadnej časti sú stlačené navzájom, čím sa zabezpečí tesný kontakt s bodmi tavenia.

Technológia zvárania švov

Technológia zvárania švov.

Pri zváraní švov pracuje zvárací stroj. Tento typ zvárania umožňuje dosiahnuť rovnomerný pevný šev na dlhých plochách plechu. V prístroji pre elektrody na zváranie švov sú otáčajúce sa valce. Pripojené kovové dosky prechádzajú medzi nimi.

Plynové zváranie využíva teplo na oxidáciu horľavého plynu s vysokou výhrevnosťou, ako je acetylén, propán alebo bután. Plyn a kyslík sú zmiešané vo vnútri horáka, z ktorého plameň vychádza.

Elektroskopné zváranie je typ zvárania v ochrannom prostredí. V tejto technologickej operácii je troska ochranným materiálom, ktorý chráni roztavený kov pred stykom so vzduchom. Tento typ zvárania sa vykonáva automaticky.

Späť na obsah

Zariadenie: výber zváracieho stroja a ochranných prostriedkov

Maska so svetelným filtrom

Aby ste chránili oči pred popáleninami počas zvárania, musíte použiť masku so svetelným filtrom.

Pri zváraní je potrebné veľké množstvo elektrického prúdu, ktoré sa privádza k elektróde. Moderné zariadenie, ktoré zabezpečuje konštantný tok prúdu na mieste zvárania, sa nazýva invertor. Staršie modely zváracích strojov mali veľkú veľkosť a značnú váhu, nové meniče sa ľahko prenášajú, nespôsobujú pokles spotreby siete (tento stav sa odráža v strate napätia a blikaní žiaroviek v bytovej budove alebo na ulici súkromného sektora). Mnoho moderných meničov má ochranu proti skratu. Keď sa elektróda drží, invertor sa automaticky vypne.

Ochranný inventár: maska ​​so svetlovým filtrom (tmavé sklo). Svetelný filter chráni oči pred popáleninami. Bez neho môžete vyvolať popáleniny rohovky rôzneho stupňa: z pľúc, keď je pocit prítomnosti piesku v očiach, až po ťažké, keď nie je možné obnoviť videnie.

Kvalita ochrany svetelného filtra je určená číslom. Čím silnejšia je elektróda a čím väčší je zvárací prúd, tým silnejší je filter svetla na ochranu zraku.

Ovládanie jemnosti práce s zváracím strojom, udržiavanie správnej vzdialenosti oblúka, sklon elektródy tvorí zručnosti zváračky. Profesionalita je určená schopnosťou riadiť proces, získať vysokokvalitné povrchy spojov.

Moderné zváracie meniče poskytujú príležitosť zvládnuť umenie zváračky nezávisle a vykonávať zváracie práce vlastnými rukami.

Pridať komentár