Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

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

Svařování je kombinací dílů vyrobených ze stejného materiálu, které tvoří jeden design.

Svařování tavných kovů se používá pro kvalitní hermetické spojení kritických částí: potrubních prvků, karoserie (autobus, letadlo), kovových garážových stěn a bran, sportovních vodorovných tyčí, výztužného spojení uvnitř betonové stěny a mnoho dalšího. Jaké typy svařování využívají moderní svařovací techniku? Jak správně funguje svařování kovů?

Druhy svařovaných kovových povrchů

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

  • tavné svařování (nebo tavení);
  • svařování plastickou deformací.

Klasifikace hlavních typů svařování.

Deformační spojení může být provedeno s nebo bez předehřívání. Deformační povrchy bez ohřevu se nazývají svařování za studena. Když hustě stlačený, atomy různých materiálů jsou blízko rozsahu a tvoří interatomic svazky. Dochází k povrchovému připojení.

Během tavného svařování se spojovací plochy lokálně zahřívají a taví. Často se používá třetí (výplňový) materiál, který roztaví a vyplní mezeru mezi dvěma kovy. Současně se v kapalné tavenině vytvoří interatomové vazby mezi hlavním materiálem a aditivem (roztavená elektroda). Po ochlazení a tuhnutí se vytvoří pevný svar.

Lokální ohřev dílů pro svařování může být prováděn elektrickým proudem nebo spalovacím plynem. Podle způsobu lokálního vytápění je svařování rozděleno do dvou typů:

  • elektrické (včetně elektrošrotu, elektrofluidu, laseru);
  • plynu

Názvy jsou určeny použitým zdrojem tepla. Elektřina může pracovat přímo i nepřímo. Při přímém použití ohřívá elektrická energie kovovou a výplňovou elektrodu v důsledku průchodu proudu skrz ni nebo výskytu oblouku. V nepřímém použití, různé energie získané z účinků práce s elektřinou: energie roztavené strusky, skrze kterou proudí proud, energie elektronů v elektrickém poli, laserový paprsek, který nastává, když je použita elektřina.

Klasifikace typů elektrického svařování.

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

Elektrické svařování je reprezentováno dvěma metodami:

  • elektrický oblouk;
  • elektrický kontakt.

Podívejme se podrobněji na to, jak dochází ke spojování povrchů během obloukového a kontaktního svařování.

Elektrické obloukové svařování a elektrokontakt

Práce s elektrickým obloukem

Tento typ svařování využívá k ohřívání tepla elektrického oblouku. Obloukem vytvořeným mezi kovovými povrchy je plazma. Interakce kovových povrchů s plazmou způsobuje jejich ohřev a tavení.

Princip činnosti svařování elektrickým obloukem.

Svařování elektrickým obloukem lze provádět pomocí spotřební elektrody nebo nespotřebitelného typu (grafit, uhlí, wolfram). Tavicí elektroda je současně původcem elektrického oblouku a dodavatelem výplňového kovu. S nespotřebitelnou elektrodou se tyč používá k excitaci oblouku, který se neroztaví. Výplňový materiál se zavádí do svařovací zóny odděleně. Když se oblouk spaluje, aditivum se roztaví a vytvoří se okraje dílů a kapalná lázeň vytvořená po tuhnutí vytvoří šev.

V některých technologických procesech dochází k propojení povrchů bez uložení plnivového materiálu, pouze smícháním dvou základních kovů. Tak vyrábíme svařovací wolframovou elektrodu.

Pokud se elektrický oblouk volně nespaluje, ale je stlačován plazmovým hořákem a plazma ionizovaného plynu je profukována skrz něj, pak se tento typ svařování nazývá plazma. Teplota a síla plazmového svařování je vyšší, protože při stlačování oblouku se dosahuje vyšší teploty jeho spalování, což umožňuje svařování žáruvzdorných kovů (niobu, molybdenu, tantalu). Plyn tvořící plazmu je také ochranným prostředkem pro spojované kovy.

Ochrana roztaveného kovu a legování elektrickým kontaktem

Schéma svařování elektrokontaktem.

Pokud se během obloukového hoření kovové povrchy chrání před oxidací plynem nebo podtlakem, pak se takový spoj nazývá svařování v ochranném prostředí. Ochrana je nutná pro svařování chemicky aktivních kovů (zirkonium, hliník), kritických dílů z legovaných slitin. Ochrana svařování jinými látkami je možná: tavidlo, struska, drát. V souladu s tím byly použité metody svařování pojmenovány: svařování pod tavidlem, elektrosvalové svařování, vakuové svařování. To vše je variace metody elektrického oblouku s použitím jiného ochranného prostředí, aby se zabránilo oxidaci taveniny, změnám v jejím chemickém složení a ztrátě vlastností svařovaného spoje.

Elektrické svařování využívá teplo vznikající v místě styku mezi dvěma svařovanými povrchy. Tímto způsobem se provádí bodové svařování: díly se přitlačí proti sobě, dokud se nedotknou v několika bodech. Kontaktními místy budou místa s maximálním odporem a maximálním ohřevem povrchu. V důsledku tohoto ohřevu se kovové prvky roztaví a spojí v místech styku.

Technologie svařování elektrickým obloukem

Princip zapojení a provozu elektrického obloukového svařování.

Technologie svařování kovů elektrickým obloukem spočívá v posloupnosti činností, které organizují práci svařovacího stroje a přímo provádějí svařování.

Příprava spočívá v instalaci svařovacího střídače, výběru elektrod a provedení potřebného zkosení hran (příprava povrchu).

Po montáži svařovacího stroje na místo svařování se na jednom z kontaktních kovových povrchů upevní kontaktní vodič pomocí „krokodýla“ (provedení připojovací svorky). Svářeč je zapnutý a jeho výkon je nastaven regulátorem proudu. Síla proudu se řídí velikostí elektrody a tloušťkou svařovaných dílů. U elektrody o průměru 3 mm by měl proud odpovídat 80-100 A.

Je-li povrch kovu natřen nebo oxidován, aby se vytvořila vrstva rzi, musí být poškrábán kovovým kartáčem, aby byl zajištěn správný kontakt ve spoji.

Určuje se způsob připojení kontaktních ploch:

  • tupý spoj
  • překrývají se;
  • úhlové;
  • tavrovoe;
  • tvář.

Typy svarových spojů a švů.

Podívejme se podrobněji na vlastnosti svařování různých typů spojů. Tupý spoj často vyžaduje předběžnou přípravu okrajů svařovaných ploch: podél jejich hran jsou vytvořeny úkosy. Zkosení ve tvaru písmene V se provádí podél okrajů plechů tloušťky 5 až 15 mm, zkosení ve tvaru X na plechech o tloušťce větší než 15 mm. Odstranění hrany ve tvaru písmene V na spoji povrchů umožňuje získat vybrání, které se používá pro svařování. Hrany ve tvaru X naznačují přítomnost drážek a svarů na obou stranách spoje.

Rohové a T-spoje mohou být také vyrobeny se zkosenými hranami (s řeznou plochou) nebo bez skosení a řezání (v závislosti na tloušťce svařovaného úseku).

Tvarové a úhlové spoje umožňují spojovat díly různé tloušťky. Poloha elektrody by měla být více svislá k povrchu, který má větší tloušťku.

Elektrody pro svařování: typy a výběr

Elektrodou pro svařování je kovová tyč potažená povlakem. Povlaková kompozice je určena k ochraně svarového kovu před vyhořením při oxidaci. Tavidlo vyzařuje kyslík z roztaveného kovu, který zabraňuje oxidaci a uvolňuje ochranný plyn, který také zabraňuje oxidaci. Složení nátěru zahrnuje následující složky:

Schéma elektrod pro svařování: 1 - tyč; 2 - přechodová sekce; 3 - nátěry; 4 - pólový konec bez povlaku; L je délka elektrody; D je průměr povlaku; d je jmenovitý průměr tyče; l je délka odizolovaného konce

  • stabilizátory vznícení a spalování (draslík, sodík, vápník);
  • ochrana při tvorbě strusky (spar, silika);
  • generování plynu (dřevěná mouka a škrob);
  • rafinační sloučeniny (pro odstraňování a vázání síry a fosforu, nečistoty škodlivé pro svařování kovů);
  • legovací prvky (pokud šev vyžaduje speciální vlastnosti);
  • pojiva (tekuté sklo).

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

Volba průměru elektrody je dána tloušťkou svařovaných povrchů, požadovanou hloubkou průniku. Existují tabulky, které uvádějí doporučené hodnoty pro průměry elektrod v závislosti na tloušťce roztavených povrchů. Musíte vědět, že je možný malý pokles průměru elektrody, přičemž se zvyšuje čas na provedení procesu. Elektroda s menším průměrem umožňuje lepší řízení procesu, což je důležité pro začínajícího svářeče. Tenčí elektroda se může pohybovat pomaleji, což je důležité v procesu učení.

Charakteristika obloukového svařování: definice a význam

Před svařováním jsou stanoveny optimální vlastnosti svařovacího procesu:

Tabulka výběru proudu pro svařování.

  1. Proudová pevnost (nastavitelná na svařovacím stroji). Proud je určen průměrem elektrody a materiálem jejího povlaku, umístěním švu (vertikálně nebo horizontálně), tloušťkou materiálu. Čím silnější je materiál, tím větší je proud potřebný pro zahřátí průniku. Nedostatečný proud úplně neroztáhne průřez švu v důsledku nedostatečného průniku. Příliš mnoho proudu vede k příliš rychlému roztavení elektrody, když základní kov ještě není roztavený. Doporučená hodnota proudu je uvedena na obalu elektrody.
  2. Aktuální vlastnosti (polarita a pohlaví). Většina svařovacích zařízení používá stejnosměrný proud, který je převeden z proudu usměrňovačem zabudovaným do přístroje. Při konstantním proudu se tok elektronů pohybuje jedním směrem (specifikovaným polarity). Polarita svařování určuje směr proudění elektronů. Existující polarity jsou vyjádřeny ve spojení elektrody a součásti:
  • přímka - detail "+" a elektroda "-";
  • obrácený je detail k “-”, elektroda k “+.” Kvůli pohybu elektronů od “mínus” k “plus”, více tepla je generováno u kladného pólu “+” než u záporného “-”. Proto je kladný pól umístěn na prvku, který vyžaduje výraznější ohřev: litina, ocel o tloušťce 5 mm a více. Tak, přímá polarita poskytuje hluboký průnik. Při připojování tenkostěnných dílů a plechů se používá opačná polarita.
  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.

Jak se provádí obloukové svařování: technologie

Začněte svařování: obloukové zapálení

Metody zapálení oblouku.

Pro vytvoření oblouku se do svorky vloží nová elektroda a poklepá na pevný povrch, aby se odstranil povlak na pracovním konci. Pod struskou je kovová přísada, samotná struska slouží jako izolace a uzavírá přísadu ze vznícení. Poté se elektrodová tyč přiblíží ke kovovému povrchu do minimální možné vzdálenosti 3-5 mm, aby se zabránilo kontaktu. Současně je elektroda držena pod úhlem k povrchu svařovaného kovu. Technologie svařování kovů elektrodou reguluje úhel sklonu elektrody v rozsahu 60-70 ° C. Vizuálně je tento úhel vnímán jako téměř svislý, s mírným zkreslením.

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

Pokud je elektroda příliš blízko svařovaného kovového povrchu, dojde k přilepení a zkratu. Pro ty, kteří začnou vařit, se elektroda drží často. Když získáte dovednost správně umístit elektrodu nad kov, neměli byste udržovat optimální vzdálenost lepení. Přilnavá elektroda může být odtržena nakloněním v opačném směru nebo vypnutím svařovacího stroje.

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

Při optimální správné vzdálenosti elektrody od bodu svařování (asi 3 mm) se vytvoří oblouk s teplotou asi 5000-6000 ° C. Po zapálení oblouku může být elektroda mírně zvednuta z pracovního povrchu o několik milimetrů.

Přenos elektrod a svařovací bazén

Schéma svarové lázně.

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

Elektroda a oblouk spolu se svařovanou lázní (oblast roztaveného kovu) se plynule pohybují podél spojovacího vedení. Rychlost pohybu elektrody je dána 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. Elektroda s pomalým pohybem se aplikuje na tlusté masivní spoje.

Forma pohybu elektrody (přímá, klikatá, smyčka) je dána šířkou svaru a hloubkou průniku. Elektroda se může pohybovat rovně (rovně) s malou šířkou svařování. Může přesouvat smyčky, cik-cak, pokud potřebujete vařit dostatečnou šířku a hloubku spojení. Varianty pohybu elektrody jsou znázorněny na obr. 1. Obr.

Obrázek 1. Způsoby pohybu elektrody.

Konvexita švu po ztuhnutí svarové lázně je určena polohou elektrody během svařování. Pokud je elektroda umístěna téměř svisle, bude šev hladký a průnik bude hluboký. Šikmější uspořádání elektrody tvoří konvexní povrch svařovaného spoje a zmenšení hloubky průniku. Přílišné naklonění elektrody umístí oblouk ve směru švu, což způsobuje obtížné řízení svařovacího procesu.

Pro dobré spojení by roztavená lázeň měla mít tenké okraje, být dostatečně tekuté a poslušně se pohybovat za elektrodou.

Vana ve světelném filtru (přes tmavé sklo) vypadá jako oranžový povrch s vlnky. Vzhled oranžové barvy lázně (kapka tekuté taveniny) může být považován za indikátor dalšího pohybu elektrody. To znamená, že pokud se objeví oranžová barva, posuňte elektrodu dále o několik milimetrů.

Schéma zařízení a hlavní indikátory svařovací lázně.

Na konci průniku je nutné zvětšit velikost svarové lázně. K tomu musí být elektroda držena nad tímto bodem o několik sekund déle.

Pokud materiál proniká, je nutné snížit množství proudu a odebrat jinou elektrodu (menší průměr). Vypálené díry se nechají vychladnout, strhnou z nich strusku a pak se vaří.

Po svařování je třeba klepat kladivem na svar. Tím se odstraní váha z ní a opticky se zkontroluje, zda svar neobsahuje nespojitosti nebo špatný průnik.

Technologie kontaktního, švového a plynového svařování kovů

Technologie svařování kovů kontakty má určité zvláštnosti. Proud je připojen ke svařovaným dílům, po kterých jsou spojeny do kontaktu. Kontaktní body se objevují podél povrchu kloubu, ve kterém kov několik sekund zahřívají, než se roztaví. Poté se proud vypne a stykové plochy se přitlačí k sobě, čímž se zajistí těsný kontakt s body tání.

Technologie svařování svarem.

Při svařování švů svařovací stroj. Tento typ svařování umožňuje dosáhnout hladkého spojitého spoje na dlouhých plochách plechů. V přístroji pro švové svařovací elektrody jsou točivé válce. Připojené plechy jsou mezi nimi vedeny.

Plynové svařování využívá oxidaci spalitelného plynu s vysokou výhřevností, jako je acetylen, propan nebo butan, za vzniku tepla. Uvnitř hořáku se mísí plyn a kyslík, ze kterého plamen vychází.

Elektroslagové svařování je typem 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.

Vybavení: výběr svařovacího stroje a prostředky ochrany

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

Pro provádění svařování je zapotřebí velké množství elektrického proudu, který je přiváděn do elektrody. Moderní zařízení, které poskytuje konstantní proud proudu do místa svařování, se nazývá měnič. Starší modely svařovacích strojů měly objemnou velikost a značnou hmotnost, nové střídače se snadno přenášejí, nezpůsobují pokles 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, jednotka měniče se automaticky vypne.

Ochranný inventář: maska s lehkým filtrem (tmavé sklo). Světelný filtr chrání oči před popáleninami. Bez ní můžete získat rohovkové popáleniny různých stupňů: z plic, když je pocit přítomnosti písku v očích, k těžkým, kdy je nemožné obnovit vidění.

Kvalita ochrany světelného filtru je dána číslem. Čím silnější je elektroda a čím vyšší je svařovací proud, tím silnější je světelný filtr pro ochranu zraku.

Zvládnutí jemnosti práce se svářecím strojem, udržování správné vzdálenosti oblouku, sklon elektrody tvoří dovednost svářeče. Profesionalita je dána schopností řídit proces, získat vysoce kvalitní spojovací plochy.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Obrábění kovů