Spawanie metali jest jedną z najważniejszych operacji w produkcji i eksploatacji konstrukcji metalowych. Wytwarzanie złożonych części metalowych, produktów wzorzystych, wyrobów ze stali wysokostopowej to wielu profesjonalistów, którzy dobrze wiedzą, jak prawidłowo spawać metal. Spawanie elektryczne jest przecież najpowszechniejszym typem, który ma wiele zalet.
Schematy spawania łukiem elektrycznym.
W życiu często konieczne jest podłączenie lub naprawa prostych części metalowych - rur, profili, taśm, prostych konstrukcji. Każdy, kto jest zaznajomiony z gotowaniem metalu za pomocą spawania elektrycznego, jest w stanie wykonać wszystkie prace samodzielnie.
Podstawy spawania elektrycznego
Spawanie elektryczne opiera się na procesie łączenia części metalowych przez stopienie krawędzi części sąsiadujących ze sobą i wypełnienie tego obszaru stopionym metalem. Topienie metalu wytwarzanego przez łuk elektryczny. Łuk między elektrodą a powierzchnią obrabianego przedmiotu powstaje przez przyłożenie stałego prądu o dużej mocy.
Spawanie punktowe schematu.
Zestaw spawarki zawiera inwerter, transformator, kabel, uchwyt. Falownik jest zaprojektowany do konwersji AC na DC. Za pomocą transformatora zapewniona jest wymagana siła prądu spawania. Prąd jest regulowany w zależności od grubości spawanego przedmiotu, rodzaju metalu i rodzaju elektrody i wynosi od 30 do 400 A.
Elektroda jest metalowym drutem (najczęściej stosowana średnica to 3-5 mm), pokrytą specjalną powłoką. Jego długość wynosi zwykle 250-500 mm. Powłoka w procesie spawania odgrywa rolę środowiska obojętnego. Skład powłoki zwykle obejmuje mieszaninę metali (nikiel, mangan, żelazo) i minerałów (tlenek glinu, tlenek magnezu, wapień).
Proces spawania elektrycznego
Sprzęt i narzędzia wymagane do spawania:
- spawarka;
- zestaw elektrod;
- młot;
- dłuto;
- tarcza ochronna;
- szczotka metalowa;
- plik;
- ścierny papier ścierny;
- Bułgarski;
- zacisk;
- wzory i sondy.
Kolejność procesu spawania elektrycznego została opracowana w następujący sposób. Dodatni biegun (anoda) jest połączony z elektrodą przez uchwyt i stosowany jest stały prąd elektryczny. W szczelinie między elektrodą a powierzchnią obrabianego przedmiotu powstaje łuk elektryczny, który topi cały metal wpadający w jego strefę działania.
Schemat spawarki do spawania elektrycznego.
Jednocześnie stopiony jest metal podstawowy elektrody. Ten metal w postaci kropelek wypełnia przestrzeń pomiędzy stopionymi krawędziami przedmiotu obrabianego w jeziorku spawalniczym - w rezultacie powstaje spoina. Pod wpływem wysokiej temperatury, chmura gazu powstaje w wyniku odparowania powłoki. Chmura ta ze względu na swoją obojętność chemiczną chroni stopiony metal przed oddziaływaniem z powietrzem. Na wierzchu spoiny pojawia się żużel z produktów rozkładu powłoki, który tworzy dodatkową warstwę ochronną przed utlenianiem. Spoina stopniowo ochładza się, a metal w niej krystalizuje. Zapewnione jest więc połączenie przygotowań.
Etap przygotowawczy
Pierwszym krokiem jest wybór elektrody i ustawienie prądu spawania. Z reguły stosuje się elektrody o średnicy 3, 2 lub 4 mm. Następnie należy zmierzyć grubość obrabianego przedmiotu za pomocą suwmiarki, aby ustawić natężenie prądu. Elektroda o średnicy 3, 2 mm może być stosowana z grubością przedmiotu obrabianego do 3 mm, a natężenie prądu jest ustawione na 90 A. Użyj elektrody o średnicy 4 mm dla kęsów o grubości do 4 mm; Jednocześnie prąd o grubości przedmiotu obrabianego do 3 mm wynosi 100 A, a przy grubości 3-4 mm 120 A.
Przed spawaniem należy przygotować obszar spawania. W tym celu obrabiany przedmiot jest oczyszczany z brudu i zewnętrznych powłok (farby, podkładu itp.). Miejsce bezpośredniej pracy jest konieczne do oczyszczenia młynka, papieru ściernego lub pilnika do metalu podstawowego. Przedmiot obrabiany jest ustalony.
Tworzenie łuku
Główne typy trajektorii drgań poprzecznych w spawaniu łukowym.
Proces spawania rozpoczyna się od utworzenia łuku między elektrodą a powierzchnią przedmiotu obrabianego. W tym celu uchwyt jest ustawiony pod kątem 60 ° do powierzchni przedmiotu obrabianego i jest lekko przytrzymywany, aż pojawią się iskry. Jeśli nastąpi przyklejenie elektrody, zostanie ona zwolniona przez lekkie przechylenie z boku na bok. Po pojawieniu się iskier elektroda unosi się ponad powierzchnię do wysokości 5 mm.
Pomiędzy elektrodą a powierzchnią przedmiotu obrabianego powinien powstać łuk. Minimalna długość łuku wynosi 3 mm, ale zaleca się zapewnienie optymalnej długości łuku wynoszącej 5 mm. Jeśli nie powstaje stabilny łuk, zwiększ siłę prądu spawania. Łuk musi być utrzymywany przez cały czas spawania o danym rozmiarze. Zwiększenie długości łuku nie jest dopuszczalne, ponieważ w zwiększonej szczelinie mogą rozwinąć się procesy utleniania lub reakcja nitrowania, rozpryskiwanie kropel stopionego metalu, w spoinie może wystąpić porowatość. W procesie spawania długość elektrody zmniejsza się, ale konieczne jest, aby długość łuku pozostała niezmieniona, gładko doprowadzając pozostałość do powierzchni.
Formowanie szwu spawalniczego
Utworzony łuk przechodzi na początek miejsca pracy i topi metal. Spoina jest tworzona przez gładki powolny ruch wzdłużny elektrody wzdłuż linii zgrzewania. Poprzez formę jego ruchu, szwy można podzielić na kilka typów.
Rodzaje spoin.
- Najprostszy z nich to szew nitkowy, uzyskiwany tylko w kierunku wzdłużnym. Szerokość takiego szwu wynosi 2-3 mm. Ten szew ma niską jakość i może być używany tylko w niekrytycznych szczegółach.
- Lepszą, ale nie gwarantującą niezawodności jest szew utworzony przez ruch elektrody w dwóch kierunkach, wzdłużny i poprzeczny. Szerokość takiego szwu wynosi do 15 mm. Projekcja ruchu elektrody jest zygzakiem lub sinusoidą. W tym przypadku elektroda powoli przesuwa się wzdłuż linii zgrzewania i jednocześnie przesuwa się poprzecznie z boku na bok o szerokość 10-15 mm.
- Niezawodny szew spawalniczy powstaje, gdy elektroda porusza się w trzech kierunkach. Ruch wzdłużny i poprzeczny jest zachowany, ale po osiągnięciu skrajnych położeń po obu stronach linii spawalniczej elektroda jest cofnięta o 10-20 mm. Zapewnia to ruch posuwisto-zwrotny, który umożliwia ponowne przetworzenie szwu. Krok do następnej zmiany wynosi 30-50 mm. W rzucie takim ruchem w trzech kierunkach jest spiralna linia lub ornament.
Podczas tworzenia spoiny elektroda jest prowadzona pod kątem 75-80 ° do powierzchni przedmiotu obrabianego w kierunku linii spawalniczej i ściśle pod kątem 90 ° w kierunku od linii zgrzewania.
Jak spawać po zatrzymaniu?
W procesie spawania istnieje potrzeba zmiany elektrody lub zatrzymania spawania z innych powodów. Na przystanku powstaje zagłębienie zwane kraterem. Wznów pracę w następującej kolejności:
Schemat wpływu kąta nachylenia na szew spawalniczy.
- W odległości 12 mm od krateru zapala się łuk.
- Łuk powoli przesuwa się do krateru.
- Położenie krateru jest dokładnie zagotowane przez oscylujące ruchy elektrody.
- Następnie proces spawania przebiega normalnie.
Spawanie jest zwykle wykonywane w kilku warstwach. Przy grubości blachy do 6 mm wystarczają 2 warstwy, o grubości 6-12 mm - 3 warstwy, o grubości większej niż 12 mm - 4 warstwy. Zmienia się kierunek ruchu elektrody w warstwach.
Bezpieczeństwo
Należy pamiętać, że spawanie jest procesem niebezpiecznym, dlatego konieczne jest stosowanie sprzętu ochronnego. Tarcza z szybą ochronną jest niezbędna do ochrony oczu przed jaskrawymi błyskami łuku i twarzy przed roztopionymi plamami. Odzież musi być szczelna i odporna na stopienie. Ręce powinny być szczelnymi rękawicami ochronnymi. Konieczne jest uwzględnienie obecności części przewodzących prąd elektryczny, które muszą być niezawodnie zaizolowane. Zabrania się wykonywania prac w pobliżu materiałów łatwopalnych.
Spawanie elektryczne jest jednym z najbardziej popularnych i skutecznych rodzajów spawania. Spawanie metali w prostych projektach jest w pełni zdolne do każdej osoby.