Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Zváranie je spôsob spájania častí z homogénneho materiálu: plast s plastom, kov s kovom. Pri zváraní sa kontaktné povrchy topia alebo tesne uzatvárajú. V kontaktnej zóne je spojenie dvoch materiálov do jedného. Výsledkom je silné pevné spojenie oboch povrchov.

Zváranie je kombináciou súčiastok vyrobených z rovnakého materiálu, aby sa vytvoril jeden dizajn.

Zváranie tavením kovov sa používa na kvalitné hermetické spojenie kritických častí: potrubných prvkov, karosérie (autobus, lietadlo), kovových garážových stien a brán, športových vodorovných tyčí, výstuže v betónovej stene a mnoho ďalšieho. Aké typy zvárania využívajú modernú technológiu zvárania? Ako správne funguje zváranie kovov?

Druhy zváraných kovových povrchov

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

  • tavné zváranie (alebo tavenie);
  • zváranie plastickou deformáciou.

Klasifikácia hlavných typov zvárania.

Deformačné spojenie sa môže uskutočniť s predohrevom alebo bez neho. Deformačné povrchy bez ohrevu sa nazývajú zváranie za studena. Keď sú husto stlačené, atómy rôznych materiálov sú v tesnej blízkosti a vytvárajú interatomické väzby. Dochádza k povrchovému pripojeniu.

Počas tavného zvárania sa spojovacie plochy lokálne zahrejú a roztavia. Často sa používa tretí (výplňový) materiál, ktorý roztaví a vyplní medzeru medzi dvoma kovmi. Súčasne sa v kvapalnej tavenine vytvoria interatomické väzby medzi hlavným materiálom a aditívom (roztavená elektróda). Po ochladení a stuhnutí sa vytvorí tuhý zvar.

Lokálne vykurovanie častí na zváranie môže byť vykonávané elektrickým prúdom alebo horiacim plynom. Podľa spôsobu lokálneho vykurovania je zváranie rozdelené do dvoch typov:

  • elektrické (vrátane elektrošrotu, elektrofluidu, lasera);
  • plyn.

Názvy sú určené použitým zdrojom tepla. Elektrina môže pracovať priamo aj nepriamo. Pri priamom použití elektrická energia ohrieva kovovú a plniacu elektródu v dôsledku prechodu prúdu cez ňu alebo výskytu oblúka. Pri nepriamom použití, rôzne energie získané z účinkov práce s elektrinou: energia roztavenej trosky, cez ktorú prúdi prúd, energia elektrónov v elektrickom poli, laserový lúč, ktorý sa vyskytuje pri použití elektriny.

Klasifikácia typov elektrického zvárania.

Zváranie kovových povrchov je možné vykonávať v ručnom alebo automatickom režime. Niektoré typy zvarových spojov sú možné len s použitím automatizácie (napríklad elektrosvalom alebo švom), iné sú k dispozícii pre manuálne zváracie zariadenia.

Elektrické zváranie predstavuje dve metódy:

  • elektrický oblúk;
  • elektrický kontakt.

Uvažujme podrobnejšie o tom, ako sa spája povrch pri oblúkovom a kontaktnom zváraní.

Elektrické oblúkové zváranie a elektrokontakt

Elektrické oblúkové práce

Tento typ zvárania používa na ohrev tepla elektrického oblúka. Oblúk vytvorený medzi kovovými povrchmi je plazma. Interakcia kovových povrchov s plazmou spôsobuje ich zahrievanie a tavenie.

Princíp činnosti elektrického oblúkového zvárania.

Zváranie elektrickým oblúkom sa môže vykonávať pomocou spotrebnej elektródy alebo nespotrebovateľného typu (grafit, uhlie, volfrám). Taviaca elektróda je súčasne pôvodcom elektrického oblúka a dodávateľom plniaceho kovu. S nespotrebiteľnou elektródou sa tyč použije na excitáciu oblúka, ktorý sa neroztopí. Výplňový materiál sa privádza do zváracieho pásma oddelene. Keď horí oblúk, aditívum sa roztaví a vytvoria sa okraje častí a kvapalný kúpeľ vytvorený po stuhnutí tvorí šev.

V niektorých technologických procesoch sa spojenie povrchov uskutočňuje bez ukladania plniva, len zmiešaním dvoch základných kovov. Takže vyrábame volfrámovú elektródu.

Ak elektrický oblúk nehorí voľne, ale je stlačený plazmovým horákom a plazma ionizovaného plynu je cez neho fúkaná, potom sa tento typ zvárania nazýva plazma. Teplota a výkon plazmového zvárania je vyššia, pretože pri stlačení oblúka sa dosahuje vyššia teplota jeho horenia, čo umožňuje zváranie žiaruvzdorných kovov (niób, molybdén, tantal). Plyn tvoriaci plazmu je tiež ochranným médiom pre kovy, ktoré sa spájajú.

Ochrana roztaveného kovu a legovanie elektrickým kontaktom

Schéma zvárania elektrokontaktom.

Ak počas oblúkového horenia kovové povrchy chránia pred oxidáciou plynom alebo podtlakom, potom sa takýto spoj nazýva zváranie v ochrannom prostredí. Ochrana je nevyhnutná pre zváranie chemicky aktívnych kovov (zirkón, hliník), kritických častí z legovaných zliatin. Ochrana zvárania inými látkami je možná: tavidlo, troska, drôt s dutinkou. V súlade s tým boli použité metódy zvárania názvy: zváranie pod tavivom, zváranie elektrickým prúdom, vákuové zváranie. To všetko je variácia metódy elektrického oblúka, používajúc iné ochranné prostredie, aby sa zabránilo oxidácii taveniny, zmenám v jej chemickom zložení a strate vlastností zvarového spoja.

Elektrické zváranie využíva teplo vznikajúce v mieste kontaktu medzi dvoma povrchmi, ktoré sa majú zvárať. Týmto spôsobom sa vykonáva bodové zváranie: časti sa pritlačia proti sebe, až kým sa nedotknú na niekoľkých miestach. Kontaktné miesta budú miesta s maximálnym odporom a maximálnym ohrevom povrchu. Vďaka tomuto ohrevu sa kovové prvky roztavia a spoja v miestach dotyku.

Technológia elektrického oblúkového zvárania

Princíp pripojenia a prevádzky elektrického oblúkového zvárania.

Technológia zvárania kovov pomocou elektrického oblúka spočíva v slede činností, ktoré organizujú prácu zváracieho stroja a priamo vykonávajú zváranie.

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

Po nainštalovaní zváracieho stroja v mieste zvárania sa na jednom z kontaktných kovových povrchov upevní trolejový drôt pomocou „krokodíla“ (konštrukcia pripájacej svorky). Zvárací stroj je zapnutý a jeho výkon je nastavený regulátorom prúdu. Sila prúdu sa riadi veľkosťou elektródy a hrúbkou zváraných častí. Pri elektróde s priemerom 3 mm by mal prúd zodpovedať 80-100 A.

Ak je povrch kovu natretý alebo oxidovaný, aby vytvoril hrdzavú vrstvu, musí byť poškriabaný kovovou kefou, aby sa zabezpečil správny kontakt v spoji.

Určuje sa typ spojenia kontaktných plôch:

  • tupý spoj
  • kolo;
  • uhlový;
  • T-bar;
  • Mechanical.

Typy zvarových spojov a švov.

Uvažujme podrobnejšie o vlastnostiach zvárania rôznych typov spojov. Tupý spoj často vyžaduje predbežnú prípravu okrajov povrchov, ktoré sa majú zvárať: pozdĺž ich okrajov sa vytvoria skosenia. Skosené hrany v tvare písmena V sa vyrábajú pozdĺž okrajov plechov s hrúbkou 5 až 15 mm, skosením v tvare X na plechoch s hrúbkou väčšou ako 15 mm. Odstránenie hrany v tvare V na spoji plôch umožňuje získať vybranie, ktoré sa používa na zváranie. Hrany v tvare X naznačujú prítomnosť drážok a zvarov na oboch stranách spoja.

Rohové a T-spoje môžu byť tiež vyrobené so skosenými hranami (s reznou plochou) alebo bez skosenia a rezania (v závislosti od hrúbky zváraného úseku).

Tvarové a uhlové spoje umožňujú pripojenie častí rôznej hrúbky. Poloha elektródy by mala byť viac vertikálna k povrchu, ktorý má väčšiu hrúbku.

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 vytesňuje kyslík z roztaveného kovu, ktorý zabraňuje oxidácii a uvoľňuje ochranný plyn, ktorý tiež zabraňuje oxidácii. Zloženie náteru obsahuje nasledujúce zložky:

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

  • stabilizátory vznietenia a spaľovania (draslík, sodík, vápnik);
  • ochrana pri tvorbe trosky (spar, silika);
  • generovanie plynu (drevná múka a škrob);
  • rafinačné zlúčeniny (na odstraňovanie a viazanie síry a fosforu, nečistoty škodlivé pre zváranie kovov);
  • legovacie prvky (ak šev vyžaduje špeciálne vlastnosti);
  • spojivá (tekuté sklo).

Komerčne dostupné elektródy majú priemer 2, 5 až 12 mm, pre manuálne zváranie sú najčastejšie používané 3 mm elektródy.

Voľba priemeru elektródy je daná hrúbkou zváraných povrchov, požadovanou hĺbkou prieniku. Existujú tabuľky, ktoré udávajú odporúčané hodnoty priemerov elektród v závislosti od hrúbky roztavených povrchov. Musíte vedieť, že je možný malý pokles priemeru elektródy, pričom sa zvyšuje čas na vykonanie procesu. Elektróda menšieho priemeru umožňuje lepšie kontrolovať proces, ktorý je dôležitý pre začínajúceho zvárača. Tenšia elektróda sa môže pohybovať pomalšie, čo je dôležité v procese učenia.

Charakteristika oblúkového zvárania: definícia a význam

Pred zváraním sa určia optimálne vlastnosti procesu zvárania:

Tabuľka výber prúdu pre zváranie.

  1. Prúdová pevnosť (nastaviteľná na zváracom stroji). Prúd je určený priemerom elektródy a materiálom jej povlaku, umiestnením švu (vertikálne alebo horizontálne), hrúbkou materiálu. Čím hrubší je materiál, tým väčší je prúd potrebný na ohrev penetrácie. Nedostatočný prúd úplne neroztopí prierez švu v dôsledku nedostatočného prieniku. Príliš veľa prúdu vedie k príliš rýchlemu roztaveniu elektródy, keď základný kov ešte nie je roztavený. Odporúčaná hodnota prúdu je uvedená na balení elektród.
  2. Súčasné vlastnosti (polarita a pohlavie). Väčšina zváracích zariadení používa jednosmerný prúd, ktorý sa premieňa z prúdu usmerňovačom zabudovaným v prístroji. Pri konštantnom prúde sa tok elektrónov pohybuje v jednom (špecifikovanom polarite) smerom. Polarita zvárania určuje smer prúdenia elektrónov. Existujúce polarity sú vyjadrené v spojení elektródy a časti:
  • priamka - detail "+" a elektróda "-";
  • reverz je detail na „-“, elektróda na „+“. V dôsledku pohybu elektrónov z „mínus“ na „plus“ sa vytvára viac tepla na kladnom póle „+“ ako na zápornom „-“. Preto kladný pól je umiestnený na prvku, ktorý vyžaduje výraznejšie zahriatie: liatina, oceľ hrubá 5 mm a viac. Priama polarita teda poskytuje hlboký prienik. Pri pripájaní tenkostenných častí a listov sa používa opačná polarita.
  1. Oblúkové napätie (alebo dĺžka oblúka) je vzdialenosť medzi koncom elektródy a povrchom kovu. Pri elektróde s priemerom 3 mm je odporúčaná dĺžka oblúka 3, 5 mm.

Ako sa vykonáva oblúkové zváranie: technológia

Spustenie zvárania: postupnosť zapálenia oblúka

Spôsoby zapálenia oblúka.

Na vytvorenie oblúka sa do svorky vloží nová elektróda a poklepie na pevný povrch, aby sa odstránil povlak na pracovnom konci. Pod troskou je kovová prísada, samotná troska slúži ako izolácia a uzatvára prísadu zo vznietenia. Potom sa elektródová tyč privedie bližšie k kovovému povrchu do minimálnej možnej vzdialenosti 3-5 mm, čím sa zabráni kontaktu. Súčasne je elektróda držaná v uhle k povrchu zváraného kovu. Technológia zvárania kovov elektródou reguluje uhol sklonu elektródy v rozsahu 60-70 ° C. Vizuálne je tento uhol vnímaný ako takmer zvislý, s miernym skreslením.

Na zapálenie oblúka je elektróda zasiahnutá na povrchu kovu, podobne ako zapálenie zápalky na krabici so sírou.

Ak je elektróda príliš blízko pri zváranom kovovom povrchu, dôjde k prilepeniu a skratu. Pre tých, ktorí začínajú variť, sa elektróda drží často. Keď získavate schopnosť správne umiestniť elektródu nad kov, nemali by ste udržiavať optimálnu vzdialenosť lepenia. Priľnavá elektróda sa môže odtrhnúť otočením v opačnom smere alebo vypnutím zváracieho stroja.

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 (približne 3 mm) sa vytvára oblúk s teplotou približne 5000 - 6 000 ° C. Po zapálení oblúka sa elektróda môže mierne zdvihnúť z pracovnej plochy o niekoľko milimetrov.

Prenos elektród a zváranie

Schéma zvarového bazéna.

Keď sa taví elektróda a základný materiál, vytvorí sa zvarený kúpeľ (bazén roztaveného kovu).

Elektróda a oblúk spolu so zváraným kúpeľom (oblasť roztaveného kovu) sa plynule pohybujú pozdĺž spojovacieho vedenia. Rýchlosť pohybu elektródy je určená rýchlosťou roztavenia kovu a zmenou jeho farby. Rýchly pohyb elektródy sa vykonáva pri práci s tenkými plechmi, rýchlo sa zahrieva a ľahko vytvára zvarový kúpeľ. Elektróda so spomaleným pohybom sa aplikuje na hrubé masívne spoje.

Spôsob pohybu elektródy (rovný, kľukatý, slučky) je určený šírkou zvaru a hĺbkou prieniku. Elektróda sa môže pohybovať rovno (rovno) s malou šírkou zvárania. Môže pohybovať kľučkami, cikcak, ak potrebujete variť dostatočnú šírku a hĺbku spojenia. Varianty pohybu elektródy sú znázornené na obr.

Obrázok 1. Spôsoby pohybu elektródy.

Konvexita švu po stuhnutí zvarového kúpeľa je určená polohou elektródy počas zvárania. Ak je elektróda umiestnená takmer zvisle, šev bude hladký a prienik bude hlboký. Šikmejšie usporiadanie elektródy vytvára konvexný povrch zváraného spoja a zmenšenie hĺbky prieniku. Naklonenie elektródy príliš umiestni oblúk v smere švu, čo sťažuje kontrolu procesu zvárania.

Pre dobré spojenie by roztavený kúpeľ mal mať tenké okraje, byť dostatočne tekutý a posúvať sa za elektródou.

Kúpeľ vo svetlom filtri (cez tmavé sklo) vyzerá ako oranžový povrch s vlnkami. Vzhľad oranžovej farby kúpeľa (kvapka kvapalnej taveniny) môže byť považovaný za indikátor ďalšieho pohybu elektródy. Ak sa objaví oranžová farba, potom elektródu posuňte ďalej o niekoľko milimetrov.

Schéma zariadenia a hlavné indikátory zváracieho bazéna.

Na konci prieniku je potrebné zväčšiť veľkosť zváracieho bazéna. Aby sa to dosiahlo, musí sa elektróda držať dlhšie než tento bod.

Ak materiál preniká cez, je potrebné znížiť množstvo prúdu a odobrať inú elektródu (s menším priemerom). Vyhorené diery sa nechajú vychladnúť, z nich strhnúť trosku a potom variť.

Po zváraní je potrebné zaklepať kladivom na zvar. Odstráni sa z nej šupina a vizuálne skontroluje zvar pre prípadné prerušenia alebo slabý prienik.

Technológia kontaktného, švového a plynového zvárania kovov

Technológia zvárania kovov kontaktmi má niektoré zvláštnosti. Prúd je spojený so zváracími časťami, po ktorých sa spoja do kontaktu. Kontaktné body sa objavujú pozdĺž povrchu spoja, v ktorom sa niekoľko sekúnd zahrejú, kým sa roztaví. Potom sa prúd vypne a zadky sa pritlačia k sebe, čím sa zabezpečí úzky kontakt s bodmi tavenia.

Technológia švového zvárania.

Pri zváraní švov zváracie stroje. Tento typ zvárania umožňuje dosiahnutie hladkého spojitého spoja na dlhých plochách plechu. V zariadení na švové zváracie elektródy sú rotujúce valce. Pripojené plechy sú medzi nimi vedené.

Plynové zváranie využíva oxidáciu horľavého plynu s vysokou výhrevnosťou, ako je acetylén, propán alebo bután, za vzniku tepla. Vo vnútri horáka sa mieša plyn a kyslík, z ktorých plameň vychádza.

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

Vybavenie: výber zváracieho stroja a prostriedkov ochrany

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

Na vykonávanie zvárania sa vyžaduje veľké množstvo elektrického prúdu, ktorý sa privádza do elektródy. Moderné zariadenie, ktoré poskytuje konštantný prúd prúdu do miesta zvárania, sa nazýva menič. Staršie modely zváracích strojov mali objemnú veľkosť a značnú hmotnosť, nové invertory sa ľahko prenášajú, nespôsobujú pokles siete (tento stav sa odráža v strate napätia a blikaní žiaroviek v celom bytovom dome alebo na ulici súkromného sektora). Во многих современных инверторах установлена защита от короткого замыкания. При залипании электрода инверторный аппарат автоматически выключается.

Защитный инвентарь: маска со светофильтром (темным стеклом). Светофильтр оберегает глаза от ожога. Без него можно получить ожоги роговицы различной степени: от легких, когда в глазах сохраняется ощущение присутствия песка, до тяжелых, когда восстановить зрение невозможно.

Качество защиты светофильтра определяется номером. Чем толще электрод и больше сварочный ток, тем более мощный светофильтр необходим для защиты зрения.

Освоение тонкостей работы со сварочным аппаратом, выдерживание правильного расстояния дуги, наклона электрода формирует мастерство сварщика. Профессионализм определяется умением управлять процессом, получать качественное соединение поверхностей.

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Kovoobrábanie