Правила металних заваривања и технологије

Заваривање је начин спајања дијелова из хомогеног материјала: пластика са пластиком, метал са металом. При заваривању контактне површине се растопају или чврсто склапају. У контактној зони је фузија два материјала у једну. Резултат је снажна веза између две површине.

Заваривање је комбинација дијелова направљених од истог материјала, како би се направио један дизајн.

За заваривање металног таложења се користи квалитетна херметичка веза критичних дијелова: елементи цевовода, каросерија (аутобус, авион), метални гаражни зидови и капије, спортске хоризонталне траке, повезивање арматура унутар бетонског зида и још много тога. Које врсте заваривања користе савремену технологију заваривања? Како се метално заваривање исправно ради?

Врсте заваривања металних површина

Заваривање метала може се обавити топљењем контактних површина или њиховом компресијом. У овом случају се називају процеси заваривања:

• фузионо заваривање (или топљење);
• заваривање пластичном деформацијом.

Класификација главних типова заваривања.

Деформацијско лепљење се може изводити са или без предгревања. Деформирање површина без грејања назива се хладно заваривање. Са густом компресијом, атоми различитих материјала су у непосредној близини и формирају интератомске везе. Појављује се површинска веза.

Током фузионог заваривања, спојеви се локално загревају и растопају. Често се користи трећи (пунилац) материјал који се топи и испуњава јаз између два метала. Истовремено, у талини течности се формирају интератомске везе између главног материјала и адитива (растопљене електроде). После хлађења и очвршћавања формира се чврсти завар.

Локално грејање делова за заваривање може се вршити електричном струјом или пламеном. Сходно томе, према методи локалног грејања, заваривање се дели на два типа:

• електрични (укључујући електрослаг, електрофлуид, ласер);
• гас

Имена се одређују коришћењем извора топлоте. Електрична енергија може радити и директно и индиректно. Са директном употребом, електрична енергија загрева метал и електроду за пуњење услед проласка струје кроз то или настанка лука. У индиректној употреби, различите енергије добивене од дејства електричне енергије раде: енергија талене шљака кроз коју струја струја, енергија електрона у електричном пољу, ласерски зрак који се јавља када се примјењује електрична енергија.

Класификациони типови електричног заваривања.

Заваривање металних површина може се вршити у ручном или аутоматском режиму. Неки типови заварених спојева су могући само уз употребу аутоматизације (на примјер, електрослаг или шав), други су доступни за ручне уређаје за заваривање.

Електрично заваривање представља две методе:

• електрични лук;
• електрични контакт.

Размотримо детаљније како се спојеви површина јављају током лука и контакт заваривање.

Електролучно заваривање метала и електро-контакт

Рад електричног лука

Овај тип заваривања користи за загријавање топлоте електричног лука. Лук формиран између металних површина је плазма. Интеракција металних површина са плазмом изазива њихово грејање и топљење.

Принцип рада електролучног заваривања.

Заваривање електричним луком се може изводити помоћу потрошне електроде или њене потрошне врсте (графит, угаљ, волфрам). Талилна електрода је истовремено узрочник електричног лука и добављач метала за пуњење. Са електродом која се не може потрошити, штап се користи да узбуди лук, који се не топи. Материјал пунила се засебно уноси у зону за заваривање. Када се лук спали, адитив се топи и ивице делова формирају, а текућа купка која се формира након очвршћавања обликује шав.

У неким технолошким процесима, повезивање површина се одвија без подношења материјала за пуњење, само мешањем два основна метала. Тако производе електроде за заваривање волфрама.

Ако електрични лук не изгори слободно, али је компримован плазмом, а плазма јонизованог плина се пропушта кроз њега, онда се овај тип заваривања назива плазма. Температура и снага плазма заваривања је већа, пошто се приликом компресије лука постиже већа температура његовог сагоревања, што омогућава заваривање ватросталних метала (ниобијум, молибден, тантал). Плазма гас је такође заштитни медијум за повезивање метала.

Заштита сталног метала и легирање електричним контактом

Схема електроонтактног заваривања.

Ако током гашења лука металне површине штите од оксидације гасом или вакуумом, онда се такав спој назива заваривање у заштитном окружењу. Заштита је неопходна за заваривање хемијски активних метала (циркониј, алуминијум), критичних дијелова од легираних легура. Могућа је заштита заваривања другим супстанцама: флукс, жлица, жица од жице. Сходно томе, коришћене методе заваривања дате су назива: заваривање под углом, електрослаг заваривање, вакуум. Све ово је варијација метода електричног лука, користећи различито заштитно окружење како би се спречила оксидација таљења, промјеном њеног хемијског састава и губитка особина завареног зглоба.

Електрично заваривање користи топлоту која се генерише на контактној тачки између две површине које треба заварити. На тај начин се врши точковно заваривање: делови се притисну једни до друге док се не додирну на неколико тачака. Тачке контакта ће бити места максималног отпора и максимално грејање површине. Због овог загревања, метални елементи се растопају и спајају на контактним тачкама.

Технологија електролучног заваривања

Принцип повезивања и рада електролучног заваривања.

Технологија заваривања метала помоћу електричног лука се састоји у низу акција за организовање рада апарата за заваривање и директно обављање заваривања.

Припрема се састоји од уградње заваривача, избора електрода и извођења потребних ивица ивице (припрема површине).

Након што се апарат за заваривање угради на месту заваривања, контактна жица помоћу "крокодила" (прикључног терминала) је причвршћена на једном од контактних метала. Машина за заваривање је укључена и његова струја подешава тренутни регулатор. Снага струје је регулисана величином електроде и дебљином делова који треба заварити. За електроде пречника 3 мм, струја треба да одговара 80-100 А.

Ако је површина метала обојена или оксидована да би се формирао слој рђе, мора се гребети металном четком да би се обезбедио правилан контакт у зглобу.

Одређује се врста споја контактних површина:

• бутт јоинт
• преклапање;
• угаони;
• тавровое;
• крај.

Врсте заварених спојева и шавова.

Размотримо детаљније карактеристике заваривања различитих врста спојева. Заобљени зглоб често захтева прелиминарну припрему ивица површина које треба заварити: шипови се праве дуж њихових ивица. У облику слова В направљене су дуж ивица плоча дебљине 5 до 15 мм, у облику Кс-облика - на листовима дебљине преко 15 мм. Уклањање ивице у облику слова В на споју површина омогућава добијање удубљења која се користи за заваривање. Рукавице у облику слова Кс указују на присуство жљебова и примјену заварених спојева на обе стране зглоба.

Угаони и Т-зглобови се могу правити и са ивицама (са површином за резање) или без косина и сечења (у зависности од дебљине завареног дела).

Т облик и углови прикључци омогућавају повезивање делова различите дебљине. Положај електроде би требао бити вертикалнији на површину, која има већу дебљину.

Електроде за заваривање: врсте и избор

Електрода за заваривање је метална шипка превучена премазом. Састав премаза је дизајниран да заштити метал шава од сагоревања током оксидације. Флукс помера кисеоник из стаљеног метала, који спречава оксидацију и даје заштитни гас, који такође спречава оксидацију. Састав превлаке укључује следеће компоненте:

Схема електроде за заваривање: 1 - шипка; 2 - прелазни део; 3 - премаз; 4-пински крај без премаза; Л је дужина електроде; Д је пречник превлаке; д је номинални пречник штапа; л је дужина одвојеног краја

• стабилизатори паљења и сагоревања (калијум, натријум, калцијум);
• заштита од шљаке (спар, силицијум);
• формирање плина (дрво брашно и скроб);
• пречишћавајућа једињења (за уклањање и везивање сумпора и фосфора, нечистоћа штетних за заваривање метала);
• легирни елементи (ако шаву захтевају посебна својства);
• везива (течно стакло).

Комерцијалне доступне електроде имају пречник од 2,5 до 12 мм, а за ручно заваривање најчешће се користе електроде од 3 мм.

Избор пречника електроде одређује дебљина заварених површина, потребна дубина пенетрације. Постоје табеле које дају препоручене вредности за пречнике електрода у зависности од дебљине површина која се топи. Морате знати да је могуће смањење пречника електроде, уз истовремено повећање времена процеса. Електрода мањих пречника омогућава бољу контролу процеса, што је важно за почетника заваривача. Тања електрода се може померати спорије, што је важно у процесу учења.

Карактеристике лучног заваривања: дефиниција и значење

Пре заваривања се утврђују оптималне карактеристике процеса заваривања:

Избор табеле струје за заваривање.

1. Тренутна јачина (подесива на апарату за заваривање). Струја се одређује пречником електроде и материјалом његове превлаке, местом шива (вертикално или хоризонтално), дебљином материјала. Што је материјал дебљи, већа је струја потребна за загревање пенетрације. Недовољна струја не потпуно отопи пресек шава, због недостатка пенетрације. Превелика струја ће довести до прекомјерно брзог растварања електроде када се базни метали још увијек не истопавају. Препоручена тренутна вредност је означена на пакету електрода.
2. Тренутна својства (поларитет и пол). Већина уређаја за заваривање користе директну струју, претварају се из струје помоћу исправљача уграђеног у апарат. Током константне струје, проток електрона се помера у једном (одређеном по поларитету) смјеру. Поларитет заваривања одређује правац протока електрона. Постојеће поларитете су изражене у повезивању електроде и дела:

• равна линија - детаљ на "+", и електрода на "-";
• обрнуто је детаље на "-", електрода на "+". Због кретања електрона од "минуса" до "плус", више топлоте генерише се на позитивном пољу "+" него на негативном "-". Због тога је позитивни пол постављен на елемент који захтева значајније загревање: ливеног гвожђа, челика дебљине 5 мм или више. Стога, директни поларитет омогућава дубоку пенетрацију. Приликом повезивања дијелова и листова танких зидова примјењује се обрнути поларитет.

1. Напон лука (или дужине лука) је растојање између краја електроде и површине метала. За електроде пречника 3 мм, препоручена дужина лука износи 3,5 мм.

Како се врши лучно заваривање: технологија

Почетак заваривања: секвенца паљења паљења

Методе заваривања заваривања.

За стварање лука, нова електрода се убацује у обујмицу и привлачи на тврду површину како би уклонио премаз на свом радном крају. Под шљокицом је метални адитива, сама шља служи као изолација и затвара адитив од паљења. После тога, електродна шипка се приближава металној површини на најмању могућу удаљеност, 3-5 мм, избегавајући контакт. У овом случају, електрода се држи под углом на површини завареног метала. Технологија металног заваривања електродом регулише угао нагиба електроде у количини од 60-70ºЦ. Визуелно, овај угао се доживљава као готово вертикални, са благим пристрасношћу.

Да би се упалио лук, електрода је ударио на површину метала, као што је паљење мртвих на кутији сумпора.

Ако је електрода превише близу металне површине која се заварује, доћи ће до ломљења и кратког споја. За оне који започињу кување, електрода се често држи. Уз стицање вештине правилне локације електроде изнад метала, не би требало да се одржи оптимална растојање растојања. Адхерентна електрода се може откинути нагињањем у другом смеру или искључивањем апарата за заваривање.

Ако електрода пређе често, могуће је да струја није довољно висока, мора се повећати.

На оптималном тачном растојању електроде са тачке заваривања (око 3 мм), лук се формира са температуром од око 5000-6000ºЦ. Након паљења лука, електрода се може мало подићи са радне површине за неколико милиметара.

Пренос електрода и заварени базен

Шема завареног базена.

Када се електрода и основни материјал растопи, ствара се заварени базен (базен стаљеног метала).

Електрода и лук заједно са завареном купатилом (зона стаљеног метала) глатко се крећу дуж линије прикључка. Брзина кретања електроде одређује се брзином таљења метала и промени њену боју. Брзо кретање електроде врши се приликом рада са танким листовима, брзо се загрева и лако формира заварену купку. Спора покретна електрода се наноси на дебеле масивне спојеве.

Облик кретања електроде (равно, цикцак, петље) одређује се ширином завара и дубином пенетрације. Електрода се може померати равно (равно) са малом ширином заваривања. Он може померати петље, цикцак, ако је потребно врео довољно ширине и дубине везе. Варијанте кретања електроде су приказане на слици 1.

Слика 1. Начини кретања електроде.

Издувност шива након чврстоће завареног базена одређује положај електроде током заваривања. Ако се електрода налази скоро вертикално, шав ће бити глатка, а пенетрација ће бити дубока. Више нагнуто распоређивање електроде формира конвексну површину завареног споја и смањује дубину пенетрације. Нагибање електроде превише поставља лук у правцу шавне, чинећи да је процес заваривања тешко контролисан.

За високо квалитетно једињење, растворена купка треба да има танке ивице, бити довољно течна и послушно се креће иза електроде.

Купка у светлосном филтеру (кроз тамно стакло) изгледа као наранџаста површина са валовима. Појава купатила наранџасте боје (капљица течног талента) може се сматрати индикатором за даље кретање електроде. То јест, ако се појави наранџаста боја, померите електроду даље неколико милиметара.

Дијаграм уређаја и главни индикатори залива заваривања.

На крају пенетрације потребно је повећати величину завареног базена. Да би то учинили, електрода се мора држати изнад ове тачке неколико секунди дуже.

Ако дође до пенетрације материјала, потребно је смањити количину струје и узети још једну електроду (мањи пречник). Отпуштене рупице су дозвољене да се охлади, одузме шљаку од њих, а затим пере.

Након заваривања, морате заваравати чекићом на заваривању. Ово ће уклонити скалу из ње и визуелно проверити заварени спој за све дисконтинуитете или лошу пенетрацију.

Технологија контактирања, шавне и гасне заваривања метала

Технологија заваривања метала код контаката има неке специфичности. Струја је повезана са деловима који се заварују, након чега се споје да контактирају. Контактне тачке се појављују дуж зглобне зглобне површине, у којој се неколико секунди метало загрева пре његовог топљења. После тога, струја се искључује и површинске површине притискају једни друге, обезбеђујући блиски контакт са тачкама топљења.

Технологија заваривања шава.

Када варење шива ради заваривање. Ова врста заваривања омогућава добијање чврстог шива на дугим површинама. У апарату за шавне електроде за заваривање се ротирају ваљци. Повезани метални листови се преносе између њих.

Гасно заваривање користи топлоту за оксидацију запаљивог гаса са високом калоричном вредношћу, као што су ацетилен, пропан или бутан. Гас и кисеоник се мешају унутар горионика, одакле пламен излази.

Заваривање електрослагом је врста заваривања у заштитном окружењу. У овој технолошкој операцији, шљака је заштитни материјал који штити стаљени метал од контакта са ваздухом. Ова врста заваривања се врши аутоматски.

Опрема: избор машине за заваривање и средства за заштиту

Да бисте заштитили очи од опекотина током заваривања, морате користити маску са светлосним филтером.

За обављање заваривања потребна је велика количина електричне струје, која се напаја на електроду. Савремени уређај који обезбеђује константни проток струје до места заваривања назива се инвертор. Старији модели апарати за заваривање су гломазни величина и значајан тежина, нови инвертери се лако носити, не изазивају просазхивание мрежа (ово стање је изражено у губитку напона и трепери светла свуда по кући или стану преко пута приватног сектора). Многи савремени претварачи имају заштиту од кратког споја. Када електрода стане, уређај за претварање се аутоматски искључује.

Заштитни инвентар: маска са светлосним филтером (тамно стакло). Светлосни филтер штити очи од опекотина. Без ње можете добити различите степене опекотина рожњаче: из плућа, када постоји осећај присуства песка у очима, до озбиљних, када је немогуће обновити вид.

Квалитет заштите филтера светлости одређује број. Што је електрода толико дебела и што је већа струја заваривања, потребан је моћнији филтер за заштиту вида.

Оспособљавањем танзија рада са апаратом за заваривање, одржавајући тачну дистанцу лука, нагиб електроде ствара вештине заваривача. Професионализам се одређује способношћу управљања процесом, како би се добила квалитетна површина за повезивање.

Савремени заваривачи омогућавају независно савладавање уметности заваривача и обављање рада заваривања својим рукама.