Pravila metalnog zavarivanja i tehnologije

Zavarivanje je način spajanja dijelova iz homogenog materijala: plastika sa plastikom, metal sa metalom. Pri zavarivanju kontaktne površine se rastopaju ili čvrsto sklapaju. U kontaktnoj zoni je fuzija dva materijala u jednu. Rezultat je jako tesno povezivanje dve površine.

Zavarivanje elektroda

Zavarivanje je kombinacija dijelova napravljenih od istog materijala kako bi se napravio jedan dizajn.

Za zavarivanje metalnog zavarivanja koristi se hermetičko povezivanje kritičnih dijelova: elementi cevovoda, karoserija (autobus, avion), metalni garažni zidovi i kapije, sportske horizontalne nosače, povezivanje armatura unutar betonskog zida i još mnogo toga. Koje vrste zavarivanja koriste savremenu tehnologiju zavarivanja? Kako se zavarivanje metala pravilno vrši?

Vrste zavarivanja metalnih površina

Zavarivanje metala se može obaviti topljenjem kontaktnih površina ili njihovom kompresijom. U ovom slučaju se nazivaju procesi zavarivanja:

  • zavarivanje fuzijom (ili topljenje);
  • zavarivanje plastičnom deformacijom.
Klasifikacija glavnih tipova zavarivanja

Klasifikacija glavnih tipova zavarivanja.

Deformacijsko lepljenje se može izvesti sa ili bez predgrevanja. Deformiranje površina bez grejanja naziva se hladno zavarivanje. Sa gustom kompresijom, atomi različitih materijala su u neposrednoj blizini i formiraju interatomske veze. Pojavljuje se površinska veza.

Tokom fuzionog zavarivanja, spojevi se lokalno zagrevaju i rastopaju. Često se koristi treći (punilac) materijal koji se topi i ispunjava jaz između dva metala. Istovremeno, u talini tečnosti formiraju se interatomske veze između glavnog materijala i aditiva (rastopljene elektrode). Posle hlađenja i očvršćavanja formira se čvrsto zavarivanje.

Lokalno grejanje delova za zavarivanje može se vršiti električnom strujom ili plamenom. Shodno tome, prema metodi lokalnog grejanja, zavarivanje se deli na dva tipa:

  • električni (uključujući elektroslag, elektrofluid, laser);
  • gas

Imena se određuju korišćenjem izvora toplote. Struja može raditi i direktno i indirektno. Uz direktnu upotrebu, električna energija zagreva metal i elektrodu za punjenje usled prolaska struje kroz to ili nastanka luka. U indirektnoj upotrebi, različite energije dobivene od dejstva rada električne energije: energija talene šljaka kroz koju struja struja, energija elektrona u električnom polju, laserski zrak koji se javlja kada se primjenjuje električna energija.

Klasifikacioni tipovi električnog zavarivanja

Klasifikacioni tipovi električnog zavarivanja.

Zavarivanje metalnih površina može se vršiti u ručnom ili automatskom režimu. Neki tipovi zavarenih spojeva su mogući samo uz upotrebu automatizacije (na primjer, elektroslag ili šav), drugi su dostupni za ručne uređaje za zavarivanje.

Električno zavarivanje predstavlja dve metode:

  • električni luk;
  • električni kontakt.

Razmotrimo detaljnije kako se spajanje površina dešava tokom luka i kontakt zavarivanje.

Nazad na sadržaj

Elektrolučno zavarivanje metala i elektro-kontakt

Nazad na sadržaj

Rad električnog luka

Ova vrsta zavarivanja koristi za zagrevanje električnog luka. Luk formiran između metalnih površina je plazma. Interakcija metalnih površina sa plazmom izaziva njihovo grejanje i topljenje.

Princip rada elektrolučnog zavarivanja

Princip rada elektrolučnog zavarivanja.

Zavarivanje električnim lukom se može izvesti pomoću potrošne elektrode ili njegovog neupotrebljivog tipa (grafit, ugalj, volfram). Talilna elektroda je istovremeno uzročnik električnog luka i dobavljač metala za punjenje. Sa elektrodom koja se ne može potrošiti, štap se koristi za uzbuđenje luka, koji se ne topi. Materijal punila se zasebno unosi u zonu za zavarivanje. Kada se luk spali, aditiv se topi i ivice dijelova, nastala tečna kupka stvara šav sa čvrstošću.

U nekim tehnološkim procesima, povezivanje površina se odvija bez podnošenja materijala za punjenje, samo mešanjem dva osnovna metala. Tako proizvode elektrode za zavarivanje volframa.

Ako električni luk ne izgori slobodno, ali je komprimovan plazmom, a plazma jonizovanog plina se propušta kroz njega, onda se ovaj tip zavarivanja naziva plazma. Temperatura i snaga plazma zavarivanja su veća, jer se tokom kompresije luka postiže veća temperatura njegovog sagorevanja, što omogućava zavarivanje vatrostalnih metala (niobijum, molibden, tantal). Gas plazma je takođe zaštitni medijum za povezivanje metala.

Nazad na sadržaj

Zaštita staljenog metala i legiranje električnim kontaktom

Šema elektroontaktnog zavarivanja

Šema elektroontaktnog zavarivanja.

Ako tokom lučenja luka metalne površine štite od oksidacije gasom ili vakuumom, onda se takav spoj naziva zavarivanje u zaštitnom okruženju. Zaštita je neophodna za zavarivanje hemijski aktivnih metala (cirkonij, aluminijum), kritičnih dijelova od legiranih legura. Moguća je zaštita zavarivanja drugim supstancama: fluks, žlijeb, žica od žice. Shodno tome, korišćene metode zavarivanja date su nazivima: zavarivanje zavarenim lukom, elektroslag zavarivanje, vakuum. Sve ovo je varijacija metoda električnog luka, koristeći različita zaštitna okruženja kako bi se sprečila oksidacija taljenja, promjena njegovog hemijskog sastava i gubitak osobina zavarenog spoja.

Električno zavarivanje koristi toplotu koja se generiše na kontaktnoj tački između dve površine koje treba zavariti. Na taj način se vrši točkovno zavarivanje: delovi se pritisnu jedni do druge dok se ne dodirnu na nekoliko tačaka. Tačke kontakta će biti mesta maksimalnog otpora i maksimalno zagrijavanje površine. Zbog ovog zagrevanja, metalni elementi se rastopaju i spoju na kontaktnim tačkama.

Nazad na sadržaj

Tehnologija elektrolučnog zavarivanja

Princip povezivanja i rada elektrolučnog zavarivanja

Princip povezivanja i rada elektrolučnog zavarivanja.

Tehnologija zavarivanja metala pomoću električnog luka se sastoji u nizu akcija za organizaciju rada aparata za zavarivanje i direktno obavljanje zavarivanja.

Priprema se sastoji u postavljanju zavarivačkog pretvarača, selekciji elektroda i izvođenju potrebnih ivica ivice (priprema površine).

Nakon što se aparat za zavarivanje ugradi na mestu zavarivanja, kontaktna žica pomoću "krokodila" (priključnog terminala) je pričvršćena na jednom od kontaktnih metalnih površina. Mašina za zavarivanje je uključena i njegovu struju podešava trenutni regulator. Trenutna jačina je regulisana veličinom elektrode i debljinom delova koji treba zavariti. Za elektrode prečnika 3 mm, struja treba da odgovara 80-100 A.

Ako je površina metala obojena ili oksidovana kako bi se formirao sloj rđe, mora se grebeti metalnom četkom da bi se obezbedio pravilan kontakt u zglobu.

Određuje se vrsta spoja kontaktnih površina:

  • butt joint
  • preklapanje;
  • ugaoni;
  • tavrovoe;
  • kraj.
Vrste zavarenih spojeva i šavova

Vrste zavarenih spojeva i šavova.

Razmotrimo detaljnije karakteristike zavarivanja raznih vrsta spojeva. Pričvršćivanje često zahtijeva preliminarnu pripremu ivica površina za zavarivanje: šipovi se prave duž njihovih ivica. U obliku slova V oblikuju se duž ivica ploča debljine 5 do 15 mm, u obliku X-oblika - na listovima debljine preko 15 mm. Uklanjanje ivice u obliku slova V na spoju površina omogućava da se dobije udubljenje, koje se koristi za zavarivanje. Rukavice u obliku slova X sugerišu prisustvo žljebova i primjenu vara na obe strane spoja.

Ugaoni i T-zglobovi se mogu praviti i sa ivičnom ivicom (sa površinom za rezanje) ili sa kosinama i rezanjem (u zavisnosti od debljine zavarenog dela).

T oblik i ugaoni priključci omogućavaju vam povezivanje dijelova različite debljine. Položaj elektrode trebao bi biti vertikalniji na površinu, koja ima veću debljinu.

Nazad na sadržaj

Elektrode za zavarivanje: vrste i izbor

Elektroda za zavarivanje je metalna šipka prevučena premazom. Sastav premaza je dizajniran da zaštiti metal šava od sagorevanja tokom oksidacije. Fluks pomera kiseonik iz staljenog metala, koji sprečava oksidaciju i daje zaštitni gas, koji takođe sprečava oksidaciju. Sastav premaza uključuje sledeće komponente:

Krug elektrode za zavarivanje

Shema elektrode za zavarivanje: 1 - šipka; 2 - prelazni deo; 3 - premaz; 4-pinski kraj bez premaza; L je dužina elektrode; D je prečnik prevlake; d je nominalni prečnik štapa; l je dužina odvojenog kraja

  • stabilizatori paljenja i sagorevanja (kalijum, natrijum, kalcijum);
  • zaštita od žlijebanja (spar, silicijum);
  • formiranje plina (drvo brašno i skrob);
  • (za uklanjanje i vezivanje sumpora i fosfora, nečistoća štetnih za zavarivanje metala);
  • legirni elementi (ako šavu zahtevaju posebna svojstva);
  • veziva (tečno staklo).

Komercijalno dostupne elektrode imaju prečnik od 2,5 do 12 mm, a za ručno zavarivanje najčešće se koriste elektrode od 3 mm.

Izbor prečnika elektrode određuje debljina zavarenih površina, potrebna dubina penetracije. Postoje tabele koje daju preporučene vrednosti za prečnike elektroda u zavisnosti od debljine površina koja se topi. Morate znati da je moguće manja redukcija prečnika elektrode, uz povećanje vremena za izvođenje procesa. Elektroda manjih prečnika omogućuje bolju kontrolu procesa, što je važno za početnika zavarivača. Tanja elektroda se može pomjeriti sporo, što je važno u procesu učenja.

Nazad na sadržaj

Karakteristike lučnog zavarivanja: definicija i značenje

Pre zavarivanja utvrđuju se optimalne karakteristike procesa zavarivanja:

Tabela selekcije struje zavarivanja

Izbor tabele struje za zavarivanje.

  1. Trenutna jačina (podesiva na aparatu za zavarivanje). Struja se određuje prečnikom elektrode i materijalom njegove prevlake, pozicijom šiva (vertikalno ili horizontalno), debljinom materijala. Što je materijal deblji, veća je struja potrebna za zagrevanje penetracije. Nedovoljna struja ne potpuno otopi presek šava, zbog nedostatka prodora. Prevelika struja će dovesti do prekomjerno brzog rastvaranja elektrode kada se osnovni metal još uvek ne istopi. Preporučena trenutna vrednost je naznačena na paketu elektroda.
  2. Trenutna svojstva (polaritet i pol). Većina uređaja za zavarivanje koriste direktnu struju, pretvaraju se iz struje pomoću ispravljača ugrađenog u aparat. Tokom konstantne struje, tok elektrona se pomera u jednom (određenom po polaritetu) smjeru. Polaritet zavarivanja određuje smer strujanja elektrona. Postojeće polaritete su izražene u povezivanju elektrode i dela:
  • ravna linija - detalj na "+", i elektroda na "-";
  • obrnuto je detalj na "-", elektroda na "+". Zbog kretanja elektrona od "minusa" do "plus", više toplote generiše se na pozitivnom polju "+" nego na negativnom "-". Zbog toga je pozitivni pol postavljen na element koji zahtijeva značajnije zagrevanje: lijevano željezo, čelik debljine 5 mm ili više. Stoga, direktni polaritet omogućava duboku penetraciju. Prilikom povezivanja dijelova i limova tankih zidova primjenjuje se obrnuti polaritet.
  1. Napon luka (ili dužina luka) je rastojanje između kraja elektrode i površine metala. Za elektrode prečnika 3 mm, preporučena dužina luka iznosi 3,5 mm.
Nazad na sadržaj

Kako se obavlja lučno zavarivanje: tehnologija

Nazad na sadržaj

Početak zavarivanja: sekvenca paljenja

Metode paljenja zavarenog luka

Metode zavarivanja zavarivanja.

Da bi se napravio luk, nova elektroda se ubacuje u obujmicu i pritegne na tvrdu površinu kako bi uklonila premaz na svom radnom kraju. Pod šljokicom je metalni aditiva, sama šlja služi kao izolacija i zatvara aditiv od paljenja. Nakon toga, elektrodna šipka se približava metalnoj površini na najmanju moguću udaljenost, 3-5 mm, izbegavajući kontakt. U ovom slučaju, elektroda se drži pod uglom na površini zavarenog metala. Tehnologija metalnog zavarivanja elektrodom reguliše ugao nagiba elektrode u količini od 60-70ºC. Vizuelno, ovaj ugao se percipira kao gotovo vertikalni, sa blagim pristrasnošću.

Da bi se upalio luk, elektroda se udara na površinu metala, kao što je paljenje meča na kutiji sumpora.

Ako je elektroda previše blizu metalne površine koja se zavaruje, doći će do lomljenja i kratkog spoja. Za one koji započinju kuvanje, elektroda se često drži. Uz sticanje veštine pravilne lokacije elektrode iznad metala, ne bi trebalo da se održi optimalna rastojanje rastojanja. Adherentna elektroda može biti otcepljena naginjanjem u drugom smeru ili isključivanjem aparata za zavarivanje.

Ako elektroda pređe često, moguće je da struja nije dovoljno visoka, mora se povećati.

Na optimalnom tačnom rastojanju elektrode sa tačke zavarivanja (oko 3 mm), luk se formira sa temperaturom od oko 5000-6000ºC. Nakon paljenja luka, elektroda se može malo podići sa radne površine za nekoliko milimetara.

Nazad na sadržaj

Prenos elektroda i zavareni bazen

Šablon za zavarivanje

Šema zavarenog bazena.

Kada se elektroda i osnovni materijal rastopi, stvara se zavareni bazen (bazen staljenog metala).

Elektroda i luk zajedno sa zavarenom kupolom (zona staljenog metala) glatko se kreću duž linije priključka. Brzina kretanja elektrode određuje se brzinom taljenja metala i promeni boju. Brzo kretanje elektrode vrši se prilikom rada sa tanjim listovima, brzo zagrevanje i lako formiranje zavarene kupke. Spora pokretna elektroda se nanosi na debele masivne spojeve.

Oblik kretanja elektrode (ravno, cikcak, petlje) određuje se širinom zavara i dubinom penetracije. Elektroda se može pomerati ravno (ravno) sa malom širinom zavarivanja. Može da premesti petlje, cikcak, ako želite da zavarite dovoljnu širinu i dubinu veze. Varijante kretanja elektrode prikazane su na slici 1.

Načini kretanja elektrode

Slika 1. Načini kretanja elektrode.

Izduženje šiva nakon očvršćavanja zavarenog spoja određuje položaj elektrode tokom zavarivanja. Ako se elektroda nalazi skoro vertikalno, šav će biti glatka, a penetracija će biti duboka. Više nagnuto raspoređivanje elektrode formira konveksnu površinu zavarenog spoja i smanjuje dubinu penetracije. Nagibanje elektrode previše postavlja luk u pravcu šavne, čineći da je proces zavarivanja teško kontrolisan.

Za visoko kvalitetno jedinjenje, rastopljena kupka treba da ima tanke ivice, biti dovoljno tečna i poslušno se kreće iza elektrode.

Kupka u svetlosnom filteru (kroz tamno staklo) izgleda kao narandžasta površina sa valovima. Pojava kupatila narandžaste boje (kapljica tečnog talenta) može se smatrati indikatorom za daljnje kretanje elektrode. To jest, ako se pojavi narandžasta boja, onda elektroda pomjerite dalje nekoliko milimetara.

Dijagram uređaja i glavni indikatori zaliva zavarivanja

Dijagram uređaja i glavni indikatori zaliva zavarivanja.

Na kraju penetracije potrebno je povećati veličinu zavarenog bazena. Radi toga, elektroda se mora držati iznad ove tačke nekoliko sekundi duže.

Ako dođe do penetracije materijala, potrebno je smanjiti količinu struje i uzeti još jednu elektrodu (manji prečnik). Otpuštene rupice su dozvoljene da se ohladi, oduzme šljaku od njih, a zatim pere.

Nakon zavarivanja, potrebno je udariti čekićem na zavarivaču. Ovo će ukloniti skalu iz nje i vizuelno proveriti zavareni spoj za sve diskontinuitete ili lošu penetraciju.

Nazad na sadržaj

Tehnologija kontaktiranja, šavne i plinske zavarivanja metala

Tehnologija zavarivanja metala kod kontakata ima neke specifičnosti. Struja se povezuje sa delovima koji se zavaruju, nakon čega se spoje da kontaktiraju. Kontaktne tačke se pojavljuju duž zglobne zglobne površine, u kojoj se nekoliko sekundi metalo zagreje pre njegovog topljenja. Nakon toga, struja se isključuje, a površini za duple pritiskaju jedni druge, obezbeđujući bliski kontakt sa tačkama topljenja.

Tehnologija varenja šava

Tehnologija varenja šava.

Kada varenje šiva radi zavarivanje. Ova vrsta zavarivanja omogućava dobijanje čvrstog sloja na dugim površinama. U aparatu za šavne elektrode za zavarivanje su rotirajući valjci. Povezani metalni listovi se prenose između njih.

Gasno zavarivanje koristi toplotu za oksidaciju zapaljivog gasa sa visokom kaloričnom vrednošću, kao što su acetilen, propan ili butan. Gas i kiseonik se mešaju unutar gorionika, iz kojeg plamen izlazi.

Zavarivanje elektroslagom je vrsta zavarivanja u zaštitnom okruženju. U ovom tehnološkom radu, šljaka je zaštitni materijal koji štiti staljeni metal od kontakta sa vazduhom. Ova vrsta zavarivanja se vrši automatski.

Nazad na sadržaj

Oprema: izbor mašine za zavarivanje i sredstva za zaštitu

Maska sa svetlosnim filterom

Za zaštitu očiju od opekotina prilikom zavarivanja, morate koristiti masku sa svetlosnim filterom.

Za obavljanje zavarivanja potrebna je velika količina električne struje, koja se napaja elektrodom. Savremeni uređaj koji obezbeđuje konstantan protok struje do mesta zavarivanja naziva se invertor. Stariji modeli mašina za zavarivanje su imali ogromnu veličinu i značajnu težinu, novi pretvarači se lako prenose, ne uzrokuju naginjanje mreže (ovo stanje se ogleda u gubitku napona i trepćuće sijalice u zgradi stanova ili u cijeloj privatnoj ulici). Mnogi savremeni pretvarači imaju zaštitu od kratkog spoja. Kada se elektroda drži, uređaj za pretvaranje se automatski isključuje.

Zaštitni inventar: maska ​​sa svetlosnim filterom (tamno staklo). Svetlosni filter štiti oči od opekotina. Bez nje možete dobiti različite stepene opekotina rožnjače: iz pluća, kada postoji osećaj prisustva peska u očima, do ozbiljnih, kada je nemoguće obnoviti vid.

Kvalitet zaštite svetlosnog filtera određuje broj. Što je debela elektroda i što je veća struja zavarivanja, potreban je snažniji svetlosni filter koji štiti vid.

Oslanjajući se na tanke uslove rada sa aparatom za zavarivanje, održavajući tačnu distancu luka, nagib elektrode stvara veštine zavarivača. Profesionalizam je određen sposobnošću upravljanja procesom, kako bi se dobila kvalitetna površina za povezivanje.

Savremeni zavarivači omogućavaju nezavisno savladavanje umetnosti zavarivača i obavljanje rada zavarivanja vlastitim rukama.

Dodajte komentar