Zváranie tieneným kovovým oblúkom je proces spájania dvoch kovových kusov pomocou elektródy obalenej tavivom, ktorá sa roztaví v elektrickom oblúku a stane sa tavenou súčasťou zváraných kusov. Tento článok popíše použitie zváracích tyčí potiahnutých tavivom a jednoduchého zváracieho zariadenia s krakovacím boxom transformátorového typu.
Kroky
Krok 1. Pochopte proces tieneného zvárania elektrickým oblúkom
An elektrický oblúk sa vytvára na špičke zváracej tyče, keď prúd prechádza cez vzduchovú medzeru a pokračuje uzemneným kovom, ktorý je zváraný. Tu sú niektoré z výrazov a ich popisov použitých v tomto článku:
- Zváračka. Tento termín sa používa na opis zariadenia, ktoré prevádza elektrickú energiu 120-240 V striedavého prúdu na zváracie napätie, typicky 40-70 V striedavého prúdu, ale aj rozsah jednosmerných napätí. Spravidla pozostáva z veľkého, ťažkého transformátora, obvodu regulátora napätia, vnútorného chladiaceho ventilátora a voliča rozsahu prúdu. Termín zvárač sa vzťahuje na osobu, ktorá vykonáva zváranie. Na ovládanie zváracieho stroja je potrebná zváračka.
- Elektródy alebo zváracie elektródy. Jedná sa o izolované medené vodiče, ktoré prenášajú elektrinu s vysokým prúdom a nízkym napätím na zváraný kus.
- Držiak tyče alebo žihadlo je zariadenie na konci elektródy, ktoré drží elektródu, ktoré zvárač používa na splnenie úlohy zvárania.
- Zemná a zemná svorka. Toto je zvod, ktorý uzemňuje alebo dokončuje elektrický obvod, a konkrétne svorka, ktorá je pripevnená k dielu, aby umožnila elektrine prechádzať zváraným kovom.
- Prúd alebo ampéry. Toto je elektrický termín, ktorý sa používa na opis elektrického prúdu dodávaného do elektródy.
- DC a opačná polarita. Toto je odlišná konfigurácia používaná pri zváraní systémom oblúka/elektródy, ktorá ponúka väčšiu univerzálnosť, najmä v aplikáciách zvárania nad hlavou a na použitie pri zváraní určitých zliatin, ktoré sa ľahko nezvárajú pri striedavom napätí. Zváračka, ktorá vyrába tento prúd, má obvod usmerňovača alebo má prúd dodávaný generátorom a je oveľa drahší ako typická zváračka striedavého prúdu.
-
Elektródy. Existuje mnoho špecializovaných zváracích elektród používaných na konkrétne zliatiny a druhy kovov, akými sú napríklad liatina alebo kujná liatina, nehrdzavejúca alebo chromolytická oceľ, hliník a temperované alebo uhlíkové ocele. Typická elektróda pozostáva z drôtenej tyče v strede potiahnutej špeciálnym povlakom (tavivom), ktorý horí pri udržiavaní oblúka, pričom spotrebúva kyslík a v oblasti zvaru produkuje oxid uhličitý, aby sa zabránilo tomu, že základný kov v oblúku oxiduje alebo vyhorí. plameň počas procesu zvárania. Tu je niekoľko bežných elektród a ich použitie:
- Elektródy E6011 sú elektródy z mäkkej ocele s povlakom z celulózového vlákna. Prvé dve čísla v identifikácii elektródy sú pevnosť v ťahu, meraná v librách na štvorcový palec krát 1 000. Tu by bol výnos elektródy 60 000 PSI.
- Elektródy E6010 sú elektródy s opačnou polaritou, bežne používané na zváranie parných a vodovodných potrubí, a sú obzvlášť užitočné pri zváraní nad hlavou, pretože kov si drží pozíciu v tekutom stave a je vťahovaný do taveniny taveniny prúdom priameho prúdu. prúd z elektródy na obrobok.
- K dispozícii sú aj iné elektródy E60XX na špecifický účel, ale keďže E6011 sú považované za štandardné tyče na všeobecné použitie a E6010 sú považované za štandard pre zváranie jednosmerným prúdom s opačnou polaritou, nebudú v tomto článku podrobne popísané.
- Elektródy E7018 sú oceľové tyče potiahnuté nízkym vodíkovým tokom s vysokou pevnosťou v ťahu 70 000 PSI. Tieto sa často používajú pri montáži konštrukčnej ocele používanej v stavebníctve a v iných aplikáciách, kde je požadovaný silný výplňový materiál a zvar s vyššou pevnosťou. Všimnite si toho, že aj keď tieto prúty poskytujú väčšiu pevnosť, sú menej zhovievavé, pokiaľ ide o dosiahnutie čistého, vysoko kvalitného zvaru pri nesprávnych prúdoch a pri špinavých (hrdzavých, lakovaných alebo pozinkovaných) oceliach. Tieto elektródy sa nazývajú nízkym obsahom vodíka kvôli každému pokusu o zníženie obsahu vodíka. Tieto elektródy musia byť skladované v rúre s teplotou medzi 250 ° F a 300 ° F. Táto teplota je nad bodom varu vody 212 ° F na úrovni mora. Táto teplota zabraňuje zhromažďovaniu vlhkosti (rosy) (H2O) vo vzduchu v tavive.
- Elektródy z niklu, Castalloy, Ni-Rod. Jedná sa o špeciálne tyče vyrobené na zváranie odliatkov, tvárnej alebo kujnej liatiny, ktoré majú väčšiu výťažnosť, aby umožnili roztiahnutie a stiahnutie zváraného železného materiálu.
- Odlišné kovové tyče. Tieto tyče sú vyrobené zo špeciálnej zliatiny a poskytujú lepšie výsledky pri zváraní temperovaných, kalených alebo legovaných ocelí.
- Hliníkové tyče. Ide o novšiu technológiu, ktorá umožňuje oblúkové zváranie hliníka konvenčnou zváračkou, a nie o použitie špeciálnej zváračky na podávanie drôtu chránenej plynom, ako je zvárací stroj MIG (kov, inertný plyn) alebo TIG (volfrám, inertný plyn), často označovaný ako ako zváranie heliarc, pretože hélium bolo plynom, ktorý pri zváraní chránil plameň oblúka. Oficiálne názvy, ktoré pre toto oblúkové zváranie vytvorila Americká zváracia spoločnosť (AWS), sú Shielded Metal Arc Welding (tyč), Gas Tungsten Arc Welding (tig) a Gas Metal Arc Welding (mig).
- Veľkosti elektród. Elektródy sa dodávajú v rôznych veľkostiach, merané priemerom kovového stredu každej tyče. V prípade tyčí z mäkkej ocele má priemer priemer 1⁄16 palcov (0,2 cm) až 3⁄8 palec (1,0 cm) je k dispozícii a použitá veľkosť je daná prúdom zváračky a hrúbkou zváraného materiálu. Každý prút podáva najlepší výkon v danom rozsahu prúdov. Voľba správneho rozsahu prúdov pre danú veľkosť tyče bude závisieť od základného materiálu a požadovaného prieniku, takže špecifické prúdy budú pokryté iba pri zváraní popísanom ďalej v tomto článku.
-
Bezpečnostné vybavenie. Kritickou súčasťou bezpečného zvárania je mať a vedieť používať správne bezpečnostné vybavenie pre danú prácu. Tu je niekoľko typických položiek, ktoré sú potrebné na bezpečné zváranie.
- Zvárací štít (kapucňa). Je to maska, ktorá sa používa na ochranu osoby zváracej pred jasným zábleskom oblúka a pred iskrením, ktoré sa pri zváraní vrhá. Štandardné šošovky na oblúkové zváranie sú zafarbené veľmi tmavo, pretože expozícia oblúkovým bleskom môže spôsobiť popálenie sietnice oka. Minimum pre oblúkové zváranie je tma úrovne 10. Kedysi sa uprednostňovali zváracie kukly s vyklápacím objektívom, pretože tmavú šošovku je možné zdvihnúť a samostatná šošovka z číreho skla ochráni zváračku pred úlomkami trosky, zatiaľ čo je zvar štiepaný. Novšie samozatmavovacie zváracie štíty sú najžiadanejším zváračským štítom, ktorý sa teraz predáva. Tieto šošovky zváracieho štítu sú veľmi svetlé farby na brúsenie a rezanie horákom. Po zasiahnutí oblúka sa šošovka s automatickým stmavením zmení na prednastavený odtieň #10. Ešte novšími na trhu sú šošovky s automatickým stmavovaním s premenlivým odtieňom.
- Zváracie rukavice. Ide o špeciálne izolované kožené rukavice, ktoré siahajú asi 15,2 cm (6 palcov) nad zápästia a chránia ruky a spodné ramená zvárača (zvárač). Poskytujú tiež obmedzenú ochranu pred náhodným šokom, ak sa zvárač náhodou dostane do kontaktu s elektródou.
- Zváranie usní. Jedná sa o koženú bundu podobnú zástere, ktorá zakrýva ramená a hrudník zváračky a používa sa na práce nad hlavou, kde by iskry mohli zapáliť oblečenie zvárača alebo spôsobiť popáleniny.
- Pracovné čižmy. Osoba, ktorá zvára, by mala mať najmenej 6,2 palca (15,2 cm) šnurovací typ topánky, aby sa zabránilo popáleniu nôh iskrami a horkou troskou. Tieto čižmy by mali mať izolačnú podrážku vyrobenú z materiálu, ktorý sa ľahko neroztopí ani nespáli.
Krok 2. Naučte sa kroky na vytvorenie úspešného zvaru
Zváranie je viac ako ťahanie zváracej tyče cez kus ocele a lepenie na inú. Tento proces začína správnym osadením a zaistením obrobkov alebo kovu, ktorý sa má zvárať, dohromady. V prípade hrubších kúskov možno budete chcieť skosiť brúsenie, aby bolo možné do drážky vložiť následné perličky, ktoré ho úplne vyplnia pevným zvarom. Tu sú základné kroky na dokončenie jednoduchého zvaru.
- Udri oblúk. Toto je proces vytvárania elektrického oblúka medzi elektródou a obrobkom. Ak elektróda jednoducho nechá prúd prechádzať priamo do uzemneného obrobku, nebude produkovať dostatok tepla na tavenie a spájanie kovu dohromady.
- Posunutím oblúka vytvorte korálku. Perlička je kov z taviacej elektródy, ktorý tečie spolu s roztaveným kovom zo základného kovu, aby vyplnil priestor medzi kusmi spojenými zváraním.
- Vyformujte zvarový korpus. To sa vykonáva tkaním oblúka tam a späť naprieč zvarovou dráhou, a to buď cik cak alebo pohybom obrázku 8, aby sa kov roztiahol na šírku, akú chcete, aby bola vaša hotová zvarová perlička.
- Medzi priechodmi zvar utrite a kefujte. Zakaždým, keď dokončíte prechod alebo zakopnete z jedného konca na druhý zvaru, musíte z povrchu zvarovej húsenice odstrániť trosku alebo materiál taveniny elektródy, aby zvar vyplňoval iba čistý roztavený kov. pri nasledujúcom prejazde.
Krok 3. Zhromaždite nástroje a materiály, ktoré budete potrebovať na začatie zvárania
To znamená zvárací stroj, elektródy, káble a svorky a zváraný kov.
Krok 4. Nastavte bezpečný pracovný priestor, najlepšie so stolom vyrobeným z ocele alebo iného nehorľavého materiálu
Na cvičenie aspoň niekoľko kusov mäkkej ocele 3⁄16 Hrúbka palca (0,5 cm) bude fungovať.
Krok 5. Pripravte kov na zváranie
Ak sa kov skladá z dvoch kusov, ktoré sa majú spojiť v procese zvárania, možno bude potrebné ich pripraviť alebo zvárať zbrúsením skoseného okraja na stranách, ktoré sa majú spojiť. To umožňuje dostatočnú penetráciu zvarového oblúka na roztavenie obidvoch strán do roztaveného stavu, takže sa výplňový kov spojí cez hrúbku prierezu kovu. Minimálne by ste mali odstrániť všetku farbu, mastnotu, hrdzu alebo iné kontaminanty, aby ste pri zváraní pracovali s čistým bazénom roztaveného kovu.
Krok 6. V prípade potreby pripevnite svorky, ktoré držia kovové diely pohromade
Kliešte s blokovacím typom, svorky „C“, zverák alebo pružinové nakladače zvyčajne fungujú. Pri špeciálnych projektoch môžete prísť na to, že budete musieť prispôsobiť rôzne techniky na zaistenie obrobkov, kým nie sú spojené.
Krok 7. Pripojte uzemňovaciu svorku k väčšiemu kusu zváraného materiálu
Zaistite čisté miesto, aby elektrický obvod mohol byť dokončený s minimálnym odporom v mieste uzemnenia. Hrdza alebo farba budú opäť zasahovať do uzemnenia vášho obrobku, čo sťaží vytvorenie oblúka na začiatku zvárania.
Krok 8. Vyberte správnu tyč a rozsah prúdu pre prácu, ktorú sa pokúšate
Ako príklad, 1⁄4 palcovú (0,6 cm) doskovú oceľ je možné efektívne zvárať pomocou E6011, 1⁄8 0,3 palcovej (0,3 cm) elektródy pri 80 až 100 ampéroch. Umiestnite elektródu do držiaka elektródy (ďalej len „žihadlo“) a uistite sa, že vodivý materiál zvieracej svorky je na čistom kove na konci elektródy.
Krok 9. Zapnite zvárací stroj
Z transformátora by ste mali počuť bzučanie. Zvuk bežiaceho chladiaceho ventilátora môže, ale nemusí byť počuť. Niektoré ventilátory zváracích strojov pracujú iba vtedy, keď stroj vyžaduje chladenie. Ak to neurobíte, možno budete musieť skontrolovať obvod, ktorý dodáva vašu energiu, a ističe v skrinke panelu. Na prevádzku zváracích strojov je potrebné značné množstvo energie, často ide o špeciálny obvod dimenzovaný na 60 ampérov alebo viac na 240 voltov.
Krok 10. Držte žihadlo vo svojej dominantnej ruke za izolovanú rukoväť, s tyčou v takej polohe, aby prirážanie jej hrotom o dosku, ktorú zvárate, bolo čo najprirodzenejším pohybom
Držte zvárací štít dostatočne vysoko, aby ste videli, ako sa pohybuje elektróda v okruhu niekoľkých palcov od obrobku, aby ste ju mohli sklopiť a chrániť tak svoje oči. Pred zapnutím napájania si možno budete chcieť precvičiť poklepanie elektródy o zvarový kov, aby ste si to vyskúšali. nikdy nezasahujte elektrický oblúk bez ochrany očí.
Krok 11. Vyberte bod, v ktorom chcete začať so zváraním
Umiestnite hrot tyče blízko k nej a potom spustite zvárací kryt na miesto. Chcete poklepať hrot elektródy o kov, aby sa dokončil elektrický obvod, a potom ho okamžite trocha stiahnuť späť, aby sa vytvoril elektrický oblúk medzi hrotom elektródy a zváraným kovom. Ďalší spôsob úderu oblúkom je ako úder zápalkou. Táto oblúková medzera alebo vzdušný priestor vytvára v elektrickom obvode veľký odpor, ktorý vytvára oblúkový plameň alebo plazmu a teplo potrebné na skvapalnenie elektródy a kovu v blízkosti oblasti zvaru.
Krok 12. Udierajte elektródou o povrch kovu a mierne ju zatiahnite, keď uvidíte elektrický oblúk
Vyžaduje si to veľa praxe, pretože rôzne priemery elektród a zváracie prúdy vyžadujú inú medzeru medzi hrotom elektródy a obrobkom, ale ak dokážete medzeru udržať stabilnú, od elektródy k elektróde dôjde k nepretržitému elektrickému oblúku. obrobok. Medzera oblúka by spravidla nemala byť väčšia ako priemer elektródy. Cvičte ustálenie oblúka tak, že držíte elektródu asi 1/8 až 3/16 palca od obrobku a potom sa začnete pohybovať po ceste, ktorú chcete zvárať. Keď pohybujete elektródou, kov sa roztaví, naplní kaluž roztaveného kovu a vytvorí zvar.
Krok 13. Cvičte cestovanie po ceste zvaru s elektródou, kým nedokážete udržať konzistentný oblúk, pohybujete sa konzistentnou rýchlosťou a v súlade s cestou, ktorú chcete zvárať
Keď zvládnete ovládanie oblúka, začnete cvičiť pokládku alebo budovanie zvarového lemu. Toto je nános kovu, ktorý spája dva kusy, ktoré zvárate dohromady. Technika, ktorú použijete na pokládku koráliku, bude závisieť od šírky medzery (ak existuje), ktorú vyplňujete, a od hĺbky, do ktorej má zvarový korálik preniknúť. Čím pomalšie budete elektródu posúvať, tým hlbšie bude zvar v kovových obrobkoch a pri vytváraní širokej cesty čím viac budete kľukatiť alebo tkať hrot elektródy, tým širší korálok položíte.
Krok 14. Udržujte oblúk vytvorený, keď sa pohybujete pozdĺž zvaru, ktorý robíte
Ak sa elektróda uzemní na kov a zasekne sa, trhnutím žihadla odlomte tyč zo svorky alebo zo zvarového kovu. Ak dôjde k strate oblúka, pretože posuniete elektródu príliš ďaleko od povrchu kovu, zastavte proces a vyčistite trosku od miesta, kde zvárate, takže keď opätovne zasiahnete oblúk, v oblasti zvaru nebude žiadna troska na kontamináciu nového zvaru začínate od miesta, kde bol oblúk stratený alebo zlomený. Nikdy nepokladajte novú perlu na existujúcu trosku, pretože tento materiál sa rozpustí v oblúkovej plazme a prebubláva cez novú vrstvu kovu, ktorú vkladáte, čo má za následok slabý a špinavý zvar.
Krok 15. Cvičením pohybujte elektródou zametavým pohybom, aby ste vytvorili širšiu guľôčku
To vám umožní naplniť viac zvaru jediným prechodom a zanechať čistejší a zdravší zvar. Elektróda sa pri ťahu po zvarovej dráhe pohybuje bočným pohybom, a to buď cik-cak, zakriveným alebo osmičkovým pohybom.
Krok 16. Upravte výstupný prúd zváračky tak, aby vyhovoval materiálu, ktorý zvárate, a požadovanému prieniku oblúka
Ak zistíte, že hotový zvarový materiál je bez jamiek, s hlbokými krátermi na okrajoch okraja alebo ak je susedný kov jednoducho roztavený alebo spálený, prírastok prúdu postupne znižujte, kým sa stav neopraví. Ak máte naopak problémy s udretím alebo udržaním oblúka, možno budete musieť zvýšiť prúd.
Krok 17. Vyčistite hotový zvar
Po dokončení zvárania možno budete chcieť odstrániť trosku a vyčistiť zvar, buď aby sa farba lepšie spojila, alebo jednoducho z kozmetických dôvodov. Z trosky a drôtenej kefy odstráňte zvar, aby ste odstránili všetok cudzí materiál a zvyšnú trosku. Ak musí byť povrch plochý, aby bolo možné kus, ktorý ste zvárali, namontovať na iný kus, pomocou uhlovej brúsky odstráňte hornú alebo vysokú časť perly. Čistý zvar, obzvlášť po brúsení na plocho, je jednoduchšie preskúmať, či sa počas zvárania nevyskytujú jamky, kaluže alebo iné chyby.
Krok 18. Natrite zvar vhodným ochranným náterom, ktorý chráni pred koróziou
Čerstvo zváraný kov bude dosť rýchlo korodovať, ak bude vystavený živlom, pretože skutočný základný kov je vystavený priamej vlhkosti.
Tipy
- Niektorí ľudia počúvajú zvuky vytvárané elektrickým oblúkom, aby posúdili kvalitu zvaru. Pukavé a trhavé zvuky môžu naznačovať buď nekonzistentnú medzeru oblúka, alebo nesprávny prúd.
- Keď spájate obrobky príliš veľké na to, aby ste ich mohli efektívne upnúť, prilepte kusy k sebe v malých intervaloch v intervaloch, aby ste zabránili posunutiu kusov.
- Ak budete zvárať uprostred dňa, zreničky očí budú malé a do vašich očí sa dostane menej svetla. To zníži pravdepodobnosť silných bolestí hlavy v dôsledku poškodenia sietnice spôsobeného svetlom vyžarovaným z oblúkov. Ak vás z oblúkov začne silne bolieť hlava, nebojte sa, vyhýbajte sa slnku a vezmite si aspirín na kontrolu bolesti a za 2 až 3 dni sa uzdraví.
- Ak uprostred dňa zvaríte na slnku, kov sa zahreje a bude jednoduchšie začať a pokračovať vo zvaroch. Môžete tiež použiť menší prúd a urobiť jemnejšiu prácu, ak je kov teplý od slnka.
Varovania
- Káble a spoje často kontrolujte, aby ste znížili možnosť náhodného úrazu elektrickým prúdom.
- Kov zostáva horúci ešte dlhý čas po dokončení zvárania, preto držte domáce zvieratá a deti mimo pracovného priestoru, kým sa všetky materiály neochladia.
- V závislosti od pokrývanej oblasti sa chráňte pred popáleninami prikrytím pokožky rukavicami, tvárovou maskou a rukávmi. Pri zváraní nikdy nezvárajte bez ochrannej prilby.
- Jasné svetlo z elektrického oblúka môže spôsobiť popáleniny podobné spáleniu od slnka, preto noste košele s dlhým rukávom a dlhé nohavice, aby ste znížili expozíciu.
- Konkrétne varovania a opatrenia nájdete v nižšie uvedenom odkaze.
- Vyvarujte sa vdychovaniu pár vznikajúcich pri zváraní. To platí najmä pre pozinkované alebo pokovované kovy a kovy, ktoré boli natreté základnými nátermi na báze oxidu kovu. Kov v pľúcach môže spôsobiť rakovinu.
- Oblúkové zváracie stroje používajú elektrický prúd s vysokým prúdom, ktorý je mimoriadne nebezpečný, preto s káblami a žihadlom zaobchádzajte opatrne. Nikdy nezvárajte vo vlhkých podmienkach alebo na mokrom materiáli bez náležitého školenia.
- Pred úderom do oblúka si vždy dajte filter pred oči!
