Technológia ručného oblúkového zvárania

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

V posledných desaťročiach bolo najbežnejším typom spájania častí mnohých kovových konštrukcií ručné oblúkové zváranie. Samozrejme, dizajnéri neustále vyvíjajú ďalšie typy zvárania, ktoré sú efektívnejšie, ale ich dostupnosť a charakter práce nemôže konkurovať oblúkovej metóde.

Na domáce použitie je najpopulárnejšia technológia ručného oblúkového zvárania, pretože je to najjednoduchší spôsob spájania kovov. Všetky nástroje a materiály tohto typu zvárania sú cenovo dostupné a cenovo výhodné. V predaji je obrovský výber modelov zváracích transformátorov, invertorov, ako aj široký výber elektród na zváranie akéhokoľvek kovu.

Funkcie použitia zvárania

Prakticky v akejkoľvek oblasti národného hospodárstva sa zvárané spoje používajú ručným oblúkovým zváraním. Zdroje energie pre tento typ práce sú široképoužitie v domácich podmienkach, keďže mnohé z nich pracujú z bežnej elektrickej siete. Kvalita a spoľahlivosť výsledného zvaru sú celkom prijateľné ako pre inštaláciu a opravu mnohých kovových konštrukcií v domácej dielni, tak aj pre vytváranie nových produktov v priemyselných podnikoch v rôznych oblastiach činnosti.

Podľa GOST 5264-80 ručné oblúkové zváranie umožňuje spájať kovy z uhlíkovej ocele v akejkoľvek priestorovej polohe a použitie špeciálnych elektród umožňuje zvárať diely z liatiny a rôznych neželezných kovov, vrátane legovaných ocelí. V tomto prípade sú spojovacie švy dosiahnuté s vysokým stupňom odolnosti proti zlomeniu a roztrhnutiu.

Možnosť prekrytia povrchov opotrebovaných dielov pre ich následné opracovanie je ďalšou funkčnou vlastnosťou tohto spôsobu zvárania.

Princíp zváracieho procesu

Technológia ručného oblúkového zvárania je založená na tavení základného kovu a elektródovej tyče pod vplyvom elektrického oblúka. Pri roztavení sa spojované materiály a spotrebné elektródy zmiešajú a vytvoria zvarový kúpeľ. Po stuhnutí tejto zmesi sa vytvorí pevná kovová konštrukcia - zvar.

Na ochranu zvarového kúpeľa pred škodlivými účinkami dusíka, kyslíka a iných plynov obsiahnutých vo vzduchu sa na zváracie elektródy nanáša špeciálny povlak. Počas procesu zvárania tieto komponenty, taviace sa spolu so základným kovom, vytvárajú na povrchu zvarového kúpeľaochranný film vo forme oblaku plynu a trosky.

Pre kvalitné tavenie kovov je potrebné neustále udržiavať elektrický oblúk medzi spájanými prvkami, ktorý vzniká zo špeciálneho zváracieho stroja (invertora). Teplota vo zvarovom kúpeli dosahuje 4000 ℃. Troska pláva na povrchu spoja, čím chráni pracovnú oblasť pred vystavením kyslíku. Neskôr, po vychladnutí švu, sa troskový film odstráni mechanicky.

Výhody oblúkového zvárania

Náklady na ručné oblúkové zváranie obalenými elektródami priamo závisia od funkčnosti zváracích strojov. Čím viac opcií je použitá jednotka schopná vydať, tým vyššia je jej cena. Ale nielen nízke náklady na jednotku určujú všetky výhody ručného oblúkového zvárania, existuje aj niekoľko výhod tohto spôsobu spájania kovov:

• možnosť zvárania dielov na ťažko dostupných miestach;
• zváranie vo všetkých priestorových smeroch;
• rýchla výmena lepeného materiálu;
• rôznorodý sortiment vyrábaných elektród vám umožňuje spájať výrobky z rôznych druhov kovov;
• ručný oblúkový zvárač nemusí mať technické znalosti, pretože takéto jednoduché vybavenie zvládne každý;
• malé celkové rozmery zváračky uľahčujú jej prepravu na požadované miesto výkonu práce;
• schopnosť pracovať počas celého pracovného dňa;
• získanie vysokopevnostného zvaru.

Niektoré nevýhody oblúkového spojenia

Medzi nevýhody oblúkového zvárania patrí:

• škodlivé pracovné podmienky spôsobené výparmi a vystavením elektromagnetickým poliam;
• relatívne nízka účinnosť v porovnaní s inými typmi zvárania;
• Nedostatočné skúsenosti zvárača, čo môže viesť k zlej kvalite zvarového spoja.

Ak však starostlivo dodržiavate parametre správneho pripojenia a prípustné veľkosti zvarov, podľa GOST 5264 pre ručné oblúkové zváranie, môžete kvalitatívne a spoľahlivo spojiť kovové konštrukcie v garáži, letnom dome alebo vidieckom dome.

Rôzne oblúkové zváranie

Od samého začiatku vývoja ručného oblúkového zvárania až po súčasnosť proces spájania prebieha na dvoch typoch elektrického prúdu:

• variable;
• trvalé.

Na zváranie striedavým prúdom sa používajú špeciálne transformátory. Proces zvárania sa vykonáva pomocou spotrebných elektród. Tento typ zvárania je najobľúbenejší pri práci doma, pretože zariadenie nie je ťažké vyrobiť sami.

Na pripojenie jednosmerného prúdu sa používajú špeciálne usmerňovacie zariadenia. Tento typ zvárania výrazne znižuje množstvo rozstreku roztaveného kovu, čo zlepšuje kvalitu zvaru.

Ktorýkoľvek z týchto typov sa používa nielen na spájanie výrobkov, ale aj na pritavenie určitej vrstvy kovu na povrch opotrebovaného dielu, čo má využitie najmä pri mnohých opravách.

Technológia Down Welding

V prvom rade je potrebné vykonať správnu prípravu povrchov na zváranie, na čo je potrebné zrezať hrany pod uhlom 45°. V prípade zváraných dielov hrubších ako 6 mm bude potrebné nastaviť medzeru 2-3 mm, aby sa dosiahol dobrý prienik spoja.

Zapálenie oblúka sa vykonáva jemným poklepaním elektródy na hmotu. Odporúča sa vykonať túto operáciu na samostatnej kovovej doske a potom priviesť už zahriatu elektródu na miesto zvárania. Po dokončení prípravných operácií uchopíme povrchy, ktoré sa majú zvárať, na niekoľkých miestach.

Elektróda je pri ručnom oblúkovom zváraní držaná pod uhlom 45° vzhľadom na rovinu zváraného povrchu. V tomto prípade sa najskôr aplikuje koreňový šev. Vykonáva sa pohybom elektródy z jednej strany na druhú plynulými a rovnomernými pohybmi.

Podľa GOST sa zvárané spoje ručným oblúkovým zváraním vykonávajú s priečnymi kmitavými pohybmi, aby sa vyplnila celá zóna zvaru a rozšírila sa. Pri vedení špirálového translačného pohybu je potrebné kontrolovať vzdialenosť medzi elektródou a kovovou rovinou (5 mm). Je lepšie zabezpečiť mierny sklon častí, ktoré sa majú zvárať, aby boli horúcetroska tiekla do strany. Ak to nie je možné, túto operáciu vykoná sám zvárač špičkou elektródy.

Koniec zvaru musí byť prekrytý, aby nevznikol kráter.

Technológia zvislých švov

Ručné oblúkové zváranie môže spájať produkty aj vo vertikálnej polohe. K tomu je potrebné vykonať prácu s technológiou prerušovaného oblúka. Tekutý kov má relatívne veľkú hmotnosť, takže nepretržité zahrievanie spoja spôsobí, že roztavený kov steká dole. V tomto prípade je šev vyrobený vo forme políc, to znamená, že je na seba položený vo vrstvách. Samozrejme, pri takomto spojení sa čas na dokončenie práce zvyšuje, ale kvalita zvárania tým neutrpí.

Rovnaká technológia sa používa na zváranie spojov stropov. Hlavnou vecou v takýchto podmienkach je zvoliť správny režim zvárania.

Rýchlosť zvárania

Rýchlosť elektródy pri oblúkovom zváraní sa volí v súlade s hrúbkou dielov, ktoré sa majú zvárať, ako aj v závislosti od rozmerov švu. Základným princípom kvality zvaru je úplné naplnenie zvarového kúpeľa roztaveným kovom. Ak dôjde k prehýbaniu alebo podrezaniu, rýchlosť zvárania bola zvolená nesprávne.

Rýchly pohyb tyče vedie k nedostatočnej penetrácii, pretože teplota nestihne dosiahnuť hodnotu tavenia základného kovu a šev je tenký. Po vychladnutí môže dôjsť k prasknutiu a deformácii švu.

Keď sa elektróda pohybuje pomaly, vytvorí sa pred oblúkommasu roztaveného kovu, ktorá tiež zabraňuje optimálnemu prieniku zvaru.

Výber aktuálnych parametrov

Zvýšenie zváracieho prúdu nemá takmer žiadny vplyv na šírku švu. Hlavný vplyv má na hĺbku prieniku - čím väčší prúd, tým hlbšia je hodnota teplotného efektu a naopak s poklesom sily prúdu sa hĺbka prieniku znižuje.

Zvláštny význam by sa mal venovať typu prúdu. DC prevádzka vytvára úzky zvar.

Hĺbka teploty tiež závisí od priemeru elektródy. Pri rovnakom prúde menšia časť tyče znižuje šírku švu a zvyšuje penetráciu kovu. Ale zmena napätia oblúka ovplyvňuje iba šírku švu, pričom takmer nemení hodnotu prieniku kovu. Zmenou napätia sa reguluje šírka nánosu kovu v automatických zváracích zariadeniach.

Bezpečnosť zvárania

Napriek tomu, že zváranie je na prvý pohľad jednoduchá úloha, operácie s vysokou teplotou a elektrickým prúdom si vyžadujú sústredenie a pozornosť od ručnej oblúkovej zváračky.

Na ochranu ľudského zdravia je potrebné pri vykonávaní zváracích prác prísne dodržiavať nasledujúce bezpečnostné požiadavky.

1. Hlavnou požiadavkou bezpečnej práce je prítomnosť ochrannej zváračskej kukly s tónovaným sklom. Použitie týchto produktov ušetrí zvárača pred poškodením kovovým kameňom a účinne ochráni oči pred škodlivými účinkami iskier.elektróda.
2. Aby ste sa nedostali pod vplyv elektrického prúdu, všetky práce musíte vykonávať v gumených rukaviciach. Zároveň je potrebné zabezpečiť, aby boli bez dier a neboli vlhké.
3. Zvárací kábel nesmie mať praskliny v izolácii. Vedenie kábla cez roztopený sneh alebo kaluže môže spôsobiť zásah elektrickým prúdom.
4. Pretože zvarový kúpeľ obsahuje roztavený kov, je potrebné dbať na to, aby sa zabránilo kontaktu s tekutým materiálom.

Technológia zvárania sa neustále zdokonaľuje, no napriek tomu ručné oblúkové zváranie bolo a zostáva najpopulárnejším typom spájania kovov – nielen v priemyselných podnikoch, ale aj v každodennom živote. Ak správne ovládate tento typ zvárania, môžete rýchlo a efektívne vykonávať takmer všetky práce s kovovými výrobkami.