Spawanie elektryczne to technologia łączenia struktury metali poprzez ogrzewanie i topienie łukiem elektrycznym. Stało się powszechne w różnych sektorach gospodarki, w tym w sektorze prywatnym.
W rzeczywistości metoda ta może być stosowana do spawania wszystkich metali, biorąc pod uwagę temperaturę łuku elektrycznego (7000–8000 stopni). Ale zanim przejdziesz do tej technologii, będziesz musiał nauczyć się gotować szew pionowy za pomocą spawania elektrycznego i zająć się techniką uzyskania poziomego szwu.
Spoiny: ogólne definicje
Technologia spawania metali jest ściśle związana z koncepcją spoiny. Powstaje w procesie krzepnięcia metalu stopionego przez spawanie łukiem elektrycznym.
W zależności od miejsca spawania szew można ustawić poziomo lub pionowo. Ponadto przestrzenne położenie szwu może być niższe, boczne, górne.
Rodzaje spoin: 1 - pozioma w dolnej płaszczyźnie; 2 - poziomy w górnej płaszczyźnie (sufit); 3 - poziomy w płaszczyźnie bocznej; 4 - pionowy w płaszczyźnie bocznej
Najprostszym i najłatwiejszym do wykonania jest układanie spoin w płaszczyźnie dolnego horyzontu. W takich warunkach stopiony metal można łatwo kontrolować.
Prosty szew spawalniczy ułożony w dolnej płaszczyźnie poziomej. Jest to najłatwiejszy rodzaj szwu znaleziony w praktyce technologii spawania.
Pozostałe opcje lokalizacji szwów w przestrzeni (bocznej i górnej) uznaje się za technologicznie trudne do wykonania, wymagające zbadania technik spawalniczych i rozwoju odpowiedniego doświadczenia.
Galeria obrazów
Zdjęcie z
Przykłady spoin pionowych
Montaż spawanych konstrukcji metalowych
Zgrabny wypukły spaw
Szeroka spoina czołowa
Wytrzymały, wypukły spiralny szew
Spawanie rur z poziomym szwem
Opcja narożnego wypukłego szwu
Spawanie z różnymi prędkościami
Jak gotować szew pionowy?
Złożoność kontroli spawania w warunkach tworzenia pionowego szwu wynika ze zwykłego zjawiska fizycznego - grawitacji. Ma to wpływ na masę stopionego metalu, który w postaci płynnej spływa w dół.
Tutaj działania profesjonalnego spawacza mają zapobiegać odrywaniu się stopionej masy z miejsca spawania. Aby osiągnąć ten wynik, stabilnie płonący łuk elektryczny będzie utrzymywany w minimalnej dopuszczalnej odległości od końca elektrody do jeziorka spawalniczego.
Technika oddolna
Złącze pionowe z reguły jest przyspawane elektrodą w kierunku od dolnego punktu do górnego. Ta droga zapewnia bardziej stabilną kontrolę, a łuk elektryczny pewnie utrzymuje stopioną kąpiel, zapobiegając rozprzestrzenianiu się. Jest to przejście od dołu do góry, które tworzy pionowy szew najwyższej jakości.
Technika formowania pionowego szwu w kierunku od dołu do góry. Aby uzyskać wymaganą szerokość szwu i głębokość penetracji, mistrzowie używają różnych opcji „rysowania” elektrody
Oczywiście przed rozpoczęciem spawania pionowego szwu konieczne jest przygotowanie granic połączenia, aby postępować zgodnie z wymaganiami technicznymi. Spawarka musi być dostosowana do warunków spawania (ustaw prąd, wybierz elektrodę).
Początkowo wykonuje się kilka punktowych „haczyków” wzdłuż linii szwu - spawanie krótkim szwem (1–2 cm). Celem takich działań jest wykluczenie podczas nagrzewania przesunięcia spawanych części w wyniku odkształcenia termicznego.
Przykład pionowego szwu uzyskanego po spawaniu dwóch metalowych płyt przez wykwalifikowanego spawacza. Zastosowana technika została zastosowana do przesunięcia elektrody z dołu do góry.
Gdy złącze jest przyspawane pionowo, kąt zatrzymania elektrody względem płaszczyzny, na której zostanie ułożony szew, jest utrzymywany w granicach 45-90º.
Instrukcja spawacza określa następujące działania:
- Kontakt elektrody z metalem powoduje zajarzenie łuku.
- „Tack” wykonuje się w 3-4 punktach wzdłuż linii skrzyżowania od środka do krawędzi.
- Spawanie rozpoczyna się na dole linii skrzyżowania.
- Skok elektrody jest skierowany w górę, jeziorko spawalnicze jest utrzymywane w obszarze roboczym.
Elektroda powinna być przesuwana z umiarkowaną prędkością. Głównym kryterium prędkości jest tworzenie optymalnej ilości roztopionego jeziorka spawalniczego.
Jednocześnie z pionowym skokiem elektrody dopuszczalne są poprzeczne ruchy zygzakowate z „półksiężycem”, „jodełką” lub innym „wzorem”. Ale technika skoku poprzecznego wydaje się istotna tylko w przypadku metali o grubości ścianki większej niż 4 mm.
Zaleca się spawanie metalu za pomocą pionowego szwu w jednym przejściu bez zatrzymywania. Dla początkujących spawaczy jest to trudność. Jednak doświadczenie szybko zyskuje.
Technika z góry na dół
Po zdobyciu doświadczenia spawacze z łatwością układają pionowy szew, przesuwając elektrodę z góry na dół. Jaka jest sztuczka z przeprowadzeniem takiej operacji?
To proste: podpalając łuk elektryczny, elektrodę instaluje się względem płaszczyzny roboczej pod kątem 90º. Gdy tylko metal w punkcie powstawania łuku zacznie się topić, kąt elektrody zmienia się na 15-20º, nieznacznie obniżając uchwyt.
Technika wytwarzania pionowego szwu z kierunkiem ruchu elektrody od góry do dołu. W tej opcji stosowane są nieco inne formy poprzecznego „renderowania” przez elektrodę.
Okablowanie elektrody wzdłuż linii połączenia metali grubościennych jest również wykonywane przez poprzeczne zygzaki o kształcie „piły zębatej” lub „prostokąta”. Niektórzy spawacze stosują technikę „rozchodzenia się fali”.
Tymczasem metodzie tworzenia pionowego szwu w kierunku od góry do dołu towarzyszą duże trudności dla spawacza. Jednak zdaniem wielu ekspertów spawanie w tej formie daje najlepszy wynik pod względem wskaźników jakości.
Technologia spawania poziomego
Specyfika spawania szwu poziomego jest prawie taka sama jak w przypadku pionowego. Niuanse techniczne - ponownie, manipulując kątami instalacji elektrody.
Kierunek ruchu podczas spawania części na skrzyżowaniu można wybrać od jego skrajnego lewego punktu do skrajnego prawego punktu lub odwrotnie. Konkretny wybór kierunku jest określany przez spawacza na podstawie stopnia osobistej wygody.
Standardowa technika formowania szwu poziomego i praktyczne formy poprzecznego „rysowania” stosowane w celu uzyskania pożądanych wartości szerokości i głębokości szwu
Ale jak ugotować poziomy szew przez spawanie elektryczne, aby zapobiec wypływaniu stopu z koleiny z powodu działającej grawitacji?
Tutaj spawacz musi wybrać pozycję elektrody, w której siła spalania łuku elektrycznego byłaby równoważna grawitacji metalowych kropelek. Konieczne może być dostosowanie natężenia prądu i eksperymentalne wybranie optymalnej prędkości do przesuwania elektrody.
Zazwyczaj spawanie szwu poziomego odbywa się w sposób ciągły, aż do zakończenia. Jeśli jednak nie można kontrolować stopu (jeziorka spawalniczego), możesz spróbować zmienić technikę - idź w ruchu z okresowym wygaszeniem łuku.
Wszystkie te subtelności zyskuje się wraz z pojawieniem się doświadczenia w spawaniu. Dlatego nie rozpaczaj, jeśli nic nie powiedzie się od pierwszych prób.
Praktyczny przykład spoin poziomych wykonanych na metalowych płytach montowanych pionowo. Górną wersję wykonano od lewej do prawej, od dolnej od prawej do lewej
Utworzenie poziomego szwu o pożądanej szerokości i głębokości penetracji z reguły osiąga się dzięki ostrożnemu bocznemu ruchowi płonącego końca elektrody od krawędzi jednej połączonej części do krawędzi drugiej.
Do spawania metali o grubości do 4 mm stosuje się różne wersje „wzoru” poprzecznego skoku elektrody. Nie ma konkretnych zaleceń na ten temat. Najważniejsze jest uzyskanie wymaganej szerokości szwu i głębokości penetracji.
Łuk: optymalna kontrola długości
Odstęp między gorącym końcem elektrody a metalową płaszczyzną, wystarczający do wytworzenia wyładowania elektrycznego, nazywa się długością łuku. Jednym z głównych założeń instrukcji spawacza jest kontrolowanie optymalnej długości łuku.
Teoretycznie w trybie spawania można uzyskać trzy przerwy łukowe:
- krótki (1 - 1,5 mm);
- długi (3,5 - 6 mm);
- normalny (2–3 mm).
Niewystarczające nagrzewanie metalu na szerokość jest charakterystyczne dla reżimu spalania o krótkim łuku. Na krawędziach szwu w takich przypadkach występuje tak zwane „podcięcie” - małe zagłębienie. Obecność takiej wady wskazuje na niską jakość wykonania spoiny.
Szczególne znaczenie dla techniki spawania ma długość łuku elektrycznego. Z powodu tego parametru budowana jest poprawna lub niepoprawna struktura spoiny
Trybowi spawania długim łukiem z reguły towarzyszy okresowe wygaszanie. Tutaj odnotowuje się niewielkie nagrzewanie metalu dogłębnie. Nie trzeba też mówić o dobrej jakości szwach.
Zatem pozostaje jedyną opcją, według której początkujący spawacz powinien kierować się - normalną długością łuku, która nie powinna przekraczać Ld = 0,5-1,1 * De (Ld - długość łuku; De - średnica elektrody).
Kontrola pozycji elektrody
Proces spawania można wykonać przy ustawieniu elektrody do przodu, do tyłu, pod kątem prostym. Korzystając z jednej z tych trzech metod technologicznych, spawacz może tworzyć szwy w różnych warunkach pracy.
Warianty pozycji kątowych elektrody do spawania. Niebieskie strzałki wskazują kierunek ruchu elektrody.
Tak więc metoda „kąt do przodu” jest tradycyjnie stosowana do łączenia elementów ze szwami poziomymi i pionowymi w warunkach górnego ułożenia części w przestrzeni (spawanie sufitowe). Ta sama technika została z powodzeniem zastosowana do spawania stałych połączeń rurowych lub w konstrukcji prowizorycznego pieca z butli gazowej.
Trzymając elektrodę ściśle pod kątem prostym (90º), spawacz zapewnia wykonanie pracy w trudno dostępnych miejscach. Wreszcie, technika „odchylania do tyłu” pozwala na wysokiej jakości prace spawalnicze na połączeniach narożnych.
Instalowanie elektrody „kątem do przodu” zwykle działa z metalami o cienkich ściankach. W tej pozycji elektroda otrzymuje szeroki szew o małej głębokości. Przeciwnie, w metalach grubościennych próbują zastosować technikę z „kątem odchylenia”, zapewniając, że metal zostanie podgrzany do wystarczającej głębokości.
Aktualne parametry i ruch elektrod
Wartość aktualnej siły i prędkość ruchu elektrody są znaczącymi czynnikami, które wpływają na jakość szwu. Spawaniu wysokimi prądami towarzyszy nagrzewanie metalu na dużej głębokości, co pozwala zwiększyć prędkość ruchu elektrody. Pod warunkiem optymalnego stosunku prądu i prędkości elektrody uzyskuje się nawet wysokiej jakości szew.
Tabela zgodności dla prądu, elektrody, grubości metalu
Siła prądu, A | Średnica elektrody, mm | Grubość metalu mm |
35-50 | 1,6 | 1-2 |
45-80 | 2 | 2-3 |
65-100 | 2,5 | 3-4 |
85-150 | 3 | 4-5 |
125-200 | 4 | 5-6 |
Podczas przesuwania elektrody z określoną prędkością należy wziąć pod uwagę wielkość mocy łuku. Zbyt szybkie podawanie elektrody przy niskiej mocy nie będzie w stanie zapewnić wystarczającej temperatury ogrzewania.
W rezultacie nie będzie możliwe gotowanie metalu na pożądanej głębokości. Szew po prostu „leży” na powierzchni, ledwo „chwytając” krawędzie krawędzi.
Spalony metal w punkcie niedopuszczalnie powolnego przesuwania się elektrody. Powszechna wada w spawaniu metali cienkościennych o zwiększonym łuku mocy
Przeciwnie, w warunkach zbyt wolnego przesuwania elektrody powstanie atmosfera przegrzania, która grozi odkształceniem metalu na linii spawania. Jeśli metalowe elementy mają delikatną strukturę, potężny łuk po prostu przepali metal.
Można z powodzeniem ćwiczyć na polu spawacza początkującego i doskonalić umiejętności wykonywania szwów podczas produkcji pieca do pracy, którego głównym korpusem jest metalowa rura. Zalecamy zapoznanie się z przydatnymi informacjami.
Instrukcje dla początkującego spawacza
Prace spawalnicze są dopuszczalne tylko przy użyciu odpowiedniego sprzętu.
Standardowy zestaw zawiera:
- Kurtka, spodnie, rękawiczki, buty wykonane z wytrzymałych, odpornych na ogień materiałów.
- Nakrycie głowy całkowicie zakrywające tył głowy.
- Specjalna maska ochronna do twarzy i oczu.
Do spawania należy użyć sprawnego urządzenia, którego część elektryczna jest zamknięta niezawodną obudową. Przewody elektryczne zawarte w aparacie muszą być całkowicie izolowane i muszą odpowiadać właściwościom elektrycznym urządzenia.
Miejsce spawacza musi być wyposażone w stół roboczy, źródła światła, listwę uziemiającą, sprzęt ochronny przed porażeniem elektrycznym i sprzęt przeciwpożarowy.
I nawet przed rozpoczęciem pracy należy dokładnie przestudiować zasady spawania elektrycznego, rozważyć i przestudiować metody i opcje wykonywania połączeń.
Oferujemy obejrzenie wideo praktyki spawalniczej: jak gotować szwy poziome i pionowe:
Kwalifikacje spawacza nie są konieczne, ale pożądane jest opanowanie techniki spawania. Dzięki istniejącym umiejętnościom spawalniczym dana osoba ma więcej możliwości realizacji różnych projektów domowych.
Jeśli chcesz nauczyć się technologii, zawsze możesz, a praktyczne doświadczenie pomoże opanować technikę pracy produkcyjnej na wysokim poziomie.
Chcesz porozmawiać o swoich doświadczeniach ze spawami? Czy znasz subtelności procesu, których nie ma w artykule? Proszę pisać komentarze w bloku poniżej.