Загрузить PDF
Загрузить PDF
Металлическая дуговая сварка в защищенной среде - это процесс соединения двух металлических частей с использованием электродов. Покрытый электрод, расплавляясь в электрической дуге, становится сплавленной частью свариваемых частей. Данная статья опишет использование сварочных электродов со шлакообразующим покрытием и простого трансформаторного сварочного аппарата.
Шаги
Загрузить PDF
-
Познайте азы процесса металлической дуговой сварки. Электрическая дуга формируется в наконечнике сварочного прутка, когда ток проходит через воздушный промежуток, и продолжается через свариваемый металл. Вот некоторые из определений, используемых в этой статье:
- Сварочный аппарат. Термин, использующийся, чтобы охарактеризовать машину, которая преобразовывает переменный электрический ток 120-240 В в сварочное переменное напряжение в 40-70 В или в диапазон напряжений постоянного тока. Как правильно, сварочный аппарат состоит из массивного трансформатора, регулятора напряжения, охлаждающего вентилятора, и переключателя сварочного тока. Термин “сварщик” применяется к человеку, осуществляющему процесс сварки. Сварочная машина управление ее сварщиком.
- Сварочные провода. Они представляют собой изолированные медные проводники, несущие низковольтный высокоамперный ток к свариваемым элементам.
- Держатель электрода (жало) - устройство на конце сварочного провода, фиксирующее электрод, используемый для непосредственного выполнения сварочной задачи.
- Заземление и зажим заземления. Это провод, который основывает или заканчивает электрическую цепь и, точнее, зажим, который присоединен к сварке, чтобы позволить электричеству проходить через свариваемый металл.
- Сила тока, или амперы. Электрический термин, использующийся для описания электрического тока, поставляемого электроду.
- Переменный ток обратной полярности. Это особая конфигурация, используемая в сварке с системой дуги/электрода, которая предполагает большую эксплуатационную гибкость, особенно в потолочной сварке. Она также используется при сварке определенных сплавов, которые нелегко поддаются обработке напряжениями переменного тока. Такая сварочная машина имеет выпрямитель тока или тока, обеспечиваемый генератором. Она значительно дороже обычного сварщика переменного тока.
- Электроды. Существует множество специализированных сварочных электродов, используемых для определенных сплавов и типов металлов, например, чугуна или ковкого железа, нержавеющей или легированной стали, алюминия, закаленной или высокоуглеродистой стали. Типичный электрод состоит из тонкого прутка в центре, покрытого специальным покрытием (флюс), который горит, когда дуга получена, потребляя кислород и производя углекислый газ в области сварки во избежание окисления основного компонента сплава или сгорания в пламени дуги. Некоторые распространенные электроды и область применения представлены ниже:
- Электроды E6011 - электрод из мягкой стали с покрытием из целлюлозного волокна. Первые два числа в идентификации электрода - предел прочности, измеренный в фунтах на квадратный дюйм, умноженный в 1000 раз. Для данного электрода данный показатель составил бы 60 000 фунтов на квадратный дюйм.
- Электроды E6010 относятся к электродам обратной полярности, обычно используемым для сварки паро- и водопроводных труб. Они особенно полезны для потолочной' сварки, так как металл в расплавленном состоянии сохраняет свое положение, будучи вовлекаемым в ванну расплавленного металла под воздействием постоянного тока от электрода до заготовки.
- Доступен ряд других E60XX электродов, но так как электроды E6011 считаются стандартными, а E6010 - для сварки на обратной полярности, они не будут рассмотрены подробно в этой статье.
- Электроды E7018 - стальные электроды, покрытые низководородным флюсом, характеризуются пределом прочности 70 000 фунтов на квадратный дюйм. Они часто используются в сборке металлоконструкций в строительной промышленности, а также в других областях, где требуется прочный наполнитель и повышенная прочность сварки. Отметьте, что, несмотря на высокую прочность, обеспечиваемую этими электродными стержнями, они являются менее неприхотливыми в отношении получении чистой, высококачественной сварки при грязной (подвергнутой коррозии, окрашенной, или гальванизированной) стали. Эти электроды должны быть пройти обработку в печи с температурой 120 - 150ºС. Эта температура выше точки кипения воды в 100ºС на уровне моря и держит влажность в воздухе от сбора во флюсе.
- Никелевые электроды, электроды из литейных сплавов. Они представляют собой электродные стержни, предназначенные для сварки чугуна, пластичного сплава и ковкого железа, и обладающие сравнительно выраженными пластичными качествами, чтобы предвидеть деформации железного свариваемого материала.
- Электроды для сварки разнородных металлов. Сделанные из специального сплава, они демонстрируют наилучшие результаты при сварке закаленной или сплавленной стали.
- Алюминиевые электроды. Последнее слово сварочной техники, они позволяют дуговой сварку алюминия с помощью обычного сварщика вместо использования сварочной машиной специального газа ограждения, таких как MIG (металл, инертный газ) или TIG (вольфрам, инертный газ). Данная методика часто называется “дуговой сваркой в среде гелия”, так как гелий часто использовался для защиты пламени дуги при сварке. Официальные названия, созданные Американским Сварочным Обществом (AWS) для этого типа сварочной дуги - огражденная металлическая дуговая сварка (SMAW), газовая вольфрамовая дуговая сварка (TIG) и газовая металлическая дуговая сварка (MIG).
- Размеры электродов. Электроды доступны в огромном множестве размеров, измеренных по диаметру металлического центра каждого электрода. Для электродных стержней из мягкой стали доступен диапазон диаметров от 15мм до 1см, и используемый размер определяется сварщиком, основываясь на силе тока и толщины свариваемого материала. Каждый электрод демонстрирует лучшие качества в рекомендуемом диапазоне силы тока. Отбор правильного диапазона силы тока для данного электродного стержня зависит от основного материала и желаемого проникновения, так что необходимые величины силы тока будут рассмотрены только для сварки, описанной в этой статье далее.
- Защитная экипировка. Важная часть процесса сварки - обладание правильными приспособлениями для обеспечения безопасности. Вот некоторые типичные предметы, необходимых для избегания неприятностей в процессе сварки.
- Защитный щиток (каска). Представляет собой маску, предназначенную для защиты сварщика от яркой вспышки дуги и искр, разлетающихся в процессе сварки. Стандартный экран защиты имеет темную окраску, так как вспышка дуги может вызвать световой ожог сетчатки глаза. Сварочные щитки с откидным защитным экраном некогда традиционно пользовались популярностью, так как темный экран при желании мог бы быть поднят, а отдельный экран защиты из прозрачного стекла защитил бы сварщика от частей шлака, в то время как сварка разрублена. Пришедшие им на смену самозатемняющиеся сварочные каски являются самым превосходным выбором для осуществления сварки и других операций. Эти защитные каски очень светлые при газовой резке и шлифовке, однако в момент появления дуги экран защиты затемнится до необходимого уровня.
- Сварочные перчатки. Представляют собой особенные изолированные кожаные перчатки, заканчивающиеся на 15 см выше уровня запястий, и защищают руки и предплечья сварщика. Они также обеспечивают некоторую защиту от случайного тока, если сварщик каким-то образом случайно вступит в контакт с электродом .
- Сварочная одежда. Это подобный переднику кожаный жакет, который покрывает плечи и грудь сварщика. Используется при осуществлении потолочной сварки, где искры могли бы спровоцировать возгорание одежды сварщика или вызвать ожоги.
- Рабочие ботинки. Сварщик должен носить, шнурованные ботинки высотой 15 см минимум, чтобы препятствовать ожогам ног от искр и горячего шлака. Эти ботинки должны иметь изолированные подошвы, сделанные из материала, который не плавится и легко не горит.
-
Узнайте о шагах к успешной сварке. Сварка похожа на вождение сварочным электродом по поверхности стали и приклеивание ее к другому фрагменту. Процесс начинается с проведенной должным образом примерки и совместной фиксации заготовок или металлов, которые будут сварены. Более толстые части, возможно, потребуют шлифовки их скосов, чтобы в последующем, валики сварного шва могли быть помещены в углубление и заполнить его полностью твердой сваркой. Ниже приведены основные шаги для проведения простой сварки.
- Зажгите дугу. Под данным понимается процесс создания электрической дуги между электродом и заготовкой. Если электрод просто позволяет току проходить непосредственно в заземленную заготовку, то имеющейся температуры не будет достаточно для расплавления и последующего сплавления металлов вместе.
- Двигайте дугу, чтобы создать валик сварного шва, или бусинку . Бусинка - металл от тающего электрода, плавящегося вместе с литым металлом от основного компонента сплава для заполнения пространства между присоединяемыми при сварке частями.
- Оформите валик сварного шва. Это делается перемещением дуги назад и вперед по пути сварки по зигзагу или в виде цифры 8, так чтобы металл распространился до желаемой ширины.
- Зачищайте сварку между проходами. Каждый раз, когда вы заканчиваете проход от одного конца сварки до другого, вы должны удалить шлак, или расплавленный электродный флюс, с поверхности “бусины”, чтобы при следующем проходе заполнять сварку будет только чистый литой металл.
-
Соберите необходимые для сварки инструменты и материалы. Этот список включает сварочную машину, электроды, кабели, зажимы и металл для сварки.
-
Обеспечьте себе безопасное рабочее пространство, предпочтительно со столом из стали или другого невоспламеняющегося материала. Для того, чтобы попрактиковаться, потребуется несколько фрагментов из мягкой стали толщиной минимум 0,5 см.
-
Приготовьте металл для сварки. Если металл состоит из двух частей, которые необходимо присоединить в сварочном процессе, вам, возможно, понадобится провести подготовительное мероприятие, шлифуя скошенный край на сторонах, которым нужно присоединиться. Это обеспечивает достаточное проникновение дуги сварки, чтобы довести обе стороны до расплавленного состояния и позволить связующему металлу внедриться через лежащую в срезе толщину. Вы, в любом случае, должны удалить любую краску, жир, ржавчину или другие загрязнители, чтобы обеспечить работу с чистым литым металлом.
-
Используйте зажимы, чтобы скрепить металлические части, если необходимо. Захватывающие плоскогубцы, зажимные скобы, тиски или пружинные зажимы отлично подойдут в данном случае. В особых случаях вы можете найти и приспособить любые другие методы для фиксации заготовок.
-
Соедините зажим заземления с большей свариваемой частью. Удостоверьтесь в наличии чистого участка, чтобы электрическая цепь могла быть замкнута с минимальным сопротивлением в зоне заземления. Опять же, ржавчина или краска помешают заземлению заготовки, мешая создавать дугу при начале сварки.
-
Выберите для планируемой работы правильный стержень электрода и диапазон силы тока. Например, стальная пластина толщиной 0.6 см может быть сварена при использовании электрода E6011 толщиной 0.3 см в диапазоне 80-100 ампер. Поместите электрод в держатель электрода и удостоверьтесь, что проводящий материал зажима находится на чистом металле в конце электрода.
-
Включите сварочный аппарат. Вы должны услышать жужжащий звук от трансформатора. Звука работающего вентилятора может не наблюдаться. Некоторые вентиляторы в сварочных аппаратах включаются только в том случае, если машина требует охлаждения. Если вы не слышите никаких звуков, необходимо проверить сеть-источник энергии и положение тумблеров подачи электроэнергии в щите управления. Сварочные аппараты требуют значительного количества электроэнергии, часто это 60 ампер или свыше 240 В.
-
Держите жало в вашей доминирующей руке за изолированную ручку, чтобы касание наконечником электродного стержня поверхности в ходе сварки было как можно более естественным движением. Держите сварочный щит достаточно высоко, чтобы видеть перемещение электрода в пределах нескольких сантиметров заготовки, будучи готовым опустить щит вниз для защиты глаз. Вы можете попрактиковаться в ведении электрода по металлу, чтобы “прочувствовать” его перед включением энергии, но никогда не зажигайте электрическую дугу, предварительно не защитив свои глаза .
-
Выбирайте место начала сварки. Поместите наконечник стержня рядом с ним, затем опустите защитный щиток на место. Вы должны ударить наконечником электрода против металла, чтобы замкнуть электрическую цепь, затем мгновенно немного отступить для создания электрической дуги между кончиком электрода и свариваемым металлом. Другой способ получения дуги походит на зажигание спички. Этот зазор дуги, или воздушное пространство, создает значительное сопротивление в электрической цепи, что производит пламя дуги или плазму наравне с высокой температурой, необходимой для плавления электрода и металла, смежного с областью сварки.
-
Коснитесь электродом против поверхности металла, немного задерживая его, и отпустите его, когда электрическая дуга обнаружит себя. Этот шаг требует большого опыта, ведь различные диаметры электрода и сварочные силы тока требуют различного промежутка между наконечником электрода и заготовкой, но если вы можете держать промежуток стабильным, непрерывная электрическая дуга обязательно появиться. Как правило, зазор дуги не должен превышать диаметр электрода. Тренируйтесь, стабилизируя дугу и держа электрод на расстоянии от 0.2 - 1 см до заготовки, затем начните проходить по пути сварки. Поскольку вы перемещаете электрод, металл будет плавиться, заполняя сварочную ванну и осуществляя процесс сварки.
-
Практикуйтесь в прохождении пути сварки с электродом до тех пор, пока вы не можете держать постоянную дугу, перемещающуюся на постоянной скорости и в соответствии с путем, который вы хотите сварить. Когда вы справились с управлением дугой, начните тренировать создание валика сварного шва. Он представляет собой нанесенный слой металла, который присоединяется к обеим заготовкам, и обеспечивает саму сварку. Техника, которую вы используете для того, чтобы класть “бусинку”, будет зависеть от ширины промежутка для заполнения (если таковой имеется) и глубины, на которую вы хотите, чтобы сварочная “бусинка” проникла. Чем медленнее вы перемещаете электрод, тем глубже сварка войдет в части металлической конструкции. Для того, чтобы сделать путь широким, чем больше вы делаете зигзагообразных движений или раскачиваете наконечником электрода, тем шире окажется бусинка.
-
Не теряйте контроль над дугой в процессе сварки. Если электрод прикрепляется к поверхности металла, дергайте жало, чтобы освободить жало либо от его зажима, либо от металла. Если дуга потеряна при слишком дальнем от поверхности металла передвижении, остановите процесс и удалите шлак с данного места сварки, чтобы при повторном зажигании дуги продолжить на поверхности, свободной от шлака. Никогда не кладите новый сварочный валик на существующий шлак, так как этот материал будет таять в плазме дуги и пузыриться через новый слой металла, что приводит к слабой и грязной сварке.
-
Тренируйтесь в перемещении электрода широкими движениями для создания более крупной бусины. Это позволит вам заполнять больше сварки в единственном проходе, оставляя при этом более чистую и тщательную сварку. Электрод перемещается по пути сварки поперечными движениями или зигзагообразно, или подобно движению по восьмерке.
-
Регулируйте силу тока вашего сварочного аппарата, чтобы удовлетворить потребностям материала и обеспечить желаемое проникновение дуги. Если вы обнаружили, что законченная сварочная бусина с многочисленными дефектами, либо смежный металл просто расплавлен или сожжен, постепенно снижайте силу тока до устранения проблемы. Если же, с другой стороны, у вас есть трудности с получением или поддержанием дуги, возможно, вам стоит увеличить силу тока.
-
Очистите законченную сварку. После окончания процесса сварки удалите шлак и очистите сварку либо для того, чтобы позволить краске сцепляться лучше, либо просто по косметическим причинам. Отсеките шлак и обработайте проволочной щеткой сварку для удаления любого инородного материала и остающегося шлака. Если поверхность должна быть плоской для полного соответствия двух ранее приваренных частей, используйте углошлифовальную машинку для удаления вершины или выступа “бусинки”. Чистую сварку, особенно после тщательной шлифовки, легче исследовать на предмет ямок и других дефектов сварки.
-
Нанесите на сварку подходящее антикоррозийное покрытие в целях профилактики. Недавно спаянный металл может быть поражен коррозией гораздо быстрее, так как по факту основной компонент сплава выставлен непосредственно под воздействие влаги.Реклама
Советы
- Некоторые люди прислушиваются к звукам, генерируемым электрической дугой, чтобы судить о качестве сварки. Хлопкообразные и резкие звуки могут свидетельствовать о неустойчивом промежутке дуги или на неподходящую силу тока.
- При присоединении слишком крупных заготовок прикрепите части маленькими сварочными швами с промежутками, чтобы препятствовать расхождению.
Реклама
Предупреждения
- Металл остается горячим в течение продолжительного периода времени после окончания сварки, так что рекомендуется держать домашних животных и детей вне рабочего пространства до полного охлаждения материалов.
- Следите за состоянием кабелей и соединений достаточно часто, чтобы уменьшить возможность случайного поражения электрическим током.
- Дуговые сварочные машины используют чрезвычайно опасный высокосиловой электрический ток, так что будьте осторожным в обращении с кабелями и жалом. Никогда не сваривайте в условиях влажности или на влажном материале без надлежащего обучения.
- Защитите себя от ожогов с помощью перчаток, маски и рукавов. Никогда не приступайте к сварке без защитного щита.
- Избегайте вдыхания продуктов сварочного процесса. Это особо относится к оцинкованным или гальванизированным металлам, а также к металлам, на которые были нанесены металлическими окисные покрытия.
- Яркий свет от электрической дуги может вызвать ожоги, подобные солнечным, во избежание этого рекомендуется отдать предпочтение длинным рубашкам с рукавами и длинным штанам.
- Обратитесь к ссылкам в цитатах ниже для ознакомления с рядом других предупреждений и предосторожностей.
Реклама
Что вам понадобится
- Сварочный аппарат, соединительные провода, зажимы, электроды
- Инструменты для подготовки и очистки сварки, включая молоток для удаления шлака, проволочную щетку и углошлифовальную машину
- Защитная экипировка
Источники
Об этой статье
Эту страницу просматривали 9497 раз.
Реклама
