Tehnologija ručnog elektrolučnog zavarivanja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Tijekom posljednjih nekoliko desetljeća, najčešći tip spajanja dijelova mnogih metalnih konstrukcija bilo je ručno lučno zavarivanje. Naravno, dizajneri neprestano razvijaju druge vrste zavarivanja koje su učinkovitije, ali njihova dostupnost i priroda posla ne mogu se natjecati s metodom luka.

Za kućnu upotrebu, tehnologija ručnog elektrolučnog zavarivanja je najpopularnija, jer je metoda spajanja metala najlakša za naučiti. Svi alati i materijali ove vrste zavarivanja su pristupačni i isplativi. U prodaji postoji veliki izbor modela transformatora za zavarivanje, invertera, kao i širok izbor elektroda za zavarivanje bilo kojeg metala.

Značajke korištenja zavarivanja

Praktično u bilo kojem području nacionalnog gospodarstva, zavareni spojevi se koriste ručnim elektrolučnim zavarivanjem. Izvori energije za ovu vrstu posla su širokikorištenje u domaćim uvjetima, jer mnogi od njih rade iz standardne električne mreže. Kvaliteta i pouzdanost dobivenog zavara sasvim su prihvatljivi kako za ugradnju i popravak mnogih metalnih konstrukcija u kućnoj radionici, tako i za stvaranje novih proizvoda u industrijskim poduzećima u različitim područjima djelatnosti.

Prema GOST 5264-80, ručno lučno zavarivanje omogućuje spajanje metala od ugljičnog čelika u bilo kojem prostornom položaju, a korištenje posebnih elektroda omogućuje zavarivanje dijelova od lijevanog željeza i raznih obojenih metala, uključujući legirane čelike. U ovom slučaju, spojni šavovi dobivaju se s visokim stupnjem otpornosti na lom i kidanje.

Mogućnost preklapanja površina istrošenih dijelova za njihovu naknadnu strojnu obradu je još jedna funkcionalna značajka ove metode procesa zavarivanja.

Princip procesa zavarivanja

Tehnologija ručnog lučnog zavarivanja temelji se na topljenju osnovnog metala i elektrodne šipke pod utjecajem električnog luka. Kada se rastale, materijali koji se spajaju i potrošne elektrode se miješaju kako bi se formirao zavareni bazen. Nakon skrućivanja ove smjese formira se čvrsta metalna struktura - zavar.

Za zaštitu zavarenog bazena od štetnog djelovanja dušika, kisika i drugih plinova sadržanih u zraku, na elektrode za zavarivanje nanosi se poseban premaz. Tijekom procesa zavarivanja, ove komponente, taleći se zajedno s osnovnim metalom, stvaraju na površini zavarenog bazenazaštitni film u obliku oblaka plina i troske.

Za kvalitetno taljenje metala potrebno je stalno održavati električni luk između spojenih elemenata koji nastaje iz posebnog aparata za zavarivanje (inverter). Temperatura unutar bazena za zavarivanje doseže 4000℃. Troska ispliva na površinu spoja, štiteći radno područje od izlaganja kisiku. Kasnije, nakon što se šav ohladi, film od troske se mehanički uklanja.

Prednosti elektrolučnog zavarivanja

Cijena ručnog elektrolučnog zavarivanja obloženim elektrodama izravno ovisi o funkcionalnosti aparata za zavarivanje. Što više opcija rabljena jedinica može izdati, to je njezina cijena veća. Ali ne samo da niska cijena jedinice određuje sve prednosti ručnog elektrolučnog zavarivanja, postoji i niz prednosti ove metode spajanja metala:

• mogućnost zavarivanja dijelova na teško dostupnim mjestima;
• zavarivanje u svim prostornim smjerovima;
• brza izmjena vezanog materijala;
• različiti asortiman proizvedenih elektroda omogućuje spajanje proizvoda od različitih vrsta metala;
• ručni zavarivač ne mora imati tehničko znanje, jer tako jednostavnu opremu može savladati svatko;
• male ukupne dimenzije aparata za zavarivanje olakšavaju transport na traženo mjesto rada;
• sposobnost za rad tijekom cijelog radnog dana;
• dobivanje zavara visoke čvrstoće.

Neki nedostaci lučne veze

Među nedostacima elektrolučnog zavarivanja su:

• štetni radni uvjeti zbog isparenja i izloženosti elektromagnetskim poljima;
• relativno niska učinkovitost u usporedbi s drugim vrstama zavarivanja;
• Nedovoljno iskustvo zavarivača, što može dovesti do loše kvalitete zavarenog spoja.

Međutim, ako pažljivo pratite parametre ispravnog spoja i dopuštenih veličina zavarivanja, prema GOST 5264 za ručno lučno zavarivanje, možete kvalitativno i pouzdano spojiti metalne konstrukcije u garaži, ljetnoj kući ili seoskoj kući.

Vorte elektrolučnog zavarivanja

Od samog početka razvoja ručnog elektrolučnog zavarivanja do danas, proces spajanja se provodi na dvije vrste električne struje:

• promjenjiva;
• trajno.

Za zavarivanje izmjeničnom strujom koriste se posebni transformatori. Proces zavarivanja se izvodi pomoću potrošnih elektroda. Ova vrsta zavarivanja je najpopularnija kada radite kod kuće, jer opremu nije teško napraviti sami.

Za povezivanje istosmjernom strujom koriste se posebni ispravljački uređaji. Ova vrsta zavarivanja uvelike smanjuje količinu prskanja rastaljenog metala, što poboljšava kvalitetu zavara.

Bilo koja od ovih vrsta koristi se ne samo za spajanje proizvoda, već i za spajanje određenog sloja metala na površini istrošenog dijela, što je posebno korisno u mnogim popravcima.

Tehnologija zavarivanja prema dolje

Prije svega, potrebno je izvršiti ispravnu pripremu površina koje se zavaruju, za što je potrebno rezati rubove pod kutom od 45°. U slučaju zavarivanja dijelova debljih od 6 mm, bit će potrebno postaviti razmak od 2-3 mm kako bi se postigao dobar prodor u spoj.

Paljenje luka vrši se laganim udarcem elektrode o masu. Preporučljivo je izvršiti ovu operaciju na zasebnoj metalnoj ploči, a zatim dovesti već zagrijanu elektrodu na mjesto zavarivanja. Nakon završetka pripremnih radnji, hvatamo površine za zavarivanje na nekoliko mjesta.

Elektroda tijekom ručnog elektrolučnog zavarivanja drži se pod kutom od 45° u odnosu na ravninu površine koja se zavariva. U ovom slučaju, prvo se nanosi korijenski šav. Radi se pomicanjem elektrode s jedne strane na drugu glatkim i ravnomjernim pokretima.

Dalje, prema GOST-u, zavareni spojevi ručnim lučnim zavarivanjem izvode se poprečnim oscilatornim pokretima kako bi se popunila cijela zona zavara i proširila je. Kod provođenja spiralnog translacijskog kretanja potrebno je kontrolirati razmak između elektrode i metalne ravnine (5 mm). Bolje je osigurati lagani nagib dijelova koji se zavaruju tako da vrućešljaka je tekla u stranu. Ako to nije moguće, ovu operaciju izvodi sam zavarivač vrhom elektrode.

Kraj vara mora biti preklopljen kako bi se izbjegao krater.

Tehnologija okomitog šava

Ručno lučno zavarivanje također može povezati proizvode u okomitom položaju. Da biste to učinili, potrebno je izvesti rad s tehnologijom isprekidanog luka. Tekući metal ima relativno veliku težinu, pa će kontinuirano zagrijavanje spoja uzrokovati otjecanje rastaljenog metala prema dolje. U ovom slučaju, šav se izrađuje u obliku polica, odnosno nalaže se jedan na drugi u slojevima. Naravno, s takvom vezom, vrijeme za završetak rada se povećava, ali kvaliteta zavarivanja ne trpi.

Ista tehnologija koristi se za zavarivanje stropnih spojeva. Glavna stvar u takvim uvjetima je odabrati pravi način zavarivanja.

Brzina zavarivanja

Brzina elektrode kod elektrolučnog zavarivanja odabire se u skladu s debljinom dijelova koji se zavaruju, kao i ovisno o dimenzijama šava. Osnovno načelo kvalitete zavara je potpuno punjenje zavarenog bazena rastopljenim metalom. Ako dođe do savijanja ili podrezivanja, brzina zavarivanja je pogrešno odabrana.

Brzo kretanje šipke dovodi do nedostatka prodiranja, jer temperatura nema vremena da dosegne vrijednost taljenja osnovnog metala i šav je tanak. Nakon što se ohladi, mogu nastati pukotine i deformacija šava.

Kada se elektroda kreće polako, formira se ispred lukamasa rastaljenog metala koja također sprječava optimalno prodiranje zavara.

Odabir trenutnih parametara

Povećanje struje zavarivanja gotovo da nema utjecaja na širinu šava. Glavni utjecaj je na dubinu prodiranja - što je struja veća, to je dublja vrijednost temperaturnog učinka i, obrnuto, sa smanjenjem jačine struje, dubina prodiranja se smanjuje.

Posebnu važnost treba dati vrsti struje. DC rad proizvodi uski zavar.

Također, dubina temperature ovisi o promjeru elektrode. Pri istoj struji manji dio šipke smanjuje širinu šava i povećava prodiranje metala. Ali promjena napona luka utječe samo na širinu šava, dok gotovo ne mijenja vrijednost prodora metala. Promjenom napona regulira se širina taloženja metala u uređajima za automatsko zavarivanje.

Sigurnost zavarivanja

Unatoč činjenici da je zavarivanje, na prvi pogled, jednostavan zadatak, operacije s visokom temperaturom i električnom strujom zahtijevaju koncentraciju i pažnju ručnog zavarivača.

Da bismo zaštitili ljudsko zdravlje, moraju se strogo poštivati sljedeći sigurnosni zahtjevi prilikom izvođenja radova zavarivanja.

1. Glavni uvjet za siguran rad je prisutnost zaštitne kacige za zavarivanje sa zatamnjenim staklom. Korištenje ovih proizvoda spasit će zavarivača od oštećenja metalnim kamencem i učinkovito zaštititi oči od štetnih učinaka iskri.elektroda.
2. Kako ne biste bili pod utjecajem električne struje, sve radove morate obavljati u gumenim rukavicama. Istovremeno, potrebno je osigurati da budu bez rupa i da nisu vlažni.
3. Kabel za zavarivanje ne smije imati pukotine u izolaciji. Provođenje kabela kroz otopljeni snijeg ili lokve može uzrokovati strujni udar.
4. Budući da bazen za zavarivanje sadrži rastopljeni metal, potrebno je paziti da se izbjegne kontakt s tekućim materijalom.

Tehnologija zavarivanja se stalno poboljšava, no unatoč tome, ručno lučno zavarivanje bilo je i ostaje najpopularnija vrsta spajanja metala - ne samo u industrijskim poduzećima, već iu svakodnevnom životu. Ako pravilno svladate ovu vrstu zavarivanja, možete brzo i učinkovito obaviti gotovo sve radove s metalnim proizvodima.