Hlavní typy ručního obloukového svařování | Klasifikace, metody

Svařování je proces získávání trvalých spojení mezi částmi výrobku, když jsou zahřáté a (nebo) plasticky deformovány.

Ve většině případů, když mluvíme o svařování, máme na mysli spojování kovových dílů. Lze svařovat kovy jakékoli tloušťky a v libovolné prostorové poloze. Zvláštností tohoto způsobu spojování kovu je, že pevnost svaru není nižší a někdy dokonce přesahuje pevnost základního materiálu.

Obloukové svařování je široce používáno pro výrobu a opravy kovových konstrukcí v různých oblastech průmyslu i v každodenním životě. Bez použití svařovacích procesů je nemyslitelná existence automobilového průmyslu, leteckého průmyslu, vesmíru, petrochemického průmyslu, stavebnictví, strojírenství, výroby přístrojů a mnoha dalších. Navíc se každoročně zvyšuje objem prováděného obloukového svařování.

Obloukové svařování se začalo široce používat v polovině dvacátého století, ale jeho historie začala v roce 1753 v Rusku. Akademik Ruské akademie věd G.V. Rikhman navrhl možnost použití elektrických jisker pro tavení kovu.

Tato myšlenka byla později vyvinuta profesorem V.V. Byl prvním na světě, který navrhl použití oblouku k roztavení kovu. Duga V.V. Petrova sloužila jako základ pro mnoho teoretických a praktických studií po celém světě.

Jako průmyslová metoda spojování kovů bylo obloukové svařování vynalezeno v Ruské říši v roce 1882. N.N. Benardos prováděl svařování a řezání kovu elektrickým obloukem pomocí uhlíkové elektrody. července 6 mu ministerstvo obchodu a výroby Ruské říše udělilo privilegium (analogické k modernímu patentu) na jeho vynález „Metoda spojování a oddělování kovů přímým působením elektrického proudu“. Zařízení pro provádění svařování pojmenoval jeho tvůrce „Electrohephaestus“.

Později byly přístroje a metody svařování samozřejmě zdokonalovány, ale podstata zůstala nezměněna. Svařovací oblouk, což je stabilní elektrický výboj mezi kovovým dílem a elektrodou, působí jako zdroj ohřevu a v důsledku toho tavení.

Při obloukovém svařování hoří oblouk a v důsledku toho roztaví materiály svařovaného kovu a (nebo) elektrodu a také přídavný kov. Roztavený kov jednotlivých dílů se spojí a vytvoří svarovou lázeň.

Vysoké teploty svařování mohou vést k rozpouštění atmosférických plynů (kyslík, vodík, dusík) v roztaveném kovu, což ovlivňuje kvalitu svarů.

Podle způsobu ochrany svarové lázně (zóny tavení), oblouku a elektrody před účinky atmosférických plynů se obloukové svařování dělí na následující typy:

svařování obalenými elektrodami;
ponořený;
ve vakuu;
použití chráněného práškového drátu;
v ochranném plynu;
s kombinovanou ochranou.

Podle typu materiálu elektrody existují:

Obloukové svařování netavitelnými elektrodami. Nekonzumovatelné elektrody – tyče z wolframu, uhlí, grafitu;
Obloukové svařování stavnými elektrodami. Spotřební elektrody jsou dráty a tyče vyrobené z oceli, slitin niklu, titanu, hliníku, mědi a dalších kovů.

Obloukové svařování spojuje součásti pomocí tepelné energie elektrického oblouku, který se objevuje mezi dvěma elektrodami. Jednou z elektrod může být svařovaný povrch. Na základě počtu elektrod, materiálu součásti a umístění elektrod v elektrickém obvodu se určují následující typy:

svařování netavitelnou elektrodou. Používá se uhlíková nebo wolframová elektroda. Spojení nastává v důsledku tavení samotného kovu nebo přídavného materiálu;
tavnou elektrodou podle metody N. G. Slavjanova. Kovová elektroda vyrobená z drátu nebo tyče se taví a vytváří svarovou lázeň;
třífázový oblouk, nazývaný také kombinovaný. Dvě elektrody a svařovaná kovová součást jsou odděleně připojeny k různým fázím třífázového proudu. V tomto případě se oblouk vytvoří mezi každou elektrodou a součástí;
oblouk nepřímého působení. Elektrický oblouk vytvořený mezi dvěma elektrodami uvolňuje tepelnou energii. Zvýšení teploty ve svařovací zóně vede k natavení materiálu součásti. Lze použít jak netavitelné, tak tavitelné elektrody.

S ohledem na složení, tloušťku a pevnost charakteristik kovu je stanovena polarita elektrod během svařování oblouku. K upevnění částí vyrobených z nízkých tajevných slitin nebo částí malé tloušťky se používá reverzní polarita.

Přímá polarita. Mínus se přivádí na elektrodu, plus na svařovaný díl. Teplota povrchového ohřevu je asi 4000 stupňů Celsia;
Opačná polarita. Mínus – za součástku, plus – za elektrodu. Teplota povrchového ohřevu je nižší – asi 3000 stupňů Celsia.

V závislosti na účelu, použitých elektrodách a stupni automatizace procesu existují následující typy obloukového svařování:

Ruční obloukové svařováníRuční obloukové svařování je nejběžnější metodou spojování kovových a slitinových dílů při výrobě konstrukcí. Buzení oblouku, podávání a pohyb elektrody se provádějí ručně. Ruční obloukové svařování je po osvojení základních dovedností jeho provádění dostupné téměř každému. Moderní svářecí invertory jsou lehké, mobilní a cenově dostupné. Generátory se také používají jako zdroj elektrického proudu pro ruční obloukové svařování. Jsou těžší a méně mobilní. Takové zařízení se častěji používá k vytváření stacionárních svařovacích sloupků. Elektrody pro ruční obloukové svařování jsou kovové tyče s povlakem (nátěrem). Lisovaná prášková směs různých složek nanesená na povrch elektrody zlepšuje kvalitu svařování zlepšením hoření oblouku, ochranou roztaveného kovu před atmosférickými plyny a přípravou svarové lázně. Při této metodě obloukového svařování svářeč ručně provádí oba hlavní procesy: podávání roztavené elektrody do svařovací zóny a postupné posouvání svařovacího oblouku podél linie spojovaného spoje dílů. Výhody:
- Dostupnost, mobilita, snadné použití vybavení;
- Snadné zvládnutí svářečských dovedností;
- Možnost svařování dílů na těžko dostupných místech, téměř v jakékoli poloze;
- Pohodlná výměna svařovaného materiálu a elektrod;
- Vysoce kvalitní svařování všech kovů a slitin.

Nevýhody ručního obloukového svařování:

Přímá, přísná závislost kvality svarů na kvalifikaci svářeče;
Obtíže při práci s díly vyrobenými z materiálu o tloušťce menší než 1,5 mm;
Nízký výkon;
Vysoce škodlivý proces pro svářeče.

zjednodušený pracovní proces;
malá tepelně ovlivněná oblast;
vysoce kvalitní šev;
možnost svařování v libovolných prostorových polohách;
nízká závislost kvality švů na kvalifikaci umělce;
možnost svařování kovových dílů o tloušťce 0,5 mm;
vysoká produktivita svářečských prací.

Nevýhody poloautomatického svařování:

nedostatečná mobilita zařízení pro poloautomatické svařování v plynném prostředí, kam patří nádoby s ochranným plynem;
Měkkost plněného drátu zabraňuje nadměrnému ohýbání hadice svářečky.

použitelnost na kovy různého složení;
umožňuje svařovat i velmi tenké díly;
roztavený kov nepřesahuje šev a nevytváří stříkance nebo šmouhy;
bezpečnost, snadnost práce;
vysoká estetika švů svarových spojů.

Nevýhody svařování TIG obloukem:

může provádět pouze vysoce kvalifikovaný svářeč;
vysoké náklady na svařovací zařízení;
nemožnost použití v každodenním životě kvůli nízké mobilitě zařízení;
Svařovaný povrch musí být pečlivě připraven.

Pro jakýkoli typ obloukového svařování je nutné při provádění svářečských prací dodržovat bezpečnostní pravidla. Pokud se svařování neprovádí venku, pak musí být pracoviště svářeče vybaveno odsáváním. Povinné je dodržování pravidel osobní ochrany: speciální nejiskřící oděv, rukavice a samozřejmě svářečská maska na ochranu zraku.

Elektrická bezpečnost. Při práci s elektřinou se používají izolační ochranné prostředky: hlavními jsou dielektrické rukavice, izolované rukojeti a proudové detektory; a doplňkové – gumové koberečky, stojany, boty s gumovou podrážkou. Před zahájením práce musíte zajistit celistvost vodičů. Při přemisťování svařovacího zařízení je vždy nejprve odpojte ze zásuvky.

Požární bezpečnost. Stěny a (nebo) jiskřící štíty musí být vyrobeny z nehořlavých materiálů. Před zahájením práce se musíte ujistit, že jsou volně dostupné hasicí prostředky, jejichž použití je povoleno při práci s elektřinou: písek, práškové hasicí přístroje.

Japonská značka elektrod určených pro ruční obloukové svařování. Účel – RDS kritických konstrukcí a potrubí z vysokopevnostních ocelí s pevností v tahu do 590M.

Používá se pro svařování kovových konstrukcí z nízkolegovaných a nízkouhlíkových ocelí. Mez kluzu svařovaného materiálu je až 380 MPa. Vyrábí se ve známé společnosti ESAB (Švédsko).

Litina je slitina na bázi železa, jejíž významný podíl (od 2 do 6 %) tvoří uhlík a relativně malý podíl tvoří legující prvky.

Slitiny železa (uhlíku) s vysokým podílem legujících prvků – molybden, nikl, chrom a další. Nerezové elektrody jsou vhodné pro svařování dílů z takových ocelí.