Tehnologija ručnog elektrolučnog zavarivanja

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Tokom proteklih nekoliko decenija, najčešći tip spajanja delova mnogih metalnih konstrukcija bilo je ručno lučno zavarivanje. Naravno, dizajneri konstantno razvijaju druge vrste zavarivanja koje su efikasnije, ali njihova dostupnost i priroda posla ne mogu se takmičiti sa lučnom metodom.

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 veliki izbor elektroda za zavarivanje bilo kojeg metala.

Karakteristike korištenja zavarivanja

Praktično u bilo kojoj oblasti nacionalne privrede, zavareni spojevi se koriste ručnim elektrolučnim zavarivanjem. Izvori energije za ovu vrstu posla su širokiupotreba u kućnim uslovima, jer mnogi od njih rade sa standardne električne mreže. Kvalitet i pouzdanost rezultirajućeg šava sasvim su prihvatljivi kako za ugradnju i popravku mnogih metalnih konstrukcija u kućnoj radionici, tako i za stvaranje novih proizvoda u industrijskim preduzećima u različitim oblastima djelatnosti.

Prema GOST 5264-80, ručno lučno zavarivanje omogućava vam da povežete metale od ugljeničnog čelika u bilo kom prostornom položaju, a upotreba posebnih elektroda omogućava zavarivanje delova od livenog gvožđa i raznih obojenih metala, uključujući legirane čelike. U ovom slučaju, spojni šavovi se dobijaju sa visokim stepenom otpornosti na lom i kidanje.

Mogućnost preklapanja površina istrošenih delova za njihovu naknadnu mašinsku obradu je još jedna funkcionalna karakteristika ove metode procesa zavarivanja.

Princip procesa zavarivanja

Tehnologija ručnog elektrolučnog zavarivanja zasniva se na topljenju osnovnog metala i elektrodne šipke pod uticajem električnog luka. Kada se tope, materijali koji se spajaju i potrošne elektrode se miješaju kako bi se formirao zavareni bazen. Nakon stvrdnjavanja ove smjese formira se čvrsta metalna struktura - zavar.

Za zaštitu zavarenog bazena od štetnog dejstva azota, kiseonika i drugih gasova sadržanih u vazduhu, na elektrode za zavarivanje se nanosi poseban premaz. Tokom procesa zavarivanja, ove komponente, topeći se zajedno sa osnovnim metalom, stvaraju na površini bazena za varenjezaštitni film u obliku oblaka gasa i šljake.

Za kvalitetno topljenje metala potrebno je stalno održavati električni luk između spojenih elemenata, koji nastaje iz specijalnog aparata za zavarivanje (invertor). Temperatura unutar bazena za zavarivanje dostiže 4000℃. Šljaka pluta na površini spoja, štiteći radno područje od izlaganja kisiku. Kasnije, nakon što se šav ohladi, film od šljake se mehanički uklanja.

Prednosti elektrolučnog zavarivanja

Cijena ručnog elektrolučnog zavarivanja obloženim elektrodama direktno zavisi od funkcionalnosti aparata za zavarivanje. Što više opcija rabljena jedinica može izdati, to je njena 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 pravcima;
• brza zamjena vezanog materijala;
• raznovrsna ponuda proizvedenih elektroda omogućava spajanje proizvoda od različitih vrsta metala;
• ručni zavarivač ne mora imati tehničko znanje, jer tako jednostavnu opremu može savladati svako;
• male ukupne dimenzije aparata za zavarivanje olakšavaju transport do traženog mjesta rada;
• sposobnost za rad tokom cijelog radnog dana;
• dobijanje zavara visoke čvrstoće.

Neki nedostaci lučne veze

Među nedostacima elektrolučnog zavarivanja su:

• štetni uslovi rada zbog isparenja i izlaganja elektromagnetnim poljima;
• relativno niska efikasnost u poređenju sa drugim vrstama zavarivanja;
• Nedovoljno iskustvo zavarivača, što može dovesti do lošeg kvaliteta zavarenog spoja.

Međutim, ako pažljivo pratite parametre ispravnog spoja i dozvoljenih veličina zavara, prema GOST 5264 za ručno lučno zavarivanje, možete kvalitetno i pouzdano povezati metalne konstrukcije u garaži, vikendici ili seoskoj kući.

Varienti elektrolučnog zavarivanja

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

• promjenljiva;
• trajno.

Za zavarivanje naizmeničnom strujom koriste se specijalni 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 jednosmernom strujom koriste se posebni ispravljački uređaji. Ova vrsta zavarivanja uvelike smanjuje količinu prskanja rastopljenog metala, što poboljšava kvalitet vara.

Bilo koja od ovih vrsta se koristi ne samo za spajanje proizvoda, već i za spajanje određenog sloja metala na površini istrošenog dijela, što je od posebne koristi kod mnogih popravki.

Tehnologija donjeg zavarivanja

Pre svega, potrebno je izvršiti pravilnu pripremu površina koje se zavaruju, za šta je potrebno rezati ivice pod uglom 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 se vrši laganim tapkanjem elektrode po masi. Preporučljivo je izvršiti ovu operaciju na zasebnoj metalnoj ploči, a zatim dovesti već zagrijanu elektrodu na mjesto zavarivanja. Nakon završenih pripremnih radnji, hvatamo površine za zavarivanje na nekoliko mjesta.

Elektroda se tokom ručnog zavarivanja drži pod uglom od 45° u odnosu na ravan površine koja se zavari. 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. Prilikom spiralnog translatornog kretanja potrebno je kontrolirati razmak između elektrode i metalne ravnine (5 mm). Bolje je osigurati lagani nagib dijelova koji se zavaruju tako da budu vrućišljaka 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 vertikalnog šava

Ručno lučno zavarivanje takođe može povezati proizvode u vertikalnom položaju. Da biste to učinili, potrebno je raditi s tehnologijom isprekidanog luka. Tečni metal ima relativno veliku težinu, tako da će kontinuirano zagrijavanje spoja uzrokovati otjecanje rastopljenog metala. U ovom slučaju, šav se izrađuje u obliku polica, odnosno nalaže se jedan na drugi u slojevima. Naravno, s takvom vezom, vrijeme za završetak posla se povećava, ali kvalitet zavarivanja ne trpi.

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

Brzina zavarivanja

Brzina elektrode kod elektrolučnog zavarivanja se bira u skladu sa debljinom delova koji se zavaruju, kao i u zavisnosti od dimenzija šava. Osnovni princip kvaliteta šava je potpuno punjenje zavarenog bazena rastopljenim metalom. Ako dođe do savijanja ili podrezivanja, brzina zavarivanja je pogrešno odabrana.

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

Kada se elektroda polako kreće, formira se ispred lukamasa rastopljenog metala koja takođe sprečava optimalno prodiranje zavara.

Odabir trenutnih parametara

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

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

Takođe, dubina temperature zavisi od prečnika 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. Promenom napona se reguliše širina taloženja metala u uređajima za automatsko zavarivanje.

Sigurnost zavarivanja

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

Da bi se zaštitilo ljudsko zdravlje, moraju se striktno pridržavati sljedećih sigurnosnih zahtjeva prilikom izvođenja radova zavarivanja.

1. Glavni uslov za bezbedan rad je prisustvo zaštitnog šlema za varenje sa zatamnjenim staklom. Korištenje ovih proizvoda će spasiti zavarivača od oštećenja metalnim kamencem i učinkovito zaštititi oči od štetnog djelovanja varnica.elektroda.
2. Da ne biste bili pod uticajem električne struje, sve radove morate obavljati u gumenim rukavicama. Istovremeno, potrebno je osigurati da budu bez rupa i da nisu vlažni.
3. Kabl za zavarivanje ne smije imati pukotine u izolaciji. Provođenje kabla kroz otopljeni snijeg ili lokve može uzrokovati strujni udar.
4. Budući da bazen za varenje sadrži rastopljeni metal, mora se paziti da se izbjegne kontakt sa tekućim materijalom.

Tehnologija zavarivanja se stalno unapređuje, međutim, uprkos tome, ručno lučno zavarivanje je bilo i ostaje najpopularnija vrsta spajanja metala - ne samo u industrijskim preduzećima, već iu svakodnevnom životu. Ako pravilno savladate ovu vrstu zavarivanja, možete brzo i efikasno obaviti gotovo sve radove sa metalnim proizvodima.