Luk za zavarivanje je Opis i karakteristike

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

Za uspješno izvođenje procesa zavarivanja potreban je zavarivački luk. Ovo je električno pražnjenje koje se odlikuje vrlo velikom snagom i prilično je dugo. Javlja se između elemenata kao što su elektrode koje se nalaze u određenom plinovitom okruženju. Da bi nastao luk, na elektrode se mora primijeniti napon.

Opći opis luka

Glavne karakteristike luka za zavarivanje su veoma visoka temperatura, kao i gustina struje. Zahvaljujući ova dva kvaliteta, u kombinaciji, luk je u stanju da bez problema topi metale sa tačkom topljenja od 3000 stepeni Celzijusa. Možemo reći da je ovaj luk provodnik, koji se sastoji od isparljivih tvari, a glavna svrha je pretvaranje električne energije u toplinsku energiju. Sam električni naboj je trenutak kada električna struja prođe kroz gasni medij.

Sorte ispuštanja

Luk za zavarivanje je pražnjenje, a kako ga ima nekoliko vrsta, postoji i nekoliko vrstalukovi:

1. Prva varijanta se zove sjajno pražnjenje. Ova pojava se javlja samo u okruženju niskog pritiska i koristi se samo u stvarima kao što su plazma ekrani ili fluorescentne lampe.
2. Drugi tip je varničko pražnjenje. Pojava ovog tipa javlja se u trenutku kada je pritisak približno jednak atmosferskom. Razlikuje se po tome što ima prilično isprekidan oblik. Upečatljiv primjer takvog pražnjenja je munja.
3. Luk zavarivanja je lučno pražnjenje. Upravo se ovaj tip najčešće koristi prilikom zavarivanja. Javlja se u prisustvu atmosferskog pritiska, a njegov oblik je kontinuiran.
4. Posljednji tip se zove kruna. Najčešće se javlja ako je površina elektrode hrapava i neravna.

Priroda luka

Vrijedi reći da električni luk za zavarivanje nije tako komplikovan kao što se čini na prvi pogled, prilično je jednostavno razumjeti njegovu prirodu. Koristi električnu struju koja teče kroz element kao što je katoda. Nakon toga sa jonizovanim gasom ulazi u okolinu. U ovom trenutku dolazi do pražnjenja koje karakterizira jako svjetlo i vrlo visoka temperatura. Općenito, zavarivački luk može imati temperaturu u rasponu od 7.000 do 10.000 stepeni Celzijusa. Nakon prolaska kroz ovu fazu, struja će proći do materijala koji se zavari. Možemo reći da je izvor luka zavarivanja električna struja koja je pretrpjela promjene.

Usled tako visokih temperatura, luk će emitovati infracrvenoi ultraljubičastih zraka, koji su štetni po ljudsko zdravlje. Opasan je za ljudske oči, a može ostaviti i lagane opekotine. Iz gore navedenih razloga, svi zavarivači bi trebali imati dobru ličnu zaštitnu opremu.

Lučna struktura

Struktura (struktura) luka za zavarivanje uključuje tri glavne komponente, odnosno sekcije - anodni i katodni dio, kao i stub luka. Treba napomenuti da će se tokom izgaranja zavarenog luka formirati aktivna mjesta ili područja u područjima anode i katode, koje karakterizira maksimalna vrijednost temperature. Kroz ova dva područja proći će sva električna struja koju izvor napajanja generiše. Istovremeno, najveći pad napona zavarenog luka također će biti zabilježen u ova dva područja. Stub luka se nalazi između ove dvije zone, a parametar kao što je pad napona, u ovom slučaju će biti minimalan.

Iz prethodnog možemo zaključiti da, prvo, izvor energije zavarivačkog luka može proizvesti prilično visok napon i veliku struju. Drugo, dužina luka će se sastojati od ukupnosti onih područja koja su gore navedena. Najčešće je dužina takvog luka nekoliko milimetara, pod uslovom da su anodna i katodna područja 10-4 odnosno 10-5 cm. Najpovoljnija dužina je luk od 4-6 mm. Sa takvim pokazateljima će biti moguće postići stabilno sagorevanje i visoke temperature.

Vrste luka

Razlika između luka zavarivanja leži u šemi pristupa, kao iu okruženju u kojem se može pojaviti. Trenutno postoje dvije najčešće vrste luka:

• Luk direktne akcije. U tom slučaju aparat za zavarivanje mora biti paralelan sa objektom koji se zavariva. Električni luk će se pojaviti kada je ugao između metalnog obratka i elektrode 90 stepeni.
• Druga glavna vrsta je indirektni tip luka za zavarivanje. Javlja se samo ako se koriste dvije elektrode, a nalaze se pod uglom od 40-60 stepeni u odnosu na površinu metalnog dela. Između ova dva elementa će se formirati luk i zavariti metal.

Klasifikacija

Vrijedi napomenuti da postoji klasifikacija luka u zavisnosti od atmosfere u kojoj će se pojaviti. Do danas su poznata tri tipa:

• Prvi tip je otvoreni luk. Prilikom zavarivanja ovog tipa, luk će gorjeti na otvorenom, a oko njega će se formirati mali sloj plina, koji će uključivati pare metala, elektrode i njihove prevlake.
• Zatvoreni tip. Sagorevanje takvog luka za zavarivanje karakteriše činjenica da se izvodi ispod sloja fluksa.
• Posljednja varijanta je luk sa dovodom plina. U tom slučaju, na njega se isporučuje tvar poput helija, argona ili ugljičnog dioksida. Mogu se koristiti i neke druge vrste gasova.

Glavna razlika zadnjeg tipa je u tomeisporučeni plinovi će spriječiti pojavu oksidacije metala tokom zavarivanja.

Uočena je i mala razlika u pogledu trajanja takvog luka. Prema svojim karakteristikama, luk za zavarivanje može biti stacionarni ili pulsni. Stacionarni se koristi za kontinuirano zavarivanje metala, odnosno kontinuirano je. Pulsni lučni tip je jedan udar na metal, isklesan dodir.

Radni elementi, odnosno elektrode, mogu biti ugljenik ili volfram. Ove elektrode se nazivaju i nepotrošnim. Mogu se koristiti i metalni elementi, ali će se istopiti na isti način kao i radni komad. Najčešći tip elektrode je čelik kada su u pitanju tipovi topljenja. Međutim, upotreba vrsta koje se ne tope danas postaje sve popularnija.

Trenutak nastanka luka

Luk zavarivanja nastaje u trenutku kada dođe do brzog kola. To se događa kada elektroda dođe u kontakt s metalnim predmetom. Zbog činjenice da je temperatura jednostavno ogromna, metal se počinje topiti, a između elektrode i obratka pojavljuje se tanka traka rastaljenog metala. Kada se elektroda i metal raziđu, potonji ispari gotovo trenutno, jer je gustina struje vrlo visoka. Zatim se gas jonizuje, zbog čega se pojavljuje luk zavarivanja.

Uslovi luka

U standardnim uslovima, odnosno na prosečnoj temperaturi od 25 stepeni i pritisku od 1atmosfere, gas nije u stanju da provodi električnu energiju. Glavni uvjet za nastanak luka je jonizacija plinovitog medija između elektroda. Drugim riječima, plin mora sadržavati neke nabijene čestice, elektrone ili jone.

Drugi važan uslov koji se mora poštovati je stalno održavanje temperature na katodi. Potrebna temperatura zavisiće od karakteristika kao što su priroda katode i njen prečnik i veličina. Temperatura okoline također će igrati važnu ulogu. Luk za zavarivanje mora biti stabilan i istovremeno imati ogromnu jačinu struje, što će dati visok temperaturni indeks (7 hiljada stepeni Celzijusa ili više). Ako su ispunjeni svi uvjeti, tada se s rezultirajućim lukom može obraditi bilo koji materijal. Da bi se osiguralo postojanje stalne i visoke temperature, potrebno je da napajanje funkcioniše što je moguće stabilnije. Iz tog razloga je izvor energije najvažniji dio pri odabiru aparata za zavarivanje.

Lučne karakteristike

Postoji nekoliko stvari koje razlikuju luk zavarivanja od drugih električnih pražnjenja.

Prva je ogromna gustina struje, koja može doseći nekoliko hiljada ampera po kvadratnom centimetru. To daje ogromnu temperaturu tokom rada. Raspodjela električnog polja između elektroda u njihovom prostoru je prilično neravnomjerna. U blizini ovih elemenata uočava se snažan pad napona, a prema centru, naprotiv, uvelike opada. Nemoguće je ne reći o zavisnosti temperature od dužine stuba. Što je dužina veća, zagrijavanje je gore,i obrnuto. Koristeći lukove za zavarivanje, možete dobiti vrlo različitu strujno-naponsku karakteristiku (CVC).

Inverter za zavarivanje. Luk i njegove karakteristike

Vrijedi odmah početi s glavnom razlikom između inverterskog izvora napajanja i konvencionalnog, transformatorskog izvora. Potrošnja električne energije smanjena je skoro za polovinu. Karakteristika struje koja se javlja prilikom upotrebe invertera omogućava brže paljenje luka, a takođe obezbeđuje stabilno gorenje tokom celog procesa.

Sam po sebi, inverter za zavarivanje je prilično složen uređaj koji izvodi operacije za promjenu struje kako bi se osigurao najstabilniji rad luka. Na primjer, uređaj je povezan na mrežu i prima naizmjeničnu struju kao ulaz, koju može pretvoriti u jednosmjernu struju. Zatim, jednosmjerna struja ulazi u inverterski blok, gdje se ponovo pretvara u naizmjeničnu struju, ali na mnogo višoj frekvenciji nego što je bila u mreži. Ova struja se prenosi na transformator, gdje se njegov napon značajno smanjuje, što povećava njegovu snagu. Nakon toga, ispravljena i podešena naizmjenična struja se prenosi u ispravljač, gdje se pretvara u jednosmjernu struju i daje u pogon.