Техника на заваряване: основни понятия, правила и възможни грешки

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Горещо заваряване е един от най-често срещаните монтажни процеси, използвани в строителството и индустрията. Използва се както при високотехнологични операции за сглобяване на оборудване, така и в най-простата типична работа при свързване на носещи конструкции. Във всеки случай се използва собствена техника на заваряване, която е оптимално подходяща за работни параметри, работни условия и изисквания за резултата.

Какво е заваряване?

В класическия изглед заваряването е технология за образуване на трайни фуги чрез създаване на междуатомни структурни връзки на фона на термично излагане. С други думи, при висока температура се осигурява пластична деформация на заготовките и последващ обмен на частици между тях, което води до образуване на фуга след охлаждане на материалите. Самата техника на заваряване осигурява само необходимите условия за вкарване на металиизисквано състояние. При нормални температурни условия металът е структура от твърди кристални частици, но при достигане на определен индекс на нагряване материалът омеква. В същото време трябва да се подчертае, че ефектът от температурата носи не само положителни ефекти от гледна точка на възможностите за монтаж. Настъпва и окисляване на металите, образуването на пукнатини на неподходящи места поради вътрешно напрежение, общо изкривяване и деформация. Възможно е да се изключат и минимизират подобни явления само чрез правилния избор на оборудване и организация на процеса на заваряване.

Заварки и съединения

За да се разберат целите на металопластичната деформация, е необходимо да се определи за кои конструктивни задачи се извършва операцията по заваряване. В повечето случаи е необходимо да се получи връзка на две детайли или конструкции с части. Конфигурациите на свързване са различни - ъглови, челни, тройници и т.н. От гледна точка на образуването на ръбове, техниката на шевно заваряване позволява оформяне на фуги без скосявания, с фланци, както и със скоси в различни форми. Един от най-трудните скосявания се счита за Х-образен, при който са съединени два прави или извити ръба. Въпреки че едно от основните изисквания за заварена връзка е херметичността, в някои случаи има доста ясни задачи за образуване на дупки в съединението. Например, при свързване на елементи чрез припокриване и без скосяване на ръба, може да се образува удължен отвор, който по-късно се използва за други конструктивни задачи.

Разновидности на процеса на заваряване

Самият подход към техническата организация на заваряването може да се различава както в параметрите на работната среда, така и в механиката на въздействието върху целевия материал. Най-популярните заваръчни технологии включват следното:

• Дъгово заваряване. Между повърхността на конструкцията или частта, която ще се заварява, се образува електрическа дъга, чийто топлинен ефект води до топене на материала. Този метод може да бъде ръчен, механизиран или автоматичен. Например, техниката на автоматично дъгово заваряване включва подаване на електродната тел със специално оборудване, освобождавайки ръцете на оператора.
• Газово заваряване. Ако в предишния случай източникът на топлина е електрическа енергия, тогава газовото заваряване използва пламък с кислородно гориво с температура 3200 ° C. В същото време комбинираните методи не трябва да се бъркат с този метод, при който се използват и газови смеси, но не като източник на висока температура, а за изолиране на заваръчната вана.
• Електрошлаково заваряване. Въздействието върху материала се осигурява от електрически ток, а стопената шлака действа като проводник и енергиен модификатор.
• Плазмено заваряване. Метод на високотемпературно заваряване, който използва плазмено-дъгова струя с топлинна енергия до 10 000 °C.
• Лазерно заваряване. Методът се основава на използването на фотоелектронна енергия. Топенето на частите става под повишеното влияние на светлинния лъч, излъчван от лазера.

Заваръчни машини

За извършване на заваръчни операции обикновено се използват няколко технически средства, включително инвертор, токоизправител и трансформатор. Във всеки случай основната задача на основния заваръчен апарат е да осигури постоянен ток. Висококачествено оборудване снабдява работната зона с гладка и стабилна електрическа дъга. Разбира се, това важи за технологиите за електрическо заваряване. Техниката на заваряване в газообразни среди се осъществява с помощта на горелки и скоростни кутии, които регулират подаването на газова смес от цилиндъра. Също така в случай на плазмено заваряване се използват специални плазмени горелки, които могат да работят с детайли с дебелина до 30 мм. Освен това трябва да се подчертае, че оборудването за газ и плазма е фокусирано основно не върху традиционните задачи за свързване на метални части, а върху рязане на материал под термично въздействие.

техника за шиене

Въпреки огромната роля на оборудването, много в работата по заваряване зависи от уменията и способностите на оператора, който контролира целия процес. Задачата на потребителя на оборудването е да контролира електрода и доставката на консумативи в заваръчната вана, където се образува шевът. Ключовият фактор е позицията на оператора и посоката на шева. Експертите препоръчват да се извършва работа, ако е възможно, в долна позиция, като се гарантира, че заваръчният шев е заварен с ръб с разширение. Желателно е да се постигне дълбоко проникване, което ще направи структурата на ставата по-равномерна и издръжлива. В инженерствоторъчно заваряване, етапът на почистване на шева от шлака и петна е особено важен. Ако такива недостатъци не могат да бъдат отстранени по време на основната част от работата, тогава ще трябва да се извърши втори слой на повърхността. Обикновено основният първи слой достига 3-4 мм дебелина, а следващите - до 5 мм.

Характеристики на заваряване под флюс и газ

За да не се налага да коригирате техниката на заваряване в процеса на работа, се препоръчва първоначално да се изчислят технологичните нюанси, които могат да подобрят качеството на резултата. Дъгово и газово заваряване се отличава с фокуса си върху защитата на шева от негативното влияние на външната среда и стопилката. Например, при извършване на техниката на газово заваряване с подаване на аргонови смеси, отрицателното въздействие на кислорода, което влошава качеството на структурата на заваръчния шев, се намалява. Що се отнася до флюса, включването му на първо място минимизира разпръскването на стопилката, и второ, модифицира състава на заваръчния шев, като включва специални добавки, които се активират при високи температури.

Параметри за организация на заваръчното производство

В производствения режим на организиране на заваръчни работи се вземат предвид няколко фактора на трудовата дейност наведнъж, включително следното:

• Съотношението на сложността на операцията и времевата норма за нейното изпълнение.
• Обемът на работа е скоростта на продукцията, която служител или екип изпълнява за 1 час. Например, при техниката на ръчно дъгово заваряване могат да се вземат предвид метри на завършения шев или броя на сглобените части.
• Единицаобслужване. В този случай имаме предвид работно място, оборудване или площадка за заваряване, в рамките на която се организира и дейността на един служител или екип.

Безопасност при организацията и производството на заваряване

Процесът на заваряване включва много рискове и опасности по отношение на заплахи за човешкото здраве. Стандартите за безопасност при заваряване се фокусират върху няколко опасности наведнъж:

• Заваръчна радиация. Инфрачервеното лъчение с ярък блясък влияе негативно на очите на заварчика, поради което в неговото оборудване е задължително наличието на маска със специални затъмняващи очила и филтри.
• Термомеханичен ефект. Особено при работа по метода на дъгата, пръските на стопилката са опасни. Всъщност това е течен горещ метал, който може да причини тежки изгаряния при контакт с кожата. За предпазване от искри и горещ метал се използва специално термозащитно облекло.
• Опасност от пожар. Високите температури и пръски от горещ материал увеличават опасността от пожар. Струва си да мислите за това още на етапа на организиране на процеса, премахване на запалими предмети от работната зона.
• Защита на дихателните пътища. Фактор за опасния ефект са и токсичните газове и отделянето на други опасни вещества при термичното разрушаване на металната конструкция. В този случай не е достатъчно да използвате маски и респиратори. Активната система е предпоставка за дълги работни процесивентилация в затворени пространства и редовни почивки от 5-10 минути.

Грешки при заваряване

Поради сложността на процеса на заваряване допускането на технологични грешки не е нещо изключително. Най-често срещаните от тях включват следното:

• Прекъсване на дъгата. Електрическото термично действие не е завършено до края на планирания шев, което може да доведе до пукнатини в ръба на свързващата линия.
• Слабо подсилен шев с изтъняване на метал на границата на фугата (разрез). Често срещано явление в техниките за заваряване с високо напрежение. В идеалния случай разрезите не трябва да са с дълбочина повече от 1 мм или ще е необходимо допълнително заваряване.
• Точка липса на директна връзка в структурата на шева между детайлите. С други думи, оставащата липса на проникване, която възниква поради неточна посока на електрода по време на образуването на дъгата, без да се отчита дълбочината на топлинния ефект.

Заключение

С цялата технологична сложност на заваряването, методите за тяхното изпълнение стават все по-достъпни за обикновен домашен майстор. Това до голяма степен се дължи на факта, че техниките на заваряване стават все по-ергономични и по-безопасни. Например, съвременните инвертори позволяват удобно да се контролират основните работни параметри на процеса, като се вземат предвид характеристиките на метала и условията на околната среда. Потребителят трябва само правилно да организира работната зона и правилно да контролира електрическата дъга при оформянето на шева.