Jak obloukový svar (s obrázky)

2024 Autor: Robert Blare | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 07:32

Svařování obloukovým kovovým obloukem je proces spojování dvou kovových kusů pomocí elektrody pokryté tavivem, která se roztaví v elektrickém oblouku a stane se tavenou součástí svařovaných kusů. Tento článek popíše použití svařovacích tyčí potažených tavivem a jednoduchého svařovacího stroje typu cracker box.

Kroky

Krok 1. Pochopte proces svařování stíněným kovovým obloukem

An elektrický oblouk se tvoří na špičce svařovací tyče, když proud prochází vzduchovou mezerou a pokračuje skrz uzemněný kov, který se svařuje. Zde jsou některé výrazy a jejich popisy použité v tomto článku:

Svářečka. Toto je termín používaný k popisu stroje, který převádí 120-240 V střídavou elektřinu na svařovací napětí, typicky 40-70 V AC, ale také rozsah stejnosměrných napětí. Obecně se skládá z velkého, těžkého transformátoru, obvodu regulátoru napětí, vnitřního chladicího ventilátoru a voliče rozsahu proudu. Termín svářeč se vztahuje na osobu provádějící svařování. Ke svému provozu svářečka potřebuje svářeče.
Vývody nebo svářecí svody. Jedná se o izolované měděné vodiče, které přenášejí elektřinu s vysokým proudem a nízkým napětím do svařovaného obrobku.
Držák tyče nebo žihadlo je zařízení na konci vodiče, které drží elektrodu, které osoba svařující používá k dosažení svařovacího úkolu.
Zemní a zemní svorka. Toto je vedení, které uzemňuje nebo dokončuje elektrický obvod, a konkrétně svorka, která je připojena k dílu, aby umožnila elektřině procházet svařovaným kovem.
Proud nebo zesilovače. Toto je elektrický termín, který se používá k popisu elektrického proudu dodávaného do elektrody.
DC a opačná polarita. Jedná se o jinou konfiguraci používanou při svařování systémem oblouk/elektroda, která nabízí větší univerzálnost, zejména v aplikacích svařování nad hlavou a pro použití při svařování určitých slitin, které se snadno nesvařují se střídavým napětím. Svářečka, která vyrábí tento proud, má obvod usměrňovače nebo má proud dodávaný generátorem a je mnohem dražší než typický svářeč střídavého proudu.
Elektrody. Existuje mnoho specializovaných svařovacích elektrod používaných pro konkrétní slitiny a druhy kovů, jako je litina nebo kujná litina, nerezová nebo chromoly ocel, hliník a tvrzené nebo vysoce uhlíkové oceli. Typická elektroda se skládá z drátěné tyče ve středu pokryté speciálním povlakem (tavivem), který hoří při udržování oblouku, spotřebovává kyslík a produkuje oxid uhličitý v oblasti svaru, aby se zabránilo tomu, že základní kov oxiduje nebo hoří v oblouku plamen během procesu svařování. Zde jsou některé běžné elektrody a jejich použití:
- Elektrody E6011 jsou elektrody z měkké oceli s povlakem z celulózových vláken. První dvě čísla v identifikaci elektrody jsou pevnost v tahu, měřená v librách na čtvereční palec krát 1 000. Zde by byl výtěžek elektrody 60 000 PSI.
- Elektrody E6010 jsou elektrody s obrácenou polaritou, běžně používané pro svařování parních a vodovodních trubek, a jsou zvláště užitečné pro svařování nad hlavou, protože kov drží svou polohu v kapalném stavu a je vtahován do taveniny svařovaného proudu přímým proudem proud z elektrody na obrobek.
- K dispozici jsou další elektrody E60XX pro zvláštní účely, ale protože E6011 jsou považovány za standardní, univerzální tyče a E6010 jsou považovány za standard pro DC svařování s obrácenou polaritou, nebudou v tomto článku podrobně popsány.
- Elektrody E7018 jsou ocelové tyče potažené nízkým vodíkovým tokem s vysokou pevností v tahu 70 000 PSI. Ty se často používají při montáži konstrukční oceli používané ve stavebnictví a v jiných aplikacích, kde je vyžadován silný výplňový materiál a svar vyšší pevnosti. Všimněte si, že ačkoli tyto tyče poskytují větší pevnost, jsou méně odpouštějící, pokud jde o dosažení čistého, vysoce kvalitního svaru při nesprávných ampérech a u špinavých (zrezivělých, lakovaných nebo pozinkovaných) ocelí. Tyto elektrody se nazývají nízkým obsahem vodíku kvůli každému pokusu o snížení obsahu vodíku. Tyto elektrody musí být skladovány v troubě s teplotou mezi 250 oF a 300 oF. Tato teplota je nad bodem varu vody 212 oF na úrovni hladiny moře. Tato teplota zabraňuje hromadění vlhkosti (rosy) (H2O) ve vzduchu v toku.
- Niklové, Castalloy, Ni-Rod elektrody. Jedná se o speciální tyče vyrobené pro svařování litiny, tvárné nebo kujné litiny, které mají větší výtěžnost, což umožňuje roztažení a smrštění svařovaného železného materiálu.
- Odlišné kovové tyče. Tyto tyče jsou vyrobeny ze speciální slitiny a poskytují lepší výsledky při svařování temperovaných, kalených nebo legovaných ocelí.
- Hliníkové tyče. Jedná se o novější technologii, která umožňuje obloukové svařování hliníku konvenční svářečkou, namísto použití speciální svářečky pro podávání drátu chráněného plynem jako svařovací stroj MIG (kov, inertní plyn) nebo TIG (wolfram, inertní plyn), často označovaný jako jako heliarcové svařování, protože helium byl plyn používaný k ochraně obloukového plamene při svařování. Oficiální názvy vytvořené American Welding Society (AWS) pro toto obloukové svařování jsou Shielded Metal Arc Welding (stick), Gas Tungsten Arc Welding (tig) and Gas Metal Arc Welding (mig).
- Velikosti elektrod. Elektrody se dodávají v různých velikostech, měřeno průměrem kovového středu každé tyče. U tyčí z měkké oceli je průměr průměru ¹⁄₁₆ palce (0,2 cm) až ³⁄₈ je k dispozici 1,0 cm a použitá velikost je dána proudem svářeče a tloušťkou svařovaného materiálu. Každý prut má nejlepší výkon v daném rozsahu proudu. Výběr správného rozsahu proudu pro danou velikost tyče bude záviset na základním materiálu a požadovaném průniku, takže konkrétní proud bude pokryt pouze pro svařování popsané dále v tomto článku.
Bezpečnostní vybavení. Důležitou součástí bezpečného svařování je mít a vědět, jak používat správné bezpečnostní vybavení pro danou práci. Zde jsou některé typické položky, které jsou nutné pro bezpečné svařování.
- Svařovací štít (digestoř). Toto je maska, která se používá k ochraně osoby svařující před jasným zábleskem oblouku a před jiskrami vrhanými během svařování. Standardní čočky pro obloukové svařování jsou zabarveny velmi tmavě, protože expozice obloukovému blesku může způsobit popáleniny záblesku na sítnici oka. Minimum pro obloukové svařování je tma 10. Kdysi se upřednostňovaly svářečské kukly se sklopným objektivem, protože tmavou čočku lze zvednout a oddělená čočka z čirého skla chrání svářeče před kousky strusky, zatímco je svar štípaný. Novější samostmívací svářečské štíty jsou nejžádanějším svařovacím štítem, který se nyní prodává. Tyto čočky svařovacího štítu jsou velmi světlé barvy pro broušení a řezání hořákem. Po zasažení oblouku se automaticky samostmívací čočka změní na přednastavený odstín č. 10. Ještě novější na trhu jsou automatické samozatmívací čočky s proměnným odstínem.
- Svářečské rukavice. Jedná se o speciální izolované rukavice z kůže, které sahají asi 15,2 cm nad zápěstí a chrání ruce a spodní paže svářeče (osoba svařující). Poskytují také omezenou ochranu před náhodným šokem, pokud osoba, která svařuje, přijde do kontaktu s elektrodou omylem.
- Svařování kůží. Jedná se o zástěru podobnou koženou bundu, která pokrývá ramena a hrudník svářeče a používá se při práci nad hlavou, kde by jiskry mohly zapálit svářečův oděv nebo způsobit popáleniny.
- Pracovní boty. Osoba svařující by měla nosit alespoň 6 palců (15,2 cm) šněrovací botu, aby se zabránilo popálení nohou jiskrami a žhavou struskou. Tyto boty by měly mít izolační podešev vyrobenou z materiálu, který se snadno neroztává a nehoří.

Krok 2. Naučte se kroky pro vytvoření úspěšného svaru

Svařování je víc než přetahování svařovací tyče přes kus oceli a lepení na jinou. Proces začíná řádným osazením a zajištěním obrobků nebo kovu, který má být svařen, dohromady. U silnějších kusů možná budete chtít zkosit zkosení, aby do drážky mohly být vloženy následné perličky, které ji zcela vyplní pevným svarem. Zde jsou základní kroky pro dokončení jednoduchého svaru.

Udeřte oblouk. Toto je proces vytváření elektrického oblouku mezi elektrodou a obrobkem. Pokud elektroda jednoduše nechá proud procházet přímo do uzemněného obrobku, nebude produkováno dostatečné množství tepla k roztavení a sloučení kovu dohromady.
Přesuňte oblouk a vytvořte korálek. Patka je kov z tavicí elektrody proudící společně s roztaveným kovem ze základního kovu k vyplnění prostoru mezi kusy spojenými svařováním.
Vytvarujte svarovou housenku. Toho se dosáhne tak, že se oblouk proplétá tam a zpět napříč svařovací dráhou, a to buď cik cak, nebo podle obrázku 8, aby se kov rozprostřel na šířku, kterou chcete mít hotový svar.
Mezi průchody svar odštípněte a vykartáčujte. Pokaždé, když dokončíte průchod nebo zakopnete z jednoho konce na druhý svar, musíte z povrchu svarové housenky odstranit strusku nebo materiál taveniny elektrody, aby svar vyplňoval pouze čistý roztavený kov při následném průchodu.

Krok 3. Shromážděte nástroje a materiály, které budete potřebovat k zahájení svařování

To znamená svařovací stroj, elektrody, kabely a svorky a svařovaný kov.

Krok 4. Vytvořte bezpečný pracovní prostor, nejlépe se stolem vyrobeným z oceli nebo jiného nehořlavého materiálu

Pro praxi alespoň pár kusů měkké oceli ³⁄₁₆ bude fungovat 0,5 cm (0,5 palce).

Krok 5. Připravte kov ke svařování

Pokud se kov skládá ze dvou kusů, které mají být spojeny v procesu svařování, bude možná nutné je připravit nebo svařit přípravkem broušením zkosené hrany na stranách, které mají být spojeny. To umožňuje dostatečnou penetraci svarového oblouku k roztavení obou stran do roztaveného stavu, takže se výplňový kov spojí tloušťkou průřezu kovu. Přinejmenším byste měli odstranit veškerou barvu, mastnotu, rzi nebo jiné nečistoty, abyste při svařování pracovali s čistou zásobou roztaveného kovu.

Krok 6. V případě potřeby připevněte svorky, které drží kovové kusy pohromadě

Kleště s blokovacím typem, svorky „C“, svěrák nebo pružinové zavaděče obvykle fungují. U speciálních projektů možná zjistíte, že budete muset přizpůsobit různé techniky k zajištění obrobků, dokud nebudou spojeny.

Krok 7. Připojte zemnicí svorku k většímu kusu svařovaného materiálu

Zajistěte čisté místo, aby elektrický obvod mohl být dokončen s minimálním odporem v místě uzemnění. Opět platí, že rez nebo barva bude zasahovat do uzemnění obrobku, což ztěžuje vytvoření oblouku při zahájení svařování.

Krok 8. Vyberte správný prut a rozsah proudu pro práci, kterou se pokoušíte

Jako příklad, ¹⁄₄ palcovou (0,6 cm) ocelovou desku lze efektivně svařit pomocí E6011, ¹⁄₈ 0,3 cm (0,3 cm) elektroda, mezi 80-100 ampéry. Umístěte elektrodu do držáku elektrody (dále jen žihadlo) a ujistěte se, že vodivý materiál svěrky je na čistém kovu na konci elektrody.

Krok 9. Zapněte svářečku

Z transformátoru byste měli slyšet hukot. Zvuk běžícího chladicího ventilátoru může, ale nemusí být slyšet. Některé ventilátory svařovacích strojů pracují pouze tehdy, když stroj vyžaduje chlazení. Pokud tak neučiníte, možná budete muset zkontrolovat obvod, který dodává energii, a jističe v krabici panelu. Svařovací stroje vyžadují k provozu značné množství energie, často speciální obvod dimenzovaný na 60 ampérů nebo více na 240 voltů.

Krok 10. Držte žihadlo ve své dominantní ruce za izolovanou rukojeť tak, aby tyč byla v takové poloze, aby úder její špičkou o desku, kterou svařujete, byl co nejpřirozenější pohyb

Držte svářečský štít dostatečně vysoko, abyste viděli, jak pohybovat elektrodou v rozmezí několika palců od obrobku, připraven sklopit dolů a chránit tak vaše oči. Možná budete chtít před zapnutím napájení procvičit poklepávání elektrody o svarový kov, abyste získali pocit, ale nikdy nezasahujte do elektrického oblouku, aniž byste si chránili oči.

Krok 11. Vyberte bod, kde chcete zahájit svařování

Umístěte špičku tyče blízko k ní a poté spusťte svařovací kryt na místo. Chcete -li dokončit elektrický obvod, poklepejte špičkou elektrody proti kovu, poté ji okamžitě trochu zatáhněte a vytvořte elektrický oblouk mezi špičkou elektrody a svařovaným kovem. Další způsob, jak udeřit do oblouku, je jako trefit zápalku. Tato oblouková mezera neboli vzdušný prostor vytváří v elektrickém obvodu velký odpor, což je to, co vytváří obloukový plamen nebo plazmu a teplo potřebné ke zkapalnění elektrody a kovu přiléhajícího k oblasti svaru.

Krok 12. Udeřte elektrodou o povrch kovu a mírně zatáhněte, když uvidíte elektrický oblouk

To vyžaduje hodně praxe, protože různé průměry elektrod a svařovací proud vyžadují jinou mezeru mezi špičkou elektrody a obrobku, ale pokud dokážete mezeru udržet stabilní, od elektrody k elektrodě dojde k nepřetržitému elektrickému oblouku obrobek. Mezera oblouku by obvykle neměla být větší než průměr elektrody. Procvičte ustálení oblouku přidržením elektrody asi 1/8 až 3/16 palce od obrobku a poté se začněte pohybovat po dráze, kterou chcete svařit. Při pohybu elektrodou se kov roztaví, naplní kaluž roztaveného kovu a vytvoří svar.

Krok 13. Cvičte cestování po dráze svaru s elektrodou, dokud nebudete schopni udržovat konzistentní oblouk, pohybující se konzistentní rychlostí a v souladu s cestou, kterou chcete svařovat

Když zvládnete ovládání oblouku, začnete cvičit pokládku nebo budování svarové housenky. Toto je nános kovu, který spojuje dva kusy, které svařujete dohromady. Technika, kterou použijete pro pokládku patky, bude záviset na šířce mezery (pokud existuje), kterou vyplňujete, a na hloubce, kterou má svarová housenka proniknout. Čím pomaleji pohybujete elektrodou, tím hlouběji se svar dostane do kovových obrobků a pro vytvoření široké cesty platí, že čím více klikatíte nebo pletete špičku elektrody, tím širší perličku položíte.

Krok 14. Udržujte oblouk vytvořený, když se pohybujete podél svaru, který děláte

Pokud se elektroda uzemní na kov a zasekne se, trhnutím žihadla odlomte tyč od svěrky nebo svarového kovu. Pokud dojde ke ztrátě oblouku, protože posunete elektrodu příliš daleko od povrchu kovu, zastavte proces a očistěte strusku od místa, kde svařujete, takže když znovu zapálíte oblouk a budete pokračovat, v oblasti svaru nebude struska abyste kontaminovali nový svar, který začínáte z místa, kde došlo ke ztrátě nebo zlomení oblouku. Na stávající strusku nikdy nepokládejte nový korálek, protože tento materiál se roztaví v obloukové plazmě a probublá novou vrstvou kovu, kterou pokládáte, což má za následek slabý a špinavý svar.

Krok 15. Procvičte si pohyb elektrody zametacím pohybem, abyste vytvořili širší kuličku

To vám umožní zaplnit více svarů v jednom průchodu a zanechat čistší a zdravější svar. Elektroda se pohybuje v bočním pohybu, jak je tažena podél svarové dráhy, a to buď klikatým, zakřiveným nebo osmičkovým pohybem.

Krok 16. Upravte výstupní proud svářečky tak, aby vyhovoval svařovanému materiálu a požadovanému průniku oblouku

Pokud zjistíte, že hotová svarová housenka je bez důlků, s hlubokými krátery na okrajích housenky nebo se sousední kov jednoduše roztaví nebo spálí, snižte postupně proud, dokud se stav neopraví. Pokud máte naopak potíže s úderem nebo udržováním oblouku, možná budete muset zvýšit proud.

Krok 17. Vyčistěte hotový svar

Po dokončení svařování možná budete chtít strusku odstranit a svar vyčistit, ať už se barva lépe spojí, nebo jednoduše z kosmetických důvodů. Odřízněte strusku a drátěný kartáč svarem odstraňte veškerý cizí materiál a zbývající strusku. Pokud musí být povrch rovný, aby umožnil montáž dílu, který jste svařili, na jiný kus, použijte úhlovou brusku k odstranění horní nebo vysoké části patky. Čistý svar, zvláště po broušení naplocho, lze snadněji zkontrolovat, zda se při svařování nevyskytly důlky, louže nebo jiné vady.

Krok 18. Svar natřete vhodným základním nátěrem zabraňujícím korozi, aby byl chráněn před korozí

Čerstvě svařovaný kov bude při vystavení živlům poměrně rychle korodovat, protože skutečný základní kov je vystaven přímému působení vlhkosti.

Tipy

Někteří lidé poslouchají zvuky vytvářené elektrickým obloukem, aby posoudili kvalitu svaru. Praskající a trhavé zvuky mohou znamenat buď nekonzistentní mezeru v oblouku, nebo nesprávný proud.
Při spojování obrobků příliš velkých na to, aby mohly být účinně upnuty, spojte díly k sobě malými svary v intervalech, abyste zabránili posunutí kusů.
Pokud budete svařovat uprostřed dne, zornice očí budou malé a do vašich očí pronikne méně světla. Tím se sníží šance na silné bolesti hlavy v důsledku poškození sítnice způsobeného světlem vyzařovaným z oblouků. Pokud vás z oblouků začne silně bolet hlava, nebojte se, vyhýbejte se slunci a vezměte si aspirin, abyste bolest zvládli a za 2 až 3 dny se uzdraví.
Pokud uprostřed dne svaříte na slunci, kov se zahřeje a bude snazší začít a pokračovat ve svarech. Můžete také použít menší proud a udělat jemnější práci, pokud je kov teplý od slunce.

Varování

Zkontrolujte kabely a připojení často, abyste snížili možnost náhodného úrazu elektrickým proudem.
Kov zůstává horký ještě dlouhou dobu po dokončení svaru, proto držte domácí zvířata a děti mimo pracovní prostor, dokud všechny materiály nevychladnou.
Chraňte se před popáleninami přikrytím pokožky rukavicemi, obličejovou maskou a rukávy v závislosti na oblasti, kterou pokrýváte. Při svařování nikdy nesvařujte bez ochranné přilby.
Jasné světlo z elektrického oblouku může způsobit popáleniny podobné spálení sluncem, proto noste košile s dlouhým rukávem a dlouhé kalhoty, abyste omezili expozici.
Konkrétní varování a bezpečnostní opatření najdete v níže uvedeném odkazu.
Vyvarujte se vdechování par z procesu svařování. To platí zejména pro pozinkované nebo pokovené kovy a kovy, které byly natřeny základními nátěry na oxidy kovů. Kov v plicích může způsobit rakovinu.
Obloukové svařovací stroje využívají elektrický proud o vysokém proudu, který je extrémně nebezpečný, takže s kabely a žihadlem zacházejte opatrně. Nikdy nesvařujte za mokra nebo na mokrém materiálu bez řádného školení.
Než udeříte oblouk, vždy si dejte filtr před oči!