wikiHow je wiki, což znamená, že mnoho našich článků je napsáno více autory. Při vytváření tohoto článku pracovalo 22 lidí na jeho úpravách a vylepšení, včetně anonymních.
Počet zobrazení tohoto článku: 10 304.
Obloukové svařování kovů v ochranné atmosféře je proces spojování dvou kovových částí pomocí elektrod. Potažená elektroda se taví v elektrickém oblouku a stává se tavenou částí svařovaných dílů. V tomto článku bude popsáno použití svařovacích elektrod potažených struskou a jednoduchého transformátorového svařovacího stroje.
- Svařovací stroj. Termín používaný k popisu stroje, který převádí 120-240V AC elektrický proud na 40-70V AC svařovací napětí nebo na rozsah DC napětí. Svařovací stroj se zpravidla skládá z masivního transformátoru, regulátoru napětí, chladicího ventilátoru a spínače svařovacího proudu. Termín “svářeč” se vztahuje na osobu, která provádí proces svařování. Ovládání svařovacího stroje jeho svářečem.
- Svařovací dráty. Jsou to izolované měděné vodiče, které vedou nízkonapěťový vysokoampérový proud ke svařovaným prvkům.
- Držák elektrody (stinger) je zařízení na konci svařovacího drátu, které drží elektrodu použitou k provedení vlastního svařovacího úkolu.
- Uzemnění a zemnící svorka. Je to drát, který začíná nebo končí elektrický obvod, a přesněji svorka, která je připevněna ke svaru, aby umožnila průchod elektřiny svařovaným kovem.
- Síla proudu nebo ampéry. Elektrický termín používaný k popisu elektrického proudu přiváděného do elektrody.
- Střídavý proud obrácené polarity. Jedná se o speciální konfiguraci používanou při obloukovém/elektrodovém systému svařování, která nabízí větší provozní flexibilitu, zejména při svařování nad hlavou. Používá se také při svařování určitých slitin, které nelze snadno zpracovat střídavým napětím. Takový svařovací stroj má usměrňovač proudu nebo proud dodávaný generátorem. Je výrazně dražší než běžná AC svářečka.
- Elektrody. Existuje mnoho specializovaných svařovacích elektrod používaných pro specifické slitiny a typy kovů, jako je litina nebo temperovaná litina, nerezová nebo legovaná ocel, hliník, kalená nebo vysoce uhlíková ocel. Typická elektroda se skládá z tenké tyče ve středu potažené speciálním povlakem (tavidlo), které hoří, když se vytváří oblouk, spotřebovává kyslík a produkuje oxid uhličitý v oblasti svaru, aby se zabránilo oxidaci složky základní slitiny nebo spalování v plameni oblouku. Některé běžné elektrody a jejich aplikace jsou uvedeny níže:
- Elektrody E6011 – elektroda z měkké oceli s povlakem z celulózových vláken. První dvě čísla v identifikaci elektrody jsou pevnost v tahu, měřená v librách na čtvereční palec, násobená 1000. Pro tuto elektrodu by toto číslo bylo 60 000 psi.
- Elektrody E6010 jsou elektrody s obrácenou polaritou, běžně používané pro svařování parních a vodních potrubí. Jsou zvláště užitečné pro svařování nad hlavou, protože roztavený kov si udržuje svou polohu, zatímco je vtahován do lázně roztaveného kovu stejnosměrným proudem z elektrody do obrobku.
- K dispozici je řada dalších elektrod E60XX, ale protože elektrody E6011 jsou považovány za standardní a E6010 je pro svařování s obrácenou polaritou, nebudou se jim v tomto článku podrobně věnovat.
- Elektrody E7018 jsou ocelové elektrody potažené nízkým tokem vodíku s pevností v tahu 70 000 psi. Často se používají při výrobě kovů ve stavebnictví a také v jiných aplikacích, kde je vyžadováno silné plnivo a zvýšená pevnost svaru. Všimněte si, že navzdory vysoké pevnosti, kterou tyto elektrodové tyče poskytují, jsou méně shovívavé, pokud jde o vytváření čistých, vysoce kvalitních svarů na špinavé (korodované, lakované nebo pozinkované) oceli. Tyto elektrody musí být zpracovány v peci při teplotě 120 – 150ºС. Tato teplota je nad bodem varu vody při 100ºC na hladině moře a zabraňuje hromadění vlhkosti ve vzduchu v toku.
- Niklové elektrody, elektrody z litých slitin. Jsou to elektrodové tyče určené pro svařování litiny, tvárné slitiny a temperované litiny a mají poměrně výrazné plastické vlastnosti pro předvídání deformací železného svařovaného materiálu.
- Elektrody pro svařování různých kovů. Jsou vyrobeny ze speciální slitiny a vykazují nejlepší výsledky při svařování kalené nebo legované oceli.
- Hliníkové elektrody. Nejnovější technologie svařování umožňují obloukové svařování hliníku konvenční svářečkou namísto použití speciálního svařovacího stroje v ochranné atmosféře, jako je MIG (kovový inertní plyn) nebo TIG (wolframový inertní plyn). Tato technika je často označována jako „helium obloukové svařování“, protože helium bylo často používáno k odstínění plamene oblouku během svařování. Oficiální názvy vytvořené Americkou svářečskou společností (AWS) pro tento typ svařovacího oblouku jsou obloukové svařování v ochranné atmosféře (SMAW), svařování plynovým wolframovým obloukem (TIG) a svařování plynovým kovovým obloukem (MIG).
- Rozměry elektrod. Elektrody jsou dostupné v široké škále velikostí, měřeno průměrem kovového středu každé elektrody. Elektrodové tyče z měkké oceli jsou k dispozici v řadě průměrů od 15 mm do 1 cm a jejich velikost určuje svářeč na základě proudu a tloušťky svařovaného materiálu. Každá elektroda vykazuje své nejlepší vlastnosti v rámci doporučeného rozsahu proudu. Výběr správného rozsahu proudu pro danou elektrodovou tyč závisí na základním materiálu a požadovaném průvaru, takže požadované hodnoty proudu budou diskutovány pouze pro svařování popsané dále v tomto článku.
- Ochranný štít (helma). Je to maska určená k ochraně svářeče před jasným zábleskem oblouku a jiskrami létajícími kolem během procesu svařování. Standardní ochranná clona má tmavou barvu, protože obloukový výboj může způsobit lehké popálení sítnice. Svářečské štíty s odklápěcím štítem byly kdysi tradičně oblíbené, protože tmavý štít se dal v případě potřeby zvednout a samostatný štít z čirého skla chránil svářeče před částicemi strusky při řezání svaru. Samostmívací svářečské kukly, které je nahradily, jsou tou nejlepší volbou pro svařování a další operace. Tyto ochranné přilby jsou velmi lehké při řezání a broušení plynem, ale když se objeví oblouk, ochranná clona ztmavne na požadovanou úroveň.
- Svářečské rukavice. Jedná se o speciální zateplené kožené rukavice, které končí 15 cm nad zápěstím a chrání ruce a předloktí svářeče. Poskytují také určitou ochranu před náhodným proudem, pokud se svářeč náhodně dostane do kontaktu s elektrodou.
- Svářečské oděvy. Jde o koženou bundu podobnou zástěře, která zakrývá svářečovi ramena a hrudník. Používá se při svařování nad hlavou, kde by jiskry mohly způsobit vznícení oděvu svářeče nebo způsobit popáleniny.
- Pracovní boty. Svářeč musí nosit šněrovací boty vysoké alespoň 15 cm, aby se předešlo popálení nohou jiskrami a žhavou struskou. Tyto boty musí mít zateplenou podrážku vyrobenou z materiálu, který se snadno neroztaví a nespálí.
- Udělejte oblouk. To se týká procesu vytváření elektrického oblouku mezi elektrodou a obrobkem. Pokud elektroda jednoduše umožní průchod proudu přímo do uzemněného obrobku, vytvořená teplota nebude dostatečná k roztavení a následnému roztavení kovů dohromady.
- Pohybem oblouku vytvoříte svarovou housenku, popř korálek. Kulička – kov z tavící se elektrody, který se taví spolu s odlévaným kovem z hlavní složky slitiny, aby vyplnil prostor mezi díly spojovanými při svařování.
- Vytvarujte svarovou housenku. To se provádí pohybem oblouku tam a zpět po dráze svaru ve vzoru cik cak nebo podle obrázku 8 tak, aby se kov rozprostřel na požadovanou šířku.
- Vyčistěte svar mezi průchody. Pokaždé, když dokončíte průchod z jednoho konce svaru na druhý, musíte odstranit strusku nebo roztavené elektrodové tavidlo z povrchu “perličky”, takže při dalším průchodu bude mít svar pouze čistý litý kov.
Shromážděte nástroje a materiály potřebné pro svařování. Tento seznam zahrnuje svařovací stroj, elektrody, kabely, svorky a kov, který má být svařován.
Zajistěte si bezpečný pracovní prostor, nejlépe stolem z oceli nebo jiného nehořlavého materiálu. K procvičení budete potřebovat několik kusů měkké oceli o tloušťce alespoň 0,5 cm.
Připravte kov pro svařování. Pokud je kov rozdělen na dva kusy, které je třeba spojit v procesu svařování, možná budete muset provést nějakou přípravnou práci obroušením zkosené hrany na stranách, které je třeba spojit. To zajišťuje dostatečnou penetraci svařovacího oblouku pro uvedení obou stran do roztaveného stavu a umožnění pronikání pojivového kovu skrz spodní tloušťku svaru. V každém případě musíte odstranit veškerou barvu, mastnotu, rez nebo jiné nečistoty, abyste zajistili, že budete pracovat s čistým litým kovem.
V případě potřeby použijte k zajištění kovových částí svorky. Dobře zde fungují uchopovací kleště, svorky, svěráky nebo pružinové svorky. Ve zvláštních případech můžete najít a přizpůsobit jakékoli jiné způsoby upevnění obrobků.
Připojte zemnící svorku k větší svařované části. Ujistěte se, že je zde volný prostor, aby bylo možné elektrický obvod doplnit s minimálním odporem v oblasti uzemnění. Opět platí, že rez nebo barva zabrání uzemnění obrobku a zabrání vytvoření oblouku při zahájení svařování.
Vyberte správnou elektrodu a rozsah proudu pro zamýšlenou práci. Například ocelový plech o tloušťce 0.6 cm lze svařit pomocí elektrody E6011 o tloušťce 0.3 cm v rozsahu 80-100 ampérů. Umístěte elektrodu do držáku elektrody a ujistěte se, že vodivý materiál svorky je na čistém kovu na konci elektrody.
Zapněte svářečku. Měli byste slyšet bzučení z transformátoru. Nemusí být slyšet žádný zvuk běžícího ventilátoru. Některé ventilátory svařovacího stroje se zapínají pouze tehdy, když stroj vyžaduje chlazení. Pokud neslyšíte žádné zvuky, je třeba zkontrolovat síť napájecího zdroje a polohu přepínačů napájení v ovládacím panelu. Svařovací stroje vyžadují značné množství elektřiny, často 60 ampérů nebo více než 240 voltů.
Držte špičku v dominantní ruce za izolovanou rukojeť tak, aby dotykový pohyb špičky elektrody s povrchem při svařování byl co nejpřirozenější. Držte svářečský štít dostatečně vysoko, abyste viděli pohyb elektrody v okruhu několika palců od obrobku, buďte připraveni sklopit štít dolů, abyste si chránili oči. Před zapnutím napájení si můžete natrénovat pohyb elektrody po kovu, abyste si ji „ohmatali“. Nikdy nezapalujte elektrický oblouk, aniž byste si předtím chránili oči..
Vyberte místo pro zahájení svařování. Umístěte špičku tyče vedle ní a poté spusťte kryt na místo. Musíte udeřit špičkou elektrody o kov, abyste dokončili elektrický obvod, poté se okamžitě mírně potáhněte zpět, abyste vytvořili elektrický oblouk mezi špičkou elektrody a svařovaným kovem. Dalším způsobem, jak vytvořit oblouk, je zapálit zápalku. Tato oblouková mezera neboli vzduchový prostor vytváří značný odpor v elektrickém obvodu, který vytváří obloukový plamen nebo plazmu spolu s vysokou teplotou potřebnou k roztavení elektrody a kovu v blízkosti svarové oblasti.
Dotkněte se elektrody kovového povrchu, chvíli ji držte a uvolněte ji, když se elektrický oblouk odhalí. Tento krok vyžaduje mnoho zkušeností, protože různé průměry elektrod a svařovací proudy vyžadují různé mezery mezi hrotem elektrody a obrobkem, ale pokud dokážete mezeru udržet stabilní, určitě se objeví nepřetržitý elektrický oblouk. Mezera oblouku by zpravidla neměla přesáhnout průměr elektrody. Procvičte si stabilizaci oblouku a držte elektrodu 0.2 – 1 cm od obrobku, poté začněte sledovat dráhu svařování. Jak pohybujete elektrodou, kov se roztaví, naplní svarovou lázeň a způsobí svařovací proces.
Cvičte po dráze svařování elektrodou, dokud nebudete schopni udržet konstantní oblouk pohybující se konstantní rychlostí a v souladu s dráhou, kterou chcete svařovat. Jakmile si osvojíte ovládání oblouku, začněte procvičovat vytváření svarové housenky. Jedná se o nanesenou vrstvu kovu, která je připevněna k oběma obrobkům a zajišťuje samotné svařování. Technika, kterou použijete k umístění housenky, bude záviset na šířce mezery, která má být vyplněna (pokud existuje), a na hloubce, kterou chcete, aby svarová housenka pronikla. Čím pomaleji pohybujete elektrodou, tím hlouběji bude svar zasahovat do kovové konstrukce. Aby byla cesta široká, čím více budete kličkovat nebo švihat špičkou elektrody, tím širší bude korálek.
Během svařování neztrácejte kontrolu nad obloukem. Pokud je elektroda připevněna ke kovovému povrchu, zatáhněte za špičku, abyste ji uvolnili ze svorky nebo z kovu. Pokud se oblouk ztratí příliš velkým pohybem od kovového povrchu, zastavte proces a odstraňte strusku z této oblasti svaru, aby po opětovném zapálení oblouku mohl pokračovat na povrchu bez strusky. Nikdy nepokládejte novou housenku na stávající strusku, protože tento materiál se roztaví v plazmě oblouku a probublá novou vrstvou kovu, což bude mít za následek slabý a špinavý svar.
Procvičte si pohyb elektrodou širokými pohyby, abyste vytvořili větší kuličku. To vám umožní vyplnit více svaru v jediném průchodu a přitom zanechat čistší a důkladnější svar. Elektroda se pohybuje po svařovací dráze v příčných nebo klikatých pohybech nebo ve vzoru osmičky.
Upravte proud svářečky tak, aby vyhovoval potřebám materiálu a zajistil požadovaný průnik oblouku. Pokud zjistíte, že hotová svarová housenka má četné vady nebo je sousední kov jednoduše roztavený nebo spálený, postupně snižujte proud, dokud nebude problém odstraněn. Na druhou stranu, pokud máte potíže se získáním nebo udržením oblouku, možná budete muset zvýšit proud.
Hotový svar očistěte. Po dokončení procesu svařování odstraňte strusku a očistěte svar, buď aby barva lépe přilnula, nebo jednoduše z kosmetických důvodů. Odstraňte strusku a svar drátěným kartáčem, abyste odstranili veškerý cizí materiál a zbývající strusku. Pokud musí být povrch rovný, aby do sebe dva dříve svařené kusy dokonale zapadly, použijte úhlovou brusku a odstraňte vršek nebo výstupek „perličky“. Čistý svar, zvláště po pečlivém broušení, se snadněji kontroluje, zda neobsahuje důlky a jiné vady svaru.
Preventivně naneste na svar vhodný antikorozní nátěr. Nově pájený kov může být napaden korozí mnohem rychleji, protože ve skutečnosti je hlavní složka slitiny vystavena přímo vlhkosti.
Úspěšné svařování závisí na správné přípravě pracoviště a dodržování technik vedení elektrod. Pro začátečníky je hlavním problémem lepení kovu na tyč a propalování tenkého materiálu. Hlavní chyby jsou spojeny s nesprávnou rychlostí a trajektorií elektrody a nesprávným úhlem sklonu. Podívejme se blíže na nuance týkající se technických aspektů při práci se svařovacím strojem.
ContentsMateriály potřebné pro práci
K provedení práce budete potřebovat správně nakonfigurovaný svařovací stroj. Je také nutné mít elektrodu, která odpovídá charakteristikám zpracovávaného kovu. Jedná se o prvek, který dodává proud do svařovaného výrobku. Jedná se o tyč se speciálním povlakem, který zajišťuje stabilní hoření oblouku, zabraňuje oxidaci roztaveného kovu a vstupu cizích složek do svarové lázně.
Práce se provádí v ochranném oděvu, použití roušky je povinné. Chcete-li odstranit strusku (vedlejší produkt svařování), musíte si připravit drátěný kartáč a kladivo.
Příprava na elektrické svářečské práce
Před zahájením práce by měl být kovový povrch očištěn. Svařovaný výrobek musí být zbaven nečistot a cizích látek. Stopy oleje, rzi, barvy mohou způsobit tvorbu pórů a narušit rovnoměrnost švu. Čištění kovů se provádí kartáčem nebo hadrem namočeným v rozpouštědle. K odstranění odolných skvrn můžete použít ošetření plynovým hořákem. Po přípravě svařovacího produktu byste měli stroj nastavit:
- Nastavte úroveň proudu na hodnotu asi 30 A na 1 mm průměru elektrody. Například 3 mm tyč bude vyžadovat 80 až 90 A.
- Vyberte režim svařování a určete polaritu, pokud práce používá DC invertor. Aby nedošlo ke spálení kovu, doporučuje se aplikovat mínus na obrobek a plus na elektrodu.
Po přípravě vybavení a materiálů můžete začít pracovat a věnovat zvláštní pozornost prvnímu centimetru švu. Na správném zahájení závisí celý další proces svařování.
Zahájení svařování – doporučení
Aby bylo možné správně zahájit svařování prvního centimetru švu, je nutné prodloužit oblouk, když se elektroda rozsvítí. Tím zabráníte přilepení tyče ke kovu. Algoritmus akcí:
- Když se objeví první jiskry, zvětšete mezeru mezi špičkou elektrody a kovem.
- Pomocí hořáku s prodlouženým obloukem začněte zahřívat okraje kovu. S tímto začátkem práce se tyč rovnoměrně zahřeje a oblouk se stane stabilní. Vznikne tak silný tlak, který odfoukne strusku z pracovní plochy.
- Sledujte tvorbu jednotného můstku roztaveného kovu.
- Když se vytvoří svarová lázeň, hladce spusťte špičku tyče směrem ke kovu.
Při provádění posledního kroku je svařovací oblouk krátký, zmenšený na 3-5 mm. Pokud je práce zahájena správně, bude další proces svařování probíhat hladce.
Základní pravidla práce
Pro zapálení oblouku se svařovací elektrody drží v pravém úhlu, postupně se naklánějí asi o 15 stupňů. Vzdálenost od povrchu by měla být 1-2 mm. Pro získání vysoce kvalitního spojení mezi produkty se délka oblouku volí s ohledem na tloušťku kovu a průměr tyče. Při změně indikátoru se mění hloubka průniku a šířka švu. Základní pravidla elektrického svařování:
- aby se zabránilo šíření kovu, měla by být zachována rovnoměrná rychlost pohybu elektrody;
- Nepoužívejte mokré tyče ani výrobky s poškozenou celistvostí povlaku (to ovlivní kvalitu švu);
- pohyby během svařování by měly být lehké a hladké s malou amplitudou;
- stabilní úhel sklonu umožňuje získat trvalé spojení obrobků a šev se zvýšenou hustotou (při svařování pevných spojů a trubek se sklon mění);
- Při dokončení průchodu ve svarové lázni by měl být hrot elektrody zvednut, aby se zabránilo tvorbě kráterů.
Když je tyč umístěna v pravém úhlu k povrchu, svarová lázeň se rychle roztaví. Tekutý kov vyplňuje všechny dutiny. Pokud je nutné snížit zahřívání desky, je šev vytvořen pod úhlem. Při nastavování náklonu se mění přenos tepla a rychlost svařování. Při velmi ostrém úhlu se materiál nezahřívá, vzniká úzká svarová lázeň a vysoký šev s neprovařenými okraji.
Správný úhel sklonu
Sklon elektrody závisí na umístění obrobků a tloušťce kovu. Pokud je úhel zvolen správně, struska má čas projít za tyč a pokrýt chladící roztavený kov. Elektrodu můžete pohybovat v různých úhlech:
- Kolmý. Pro začátečníka může být obtížné držet svářečku neustále v pravém úhlu. Tento typ práce vyžaduje dovednosti a zkušenosti. Častěji se tato metoda používá, když není možné naklonit elektrodu v těžko přístupných spojích. Metoda umožňuje dosáhnout malého průniku obrobků.
- Úhel dopředu (elektroda směřuje od vás). Sklon je v tomto případě od 30 do 60 stupňů. Vzniklá struska spolehlivě pokryje svarovou lázeň. Malé množství vedlejšího produktu vstupuje dopředu, ale je vytlačováno roztaveným kovem do stran. Pokud se tvoří nadměrné množství strusky, úhel sklonu se zmenšuje. V opačném případě vedlejší produkt zaplaví lázeň a zhasne oblouk.
- Nakloněn dozadu (tyč se posune směrem k vám). Elektroda je umístěna jako v předchozí verzi, ale nakloněna v opačném směru. V tomto případě je roztavená struska umístěná za lázní okamžitě vytlačena. Tato metoda snižuje pravděpodobnost vzniku trhlin a defektů ve švu.
Při svařování pod úhlem dopředu se získá menší hloubka průniku kovu a širší šev. Metoda se používá při práci s vertikálními obrobky, tenkým materiálem při spojování s mezerou. Při pohybu elektrody k sobě nastává opačná situace – obrobky se taví hlouběji a spoj má minimální tloušťku. Metoda je vhodná pro spojování tlustého kovu i tenkých výrobků bez mezer.
Způsoby vedení elektrody
Svařovací elektrodu můžete pohybovat nejen pod různými úhly, ale také změnou trajektorie. Pomocí různých technik je možné kompenzovat chyby, které vznikají při nastavování úhlu tyče. Hlavní metody řízení lze rozdělit do 3 skupin:
- Kruhové, elipsoidní pohyby. Tato trajektorie umožňuje dobře a rovnoměrně zahřát hrany. Často se používá při práci s vertikálními švy na legované oceli.
- Cikcak přerušované čáry. Technika se používá na obrobcích o tloušťce ne větší než 6 mm, pro tupé spoje, ve spodní poloze. Umožňuje rovnoměrný ohřev svarové lázně. Výsledkem je vysoce kvalitní šev i při absenci zkosení na hranách.
- Trojúhelník. Trajektorie tyče se používá u nerotujících spojů potrubí. Tloušťka kovu by neměla přesáhnout 6 mm. Technika zajišťuje svařování kořene švu a ohřev střední části.
Posouvání jádra elektrody lze provádět translačními pohyby. To zajišťuje stabilní délku oblouku a rychlost svařování. Pohyb v přímce umožňuje ovládat úhel sklonu a dobu tavení kovu. Při provádění amplitudových pohybů přes šev pod úhlem 45 stupňů se okraj zahřeje. Tento způsob posunu se používá pro kořenové švy a vícevrstvé spoje. Umožňuje dobře zahřát okraje dílu.
