Jak správně svařovat pomocí elektrického svařování: svařujte kovové trubky a dělejte krásné švy.
Svar je jedním z nejspolehlivějších způsobů spojování dílů. Používá se v průmyslu i v běžném každodenním životě. Každý domácí řemeslník čas od času používá svařování. Je dobré, když umí sám vařit, ale často se musí obracet na odborníky. Ale svařování je docela možné se naučit. Měli byste začít tím nejjednodušším: elektrické svařování pro začátečníky je především naučit se dělat různé švy. Složitější práce lze provádět až po získání zkušeností. Podívejme se na základy technologie a některé triky procesu svařování.
Kde začít – přípravná fáze
Nejprve je třeba připravit vybavení. Určitě budete potřebovat svářečku, sadu elektrod, kladivo na srážení strusky a kartáč. Průměr elektrody se volí v závislosti na tloušťce plechu. Nezapomínejte na ochranu. Připravíme si svářečskou masku se speciálním světelným filtrem, silné oblečení s dlouhým rukávem a rukavice, nejlépe semišové. Dále budete potřebovat svařovací usměrňovač, transformátor nebo invertor – zařízení přeměňující střídavý proud na stejnosměrný proud nezbytný pro svařování. Před prací si musíte připravit ochranné pomůcky, které zahrnují speciální masku se světelným filtrem, semišové rukavice a dlouhé rukávy a také potřebné nářadí
Technologie procesu svařování Svařování je vysokoteplotní proces. K jeho provedení se vytvoří elektrický oblouk, který se přidrží od elektrody ke svařovanému obrobku. Pod jeho vlivem se základní materiál a kovová tyč elektrody roztaví. Jak říkají odborníci, vzniká svarová lázeň, ve které se mísí základní a elektrodové kovy. Velikost výsledného bazénu přímo závisí na zvoleném svařovacím režimu, prostorové poloze, rychlosti pohybu oblouku, tvaru a velikosti hrany atd. V průměru je jeho šířka 8-15 mm, délka 10-30 mm a hloubka – asi 6 mm. Povlak elektrody, tzv. povlak, tvoří při roztavení speciální plynovou zónu v oblasti oblouku a nad lázní. Vytlačuje veškerý vzduch z oblasti svařování a zabraňuje reakci roztaveného kovu s kyslíkem. Navíc obsahuje páry jak základních, tak elektrodových kovů. Na povrchu svaru se tvoří struska, která také zabraňuje interakci taveniny se vzduchem, což negativně ovlivňuje kvalitu svařování. Po postupném odstranění elektrického oblouku začne kov krystalizovat a vytvoří se šev, který spojuje svařované díly. Na ní je ochranná vrstva strusky, která je následně odstraněna. Během procesu svařování se povlak elektrody roztaví a vytvoří speciální plynovou zónu. Uvnitř se mísí základní kov a elektroda Základy svařování elektrickým obloukem V doporučeních, jak správně svařovat elektrickým svařováním, je věnována zvláštní pozornost začátku procesu. Své první svářečské zkušenosti je nejlepší získat pod vedením specialisty, který dokáže opravit případné chyby a poskytnout užitečné rady. Měli byste začít pracovat bezpečným upevněním součásti. Z důvodu požární bezpečnosti musíte blízko sebe umístit kbelík s vodou. Ze stejného důvodu byste neměli provádět svářečské práce na dřevěné podložce a být neopatrní i s velmi malými zbytky použité elektrody. „Uzemňovací“ svorku bezpečně upevníme. Zkontrolujeme, zda je kabel izolován a úhledně zastrčen do speciálního držáku. Na svářečce nastavíme vypočtenou hodnotu aktuálního výkonu, která by měla odpovídat zvolenému průměru elektrody. Zapálíme oblouk. K tomu nainstalujeme elektrodu pod úhlem asi 60° vzhledem k výrobku. Pomalu s ním pohybujte po povrchu. Měly by se objevit jiskry, nyní se elektrodou dotkneme kovu a zvedneme ji do výšky ne více než 5 mm. Pokud byla operace provedena správně, oblouk se rozsvítí. Pětimilimetrová mezera musí být zachována po celou dobu svařování. Je třeba vzít v úvahu, že při správném svařování kovu pomocí elektrického svařování elektroda postupně vyhoří, takže ji neustále mírně přibližujeme ke kovu. Elektroda by se měla pohybovat pomalu, pokud se náhle zasekne, budete ji muset mírně vychýlit do strany. Pokud se oblouk nezapálí, může být nutné zvýšit proud. Poté, co můžete oblouk bez problémů zapálit a udržovat, je čas přejít k natavování korálku. Zapálíme oblouk, pomalu a plynule pohybujeme elektrodou vodorovně a provádíme s ní mírné oscilační pohyby. V tomto případě se zdá, že roztavený kov je „shrabaný“ do samého středu oblouku.
Pokud během procesu svařování dílů elektroda téměř úplně vyhořela a šev ještě nebyl dokončen, dočasně zastavíme práci. Použitý prvek vyměníme za nový, odstraníme strusku a pokračujeme v práci. Ve vzdálenosti asi 12 mm od prohlubně vytvořené na konci švu, které se také říká kráter, zapálíme oblouk. Elektrodu přivedeme do vybrání tak, aby se z kovu staré a nově instalované elektrody vytvořila slitina, po které pokračuje svařování švu. Během procesu svařování elektroda vykonává určité pohyby, zejména translační, podélné a příčné. Z jejich kombinací jsou vyrobeny různé typy švů, ty nejběžnější jsou znázorněny na diagramu Dráhu oblouku během procesu svařování dílů lze provést ve třech směrech: Translační. Zahrnuje pohyb oblouku podél osy elektrody. Díky tomu je poměrně snadné udržovat stabilní délku oblouku. Podélný. Tvoří závitový svařovací váleček, jehož výška závisí na rychlosti pohybu elektrody a její tloušťce. Jedná se o pravidelný šev, ale velmi tenký. Pro jeho zajištění se v procesu pohybu elektrody podél svarového švu provádějí také příčné pohyby. Příčný. Umožňuje získat požadovanou šířku švu. Provádí se kmitavými pohyby. Jejich šířka se volí na základě velikosti a polohy švu, tvaru jeho střihu atd. V praxi se používají všechny tři základní pohyby, které se na sebe nakládají a tvoří určitou trajektorii. Existují klasické možnosti, ale každý mistr má obvykle svůj vlastní rukopis. Hlavní věc je, že během práce jsou okraje spojených prvků dobře spojeny a je získán šev daného tvaru. Vlastnosti svařování potrubí Svařování elektrickým obloukem lze použít k vytvoření vertikálního švu, který je umístěn na straně potrubí, a horizontálního švu podél jeho obvodu. Stejně jako strop a dno, umístěné nad a pod. Kromě toho je druhý z nich považován za nejvhodnější k provedení. Ocelové trubky jsou obvykle svařovány natupo s povinným prostupem všech hran podél výšky stěn. Pro snížení průhybu uvnitř trubky je zvolen úhel sklonu elektrody ne větší než 45° vzhledem k horizontále. Výška švu – 2-3 mm, šířka – 6-8 mm. Při přeplátovaném svařování je výška švu cca 3 mm a šířka 6-8 mm. Než začneme svařovat trubku elektrickým svařováním, provedeme přípravné práce: Důkladně očistěte díl. Pokud jsou konce trubky zdeformované, odřízněte je nebo narovnejte. Očistěte okraje. Čistíme minimálně 10 mm vnějšího a vnitřního povrchu přilehlého k okrajům trubky do kovového lesku. Nyní můžete začít svařovat. Všechny spoje jsou zpracovávány nepřetržitě až do úplného svařování. Rotační a nerotační spoje trubek do šířky stěny 6 mm se provádějí minimálně ve 2 vrstvách. Při šířce stěny 6-12 mm se provádějí tři vrstvy, více než 19 mm – čtyři. Zvláštností svařovacích trubek je to, že každý šev, který je umístěn na spoji, musí být zbaven strusky, po které se vytvoří další. První šev je nejkritičtější. Měl by úplně roztavit všechny hrany a otupení. Zvláště pečlivě se zkoumá na praskliny. Pokud jsou přítomny, jsou roztaveny nebo vyříznuty a fragment je znovu svařen. Finální vrstva se provádí co nejrovnoměrněji s plynulým přechodem na základní kov Druhá a všechny následující vrstvy se provádějí při pomalém otáčení trubky. Konec a začátek všech vrstev musí být posunut oproti předchozí vrstvě o 15-30 mm. Finální vrstva se provádí s plynulým přechodem na základní kov a s hladkým povrchem. Pro zlepšení kvality svařovacích trubek elektrickým svařováním se každá následující vrstva provádí v opačném směru než předchozí a jejich uzavírací body jsou nutně od sebe vzdáleny. Svařování svépomocí je poměrně složitá záležitost. Pokud však budete chtít, stále to zvládnete. Musíte se naučit základní pravidla procesu a postupně se naučit provádět nejjednodušší cvičení. Není třeba ztrácet čas a úsilí na zvládnutí základů, které se stanou základem mistrovství.
Elektrické svařování využívá k ohřevu kovu elektrický oblouk mezi dílem a elektrodou. Tavením kov tvoří svarový (svařovací) šev. Technika svařování a poloha elektrody se mohou lišit v závislosti na kovu a typu spoje. Řekneme vám, jak svařovat švy, aby bylo spojení spolehlivé a krásné.
Druhy svarů a spojů
Švy mají poměrně rozsáhlou klasifikaci. V první řadě se dělí podle typu připojení pracovníků. V závislosti na požadavcích na spolehlivost může být šev aplikován jednostranně nebo oboustranně. Při oboustranném svařování je konstrukce spolehlivější a lépe drží tvar. Pokud existuje pouze jeden šev, často se ukáže, že produkt je zkroucený: šev se „táhne“. Pokud jsou dvě, jsou tyto síly kompenzovány.
Je důležité si uvědomit, že pro získání vysoce kvalitního svaru by kov neměl být rezavý. Proto se místa svařování nejprve brousí nebo ošetřují pilníkem, dokud rez úplně nezmizí. Dále, v závislosti na požadavcích, je hrana broušena nebo ne.
Tupý spoj (tupý šev)
Tupý šev při svařování se používá při spojování konců plechů nebo trubek. Díly se pokládají tak, aby mezi nimi byla mezera 1–2 mm, a pokud možno pevně fixují svorkami. Během procesu svařování je mezera vyplněna roztaveným kovem.
Tenký plech – do tloušťky 4 mm – se svařuje bez předběžné přípravy (odstranění rzi se nepočítá, je nutné). V tomto případě vařte pouze z jedné strany. U dílů o tloušťce 4 mm nebo více může být šev jednoduchý nebo dvojitý, ale okraje musí být utěsněny jednou z metod uvedených na fotografii.
- U dílů o tloušťce od 4 mm do 12 mm může být šev jednoduchý. Poté se okraje začistí některou z metod. Pro tloušťky do 10 mm je výhodnější provádět jednostrannou přípravu a silnější díly se často čistí ve tvaru písmene V. Odizolování ve tvaru U je obtížnější, a proto se používá méně často. Při zvýšených požadavcích na kvalitu svařování je při tloušťce nad 6 mm nutné odizolování na obou stranách a dvojitý šev – na jedné i na druhé straně.
- Při svařování kovu o tloušťce 12 mm je bezpodmínečně nutný dvojitý šev, není možné takovou vrstvu na jedné straně zahřát. Okraje jsou ořezány na obou stranách ve tvaru písmene X. Použití ořezávání hran ve tvaru V nebo U s takovou tloušťkou je nerentabilní: jejich vyplnění vyžaduje několikanásobně více kovu. Z toho důvodu se zvyšuje spotřeba elektrod a výrazně se snižuje rychlost svařování.
Pokud se rozhodnete svařovat tlustý kov jednostranným řezáním, budete muset šev vyplnit několika průchody. Takové švy se nazývají vícevrstvé. Jak svařit šev v tomto případě je znázorněno na obrázku níže (čísla označují pořadí pokládání vrstev kovu během svařování).
Kloubový spoj
Tento typ spoje se používá při svařování plechů do tloušťky 8 mm. Vyvařte ji z obou stran, aby se mezi plechy nedostala vlhkost a nedocházelo ke korozi.
Při provádění překryvného švu je nutné zvolit správný úhel sklonu elektrody. Mělo by to být asi 15-45°. Pak získáte spolehlivé spojení. Pokud dojde k odchylce v jednom nebo druhém směru, převážná část roztaveného kovu není na spoji, ale na straně, pevnost spojení se výrazně sníží nebo části zůstanou vůbec nespojené.
T-kus a rohové spojení
T-spoj při svařování má tvar „T“, rohový spoj má tvar „G“. T-spoj může mít jeden šev nebo dva. Okraje mohou být také řezány nebo ne. Potřeba řezání hran závisí na tloušťce svařovaných dílů a počtu švů:
- tloušťka kovu do 4 mm, jednoduchý šev – bez úpravy hran;
- tloušťka od 4 mm do 8 mm – bez úpravy hran, dvojitý šev;
- od 4 mm do 12 mm – jednoduchý šev s drážkou na jedné straně;
- od 12 mm se okraj na obou stranách odstřihne a udělají se i dva švy.
Koutový svar lze považovat za součást T svaru. Zde jsou doporučení naprosto stejná: tenký kov lze svařovat bez řezání okrajů pro větší tloušťku musíte odstranit část z jedné nebo obou stran;
Rohové a T-spojy musí být někdy svařeny na obou stranách (dva švy). Pro správné svaření takového švu se díly otočí tak, aby kovové roviny byly ve stejném úhlu. Na fotografii je tato metoda označena jako „v lodi“. To usnadňuje výpočet pohybů elektrody, zejména pro začátečníka ve svařování.
Při spojování tenkého a tlustého kovu by měl být úhel sklonu elektrody jiný – asi 60° k silnější části. V této poloze se na něm většina zahřívání nepropálí, což se může stát, pokud je úhel sklonu 45°.
Svařování koutových svarů
Při svařování koutových svarů je nutné sledovat polohu a pohyb elektrody. Měli byste skončit s rovnoměrně vyplněným švem. Je snazší to implementovat, pokud uspořádáte díly pro svařování „v lodi“, ale to vždy nefunguje.
Pokud je spodní rovina umístěna vodorovně, často se ukazuje, že na svislé rovině i v samotném rohu není dostatek kovu: shromažďuje se. K tomu dochází, pokud elektroda tráví méně času v horní části rohu než v blízkosti jejích bočních ploch. Pohyb hrotu elektrody by měl být rovnoměrný. Druhým důvodem je příliš velký průměr elektrody, který jí neumožňuje jít níž a kloub normálně zahřát.
Aby se zabránilo výskytu této vady, oblouk se zapálí na vodorovném povrchu (v bodě „A“), přičemž elektroda se přesune na svislý povrch a poté se kruhovým pohybem vrátí na své místo. Když je elektroda nad kloubem, má při pohybu nahoru sklon 45°, úhel se mírně zmenšuje (obrázek vlevo při pohybu na vodorovnou plochu se úhel zvětšuje); S touto technikou bude šev rovnoměrně vyplněn.
Při svařování rohových spojů se také ujistěte, že doba setrvání elektrody ve všech třech bodech (na stranách a uprostřed) je stejná.
Poloha v prostoru
Kromě různých typů spojů mohou být švy umístěny různě v prostoru. Jsou ve spodní poloze. To je pro svářeče nejpohodlnější. Toto je nejjednodušší způsob ovládání svarové lázně. Všechny ostatní polohy – horizontální, vertikální a stropní švy – vyžadují určité znalosti svařovacích technik (o tom, jak svařovat takové švy, si přečtěte níže).
Jak vařit šev
Při svařování ve spodní poloze nevznikají žádné potíže ani pro začínajícího svářeče. Ale všechna ostatní ustanovení vyžadují znalost technologie. Každá pozice má svá doporučení. Technika výroby každého typu svaru je diskutována níže.
Svařování vertikálních švů
Při svařování dílů, které jsou ve svislé poloze, sklouzává roztavený kov vlivem gravitace dolů. Abyste zabránili stékání kapiček, použijte kratší oblouk (hrot elektrody je blíže ke svarové lázni). Někteří řemeslníci, pokud to elektrody dovolí (nepřilepí se), obvykle je opře o součást.
Příprava kovu (řezné hrany) se provádí podle typu spoje a tloušťky svařovaných dílů. Poté jsou upevněny v dané poloze, spojené v krocích po několika centimetrech s krátkými příčnými švy – „cvočky“. Tyto švy zabraňují pohybu dílů.
Vertikální šev může být svařen shora dolů nebo zdola nahoru. Je pohodlnější pracovat zdola nahoru: tímto způsobem oblouk tlačí svarovou lázeň nahoru a zabraňuje jejímu pádu. To usnadňuje provedení kvalitního švu.
Toto video ukazuje, jak správně svařit svislý šev pomocí elektrického svařování s elektrodou pohybující se zdola nahoru, aniž by se odlomila. Je také ukázána technika krátkého válečku. V tomto případě se elektroda pohybuje pouze nahoru a dolů, bez horizontálního posunu je šev téměř plochý.
Části můžete spojovat ve svislé poloze odlomením oblouku. Pro začínající svářeče to může být pohodlnější: během procesu trhání má kov čas vychladnout. Touto metodou můžete dokonce elektrodu položit na polici svarového kráteru. Je to tak jednodušší. Vzorec pohybů je téměř stejný jako bez zvedání: ze strany na stranu, ve smyčkách nebo v „krátkém válečku“ – nahoru a dolů.
Jak svařit vertikální šev s trhlinou, viz následující video. Stejný video tutoriál ukazuje vliv proudu na tvar švu. Obecně by měl být proud o 5-10 A menší, než je doporučeno pro daný typ elektrody a tloušťku kovu. Ale jak je ukázáno ve videu, není to vždy pravda a je určeno experimentálně.
Někdy je svislý šev svařen shora dolů. V tomto případě při zapalování oblouku držte elektrodu kolmo ke svařovaným plochám. Po zapálení v této poloze zahřejte kov, poté spusťte elektrodu a vařte v této poloze. Svařování svislého švu shora dolů není příliš pohodlné, vyžaduje dobrou kontrolu svarové lázně, ale tímto způsobem můžete dosáhnout dobrých výsledků.
Jak vařit horizontální šev
Horizontální šev na vertikální rovině může být proveden jak zprava doleva, tak zleva doprava. Není rozdíl, kdo je pohodlnější, vaří to tak. Stejně jako při svařování svislého švu bude lázeň směřovat dolů. Proto je úhel sklonu elektrody poměrně velký. Volí se v závislosti na rychlosti pohybu a aktuálních parametrech. Hlavní je, aby vana zůstala na svém místě.
Pokud kov stéká dolů, zvyšte rychlost pohybu a kov méně zahřívejte. Dalším způsobem je přerušování oblouku. Během těchto krátkých intervalů kov mírně vychladne a nevyteče. Můžete také mírně snížit proud. Stačí všechna tato opatření aplikovat postupně a ne najednou.
Níže uvedené video ukazuje, jak správně svařovat kov ve svislé poloze s vodorovným švem.
Stropní šev
Tento typ svarového spoje je nejobtížnější. Vyžaduje vysokou zručnost a dobré ovládání svarové lázně. Pro vytvoření tohoto švu je elektroda držena v pravém úhlu ke stropu. Oblouk je krátký, rychlost pohybu konstantní. Provádějí především krouživé pohyby, které rozšiřují šev.
Čištění svarů
Po svaření zůstávají na povrchu kovu cákance okují, kapky kovu a struska. Vlastní šev je obvykle konvexní, vyčnívající nad povrch. Všechny tyto nedostatky lze odstranit: vyčistit.
Čištění švů po svařování se provádí postupně. V první fázi pomocí dláta a kladiva oklepejte z povrchu okuje a strusku. Na druhém se v případě potřeby porovná šev. Zde budete potřebovat nástroj: brusku vybavenou kovovým brusným kotoučem. Podle toho, jak hladký má být povrch, se používají různé velikosti brusných zrn.
Vady svarů
Začínající svářeči často dělají chyby při provádění svarů, které vedou k defektům. Některé z nich jsou kritické, některé ne. V každém případě je důležité umět chybu identifikovat a následně ji opravit. Nejčastějšími vadami mezi začátečníky jsou nestejné šířky švů a nerovnoměrná výplň. K tomu dochází v důsledku nerovnoměrných pohybů hrotu elektrody, změn rychlosti a amplitudy pohybů. S přibývajícími zkušenostmi jsou tyto nedostatky stále méně patrné a po chvíli úplně zmizí.
Další chyby – při volbě síly proudu a velikosti oblouku – lze určit podle tvaru švu. Je těžké je popsat slovy, je snazší je znázornit. Níže uvedená fotografie ukazuje hlavní vady formy – podříznutí a nerovnoměrné vyplnění a jsou popsány důvody, které je způsobily.
Nedostatek penetrace
Tato vada spočívá v neúplném vyplnění spoje dílů. Tento nedostatek musí být opraven, protože ovlivňuje pevnost spojení. Hlavní důvody:
- nedostatečný svařovací proud;
- vysoká rychlost;
- nedostatečná příprava hran (při svařování silných kovů).
Eliminováno úpravou proudu a zkrácením délky oblouku. Správnou volbou všech parametrů lze tento jev eliminovat.
podřezat
Tato vada je drážka podél švu v kovu. Obvykle se vyskytuje, když je oblouk příliš dlouhý. Šev se rozšíří, teplota oblouku nestačí na zahřátí. Kov kolem okrajů rychle ztvrdne a vytvoří tyto drážky. Lze jej „ošetřit“ kratším obloukem nebo nastavením síly proudu směrem nahoru.
U úhlu nebo T-spoju se vytvoří podříznutí v důsledku skutečnosti, že elektroda je více nasměrována ke svislé rovině. Poté kov stéká dolů, opět se vytvoří drážka, ale z jiného důvodu: přílišné zahřívání svislé části švu. Eliminováno snížením proudu a/nebo zkrácením oblouku.
Propálení
Toto je průchozí otvor ve svaru. Hlavní důvody:
- příliš vysoký svařovací proud;
- nedostatečná rychlost jízdy;
- Mezi okraji je příliš velká mezera.
Metody korekce jsou jasné – snažíme se zvolit optimální režim svařování a rychlost elektrody.
Póry a ochablé
Póry vypadají jako malé otvory, které mohou být seskupeny do řetězu nebo rozptýleny po celém povrchu švu. Jsou nepřípustnou vadou, neboť výrazně snižují pevnost spoje.
- při nedostatečné ochraně svarové lázně nadměrné množství ochranných plynů (nekvalitní elektrody);
- průvan ve svařovací zóně, který odklání ochranné plyny a kyslík vstupuje do roztaveného kovu;
- v přítomnosti nečistot a rzi na kovu;
- nedostatečné ořezávání hran.
Prověšení se objevuje při svařování přídavnými dráty s nesprávně zvolenými svařovacími režimy a parametry. Jsou to umrtvený kov, který není spojen s hlavní částí.
Studené a horké trhliny
Při chladnutí kovu se objevují horké trhliny. Lze nasměrovat podél nebo přes šev. Studené se objevují již na studeném švu v případech, kdy je zatížení pro tento typ švu příliš vysoké. Studené trhliny vedou k destrukci svarového spoje. Tyto vady lze odstranit pouze převařením. Pokud je příliš mnoho nedokonalostí, šev se odstřihne a znovu použije.
