Електродугова зварювання: ГОСТ, технологія

Електродугова зварювання: ГОСТ, технологія

Електродугова зварювання - високотехнологічний спосіб обробки металу, який дозволяє ефективним методом працювати з товстими металевими конструкціями.

Саме такий вид зварювання використовують при монтажі різних металевих виробів, а в домашніх справах вона по сьогоднішній день просто чудовий помічник.

Природно, що характер зварного шва знаходиться в залежності як від якості виробу, так і від кваліфікаційних даних самого виконавця. Але якщо до металоконструкції не висуваються особливі вимоги, то зварна справа може спіткати навіть людина без великого досвіду роботи. А сучасне інверторне обладнання, що з 'явилося нещодавно, значно спрощує роботу зі зварювання виробів.

Безпека робіт

Перед тим як розбиратися, що таке електродугова зварювання металів і як її виконувати, слід подумати від безпеки проведення робіт зі зварювальним обладнанням. Велика частина новачків не звертає уваги на режим техніки безпеки, що призводить до неприємних і тяжких наслідків.

Найважливішим є електробезпека. Необхідно стежити за зовнішнім виглядом силового кабелю, щоб ізоляція була в належному вигляді. Не можна працювати під час дощу або за вологої погоди.

- При зварювальних роботах слід використовувати індивідуальні засоби запобіжного заходу. Особливо це стосується очей. Адже електродугова зварка виділяє багато ультрафіолету, що шкідливо для зору. Тому в роботі треба використовувати спеціальний щиток з темним склом.

- Одяг зварювальника повинен бути зі щільної тканини, оскільки шлак і розплавлений метал, потрапляючи на відкриті ділянки тіла, часто залишають сильні опіки, які довго заживають.

Техніка виконання робіт

Зварювання здійснюється завдяки тепловій енергії, яку виробляє електрична дуга, що з 'являється між пальником і металом. Для вироблення дуги використовують спеціальні електроди, які розплавляють кромку виробу і з 'єднують розплавлений метал, утворюючи зварювальний шов.

Самі електроди для електродугового зварювання складаються з дроту певної товщини, на який зверху нанесено спеціальне покриття. Кожен метал і різні режими роботи вимагають застосування особливих марок електродів. Найчастіше використовуються марки ЕПС, УОНІ, ЦМ та УП.

Зварювальний апарат

Головне спорядження, яким користується зварювальник, називається зварювальним трансформатором. У його завдання входить зниження напруги, яке впливає на посилення сили струму, достатнього для плавки металу.

Апарат електродугового зварювання може бути "домашнім", для застосування в побутових умовах з підключенням до однієї фази, і промисловим, що володіє великою потужністю, який підключається до трьох фаз. Також зварювальне обладнання ділиться на виробляюче постійний струм і на перетворення постійної напруги (трансформатори).

У домашньому побуті фахівці рекомендують мати зварювальний інвертор, який хоч і дорожче звичайних апаратів, зате має ряд позитивних сторін:

1. Невелика вага.

2. Стійкість до величини сили струму і вихідного напруження, що, в свою чергу, впливає на якість електричної дуги, практично не залежне від стрибків напружень в мережі.

3. Простота і легкість у роботі на висоті.

ГОСТ: зварювання ручне електродугове

Ті, хто професійно займаються зварними справами, знають, що існують спеціально розроблені стандарти зварювання металів, типів сполук, робіт з алюмінієм, якості електродів і так далі. Для більш ефективної роботи потрібно дотримуватися цих правил. Наприклад, ДСТУ 5264-80 відповідає за методи сполучних зварних швів металевих конструкцій: прямий шов, скошений або скошений із замком.

Чим ще регламентується електродугове зварювання? ГОСТ 14771-76 вводить правила варіння в захисних газах. Бувають і інші ДЕСТи, що регулюють методи робіт з електрозварюванням. У промисловості і на виробництвах до цих стандартів ставляться серйозно і вимогливо. Кожен зварювальник, який працює на підприємстві, повинен знати всі ДЕСТи і по можливості їх застосовувати.

При виконанні домашніх робіт дотримуватися цих стандартів необов 'язково, але бажано мати про них хоча б загальне уявлення. Для прикладу можна навести ГОСТ (зварювання ручне електродугове) під номером 26-291-79, який встановлює правила використання електродів певних марок і товщини для зварювання тих чи інших металів і конструкцій з них.

Ті ж стандарти описують основні зварювальні з 'єднання:

- Нахліст, коли одна деталь трохи накриває іншу.

- Встик - обидва об 'єкти зістиковуються один з одним на одній площині.

- З 'єднання кутом.

- Торцева варка у вигляді літери "Т".

Технологія електродугового зварювання

Техніка ручного зварювання полягає в наступному: створення дуги і утримання її в певному місці, пересування електрода та утворення зварного шва. Дуга може з 'являтися двома способами:

1. Недовгим дотиком (ударом) електрода по металевій поверхні.

2. Ковзанням електрода по металу у вигляді чиркання сірниками.

Після того як з 'явилася дуга, пальник трохи відводять для стійкої підтримки горіння. Виходячи з режиму зварювання, електрод відводять на відстань, що дорівнює 0,5-1 його діаметру.

Пересування електроду

Щоб виходили якісні шви електродугового зварювання, належить рухати електроди в трьох позиціях:

- Невеликий поступальний рух, при якому електрод то віддаляється, то наближається до поверхні зварюваного матеріалу.

- Пересування електрода вздовж осі шва деталі. Це переміщення вважається основним у зварювальних роботах. Швидкість руху може бути повільною або швидкою, залежно від режиму роботи, сили струму, а також від типу шва.

- Електрод пересувають поперек осі шва. Таким чином з 'єднуються деталі металевим валиком.

Висока кваліфікація і професіоналізм зварювальника обумовлюють те, наскільки чітко і впевнено він може тримати дугу, а також його вміння здійснювати всі три способи ведення електрода.

Режими зварних робіт

Щоб дізнатися силу струму, необхідну для зварювання, необхідно визначитися, який тип шва планується робити і якого діаметра електрод вживається в роботі:

- При налагодженні нижнього шва струм для електрода в три міліметри повинен бути 75-100 А, а для п 'яти міліметрів - 160-180 А.

- При відвісному монтажі необхідно знизити силу струму для тих же електродів до 80 А і до 150 А відповідно.

- Верхні шви, звані стельовими, накладаються 3-4-міліметровими електродами, сила струму яких не повинна бути менше 70 А і більше 100 А.

Нюанси зварювальних робіт

Електродугове зварювання може перетворювати електричну енергію на теплову. І це її головна особливість. Дуга нагрівається до температури в 6000-8000 градусів за Цельсієм, що дає можливість розплавляти практичний будь-який метал або сплав. Сама дуга оточена ореолом. На поверхні електрода температура дещо знижується і становить близько 4000 градусів за Цельсієм.

Під час зварювання на поверхні деталі формується ванна розпеченого і розплавленого металу з невеликою ямкою. При цьому дуга має довжину 2-6 мм. Це нормальна робоча відстань майже для всіх видів побутових і деяких промислових зварних робіт.

Зварювання виконують короткою дугою, оскільки при довгій дузі починається сильне розбризкування, шов переривається і відбувається погана спайка металу.

Якщо роботи ведуться вугільним електродом, то довжина електричної дуги може бути близько 20 міліметрів.

Як вже говорилося, електродугова зварювання може використовувати змінний або постійний струм. При змінному струмі електрична дуга слабка і нестійка. Для поліпшення її якості збільшують силу струму. Тому необхідно стежити за напругою при варінні певних виробів. Наприклад, якщо зварюють дрібні деталі, то є небезпека їх пропалити.

При постійному струмі дуга стабільна, що дозволяє зварювати дрібні і тонкі металоконструкції.

Базові правила зварювання труб

Електродугова зварювання труб дозволяє працювати з трубним матеріалом діаметром 5-120 см і товщиною стінок від 3 до 25 мм.

Стики труб зварюються кількома швами. Після кожного проходження обов 'язково проводять зачистку поверхні минулого шва від нашарування шлаку.

Труби, чий діаметр менше 22 см, зварює один робітник. При цьому товщина стінок не має значення. Але якщо виріб перевищує позначений діаметр, то зварні роботи ведуть разом два зварювальника.

Процес варіння відбувається якомога меншою дугою, щоб не порушити структуру і якість шва. Сам шов зобов 'язаний перекривати лінію з' єднання на пару міліметрів в кожну сторону. При цьому, чим товщі стінки труб, тим більше швів необхідно накласти. Фахівці, які працюють зварювальниками в нафтових і газових компаніях, знають, що:

- при товщині стінок до 6 мм - кількість шовних шарів - 2;

- 7-11 мм - 3 шари;

- 12-14 мм - 4 шари.

І так далі. При максимальній товщині труби кількість швів досягає семи. Основний, початковий шов ведеться електродом, чий діаметр повинен бути 3 мм.

Особливості наявних зварних матеріалів

Чавунні вироби

Зварювання чавунних деталей - трудомісткий процес через хімічний склад чавуну і його особливості. Якоїсь певної технології роботи з чавуном немає, оскільки різна структура цього матеріалу вимагає до себе різних підходів. Однак всі існуючі способи роботи з цим металом ділять на два види: гаряче зварювання, коли об 'єкт нагрівають, а потім дають охолонути, і холодне - виріб попередньо не розігрівають, але варять спеціально призначеними для чавуну електродами.

Кольорові метали та їхні сплави

Вироби з цих елементів, особливо алюмінію, масово застосовуються для запчастин в автотранспорті. Однак мідні, латунні та бронзові поверхні зварюються важко, оскільки ці метали володіють в розплавленому стані великою плинністю, вони швидко поглинають кисень і окисляються. У зоні зварювання такі метали змінюють свою структуру.

Фахівці радять працювати з цвєтметалом електродами марки МН-5 і ОЗБ-1, а також вугільним електродом при постійній силі струму.

Також багато зварювальників при роботі з латунню і міддю використовують прути, що містять цинк. Його випари допомагають швидше залишати поверхні зварюваного матеріалу і покращують якість шва. Але в процесі роботи цинк виділяє отруйні гази, тому при роботі з ним необхідно надягати маску або респіратор.

Алюміній

Цей метал нагрівається при низьких температурах. Так, чистий алюміній починає плавитися при температурі 6600С, а його сплави - при 20000С. Тому для роботи з ним замість стандартних електродів використовують дріт, який схожий за своїм складом з алюмінієм. Наприклад, електроди для алюмінію ОЗА-1 і ОЗА-2 часто використовують на підприємствах і у важкій промисловості для зварювання автомобільних деталей.

Вивід

Апарат для ручного електричного зварювання - корисна річ не тільки на виробництві, але і в домашніх справах. Практично будь-яку металоконструкцію можна зварити власними силами вдома, якщо прислухатися до порад фахівців і мати базові знання і навички по роботі з електродуговим зварюванням.

Найважливішим елементом при роботі на зварювальному обладнанні є дотримання техніки безпеки, оскільки навчитися варити метал можна навіть методом проб і помилок, але експериментувати з власним здоров 'ям не слід.