Varjenje: metode varjenja in tehnologija. Klasifikacija varilnih metod

Varjenje dobi vse-v-enem povezav

Lahko rečemo, da je varjen spoj tisti, ki smo ga pridobili s taljenjem ali varjenjem s tlakom. Seveda obstaja veliko število metod za pridobitev zahtevanega rezultata. Na primer, obstaja tak element kot električni lok, z njeno pomočjo se opravlja varjenje. Načini varjenja so zelo različni, poskusili jih bomo obravnavati vse.

Malo zgodovine. Razvrstitev

Kovinsko kovanje je prvi postopek varjenja. Potreba po popravilu kovinskih izdelkov in ustvarjanje bolj izpopolnjenih delov je bil predpogoj za razvoj varilnih procesov. Tako je v letih 1800-1802 odprl električni lok. Različni poskusi so bili izvedeni z njo. Na koncu so se ljudje naučili, kako narediti varjene spoje z električnim lokom. Na ozemlju Rusije se aktivno izvaja usposabljanje kvalificiranih varilcev, nove tehnologije se nenehno razvijajo, bistveno drugačni pristopi itd. Živahni primer odlične teoretične in praktične osnove je Baumanov inštitut.

Obstaja okoli 150 metod za varjenje. Varilne metode so razdeljene na fizične, tehnične in tehnološke značilnosti. Torej, glede na fizikalne indikatorje, obstajajo tri velike skupine:

• Toplotno Je vrsta varjenja izvedena z uporabo toplotne energije. To vključuje plin, lok, laser in drugo varjenje.
• Thermomehanical - vrsta varjenja, kar pomeni uporabo ne samo toplotne energije, temveč tudi tlaka. To je lahko kontakt, difuzija, povezava kovanja in podobno.
• Mehanski tip varjenja. V takih primerih se uporablja mehanska energija. Najbolj razširjen mraz varjenje, eksplozija, trenje itd.

Za vsako posamezno vrsto so značilni stroški energije, okolju prijaznost in oprema, ki se uporablja med obratovanjem.

Plamensko varjenje

V tem primeru je glavni vir toplote plamen, ki se sprosti zaradi izgorevanja goriva v mešanici s kisikom. Do sedaj je znano, da je več kot deset plinov. Najbolj priljubljeni so acetilen, LFA, propan in butan. Generirana toplota topi površino skupaj s polnilnim materialom.

Operator regulira naravo plamena. Lahko je oksidativno, nevtralno ali zmanjšuje, odvisno od količine kisika in plina v mešanici. V zadnjih letih se aktivno uporablja LFA, ki zagotavlja ne samo visoko hitrost varjenja, ampak tudi odlično kakovost šiva. Toda ob istem času je treba uporabiti dražje žice z visoko vsebnostjo mangana in silicija. Za danes je najbolj učinkovita mešanica za plinsko varjenje, ki jo povzroča varnost in visoka temperatura zgorevanja v kisiku (2430 stopinj Celzija).

Veliko je odvisno od sestave kovine, ki naj bi bila varjena. Tako je odvisno od tega parametra izbran število polnilnih palic in ko se upošteva debelina kovine, se izbere njihov premer. S previdno predhodno pripravo dobimo idealno varjenje.

Vse metode varjenja (plin) imajo skupno značilnost, ki sestoji iz gladkega segrevanja površine. Zato so primerni za obdelavo jeklenih pločevin v 0,5-5 mm barvnih kovin ter orodno jeklo in litega železa.

Poglejmo si še nekaj metod varjenja plinov. Precej jih je.

Levo, desno in skozi varjenje

Ko debelina pločevine ni večja od 5 mm, se najpogosteje uporablja levo varjenje s plinom. Skladno s tem se gorilnik premika z desne proti levi in ​​polnilni drog je spredaj. Plamen se pošilja iz zvara in dobro segreje obdelovanca in polnilno žico. Tehnika se razlikuje glede na debelino kovine. Če je list manj kot 8 mm, se gorilnik pomika samo vzdolž šiva. Če je več kot 8 mm, je treba vzporedno izvajati nihajne premike v prečni smeri, da izboljšajo kakovost šiva. Prednost metode na levi strani je, da upravljavec dobro vidi delovno področje in zagotovi enotnost.

Temeljna razlika med desnim varjenjem je, da je bolj ekonomičen. Razlog je v tem, da plamen gorilnika ni usmerjen s šiva, ampak proti njej. Ta pristop omogoča varjenje kovin z največjo debelino, pri čemer je kot odpiranja robov majhen. Gorilnik se premika z leve proti desni, sledi pa tudi polnilna palica.

Seveda, če upoštevamo metode varjenja plina, je treba omeniti varjenje skozi valj. Uporablja se, ko potrebujete vertikalno ruto. Spodnja linija je, da je na dnu sklepa izdelana majhna odprtina. Pri premikanju gorilnika se zgornji del luknja topi in ko je dodan dodatek, je spodnji del varjen. Ko je debelina lista prevelika, je delo opravljeno na obeh straneh in ga opravljajo dva operaterja.

Varilna metoda kopalniškega pribora

Mnogi izmed nas poznamo armaturo, ki se aktivno uporablja pri gradnji monolitnih okvirjev. Uporablja se v blokih prekrivanja, piloti itd. Poglejmo si podrobneje o značilnostih takšnega varjenja. Najpogosteje se uporablja za vodoravne palice. Bistvo metode je, da je na spoju varjen jekleni plesen. Potem ustvari kopel staljene kovine na račun toplote loka. Izkazalo se je, da se konci varjene armature talijo in tvorijo skupno kopel. Skladno s tem se pri hlajenju oblikuje popolna povezava.

Toda pred zagonom varilnega stroja je potrebno pripraviti palice. To se naredi tako: površina kot tudi konci se očistijo, medtem ko odstranjujete kakršnokoli kontaminacijo, na primer rjo, lestvico in umazanijo. V ta namen je primerna kovinska krtača. Mimogrede, pomembno je, da ojaćno ojaćamo za dolžino 30 mm na mestu varjenja. Palice so nameščene koaksialno. V tem primeru reža ne sme preseči enega in pol premera elektrode (na koncu).

Proces poteka pod velikimi tokovi. Na primer, pri elektrodi 6 mm varilni stroj deluje pri tokovni cevi 450 amperov. Če govorimo o nizkih temperaturah, se tok poveča za 10-12%. Poleg tega se delo lahko izvaja istočasno z več elektrodami. Vredno je pozoren na dejstvo, da se lahko ta metoda zmanjša zapletenost postopka, stroške proizvoda, kot tudi porabo energije. Do danes je najbolj priljubljena in zanesljiva kopalna metoda varilne armature. To je posledica majhne porabe energije in visoke kakovosti povezave.

Tlačno varjenje (plastika)

Ta vrsta varjenja se imenuje tudi hladno varjenje. Zaradi dejstva, da med izvajanjem povezave ni nobenega dodatnega ogrevanja obdelane površine. Ta metoda temelji na plastični deformaciji kovin med stiskanjem ali drsenjem. Delo se izvaja pri normalni ali negativni temperaturi brez difuzije. Ta metoda velja za eno najstarejših.

Za pridobitev visokokakovostnega šiva se uporabljajo posebne naprave, ki povzročajo deformacijo obdelanih površin, ki jih je potrebno predhodno očistiti. Posledično se oblikuje monolitna in precej močna povezava. Obstajajo različne vrste in metode varjenja (plastike). Trenutno jih je tri: mesto, šiv in rit.

Hladno varjenje se lahko kombinira z materiali, kot so baker, svinec, aluminij, kadmij, železo itd. Najbolj priporočljivo plastično varjenje je, kadar je potrebno delati s heterogenimi materiali, ki so zelo občutljivi na toploto.

Seveda je treba opozoriti, da je glavna in glavna prednost varjenja s pritiskom v tem, da vam ni treba priključiti močnega vira električne energije za predhodno ogrevanje površine. Poleg tega tako pridobljen šiv ni le močan, temveč tudi enakomeren in odporen proti koroziji. Kljub temu pa obstaja nekaj pomanjkljivosti. Ugotovljeno je, da je mogoče delati samo s kovinami visoke plastičnosti. Če lahko uporabite nekatere metode varilnih cevi, druge - ne, in morate uporabiti taljenje. To velja za vodovodne in plinske napeljave.

Klasifikacija varilnih metod. Nadaljevanje

Proces sam poteka na naslednji način. Deli, ki jih je treba priključiti, so nameščeni v neposredni bližini. Nato dobimo močan vir toplote, ki se topi priključene dele.

K skupnemu varilnemu bazenu se doda staljena kovina (brez dodatnih mehanskih učinkov). Ko se vir toplote odstrani z varilnega mesta, se šiv ohladi in kovinska zvara tvori zelo močan spoj. Glavni problem je, da mora vir toplote imeti veliko moč in temperaturo. Na primer, za delo z jeklom, bakrom ali litim železom potrebujete napravo s temperaturo 3.000 stopinj Celzija. Če se bo ta indikator namerno zmanjšal, se bo produktivnost varjenja močno zmanjšala in postopek postal neučinkovit.

Razvrstitev varilnih metod za taljenje, odvisno od vira toplote, je naslednja:

• Arc varjenje. Kot vir toplote se uporablja električni lok, ki opeče med elektrodo in varjeno površino.
• Plazemsko varjenje. Vir toplote je stisnjen električni lok. Skozi to, pri visoki hitrosti (supersonic), plin piha, ki pridobiva lastnosti plazme.
• Electroslag - kovina se segreva s staljenim tokom, skozi katerega teče električni tok.
• Varjenje z elektronskim snopom - ogrevanje poteka iz kinematične energije elektronov. Pod vplivom električnega polja se premikajo v vakuumu.
• Lasersko varjenje se proizvaja s segrevanjem kovine skozi optični snop kvantnega generatorja. V tem primeru je razpon sevanja lahka ali infrardeča.
• Plinsko varjenje - taljenje obdelane površine zaradi zgorevanja mešanice plina in kisika.

Arc varjenje in njegove vrste

Danes je za mnoge industrije najpomembnejše elektroobločno varjenje. Če izračunamo število obstoječih instalacij, zaposlenost med strokovnjaki in število izdelkov, ta način pridobivanja visokokakovostnih šivov vodi svet. Oglejmo si osnovne metode varjenja z obločno obliko. Do danes je nekaj.

Najpogostejši je avtomatsko varjenje. Njegova bistvo je v tem, da so nekatera gibanja operaterja avtomatizirana. Na primer, dobava elektrode in njeno gibanje vzdolž šiva se izvedeta brez človekovega posredovanja (za razliko od polavtomatskega načina). Ta pristop je dober, saj se kakovost šiva in uspešnosti nekoliko poveča, nevarnost poškodbe pa se zmanjša. Pogosto se uporablja zaščitni plin, ki je potreben za preprečevanje nitridiranja in oksidacije zvarjenega sklepa med delom.

Obstaja tudi ročno varjenje, ki je, da je stik taljenje rob in vzbujanje lok (za ne-elektrodo). Ko se polnilni material segreje in stopi, dobimo kopel, ki posledično ustvarja šiv. Pomembno je opozoriti na dejstvo, da so metode varjenja elektrode z električnim lokom razvrščene glede na več tehničnih lastnosti. Na primer, glede na vrsto uporabljenih plinov (aktivno in inertno), glede na stopnjo mehanizacije (ročno, avtomatsko itd.) In z drugimi znaki.

Več o ročnem varjenju

Na splošno smo že preučili načelo pridobivanja varjene povezave v ročnem načinu. Poglejmo si to vprašanje bolj podrobno. Do danes obstajajo načini varjenja z ročnim obločenjem, od katerih je vsaka edinstvena na svoj način. Na primer, v procesu se lahko uporabljajo različne elektrode: taljenje in neplaščenje. Če se izbere drugi pogled, se sklep izvede na naslednji način: robovi se nanašajo drug na drugega, grafit ali ogljikova elektroda prinesite na površino, da se zdravi in ​​ustvarite lok. Posledično se oblikuje kopel, ki po nekaj časa strdi in tvori zvarni šiv. Ta metoda je najbolj pomembna za delo z barvnimi kovinami in njihovimi zlitinami, prav tako pa se uporablja tudi za površinsko obdelavo.

Drug način je uporaba talilne elektrode s posebnim premazom. Ta metoda lahko imenujemo klasična, če govorimo o ročnem varjenju, saj je to najpogostejša in uporabna že dolgo časa. Edina razlika od opisane metode je, da se elektroda topi skupaj s površino. Posledično dobimo skupno kopel, ki se strdi po odstranitvi loka in tvori visokokakovostni varilni šiv. Izbira metode varjenja je odvisna od specifične situacije, materiala, njegove sestave in še veliko več.

Nekaj ​​pomembnih točk

Preučili smo osnovne metode varjenja. Konvencionalno so razdeljene v tri velike skupine: hladno, vroče in plinsko. Vendar pa je treba omeniti, da se včasih uporabljajo posebne metode pridobivanja šiva. To je potrebno, kadar gre za kemično aktivne kovine in njihove zlitine. Mimogrede, taki materiali se vedno bolj uporabljajo v gradbeništvu za gradnjo odgovornih mest. V takih primerih je delo opravljeno z nizko vsebnostjo kisika in dušika v zraku, vir pa mora biti pri visoki temperaturi. Živahen primer je plazma, pa tudi zvarno varjenje. V drugem primeru je vir žarka podoben kineskopu in ima napetost reda 30-100 kV.

Kjer je težje in zanimivo z vidika pridobivanja kvalitativne spojine s plazemskim varjenjem. S svojim bistvom smo že malo razvrstili. V procesu so takšne ključne značilnosti kot prevodnost električnega toka s plazmo. Plin, ki tvori plazmo, poleg svoje glavne naloge ščiti šiv tudi pred oksidacijskimi procesi in nitriranjem. Z zaupanjem lahko rečemo, da je to vredna metoda, vendar obstajajo nekatere omejitve. Na primer, napajanje mora imeti napetost več kot 120 V, namestitev pa je zelo draga in zapletena.

Zaključek

Torej smo ugotovili, kaj je varjenje. Načini varjenja so različni. V večini primerov se operaterju sooča z nalogo pridobivanja ne samo visoke kakovosti, temveč tudi močnega zvara, ki bo dolgo vzdrževal mehanske vplive. Da bi to naredili, obstajajo različni načini varjenja elektrode, na primer, taljenje ali ne. Poleg tega se tehnologija lahko razlikuje glede na tehniko poveljnika. Primerno je, da nekdo opravi delo z levo varjenjem, nekdo - pravi.

Tudi elementarne metode varjenja armature je treba opraviti v skladu z navodili. Strinjam se, da ne bo zelo prijetno, če se poraz zruši samo zato, ker je varilec zašil in se odločil, da se malo prihrani.

Danes so vse bolj zapletene in drage oblike pridobivanja spojin. To je posledica nekaterih dejavnikov. Prvič, tehnološki napredek vodi v dejstvo, da zaradi krhkosti strukture ni vedno mogoče uporabiti kovinskega varjenja. Drugič, skušajo pridobiti visoko kakovost šiva, ki se ne bi razgradila pod dolgimi dinamičnimi in vibracijskimi obremenitvami. To ni težko doseči, zlasti če menite, da so šok in vibracije najpomembnejši sovražniki zvarjenega sklepa. Toda sodobno varjenje (metode varjenja) se nenehno izboljšuje, razvijajo se novi pristopi krepitve in pridobivanja močnih in kakovostnih sklepov.