Příručka pro svařování elektrodami

Začátek oblouku

Svařování pro začátečníky zahrnuje především znalost toho, jak zapálit oblouk, ale také jak správně stáhnout elektrodu z obrobku. Svařovací příručka doporučuje dva způsoby zapálení oblouku. První se provádí dotykem a druhý přejetím prstu.

Povrchu svařovaného dílu se dotýkáme nebo do něj šťoucháme. Můžete začít nácvikem s elektrodou nepřipojenou ke svářečce. Dotyk by měl být lehký a poté by se měla elektroda rychle stáhnout zpět. Klepání připomíná známou metodu rozdělávání ohně pomocí sirek a krabičky od sirek.

Pokud se oblouk zapaluje poklepem, měla by být elektroda co nejvíce kolmá k povrchu a zvednutá nahoru jen o několik milimetrů. Rychlé zasunutí je zárukou, že se elektroda nepřichytí k povrchu obrobku. Pokud k této nepříjemnosti dojde, strhněte trčící elektrodu prudkým vychýlením do strany. Poté je třeba pokračovat v zapalování oblouku.

Svařování pro hlupáky doporučuje použít druhou metodu zapálení oblouku - klování. K tomu stačí zapojit fantazii a představit si, že se poklepání neprovádí elektrodou, ale obyčejnou zápalkou. Tato metoda je nepohodlná na těžko přístupných místech, ale to se netýká začínajících svářečů, protože ti se na jednoduchých spojích teprve učí.

Zapálení oblouku se bude muset po úplném vyhoření elektrody vrátit vícekrát a bude nahrazeno novou.

Vzhledem k tomu, že počáteční část svaru bude hotová, je třeba při opětovném zapálení dodržovat některá pravidla. Svar musí být nejprve zbaven strusky z předchozí elektrody. Oblouk musí být zapálen přímo za kráterem.

Příprava na svařování se neprovádí zapálením oblouku. Dalším krokem je vytvoření svarové lázně. Za tímto účelem je třeba elektrodou několikrát otočit kolem místa, odkud chcete začít svařovat.

Svářečské práce a jejich nácvik zahrnují znalost toho, jak udržet oblouk po jeho zapálení. Aby školení probíhalo dobře, měl by být proud na svářečce nastaven na 120 A. Tím se nejen usnadní zapálení oblouku, ale také se sníží možnost zhasnutí plamene a kontroluje se zaplnění svarové lázně.

Pochopte, jak může probíhat regulace lázně postupným snižováním hodnoty proudu. Přitom zvětšete vzdálenost mezi koncem elektrody a obrobkem, aby se elektroda nepřichytila k povrchu.

Začínající svářeč by měl být připraven na to, že zvýšení délky oblouku zvýší také rozstřikování kovu. Při svařování se délka použité elektrody s jejím hořením vždy zmenšuje, proto je třeba ji udržovat v přiměřené vzdálenosti od povrchu obrobku, aby se zachovala velikost oblouku.

Pokud je vzdálenost nedostatečná, kov se dobře nezahřeje a svar bude příliš vypouklý a okraje zůstanou neroztavené.

Ani tato vzdálenost však nesmí být příliš velká, protože by došlo ke zvláštnímu odskakování oblouku, což by vedlo k nevzhlednému svaru bez tvaru.

Technologie svařování vyžaduje volbu správné vzdálenosti mezi elektrodou a obrobkem, aby bylo dosaženo uspokojivého výsledku. Je zde špička - optimální délka oblouku nebude větší než průměr elektrody, včetně jejího povlaku pláště. To v průměru činí tři milimetry.

Příprava na použití měniče

Při prvním zapnutí měniče nebo jeho přemístění na nové místo zkontrolujte izolační odpor mezi krytem a živými částmi a poté kryt připojte k zemi. Pokud byl invertor používán delší dobu, je třeba jej před svařováním zkontrolovat, zda se v jeho vnitřním prostoru nehromadí prach. Pokud je na nich hodně prachu, vyčistěte všechny výkonové prvky a řídicí jednotky svařování stlačeným vzduchem pod mírným tlakem. Kolem stroje musí být vytvořen volný prostor o šířce nejméně půl metru, aby byl zajištěn nerušený provoz systému nuceného větrání. Nesvařujte invertorovými svářečkami v blízkosti brusek a řezaček, protože vytvářejí kovový prach, který může poškodit napájení a elektroniku invertoru. Pokud se svařování provádí na volném prostranství, musí být stroj chráněn před přímým působením stříkající vody a slunečního záření. Svařovací invertor musí být instalován na vodorovném povrchu (nebo pod úhlem ne větším, než je uvedeno v technickém listu).

Ochranné vybavení

Při svařování hrozí největší nebezpečí úrazu elektrickým proudem, popálení odletujícími kapkami roztaveného kovu a ozáření sítnice světelným obloukem. Kromě toho je možné mechanické poranění a vystavení dýchacích cest plynům uvolňovaným během svařování. Proto si každý začínající svářeč, který se rozhodl zvládnout svařovací invertor, musí kromě samotného stroje pořídit i sadu osobních ochranných pomůcek a pečlivě prostudovat bezpečnostní předpisy pro svářečské práce. Standardní ochranné pomůcky svářeče zahrnují masku a rukavice odolné proti jiskrám, jakož i kombinézu a obuv z nehořlavých a netavících se materiálů. Kromě toho může být při svařování invertorem vyžadován speciální respirátor a při odstraňování otřepů z obrobků a svarů je nutné používat ochranné brýle.

Třífázový střídavý proud

V průmyslových procesech se běžně používá třífázový střídavý proud. Tento proud je generován pomocí třífázových alternátorů. Zjednodušené schéma třífázového alternátoru je znázorněno na obrázku níže.

Fáze třífázového proudu se obvykle označují prvními třemi písmeny latinské abecedy: A, B a C.

Schematicky lze výše uvedený diagram znázornit takto:

V třífázových obvodech střídavého proudu jsou vodiče označené čísly 1, 2 a 3 spojeny do jednoho vodiče, který se nazývá nulový nebo nulový vodič.

Kompletní schéma třífázové napájecí sítě a její parametry jsou uvedeny níže.

Jak je patrné z výše uvedeného obrázku, rotor během otáčení indukuje elektromotorickou sílu (EMF) nejprve v cívce fáze A, poté v cívce fáze B a následně v cívce fáze C. Křivky napětí na výstupních svorkách těchto cívek jsou tedy mezi sebou posunuty o úhel 120º.

Energie a výkon elektrického proudu

Elektrický proud protékající vodiči koná práci, která se odhaduje výpočtem energie elektrického proudu (Q), která byla při tom vynaložena. Je rovna součinu proudu (I) a napětí (U) a doby (t), po kterou proud protéká:

Q = I * U * t

Schopnost proudu konat práci se hodnotí pomocí výkonu, což je energie přijatá přijímačem nebo odevzdaná zdrojem proudu za jednotku času (za 1 sekundu) a vypočítá se jako součin proudu (I) a napětí (U):

P = I * U

Jednotkou výkonu je watt (W) - práce vykonaná v elektrickém obvodu při proudu 1 A a napětí 1 V za 1 sekundu.

V technice se výkon měří ve větších jednotkách: kilowattech (kW) a megawattech (MW): 1 kW = 1 000 wattů; 1 MW = 1 000 000 000 wattů.

Co je to svařování?

Klasická definice procesu svařování zní: "Proces vytváření nerozpojitelného spojení vytvořením meziatomové vazby mezi částmi, které jsou spojeny zahřátím nebo (a) plastickou deformací. Je známo, že v horké vodě je proces pronikání urychlen. Svařování je velmi podobné difúzi, pouze obě části jsou zahřívány elektrickým obloukem o vysoké teplotě, který vytváří svářečka. To způsobí, že se materiály roztaví a vzájemně proniknou. Vznikne svar, který se skládá z materiálů obou částí a dalších chemických látek, které přivádí tavná elektroda (prvek svářečky). Existuje mnoho verzí o pevnosti tohoto svaru - někteří tvrdí, že 1 cm svaru vydrží 100 kg, někteří tvrdí více, ale všichni se shodují na jednom: pevnost svaru není nižší než pevnost základního kovu dílů. Teoretický základ svařování zahrnuje kromě vymezení hlavního pojmu také fyzikální a chemické procesy, které při svařování probíhají.

Co se děje při svařování z hlediska chemie a fyziky?

Podívejme se na proces svařování na příkladu svařování elektrickým obloukem.

Na elektrodu a obrobek se přivádí elektrické napětí, ale s různou polaritou. Jakmile se elektroda přiblíží k obrobku, zažehne se oblouk, který roztaví vše, co je v jeho dosahu. To je situace, kdy materiál elektrody odkapává do svarové lázně. Aby se proces nezastavil, což se stane, pokud je elektroda v klidu, je nutné pohybovat elektrodou ve třech směrech najednou: příčně, postupně a plynule svisle (obr. 2).

Po všech manipulacích svářeč svářečku odpojí a svarová lázeň, která tuhne, vytvoří právě tento svar. To je chemie a fyzika svařování elektrickým obloukem. U jiných typů svařování budou mechanismy samozřejmě odlišné. Například u zmíněné formy je hlavní mechanismus tavení a u tlakového svařování se svařované plochy nejen zahřívají, ale také stlačují tlakem při nanášení. Podívejme se blíže na klasifikaci typů svařování.

Výběr domácí svářečky

Dnes existuje mnoho druhů svařování. Většina z nich je však určena pro speciální práce nebo pro průmyslové použití. Pro domácí použití je nepravděpodobné, že byste potřebovali ovládat laserovou nebo elektronovou pistoli. Svařování plynem není pro začátečníky tou nejlepší volbou.

Nejjednodušší způsob tavení kovu pro spojování dílů je použití vysokoteplotního elektrického oblouku mezi prvky s různými náboji.

Elektrický oblouk

Tento proces zajišťují stejnosměrné nebo střídavé elektrické obloukové svářečky:

Svařovací transformátor svařuje střídavým proudem. Tento stroj není vhodný pro začátečníky, protože práce s ním je obtížnější kvůli "skákacímu" oblouku, jehož ovládání vyžaduje velké zkušenosti. Mezi další nevýhody transformátorů patří negativní vliv na elektrickou síť (způsobuje napěťové špičky, které mohou poškodit domácí spotřebiče), hlasitý hluk při provozu, impozantní velikost zařízení a jeho velká hmotnost.

Svařovací transformátor

Měnič má oproti transformátoru mnoho výhod. Vytvářejí oblouk s konstantním proudem - oblouk nepřeskakuje - a svařování je tak pro svářeče bezpečnější a kontrolovanější a nedochází k poškození domácího spotřebiče. Kromě toho jsou měniče kompaktní, lehké a prakticky bezhlučné.

Svařovací invertor

Školení svářečů

Svařování se můžete naučit ve speciálních kurzech. Výuka svařování v těchto kurzech je rozdělena na teoretickou a praktickou výuku. Školení můžete absolvovat prezenčně nebo dálkově. V těchto kurzech se učí technologie svařování pro začátečníky a další důležitá moudra. Důležité je, že se můžete naučit svařovat v praktickém výcviku pod dohledem učitele. Studenti se seznámí s dostupným svařovacím zařízením, výběrem elektrod a bezpečnostními pravidly.

Učit se můžete individuálně nebo společně se skupinou. Každá možnost má své výhody. Pokud studujete individuálně, naučíte se jen to, co budete v budoucnu potřebovat. Ve skupinových lekcích však máte možnost vyslechnout si názory svých spolužáků a získat tak další znalosti.

Po absolvování kurzu a složení zkoušek potvrzujících nově nabyté znalosti a praktické dovednosti získáte hodnotný certifikát.

Základy elektřiny

Elektrický proud v kovových vodičích je směrový pohyb volných elektronů podél vodiče, který je součástí elektrického obvodu. Pohyb elektronů v elektrickém obvodu je způsoben rozdílem potenciálů na svorkách zdroje (tj. jeho výstupním napětím).

Elektrický proud může existovat pouze v uzavřeném elektrickém obvodu, který se musí skládat z:

- zdroj proudu (baterie, generátor, ...);
- spotřebitele (žárovka, topné zařízení, svařovací oblouk atd.);
- Vodiče, které spojují zdroj napájení s elektrickým spotřebičem.

Elektrický proud se obvykle označuje velkým nebo malým písmenem I (i).

Jednotkou pro měření síly elektrického proudu je ampér (označovaný A).

Ampér se měří pomocí ampérmetru, který se zapojí do mezery elektrického obvodu.

Na rozdíl od elektrického proudu existuje napětí na svorkách zdroje nebo prvků obvodu bez ohledu na to, zda je obvod uzavřen, nebo ne.

Napětí se obvykle označuje velkým nebo malým latinským písmenem U (u).

Jednotkou pro měření napětí je volt (označovaný V).

Napětí se měří pomocí voltmetru, který se připojí paralelně k měřené části obvodu.

Vodiče a sběrače proudu zahrnuté do elektrického obvodu kladou průchodu proudu odpor.

Elektrický odpor se obvykle označuje velkým latinským písmenem R.

Jednotkou pro měření odporu v elektrickém obvodu je ohm (označovaný jako ohm).

Hodnota elektrického odporu se měří ohmmetrem, který se připojí ke koncům měřeného obvodu, přičemž měřeným obvodem neprotéká žádný proud.

Elektrický obvod lze sestavit tak, že začátek jednoho odporu je spojen s koncem druhého. Toto zapojení se nazývá sériové zapojení.

V elektrickém obvodu se sériově zapojenými rezistory (spotřebiči) existují následující závislosti.

Celkový odpor takového obvodu se rovná součtu všech těchto jednotlivých odporů:

R = R₁ + R₂ + R₃

Protože proud protéká všemi odpory v sérii, je jeho velikost ve všech oblastech obvodu stejná.

Součet úbytků napětí ve všech částech obvodu se rovná napětí na svorkách zdroje:

Uist = Uab + Ucd

Úbytek napětí v jednotlivém úseku obvodu se rovná součinu hodnoty proudu v obvodu a elektrického odporu tohoto úseku.

Pokud jsou v elektrickém obvodu všechny začátky odporů spojeny na jedné straně a všechny jejich konce na straně druhé, nazývá se takové spojení paralelní obvod.

Celkový odpor takového obvodu je menší než odpor kterékoli jeho větve.

Pro obvod se dvěma paralelně zapojenými rezistory se celkový odpor vypočítá podle vzorce:

R=R1 * R2 / (R1 + R2)

Každý další odpor v paralelním zapojení snižuje celkový odpor takového obvodu. Reostat předřadníku používá paralelní odporové zapojení. Proto se po připojení každého dalšího "nože" sníží celkový odpor předřadníkového reostatu a zvýší se proud v obvodu.

V obvodu s paralelním zapojením se proud ředí tím, že protéká současně všemi rezistory:

i = i₁ + i₂ + i₃

Všechny odpory v paralelním obvodu jsou pod stejným napětím:

Uab = U₁ = U₂ = U₃

Elektrický odpor vodiče

Odpor vodiče závisí na:

- délka vodiče - s rostoucí délkou vodiče roste jeho elektrický odpor;
- plocha průřezu vodiče - odpor roste se zmenšující se plochou průřezu;
- teplota vodiče - odpor se zvyšuje s rostoucí teplotou;
- součinitele odporu materiálu vodiče.

Čím větší je odpor vodiče při průchodu elektrického proudu, tím více energie volné elektrony ztrácejí a tím více se vodič (obvykle elektrický vodič) zahřívá.

Pro každou plochu průřezu vodiče je stanovena přípustná hodnota proudu. Pokud proud překročí tuto hodnotu, může se vodič velmi zahřát, což může způsobit vznícení izolačního povlaku.

Maximální přípustné hodnoty proudu pro průřezy různých svařovacích kabelů s měděnou izolací jsou uvedeny v následující tabulce:

Zapamatujte si! Hodnota proudu v ampérech (I) na milimetr čtvereční plochy průřezu vodiče (S) se nazývá proudová hustota (j):

j (A/mm2) = I (A) / S (mm2)

Rozdíly mezi přímou a zpětnou polaritou při invertorovém svařování

Při svařování s opačnou polaritou je držák elektrody připojen k plusové svorce invertoru a zemnicí svorka je připojena k minusové svorce. V tomto případě jsou elektrony odebírány z kovu obrobku a tok elektronů je směrován k elektrodě. V důsledku toho se většina tepelné energie uvolňuje na elektrodě, což umožňuje svařování invertorem s omezeným ohřevem svařovaného dílu. Tento režim se používá při svařování tenkých kovových dílů, nerezových ocelí a kovů s nízkou odolností vůči zvýšeným teplotám. Kromě toho se obrácená polarita používá ke zvýšení rychlosti tavení elektrod a při použití invertoru pro svařování plynem nebo tavidlem.

Invertor pro svařování tenkých kovů

Možnosti invertoru se plně využijí při svařování tenkých plechů o tloušťce menší než 2 milimetry. Svařování takových materiálů se provádí při nízkých svařovacích proudech a vyžaduje vysokou stabilitu svařovacího procesu, které lze snadno dosáhnout pomocí stroje s invertorovým zdrojem energie. Tenké plechy se snadno propálí, pokud dojde ke zkratu ve svařovacím oblouku. Aby se tomuto jevu zabránilo, mají střídače speciální funkci, která automaticky sníží proud po dobu trvání zkratu. Další užitečnou vlastností invertorů je optimální nastavení zapálení oblouku, které zabraňuje riziku přehřátí a přepálení na začátku svařování. Kromě toho je invertor schopen během svařování adaptivně přizpůsobovat proud měnícím se rozměrům svařovacího oblouku.