Manual de sudare cu electrozi

aprins arcurile

Sudarea pentru începători implică, în primul rând, capacitatea de a produce un arc și apoi de a rupe corect electrodul din piesă. Tutorialul de sudare recomandă două moduri de a începe arcul. Primul dintre ele se realizează prin atingere, iar al doilea prin lovire.

Atingeți sau zgâriați suprafața piesei de sudat. Puteți exersa mai întâi să faceți acest lucru cu un electrod care nu este conectat la aparatul de sudură. Atingerea trebuie să fie ușoară, după care electrodul trebuie retras rapid. Lovitura amintește de binecunoscuta facere a focului cu ajutorul chibriturilor și a unei cutii de chibrituri.

Dacă arcul este aprins prin atingere, atunci electrodul trebuie menținut cât mai perpendicular pe suprafață posibil și ridicat doar cu câțiva milimetri. Retragerea rapidă este o garanție că electrodul nu se lipește de suprafața piesei de prelucrat. Dacă se întâmplă această problemă, atunci este necesar să rupeți electrodul aderat, deviând-l brusc în lateral.După aceea, aprinderea arcului ar trebui să fie continuată.

Sudarea pentru manechine recomandă utilizarea celei de-a doua metode pentru a aprinde arcul - prin lovire. Pentru a face acest lucru, este suficient să folosiți imaginația, imaginându-vă că lovirea are loc nu cu un electrod, ci cu un chibrit obișnuit. În locurile greu accesibile, această metodă este incomodă, dar aceasta nu are nimic de-a face cu sudorii începători, deoarece aceștia vor învăța deocamdată pe îmbinări simple.

Va trebui să reveniți la aprinderea arcului de mai multe ori după ce electrodul s-a ars complet și va trebui să fie înlocuit cu unul nou.

Deoarece partea inițială a cusăturii va fi finalizată, la reaprindere vor trebui aplicate unele reguli. În primul rând, cusătura de sudură trebuie eliberată de zgura formată în timpul lucrului cu electrodul anterior. Arcul ar trebui să fie aprins direct în spatele craterului.

Pregătirea pentru sudare nu este finalizată prin aprinderea arcului. Apoi se formează bazinul de sudură. Pentru a face acest lucru, electrodul va trebui să facă o întoarcere de mai multe ori în jurul punctului din care este planificată să înceapă sudarea cusăturii.

Sudarea și antrenamentul lor includ capacitatea de a menține arcul după ce acesta a fost aprins. Pentru ca antrenamentul să aibă succes, curentul de pe aparatul de sudură trebuie setat la 120 de amperi. Acest lucru nu numai că va face mai ușoară lovirea arcului, dar va reduce și probabilitatea de stingere a flăcării, precum și controlul umplerii bazinului de sudură.

Puteți înțelege cum poate avea loc controlul băii prin scăderea treptată a valorii curente. În acest caz, este necesar să măriți distanța dintre capătul electrodului și piesă, astfel încât să nu se lipească de suprafața sa.

Un sudor începător ar trebui să fie pregătit pentru faptul că, pe măsură ce lungimea arcului crește, stropii de metal vor crește și ele. La sudare, lungimea electrodului folosit va scădea invariabil pe măsură ce se arde, prin urmare, pentru a menține magnitudinea arcului, acesta trebuie adus mai aproape de suprafața produsului la o distanță adecvată.

Dacă distanța devine insuficientă, metalul nu se va încălzi bine, iar cusătura se va dovedi a fi prea convexă, iar marginile sale vor rămâne netopite.

Cu toate acestea, această distanță nu trebuie făcută prea mare, deoarece în acest caz vor avea loc salturi deosebite ale arcului, care vor duce la formarea unei cusături urâte cu o formă fără formă.

Tehnologia de sudare pentru a obține un rezultat satisfăcător necesită selectarea distanței corecte dintre electrod și piesa de prelucrat. Există un indiciu - lungimea optimă a arcului va fi dimensiunea acestuia, care nu depășește diametrul electrodului, inclusiv acoperirea acestuia cu o acoperire. În medie, aceasta este egală cu trei milimetri.

Se pregătește să lucreze cu invertorul

La pornirea pentru prima dată, precum și la mutarea invertorului de sudură la un nou loc de muncă, este necesar să se verifice rezistența de izolație dintre carcasă și piesele purtătoare de curent și apoi să se conecteze carcasa la masă. Dacă invertorul a fost în funcțiune de mult timp, înainte de a începe sudarea, este imperativ să îl inspectați pentru acumularea de praf în spațiul interior. În cazul creșterii prafului, curățați toate elementele de putere și unitățile de comandă de sudură folosind aer comprimat cu presiune moderată. Pentru funcționarea nestingherită a sistemului de ventilație forțată al aparatului, trebuie creat spațiu liber în jurul acestuia la o distanță de cel puțin jumătate de metru.Este interzisă gătitul cu dispozitive de sudură cu invertor în apropierea locurilor de lucru ale mașinilor de șlefuit și tăiat, deoarece acestea creează praf metalic care poate deteriora unitatea de putere și electronica invertorului. În cazul lucrărilor de sudare în spațiu deschis, este necesar să se protejeze dispozitivul de stropii directe de apă și lumina soarelui. Invertorul de sudură trebuie instalat pe o suprafață orizontală (sau la un unghi care nu depășește valoarea specificată în pașaport).

Utilizarea echipamentului de protecție

În timpul sudării, cel mai mare pericol este probabilitatea de șoc electric, arsuri de la picăturile zburătoare de metal topit și expunerea la lumină a retinei ochiului prin radiația unui arc electric. În plus, sunt posibile leziuni mecanice și inhalarea gazelor eliberate în timpul procesului de sudare. Prin urmare, orice sudor începător care decide să stăpânească invertorul de sudură, pe lângă dispozitivul în sine, trebuie să achiziționeze un set de echipament individual de protecție, precum și să studieze cu atenție regulile de siguranță atunci când efectuează lucrări de sudare. Setul standard de echipament de protecție pentru un sudor include o mască și mănuși rezistente la scântei, precum și salopete și pantofi din materiale incombustibile și neconsumabile. În plus, în timpul sudării cu un invertor, poate fi necesar un respirator special, iar piesele de prelucrat și cusăturile trebuie curățate cu ochelari de protecție.

AC trifazat

În industrie, de regulă, se utilizează curent alternativ trifazat. Acest curent se obține folosind alternatoare trifazate.Un dispozitiv simplificat pentru un generator trifazat este prezentat în figura de mai jos.

Fazele unui curent trifazat sunt de obicei notate cu primele trei litere ale alfabetului latin: A, B și C.

Schematic, figura de mai sus poate fi reprezentată după cum urmează:

În circuitele trifazate de curent alternativ, firele marcate cu numerele 1, 2 și 3 sunt combinate într-un singur fir, numit zero sau neutru.

În formă completă, diagrama rețelei de alimentare cu curent trifazat și parametrii acesteia sunt prezentate mai jos.

După cum se poate observa din figura prezentată mai sus, în timpul rotației, rotorul induce o forță electromotoare (EMF) mai întâi în bobina de fază A, apoi în bobina de fază B și apoi în bobina de fază C. Astfel, curbele de tensiune la bornele de ieșire ale acestor bobine sunt, parcă, deplasate între ele la un unghi de 120º.

Energia și puterea curentului electric

Curentul electric, care curge prin conductori, face lucru, care este estimat prin calcularea energiei curentului electric (Q), care a fost cheltuit în acest caz. Este egal cu produsul dintre puterea curentului (I) și tensiunea (U) și timpul (t) în care trece curentul:

Q=I*U*t

Capacitatea curentului de a lucra este estimată prin putere, care este energia primită de receptor sau eliberată de sursa de curent pe unitatea de timp (pe 1 secundă) și este calculată ca produsul puterii curentului (I) și tensiune (U):

P=I*U

Unitatea de măsură a puterii este wați (W) - munca efectuată într-un circuit electric la o putere de curent de 1 A și o tensiune de 1 V timp de 1 s.

În tehnologie, puterea se măsoară în unități mai mari: kilowați (kW) și megawați (MW): 1 kW = 1.000 W; 1 MW = 1.000.000 W.

Ce este sudarea?

Definiția clasică a procesului de sudare este: „Procesul de creare a conexiunilor inseparabile prin stabilirea de relații interatomice între piesele care sunt conectate în timpul încălzirii și (și) deformării plastice”. Tinand cont de fenomenul de difuzie, se stie ca in apa calda procesul de intrepenetrare este accelerat. Sudarea este foarte asemănătoare cu difuziunea, doar încălzirea celor două părți are loc cu ajutorul unui arc electric de temperatură ridicată generat de aparatul de sudură. Sub influența sa, are loc topirea și întrepătrunderea materialelor pieselor. Apare o sudură, care constă din materialele ambelor părți și din alte substanțe chimice care au fost introduse de electrodul consumabil (element al aparatului de sudură). Există multe versiuni despre rezistența acestei cusături, cineva crede că 1 cm de sudură poate rezista la 100 kg, cineva susține că este mai mult, dar toată lumea este de acord cu un singur lucru: rezistența sudurii nu este inferioară rezistenței metalele comune ale pieselor. Pe lângă definirea conceptului principal, bazele teoretice ale lucrărilor de sudare includ și procesele fizice și chimice care au loc în timpul sudării.

Ce se întâmplă în timpul sudării în termeni de chimie și fizică?

Luați în considerare schema procesului de sudare pe exemplul sudării cu arc electric.

Tensiunea electrică este aplicată electrodului și piesei, dar numai de polaritate diferită. Imediat ce electrodul este adus pe piesă, se aprinde imediat un arc electric, topind totul în câmpul său de acțiune. În acest moment, materialul electrodului se deplasează picătură cu picătură în bazinul de sudură.Pentru ca procesul să nu se oprească, iar acest lucru se va întâmpla atunci când electrodul este staționar, este necesar să se deplaseze electrodul în trei direcții simultan: transversal, translațional și stabil vertical (Fig. 2).

După toate manipulările, sudorul scoate mașina de sudură și bazinul de sudură, solidificându-se, formează aceeași cusătură de sudură. Acesta este genul de chimie și fizică care se întâmplă în timpul sudării cu arc electric. Desigur, cu alte tipuri de sudare, mecanismele vor fi diferite. De exemplu, în forma de mai sus, principalul lucru este mecanismul de topire, iar în timpul sudării sub presiune, suprafețele care trebuie sudate nu sunt doar încălzite, ci și stoarse cu ajutorul presiunii sedimentare. Să luăm în considerare mai detaliat clasificarea tipurilor de sudare.

Alegerea unui aparat de sudura de uz casnic

Există o mulțime de tipuri de sudare astăzi. Dar cele mai multe dintre ele sunt proiectate pentru lucrări speciale sau sunt proiectate la scară industrială. Pentru nevoile casnice, este puțin probabil să aveți nevoie să stăpâniți o instalație laser sau un pistol cu ​​fascicul de electroni. Și sudarea cu gaz pentru începători nu este cea mai bună opțiune.

Cea mai ușoară modalitate de a topi metalul pentru a îmbina piesele este de a-l îndrepta către temperatura ridicată a unui arc electric care are loc între elemente cu sarcini diferite.

Arc electric

Acest proces este asigurat de aparatele de sudură cu arc electric care funcționează pe curent continuu sau alternativ:

Transformatorul de sudare gătește cu curent alternativ. Pentru un începător, un astfel de dispozitiv este cu greu potrivit, deoarece este mai dificil să lucrezi cu el din cauza arcului de „săritură”, care necesită o experiență considerabilă pentru control.Alte dezavantaje ale transformatoarelor includ un impact negativ asupra rețelei (provoacă supratensiuni care pot duce la defectarea aparatelor de uz casnic), zgomotul puternic în timpul funcționării, dimensiunile impresionante ale dispozitivului și greutatea mare.

transformator de sudare

Un invertor are multe avantaje față de un transformator. Provoacă un arc electric cu curent continuu, nu „sare”, astfel că procesul de sudare este mai calm și controlat pentru sudor și fără consecințe pentru electrocasnicele. În plus, invertoarele sunt compacte, ușoare și practic silențioase.

Invertor de sudare

Cursuri pentru sudori

Sudarea poate fi stăpânită în cursuri speciale. Pregătirea de sudare este împărțită în teorie și practică. Puteți studia personal sau de la distanță. Cursurile predau tehnologia de sudare pentru începători și alte înțelepciuni importante. Importantă este oportunitatea de a învăța să gătești prin sudare în cadrul orelor practice sub supravegherea unui profesor. Elevilor li se oferă o idee despre echipamentul disponibil pentru sudare, alegerea electrozilor, regulile de siguranță.

Puteți studia individual sau în grup. Fiecare opțiune are propriile sale avantaje. Când studiezi individual, poți stăpâni doar acele cunoștințe care pot fi utile în viitor. Dar atunci când studiezi într-un grup, există posibilitatea de a auzi analiza greșelilor colegilor lor și, astfel, de a dobândi cunoștințe suplimentare.

După finalizarea cursurilor și promovarea examenelor care confirmă cunoștințele și aptitudinile practice dobândite, se eliberează un certificat aprobat.

Bazele electricității

Curentul electric din conductorii metalici este o mișcare direcționată a electronilor liberi de-a lungul unui conductor inclus într-un circuit electric. Mișcarea electronilor într-un circuit electric are loc datorită diferenței de potențial la bornele sursei (adică tensiunea de ieșire a acesteia).

Curentul electric poate exista doar într-un circuit electric închis, care trebuie să fie compus din:

- sursa de curent (baterie, generator, ...);
- consumator (lampa cu incandescenta, dispozitive de incalzire, arc de sudura etc.);
- conductoare care conectează sursa de energie la consumatorul de energie electrică.

Curentul electric este de obicei notat cu litera latină mare sau mică I (i).

Unitatea de măsură pentru puterea unui curent electric este un amper (notat cu A).

Puterea curentului este măsurată cu ajutorul unui ampermetru, care este inclus în întreruperea circuitului electric.

Spre deosebire de curentul electric, tensiunea la bornele unei surse de alimentare sau ale elementelor de circuit există indiferent dacă circuitul electric este închis sau nu.

Tensiunea este de obicei indicată cu litera latină mare sau mică U (u).

Unitatea de măsură pentru tensiune este volți (notat V).

Valoarea tensiunii se măsoară cu ajutorul unui voltmetru, care este conectat în paralel cu secțiunea circuitului electric pe care se face măsurarea.

Firele și pantografele incluse într-un circuit electric rezistă trecerii curentului.

Rezistența electrică este de obicei indicată cu litera majusculă latină R.

Unitatea de măsură pentru rezistența unui circuit electric este ohm (notat cu Ohm).

Valoarea rezistenței electrice este măsurată cu un ohmmetru, care este conectat la capetele secțiunii măsurate a circuitului, în timp ce nu trebuie să circule curent prin secțiunea măsurată a circuitului.

Un circuit electric poate fi construit în așa fel încât începutul unei rezistențe să fie conectat la sfârșitul alteia. O astfel de conexiune se numește serial.

Într-un circuit electric cu o conexiune în serie de rezistențe (consumatori), există următoarele dependențe.

Rezistența totală a unui astfel de circuit este egală cu suma tuturor acestor rezistențe individuale:

R=R₁ + R₂ + R₃

Deoarece curentul trece prin toate rezistențele în serie una după alta, valoarea lui este aceeași în toate secțiunile circuitului.

Suma căderilor de tensiune din toate secțiunile circuitului electric este egală cu tensiunea la bornele sursei:

Uist = Uab + Ucd

Mărimea căderii de tensiune într-o secțiune separată a circuitului electric este egală cu produsul dintre mărimea curentului din circuit și rezistența electrică a acestei secțiuni.

Dacă într-un circuit electric toate începuturile rezistențelor sunt conectate pe o parte și toate capetele lor pe cealaltă, atunci o astfel de conexiune se numește paralelă.

Rezistența totală a unui astfel de circuit este mai mică decât rezistența oricăreia dintre ramurile sale constitutive.

Pentru un circuit cu două rezistențe conectate în paralel, rezistența totală se calculează prin formula:

R=R1 * R2 / (R1 + R2)

Fiecare rezistență suplimentară în conexiune în paralel reduce rezistența totală a unui astfel de circuit. Reostatul de balast folosește o conexiune paralelă de rezistențe.Prin urmare, atunci când fiecare „cuțit” suplimentar este pornit, rezistența totală a reostatului de balast scade, iar curentul din circuit crește.

În secțiunea circuitului cu conexiune paralelă, curentul se ramifică, trecând simultan prin toate rezistențele:

i = i₁ +i₂ +i₃

Toate rezistențele dintr-un circuit paralel sunt sub aceeași tensiune:

Uab = U₁ = U₂ = U₃

Rezistența electrică a conductorilor

Rezistența unui conductor depinde de:

- de la lungimea conductorului - cu creșterea lungimii conductorului, rezistența electrică a acestuia crește;
- din aria secțiunii transversale a conductorului - cu o scădere a ariei secțiunii transversale, rezistența crește;
- de la temperatura conductorului - cu creșterea temperaturii, rezistența crește;
- asupra coeficientului de rezistivitate al materialului conductor.

Cu cât rezistența conductorului la trecerea curentului electric este mai mare, cu atât electronii liberi pierd mai multă energie și cu atât conductorul (care este de obicei un fir electric) se încălzește mai mult.

Pentru fiecare zonă de secțiune transversală a firului, există o valoare admisă a curentului. Dacă curentul este mai mare decât această valoare, atunci firele se pot încălzi până la o temperatură ridicată, ceea ce, la rândul său, poate provoca aprinderea stratului izolator.

Maxim valorile curente admisibile pentru diferite secțiuni de fire de sudură izolate cu cupru sunt prezentate în tabelul de mai jos:

Tine minte! Cantitatea de curent în amperi (I) pe milimetru pătrat de aria secțiunii transversale a firului (S) se numește densitate de curent (j):

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

Diferențele dintre polaritatea directă și cea inversă la sudarea cu un invertor

La sudarea cu polaritate inversă, suportul electrodului este conectat la contactul pozitiv al invertorului, iar borna de masă este conectată la cel negativ. În acest caz, detașarea electronilor are loc din metalul piesei de prelucrat, iar fluxul lor este îndreptat către electrod. Ca urmare, cea mai mare parte a energiei termice este eliberată pe acesta, ceea ce face posibilă sudarea cu un invertor cu încălzire limitată a piesei de prelucrat. Acest mod este utilizat la sudarea pieselor din metal subțire, oțeluri inoxidabile și metale cu rezistență scăzută la temperaturi ridicate. În plus, polaritatea inversă este utilizată atunci când este necesară creșterea vitezei de topire a electrodului și, de asemenea, atunci când piesele sunt sudate cu un invertor într-un mediu gazos sau folosind fluxuri.

Sudarea cu invertor a metalului subțire

Capacitățile invertorului sunt pe deplin realizate la sudarea metalului laminat cu o grosime mai mică de 2 mm. Sudarea unor astfel de materiale se realizează la curenți de sudare mici și necesită o stabilitate ridicată a procesului de sudare, care este ușor de realizat atunci când se utilizează un dispozitiv cu o sursă de alimentare cu invertor. Foile subțiri de metal sunt ușor de arse atunci când are loc un scurtcircuit în arcul de sudare. Pentru a preveni acest fenomen, invertoarele au o funcție specială care reduce automat cantitatea de curent pe durata unui scurtcircuit. O altă caracteristică utilă a invertoarelor este selectarea parametrilor optimi în timpul aprinderii arcului, ceea ce face posibilă evitarea lipsei de penetrare și a arsurilor în secțiunea inițială a sudurii. În plus, în timpul procesului de sudare, invertorul este capabil să mențină adaptativ valoarea dorită a curentului de funcționare cu fluctuații ale mărimii arcului de sudare.