Svetsteknik: grundläggande begrepp, regler och möjliga misstag

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Varmsvetsning är en av de vanligaste monteringsprocesserna som används inom bygg och industri. Det används både i högteknologiska operationer för montering av utrustning och i det enklaste typiska arbetet vid anslutning av bärande strukturer. I varje fall används en egen svetsteknik, som är optim alt lämpad för driftsparametrar, arbetsförhållanden och krav på resultatet.

Vad är svetsning?

I klassisk synvinkel är svetsning tekniken för att bilda permanenta fogar genom att skapa interatomiska strukturella bindningar mot bakgrund av termisk exponering. Med andra ord, under hög temperatur säkerställs plastisk deformation av arbetsstyckena och det efterföljande utbytet av partiklar mellan dem, vilket leder till bildandet av en fog efter att materialen svalnat. Svetstekniken i sig ger bara de nödvändiga förutsättningarna för att få in metallererforderligt tillstånd. Under normala temperaturförhållanden är metallen en struktur av fasta kristallina partiklar, men när ett visst uppvärmningsindex uppnås mjuknar materialet. Samtidigt bör det betonas att effekten av temperatur inte bara medför positiva effekter ur monteringsmöjligheternas synvinkel. Oxidation av metaller förekommer också, bildandet av sprickor på olämpliga ställen på grund av inre spänningar, allmän skevhet och deformation uppstår. Det är möjligt att utesluta och minimera sådana fenomen endast genom korrekt val av utrustning och organisation av svetsprocessen.

Svetsar och fogar

För att förstå målen med metallplastisk deformation är det nödvändigt att bestämma för vilka strukturella uppgifter svetsoperationen utförs. I de flesta fall är det nödvändigt att erhålla en anslutning av två arbetsstycken eller strukturer med delar. Anslutningskonfigurationer är olika - vinkel, rumpa, tee, etc. Ur synvinkeln av bildandet av kanter tillåter sömsvetsningstekniken bildandet av fogar utan fasar, med flänsar, såväl som med fasar i olika former. En av de svåraste avfasningarna anses vara X-formad, där två raka eller krökta kanter paras ihop. Även om ett av huvudkraven för en svetsfog är täthet, finns det i vissa fall ganska tydliga uppgifter för bildandet av hål i fogen. Till exempel, vid sammankoppling av element genom överlappning och utan kantfas, kan ett långsträckt hål bildas, som senare används för andra strukturella uppgifter.

Varianter av svetsprocessen

Själva inställningen till den tekniska organisationen av svetsning kan skilja sig åt både i parametrarna för arbetsmiljön och i mekaniken för påverkan på målmaterialet. De mest populära svetsteknikerna inkluderar följande:

• Bågsvetsning. En elektrisk båge bildas mellan ytan på strukturen eller delen som ska svetsas, vars termiska effekt leder till smältning av materialet. Denna metod kan vara manuell, mekaniserad eller automatisk. Till exempel innebär den automatiska bågsvetstekniken att mata elektrodtråden med specialutrustning, vilket frigör operatörens händer.
• Gasvetsning. Om värmekällan i det föregående fallet är elektrisk energi, använder gassvetsning en syrebränsleflamma med en temperatur på 3 200 ° C. Samtidigt bör kombinerade metoder inte förväxlas med denna metod, där även gasblandningar används, men inte som en källa till hög temperatur, utan för att isolera svetsbadet.
• Elektroslagssvetsning. Inverkan på materialet tillhandahålls av elektrisk ström, och smält slagg fungerar som en ledare och energimodifierare.
• Plasmasvetsning. En högtemperatursvetsmetod som använder en plasmabågestråle med värmeenergi upp till 10 000 °C.
• Lasersvetsning. Metoden bygger på användningen av fotoelektronisk energi. Smältningen av delar sker under ökad inverkan av ljusstrålen som sänds ut av lasern.

Svetsmaskiner

För att utföra svetsoperationer används vanligtvis flera tekniska medel, inklusive en växelriktare, en likriktare och en transformator. I varje fall är huvuduppgiften för huvudsvetsapparaten att tillhandahålla likström. Högkvalitativ utrustning förser arbetsområdet med en jämn och stabil ljusbåge. Naturligtvis gäller detta elektriska svetstekniker. Tekniken för svetsning i gasformiga medier implementeras med hjälp av brännare och växellådor som reglerar tillförseln av en gasblandning från en cylinder. Även vid plasmasvetsning används speciella plasmabrännare som kan arbeta med arbetsstycken upp till 30 mm tjocka. Dessutom bör det betonas att gas- och plasmautrustning huvudsakligen inte är inriktad på de traditionella uppgifterna att ansluta metalldelar, utan på att skära material under termisk påverkan.

Syteknik

Trots utrustningens enorma roll beror mycket i svetsarbete på kompetensen och förmågorna hos operatören som kontrollerar hela processen. Uppgiften för användaren av utrustningen är att kontrollera elektroden och tillförseln av förbrukningsvaror som finns i svetsbadet där sömmen bildas. Nyckelfaktorn är operatörens position och sömmens riktning. Experter rekommenderar att utföra arbete, om möjligt, i det nedre läget, och se till att svetsen svetsas med en sträng med breddning. Det är önskvärt att uppnå djup penetration, vilket kommer att göra fogens struktur mer enhetlig och hållbar. I ingenjörskonstmanuell svetsning, steget att rengöra sömmen från slagg och fläckar är särskilt viktigt. Om sådana brister inte kunde elimineras under huvuddelen av arbetet, måste ett andra lager av ytbeläggning utföras. Vanligtvis når det första huvudsakliga lagret 3-4 mm i tjocklek, och de efterföljande - upp till 5 mm.

Funktioner för svetsning med nedsänkt båge och gas

För att inte behöva justera svetstekniken under arbetets gång rekommenderas det att initi alt beräkna de tekniska nyanserna som kan förbättra kvaliteten på resultatet. Nedsänkt bågsvetsning och gassvetsning kännetecknas av dess fokus på skydd av sömmen från negativ påverkan av den yttre miljön och smältan. Till exempel, när man utför gassvetstekniken med tillförsel av argonblandningar, reduceras den negativa effekten av syre, vilket försämrar kvaliteten på svetsstrukturen. När det gäller flussmedlet, minimerar det i första hand stänket av smältan, och för det andra modifierar det sammansättningen av svetsen genom att inkludera speciella tillsatser som aktiveras vid höga temperaturer.

Parametrar för organisation av svetsproduktion

I produktionsläget för att organisera svetsarbete, tas flera faktorer av arbetsaktivitet i beaktande samtidigt, inklusive följande:

• Förhållandet mellan operationens komplexitet och tidsnormen för dess genomförande.
• Mängden arbete är den hastighet som en anställd eller ett team utför på 1 timme. Till exempel, i den manuella bågsvetsningstekniken, kan meter av den färdiga sömmen eller antalet monterade delar beaktas.
• Enhetservice. I det här fallet menar vi en arbetsplats, en utrustning eller en plats för svetsning, inom vilken en anställds eller ett teams aktiviteter också är organiserade.

Säkerhet i organisation och produktion av svetsning

Svetsprocessen innebär många risker och faror när det gäller hot mot människors hälsa. Svetssäkerhetsstandarder fokuserar på flera faror samtidigt:

• Svetsstrålning. Infraröd strålning med ett starkt sken påverkar svetsarens ögon negativt, därför är närvaron av en mask med speciella mörkare glasögon och filter obligatorisk i hans utrustning.
• Termomekanisk effekt. Speciellt när man arbetar enligt bågmetoden är stänk av smältan farliga. I själva verket är det en flytande het metall som kan orsaka allvarliga brännskador vid kontakt med huden. För att skydda mot gnistor och het metall används speciella termiska skyddskläder.
• Risk för brand. Höga temperaturer och stänk av hett material ökar brandrisken. Det är värt att tänka på detta även i stadiet av att organisera processen, ta bort brandfarliga föremål från arbetsområdet.
• Andningsskydd. Giftiga gaser och utsläpp av andra farliga ämnen under den termiska förstörelsen av metallstrukturen är också en faktor i den farliga effekten. I det här fallet räcker det inte med att använda masker och andningsskydd. Ett aktivt system är en förutsättning för långa arbetsprocesserventilation i trånga utrymmen och regelbundna 5-10 minuters arbetsrast.

Svetsfel

På grund av svetsprocessens komplexitet är antagandet om tekniska fel inte något exceptionellt. De vanligaste av dessa inkluderar följande:

• Bågbrott. Den elektriska termiska åtgärden har inte slutförts till slutet av den planerade sömmen, vilket kan resultera i en sprucken fördjupning vid kanten av anslutningsledningen.
• Dåligt förstärkt söm med metallförtunning vid foggränsen (avskuren). En vanlig företeelse i högspänningssvetstekniker. Helst bör snitten inte vara mer än 1 mm djupa, annars kommer ytterligare svetsning att krävas.
• Punkt frånvaro av en direkt koppling i strukturen av sömmen mellan arbetsstyckena. Med andra ord, den kvarvarande bristen på penetration, som uppstår på grund av den felaktiga riktningen av elektroden under bildandet av bågen, utan att ta hänsyn till djupet av den termiska effekten.

Slutsats

Med all den tekniska komplexiteten i svetsning blir metoderna för deras implementering mer tillgängliga för en vanlig husmästare. Detta beror till stor del på att svetsteknikerna blir mer ergonomiska och säkrare. Till exempel gör moderna växelriktare det möjligt att bekvämt kontrollera processens huvudsakliga driftsparametrar, med hänsyn till metallens egenskaper och miljöförhållanden. Användaren behöver bara organisera arbetsområdet ordentligt och kontrollera ljusbågen på rätt sätt när sömmen formas.