Suvirinimo technika: pagrindinės sąvokos, taisyklės ir galimos klaidos

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Karštas suvirinimas yra vienas iš labiausiai paplitusių surinkimo procesų, naudojamų statybose ir pramonėje. Jis naudojamas tiek aukštųjų technologijų operacijose, skirtose įrangos surinkimui, tiek paprasčiausiuose tipiniuose darbuose, kai jungiamos laikančiosios konstrukcijos. Kiekvienu atveju naudojama sava suvirinimo technika, kuri optimaliai atitinka eksploatacinius parametrus, darbo sąlygas ir reikalavimus rezultatui.

Kas yra suvirinimas?

Klasikiniu požiūriu suvirinimas yra nuolatinių jungčių formavimo technologija, sukuriant tarpatominius struktūrinius ryšius šiluminio poveikio fone. Kitaip tariant, esant aukštai temperatūrai, užtikrinama ruošinių plastinė deformacija ir vėlesnis dalelių pasikeitimas tarp jų, dėl ko medžiagoms atvėsus susidaro jungtis. Pati suvirinimo technika sudaro tik būtinas sąlygas metalams įneštireikalinga būsena. Normaliomis temperatūros sąlygomis metalas yra kietų kristalinių dalelių struktūra, tačiau pasiekus tam tikrą šildymo indeksą medžiaga suminkštėja. Tuo pačiu metu reikia pabrėžti, kad temperatūros poveikis turi ne tik teigiamą poveikį montavimo galimybių požiūriu. Taip pat vyksta metalų oksidacija, netinkamose vietose dėl vidinio įtempimo susidaro įtrūkimai, bendras deformacija, deformacija. Tokius reiškinius galima pašalinti ir sumažinti tik tinkamai parinkus įrangą ir organizuojant suvirinimo procesą.

Suvirinimo siūlės ir jungtys

Norint suprasti metalo plastinės deformacijos tikslus, būtina nustatyti, kurioms konstrukcijos užduotims atlikti atliekama suvirinimo operacija. Daugeliu atvejų reikia gauti dviejų ruošinių ar konstrukcijų sujungimą su dalimis. Jungčių konfigūracijos įvairios – kampinės, užpakalinės, trišakiai ir t.t. Kraštų formavimo požiūriu siūlių suvirinimo technika leidžia formuoti jungtis be nuožulnių, su flanšais, taip pat su įvairių formų nuožulniais. Viena iš sunkiausių nuožulnų yra X formos, kurioje susijungia dvi tiesios arba lenktos briaunos. Nors vienas pagrindinių reikalavimų suvirintam sujungimui yra sandarumas, kai kuriais atvejais yra gana aiškios užduotys dėl skylių susidarymo jungtyje. Pavyzdžiui, jungiant elementus perdengiant ir be briaunos nuožulnumo galima suformuoti pailgą skylę, kuri vėliau naudojama kitoms konstrukcinėms užduotims atlikti.

Suvirinimo proceso įvairovė

Pats požiūris į techninį suvirinimo organizavimą gali skirtis tiek pagal darbo aplinkos parametrus, tiek pagal poveikio tikslinei medžiagai mechaniką. Populiariausios suvirinimo technologijos yra šios:

• Lankinis suvirinimas. Tarp virinamos konstrukcijos ar detalės paviršiaus susidaro elektros lankas, kurio šiluminis poveikis veda prie medžiagos tirpimo. Šis metodas gali būti rankinis, mechanizuotas arba automatinis. Pavyzdžiui, automatinio lankinio suvirinimo technika apima elektrodo vielos padavimą specialia įranga, atlaisvinant operatoriaus rankas.
• Suvirinimas dujomis. Jei ankstesniu atveju šilumos š altinis yra elektros energija, tada suvirinant dujomis naudojama deguonies ir kuro liepsna, kurios temperatūra yra 3200 ° C. Tuo pačiu metu kombinuotų metodų nereikėtų painioti su šiuo metodu, kai dujų mišiniai taip pat naudojami, bet ne kaip aukštos temperatūros š altinis, o siekiant izoliuoti suvirinimo baseiną.
• Elektros šlako suvirinimas. Poveikį medžiagai suteikia elektros srovė, o išlydytas šlakas veikia kaip laidininkas ir energijos modifikatorius.
• Plazminis suvirinimas. Aukštos temperatūros suvirinimo metodas, kai naudojama plazminio lanko srovė, kurios šiluminė energija iki 10 000 °C.
• Lazerinis suvirinimas. Metodas pagrįstas fotoelektroninės energijos panaudojimu. Dalys tirpsta dėl padidėjusio lazerio skleidžiamo šviesos pluošto poveikio.

Suvirinimo aparatai

Suvirinimo operacijoms atlikti dažniausiai naudojamos kelios techninės priemonės, įskaitant keitiklį, lygintuvą ir transformatorių. Kiekvienu atveju pagrindinė pagrindinio suvirinimo aparato užduotis yra tiekti nuolatinę srovę. Aukštos kokybės įranga aprūpina darbo zoną sklandžiu ir stabiliu elektros lanku. Žinoma, tai taikoma elektrinio suvirinimo technologijoms. Suvirinimo dujinėse terpėse technika įgyvendinama naudojant degiklius ir pavarų dėžes, reguliuojančias dujų mišinio tiekimą iš baliono. Taip pat plazminio suvirinimo atveju naudojami specialūs plazminiai degikliai, galintys dirbti su iki 30 mm storio ruošiniais. Be to, reikia pabrėžti, kad dujų ir plazmos įranga daugiausia orientuota ne į tradicines metalinių dalių sujungimo užduotis, o į medžiagos pjovimą, veikiamą šiluminės įtakos.

Siuvimo technika

Nepaisant didžiulio įrangos vaidmens, suvirinimo darbuose daug kas priklauso nuo operatoriaus, kuris kontroliuoja visą procesą, įgūdžių ir gebėjimų. Įrangos naudotojo užduotis yra valdyti elektrodą ir eksploatacinių medžiagų tiekimą suvirinimo baseine, kuriame susidaro siūlė. Pagrindinis veiksnys yra operatoriaus padėtis ir siūlės kryptis. Ekspertai rekomenduoja darbus atlikti, jei įmanoma, apatinėje padėtyje, užtikrinant, kad suvirinimo siūlė būtų suvirinta rutuliu su išplėtimu. Pageidautina pasiekti gilų įsiskverbimą, dėl kurio jungties struktūra taps vienodesnė ir patvaresnė. Inžinerijos srityjerankinis suvirinimas, ypač svarbus yra siūlės valymo nuo šlako ir dėmių etapas. Jei tokių trūkumų nepavyko pašalinti atliekant pagrindinę darbo dalį, tuomet teks atlikti antrą dangos sluoksnį. Paprastai pagrindinis pirmasis sluoksnis siekia 3-4 mm storio, o vėlesnių - iki 5 mm.

Povandeninio lankinio ir dujinio suvirinimo ypatybės

Kad darbo procese nereikėtų koreguoti suvirinimo technikos, rekomenduojama iš pradžių paskaičiuoti technologinius niuansus, kurie gali pagerinti rezultato kokybę. Povandeninis lankinis ir dujinis suvirinimas išsiskiria tuo, kad yra sutelktas į siūlės apsaugą nuo neigiamo išorinės aplinkos ir lydalo poveikio. Pavyzdžiui, atliekant dujinio suvirinimo techniką tiekiant argono mišinius, sumažėja neigiamas deguonies poveikis, bloginantis siūlės struktūros kokybę. Kalbant apie srautą, jo įtraukimas, visų pirma, sumažina lydalo aptaškymą, ir, antra, keičia suvirinimo siūlės sudėtį, įtraukdamas specialių priedų, kurie aktyvuojami esant aukštai temperatūrai.

Suvirinimo gamybos organizavimo parametrai

Gamybiniame režime organizuojant suvirinimo darbus vienu metu atsižvelgiama į kelis darbo veiklos veiksnius, įskaitant šiuos:

• Operacijos sudėtingumo ir jos įgyvendinimo laiko normos santykis.
• Darbo kiekis yra našumo norma, kurią darbuotojas ar komanda atlieka per 1 valandą. Pavyzdžiui, taikant rankinio lankinio suvirinimo techniką, gali būti atsižvelgiama į užbaigtos siūlės metrus arba surinktų dalių skaičių.
• Vietapaslauga. Šiuo atveju turime omenyje darbo vietą, įrangą ar aikštelę suvirinimui, kurios ribose organizuojama ir vieno darbuotojo ar komandos veikla.

Suvirinimo organizavimo ir gamybos saugumas

Suvirinimo procesas susijęs su daugybe pavojų ir pavojų žmonių sveikatai. Suvirinimo saugos standartai sutelkia dėmesį į kelis pavojus vienu metu:

• Suvirinimo spinduliuotė. Infraraudonoji spinduliuotė su ryškiu švytėjimu neigiamai veikia suvirintojo akis, todėl jo įrangoje privaloma turėti kaukę su specialiais tamsinančiais stiklais ir filtrais.
• Termomechaninis efektas. Ypač dirbant pagal lanko metodą, lydalo purslai yra pavojingi. Tiesą sakant, tai yra skystas karštas metalas, kuris, susilietus su oda, gali stipriai nudeginti. Norint apsisaugoti nuo kibirkščių ir įkaitusio metalo, naudojami specialūs terminiai apsauginiai drabužiai.
• Gaisro pavojus. Aukšta temperatūra ir karštų medžiagų purslai padidina gaisro pavojų. Apie tai verta pagalvoti net organizuojant procesą, pašalinant iš darbo zonos degius daiktus.
• Kvėpavimo takų apsauga. Toksiškos dujos ir kitų pavojingų medžiagų išsiskyrimas terminio metalo konstrukcijos ardymo metu taip pat yra pavojingo poveikio veiksnys. Šiuo atveju neužtenka naudoti kaukes ir respiratorių. Aktyvi sistema yra būtina ilgų darbo procesų sąlygavėdinimas uždarose patalpose ir reguliarios 5–10 minučių darbo pertraukos.

Suvirinimo klaidos

Dėl suvirinimo proceso sudėtingumo technologinių klaidų prielaida nėra kažkas išskirtinio. Dažniausiai pasitaikantys iš jų yra šie:

• Arkos lūžis. Elektrinis terminis veiksmas nebuvo baigtas iki suplanuotos siūlės pabaigos, todėl jungiamosios linijos krašte gali įtrūkti įdubimas.
• Blogai sustiprinta siūlė su metalo išplonėjimu ties jungties riba (pjūvis). Dažnas reiškinys naudojant aukštos įtampos suvirinimo būdus. Idealiu atveju pjūviai neturėtų būti gilesni nei 1 mm arba reikės papildomo suvirinimo.
• Tiesioginio ryšio tarp ruošinių siūlės struktūroje nebuvimas. Kitaip tariant, likęs prasiskverbimo trūkumas, atsirandantis dėl netikslios elektrodo krypties formuojant lanką, neatsižvelgiant į šiluminio efekto gylį.

Išvada

Esant technologiniam suvirinimo sudėtingumui, jų įgyvendinimo būdai tampa labiau prieinami eiliniam namų meistrui. Taip yra daugiausia dėl to, kad suvirinimo būdai tampa ergonomiškesni ir saugesni. Pavyzdžiui, šiuolaikiniai inverteriai leidžia patogiai valdyti pagrindinius proceso veikimo parametrus, atsižvelgiant į metalo ypatybes ir aplinkos sąlygas. Naudotojui tereikia tinkamai sutvarkyti darbo zoną ir tinkamai valdyti elektros lanką formuojant siūlę.