Čo je to elektrické oblúkové zváranie: Pracovný princíp a typy

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Prvá metóda oblúkového zvárania bola vyvinutá v 19. storočí a stala sa komerčne významnou v rámci stavby lodí počas druhej svetovej vojny. V súčasnosti zostáva významným procesom pre výrobu vozidiel, ako aj pre výrobu oceľových konštrukcií. Jedná sa o jednu zo slávnych metód zvárania, ktorá sa používa na spájanie kovov v priemysle. Pri tomto type zvárania je možné spoj tvoriť roztavením kovu pomocou elektrina . Z tohto dôvodu sa teda nazýva elektrický oblúk. Hlavnou výhodou tohto zvárania je, že pre zváranie je možné ľahko vyvinúť vysokú teplotu. Teplotný rozsah pre oblúkové zváranie bude 6 až 7 stupňov Celzia. Tento článok pojednáva o prehľade zvárania elektrickým oblúkom.

Čo je to elektrické oblúkové zváranie?

Definícia oblúkového zvárania je zvárací proces, ktorý sa používa na zváranie kovov pomocou elektriny na generovanie dostatočného tepla na mäknutie. kov , rovnako ako keď sa mäkčený kov ochladí, potom sa kovy zvaria. Tento druh zvárania sa používa napájací zdroj na vytvorenie oblúka medzi kovovou tyčou a základným materiálom na zmäkčenie kovov na konci kontaktu.




Elektrické oblúkové zváranie

Elektrické oblúkové zváranie

Tieto zváračky môžu využiť buď DC inak AC , & elektródy ako spotrebný materiál inak nespotrebovateľný. Všeobecne možno miesto zvárania obhájiť nejakým druhom ochranného plynu, trosky alebo pary. Tento zvárací proces môže byť manuálny, úplný alebo poloautomatizovaný.



Schéma zapojenia

V procese oblúkového zvárania môže byť teplo generované elektrickým oblúkom zasiahnutým medzi elektródou aj obrobkom. Elektrický oblúk je žeravý elektrický výboj medzi dvoma elektródami využívajúci ionizovaný plyn.
Akýkoľvek typ techniky oblúkového zvárania závisí od elektrického obvodu, ktorý obsahuje hlavne rôzne časti, ako je napájanie, obrobok, zváracia elektróda a elektrické káble na pripojenie elektródy aj obrobku k zdroju napájania.

Oblúkový zvárací obvod

Oblúkový zvárací obvod

The obvod elektrického navíjania oblúka môžu byť tvorené elektrickým oblúkom medzi elektródou, ako aj obrobkom. Teplota oblúka môže dosiahnuť 5500 ° C (10000 ° F), čo je dosť na to, aby sa spojili hrany obrobku.

Akonáhle je potrebné dlhé spojenie, potom je možné oblúk posúvať cez spojovaciu čiaru. Zvarový zvar predného okraja rozpustí zváraný povrch, akonáhle zadný okraj bazénu vytvrdne a vytvorí spoj.
Akonáhle je pre lepšie spojenie potrebné prídavný kov, môže sa drôt použiť mimo materiálu, ktorý sa privádza do oblasti oblúka, ktorá rozpúšťa a zaťažuje zvarový kúpeľ. Chemické zloženie prídavného kovu súvisí so zložením obrobku.


Roztavený kov vo zvarovom kúpeli môže byť chemicky aktívny a reaguje prostredníctvom blízkej atmosféry. Následkom toho môže byť zvar infikovaný oxidom aj nitridom, aby sa oslabili jeho mechanické vlastnosti. Zvarovú vaňu je možné chrániť pred kontamináciou neutrálnymi ochrannými plynmi, ako sú hélium, argón a ochranné toky. Štíty sa dodávajú pre zvarovú zónu vo forme tavného povlaku pre elektródu, inak v iných formách.

Pracovný princíp

The pracovný princíp vinutia oblúka To znamená, že v procese zvárania môže byť teplo generované úderom elektrického oblúka medzi obrobkom a elektródou. Toto je žiarivý elektrický výboj medzi dvoma elektródami v ionizovanom plyne.

The zariadenie na oblúkové zváranie obsahuje hlavne stroj na striedavý prúd, inak stroj na jednosmerný prúd, elektródu, držiak elektródy, káble, Konektory na kábel, uzemňovacie svorky, sekacie kladivo, prilba, drôtená kefa, rukavice na ruky, ochranné okuliare, rukávy, zástery atď.

Typy oblúkového zvárania

Oblúkové zváranie je rozdelené do rôznych typov, ktoré zahŕňajú nasledujúce.

  • Plazmové oblúkové zváranie
  • Zváranie kovovým oblúkom
  • Zváranie uhlíkovým oblúkom
  • Zváranie plynovým wolfrámom
  • Oblúkové zváranie plynovým kovom
  • Zváranie pod tavivom
  • SMAW - tienené zváranie oblúkom
  • FCAW (Flux Cored Arc Welding)
  • ESW (zváranie elektrickým zdvihom)
  • Oblúkové zváranie

Plazmové oblúkové zváranie

Plazmové oblúkové zváranie (PAW) je podobné ako pri zváraní GTAW alebo plynovým wolfrámom. Pri tomto druhu procesu zvárania sa bude generovať oblúk medzi pracovnou časťou a volfrámovou elektródou. Hlavná nepodobnosť medzi zváraním plazmovým oblúkom a zváraním pomocou plynového wolfrámu je v tom, že elektróda je umiestnená v horáku plazmového oblúkového zvárania. Môže byť ohrievaný na plyn teplota 30 000 ° F a zmeňte ju na plazmu, aby napadla oblasť zvárania.

Zváranie kovovým oblúkom

Pri procese zvárania kovovým oblúkom (MAW) sa na proces zvárania používa hlavne kovová elektróda. Táto kovová elektróda môže byť na základe požiadavky buď spotrebná, inak nespotrebovateľná. Väčšina použitej spotrebnej elektródy môže byť pokrytá tavidlom a hlavnou výhodou tohto typu procesu zvárania je to, že vyžaduje nízku teplotu v porovnaní s ostatnými.

Zváranie uhlíkovým oblúkom

Pri procese zvárania uhlíkovým oblúkom (CAW) sa na zváranie kovového spoja používa hlavne uhlíková tyč ako elektróda. Tento druh oblúkového zvárania je najstarším procesom oblúkového zvárania a vyžaduje na vytvorenie oblúka vysoký prúd a nízke napätie. V niektorých prípadoch môže dôjsť k vytvoreniu oblúka medzi dvoma uhlíkovými elektródami, ktoré sa nazývajú dvojité uhlíkové oblúkové zváranie.

Zváranie plynovým wolfrámom

Plynové wolfrámové oblúkové zváranie (GTAW) sa tiež nazýva zváranie wolfrámovým inertným plynom (TIGW). Pri tomto type procesu zvárania sa na zváranie materiálu môže použiť volfrámová elektróda, ktorá nie je spotrebná. Elektróda použitá pri tomto zváraní môže byť uzavretá plynmi ako argón, hélium atď. Tieto plyny chránia oblasť zvaru pred oxidáciou. Tento druh zvárania je možné použiť na zváranie tenkých plechov.

Oblúkové zváranie plynovým kovom

Plynové oblúkové zváranie kovom (GMAW) sa tiež nazýva zváranie inertným plynom (MIGW). Používa čerstvú kovovú elektródu, ktorá je chránená plynom, ako je hélium, argón atď. Tieto plyny chránia spojovanú oblasť pred oxidáciou a vytvárajú viac vrstiev zváracieho materiálu. Pri tomto type procesu oblúkového zvárania je možné privádzať plniaci drôt neustále pomocou nespotrebovateľnej kovovej elektródy na zváranie kovu.

Zváranie pod tavivom

Zváranie pod tavidlom (SAW) je možné rozsiahle využiť v rámci metódy automatického zvárania. Pri tomto druhu procesu zvárania je elektróda úplne ponorená do granulovaného povlaku tavidla a tento tok môže byť elektrický vodič ktorý nebude brániť elektrickému napájaniu. Pevný povlak toku zastaví roztavený kov pred ultrafialovým žiarením a atmosférou.

SMAW - tienené zváranie oblúkom

Pojem SMAW znamená „Tienené zváranie kovovým oblúkom“, ktoré sa tiež nazýva tavné zváranie tavným zváraním taveným oblúkom alebo manuálne zváranie elektrickým oblúkom (MMA / MMAW). Tento druh zvárania sa používa tam, kde je medzi obrobkom a kovovou tyčou vytváraný oblúk. Takže povrch oboch sa môže rozpustiť a vytvoriť zvarovú vaňu.

Keď sa taviaci povlak na tyči okamžite roztopí, vytvorí sa z neho troska a plyn, ktorý chráni zvarovú vaňu pred okolím. Toto je flexibilná metóda a je vhodná na spájanie materiálov, ako sú železné a neželezné kovy, cez hrúbkový materiál na všetkých miestach.

FCAW (Flux Cored Arc Welding)

Tento druh zvárania je alternatívou k zváraniu ochranným oblúkom. Toto oblúkové zváranie s tavidlom pracuje s elektródou aj so stabilným napájacím zdrojom, takže poskytuje stabilnú dĺžku oblúka. Táto metóda funguje tak, že sa na zaistenie bezpečnosti pred nákazou použije ochranný plyn alebo plyn, ktorý sa vytvára tokom.

ESW (zváranie elektrickým zdvihom)

Pri tomto druhu zvárania sa teplo vyrába prúdom a prechádza medzi prídavným kovom a obrobkom pomocou roztavenej trosky na povrch zvaru. Tu sa používa zvárací tok na vyplnenie medzery medzi dvoma obrobkami. Tento druh zvárania je možné zahájiť oblúkom medzi elektródou aj obrobkom.

Oblúk generuje teplo na roztavenie taviaceho prášku a vytvára roztavenú trosku. Tu troska obsahuje menej elektrickej vodivosti, ktorú je možné udržiavať v kvapalnom stave kvôli teplu generovanému elektrickým prúdom. Troska má teplotu 3 500 ° F, čo je postačujúce na roztavenie okrajov obrobku a spotrebnej elektródy. Kovové kvapôčky klesnú k zvarovej lázni a spájajú obrobky. Tento druh zvárania je použiteľný hlavne na oceľ.

Oblúkové zváranie

Tento typ zvárania je mimoriadne spoľahlivý a používa sa v širokej škále aplikácií. Táto metóda sa používa na zváranie obrobkov akejkoľvek veľkosti kovu pomocou najvyššieho prieniku zvaru.

Tento typ zvárania môže vytvárať tvrdé zvary na jednej strane nad základnými kovmi s hrúbkou 0,048 palca. Tento oblúk je možné vytvoriť použitím jednosmerného napájacieho zdroja s kovovými spojovacími objímkami a pištoľovej zváracej pištole. Pri tomto zváraní sa používajú tri bežné metódy, ako je zváranie ťahaným oblúkom, krátkym oblúkovým čapom a plynovým oblúkovým čapom.

Metóda pretiahnutého oblúka pracuje s tokom fixovaným v čape na čistenie povrchu kovu počas zvárania. V priebehu celého oblúka môže byť tok odparený a reaguje prostredníctvom znečisťujúcich prvkov v prostredí, aby sa udržala oblasť zvaru čistá.

Metóda krátkeho oblúka je podobná pretiahnutému oblúku, okrem toho nevyužíva žiadne zaťaženie tokom, inak by sa používala objímka. Táto metóda teda poskytuje najkratšie časy zvárania metódami zvárania oblúkovými čapmi. Metóda plynového oblúka funguje cez statický ochranný plyn bez koncovky alebo tavidla, čo uľahčuje automatizáciu.

Iné typy oblúkového zvárania

Vieme, že väčšina priemyselných odvetví používa kovový dizajn a o najbežnejšie používaných zvaroch sa hovorí vyššie. Ale niekoľko ďalších spôsobov môže tiež zvárať dva alebo viac kovov dohromady, ako je uvedené nižšie.

Elektronické lúčové zváranie

Zváranie pomocou EBM alebo elektronického lúča sa používa na spájanie kovov všade tam, kde sa elektrónové vlny vystrelia vysokou rýchlosťou na zváranie jedného kovového povrchu na druhý. Akonáhle elektrónová vlna zasiahne svoj cieľ, potom sa postihnutá škvrna roztopí len natoľko, aby spojila susednú časť na svojom mieste.

Tento druh zvárania je veľmi obľúbený v priemyselnej oblasti. Táto technika je obzvlášť užitočná pre výrobcov v leteckom a automobilovom priemysle, ktorí pomocou tohto zvárania kombinujú niekoľko kovových častí v nákladných vozidlách, automobiloch, lietadlách a kozmických lodiach. Z dôvodu povahy zvárania elektronickým lúčom na báze vákua je metóda bezpečná pre krízové ​​práce v opustených domoch a budovách.

Zváranie atómovým vodíkom

Zváranie AHW alebo atómovým vodíkom je stará technika spájania kovov, ktorá často prepadla cez okraj pre efektívnejšie techniky, ako je zváranie plynovým oblúkom. Jednou z oblastí, v ktorej je automatické zváranie vodíkom stále známe, je zváranie volfrámom. Pretože volfrám mimoriadne reaguje na teplo, je toto zváranie pre túto metódu bezpečné.

Elektroslagové zváranie

Jedná sa o rýchle zváranie, ktoré bolo vynájdené v 50. rokoch. Tento druh zvárania spája ťažké kovy v priemyselných zariadeniach a strojoch. Ako už názov napovedá, je prevzatý z medených držiakov vody uzavretých v nástroji, ktorý sa používa na zváranie elektrickým prúdom. Voda prerušuje presakovanie tekutej trosky do iných oblastí počas zvárania.

Zváranie uhlíkovým oblúkom

Oblúkové zváranie CAW alebo uhlíkom je spojovacia technika, ktorá sa používa na spájanie kovov nanášaním teplôt nad 300 stupňov Celzia. Pri tomto type zvárania sa môže medzi elektródami a povrchmi kovu vytvárať oblúk. Táto technika bola kedysi populárna, ale v súčasnosti bola zastaraná dvojitým uhlíkovým oblúkovým zváraním.

Zváranie kyslíkovým palivom

Tento druh zvárania je metóda, ktorá využíva kyslík a kvapalné palivo na tavenie kovu do formy. Francúzski inžinieri Charles Picard a Edmond Fouché boli vynájdení v 20. storočí. V tomto procese sa používa teplota generovaná kyslíkom v povrchoch kovov. Toto zváranie sa uskutočňuje vo vnútornej atmosfére.

Odporové bodové zváranie

Odporové bodové zváranie sa používa tam, kde teplo spája povrchy kovu. Teplo môže byť generované z odporu elektrických prúdov. Tento druh zvárania patrí do súboru zváracích techník nazývaných elektrické odporové zváranie.

Odporové zváranie švov

Odporové zváranie švov je technika, ktorá prostredníctvom súvisiacich vlastností vytvára teplo medzi kovovými plochami. Tento druh zvárania sa začína na jednej strane spoja a na druhom konci sa pracuje v jeho režime. Táto metóda teda závisí hlavne od dvojitých elektród, ktoré sú zvyčajne vyrobené z medeného materiálu.

Projekčné zváranie

Projekčné zváranie je metóda, ktorá obmedzuje teplo v presnej oblasti umiestnenia. Táto metóda je veľmi častá v projektoch, ktoré používajú čapy, matice a iné kovové spojovacie prvky so závitom, drôty a prekrížené tyče.

Zváranie za studena

Alternatívnym názvom tohto zvárania je kontaktné zváranie. Tento typ zvárania sa používa na spojenie povrchov kovov bez roztavenia teplom.

Výhody oblúkového zvárania

Výhody oblúkového zvárania zahŕňajú hlavne nasledujúce.

  • Oblúkové zváranie má vysokú rýchlosť aj účinnosť zvárania
  • Zahŕňa jednoduché zváracie zariadenie.
  • Je jednoducho pohyblivý.
  • Oblúkové zváranie vytvára fyzicky silnú väzbu medzi zváranými kovmi.
  • Poskytuje spoľahlivú kvalitu zvárania
  • Oblúkové zváranie ponúka vynikajúcu zváraciu atmosféru.
  • The Zdroj energie tohto zvárania nie je nákladné.
  • Toto zváranie je rýchly a dôsledný proces.
  • Zvárač môže využívať bežný domáci prúd.

Nevýhody oblúkového zvárania

Nevýhody oblúkového zvárania zahŕňajú nasledujúce.

  • Na vykonávanie oblúkového zvárania je potrebný vysoko kvalifikovaný pracovník.
  • Rýchlosť ukladania môže byť neúplná, pretože obal elektródy má tendenciu horieť a znižovať sa
  • Dĺžka elektródy je 35 mm a vyžaduje výmenu elektródy počas celej výrobnej rýchlosti.
  • Nie sú čisté pre reaktívne kovy, ako je titán a hliník

Aplikácie

Medzi aplikácie oblúkového zvárania patrí nasledujúce.

  • Používa sa na zváranie plechov
  • Na zváranie tenkých, železných a neželezných kovov
  • Používa sa na návrh tlakových a tlakových nádob
  • Vývoj potrubia v priemyselných odvetviach
  • Používa sa v doménach automobilového a bytového vybavenia
  • Odvetvia stavby lodí
  • Používa sa u výrobcu lietadiel a kozmonautiky
  • Automatické obnovy tela
  • Železnice
  • Odvetvia ako stavebníctvo, automobilový priemysel, strojárstvo atď
  • Plynové volfrámové oblúkové zváranie sa používa v leteckom priemysle na prepájanie mnohých oblastí, ako sú plechy
  • Tieto zvary sa používajú na opravy matríc, nástrojov a väčšinou na kovoch vyrobených z horčíka a hliníka.
  • Väčšina výrobných odvetví používa GTAW na zváranie tenkých obrobkov, najmä neželezných kovov.
  • Zváranie GTAW sa používa tam, kde je požadovaná extrémna odolnosť proti korózii, ako aj proti praskaniu po dlhú dobu.
  • Používa sa pri výrobe kozmických vozidiel
  • Používa sa na zváranie častí s malým priemerom, tenkých rúrok, takže je použiteľný v priemysle bicyklov

Jedná sa teda o zváranie elektrickým oblúkom a jedná sa o flexibilnú metódu zvárania. Elektrický aplikácie pre oblúkové zváranie zapojiť sa do výrobných odvetví na generovanie silných spojov po celom svete kvôli ich vlastnostiam, ako je ľahkosť a vynikajúca účinnosť zvárania. Najčastejšie sa používa v rôznych priemyselných odvetviach na ochranu inak renovovaných prác, ako je automobilový priemysel, stavebníctvo, stavba lodí a letecký priemysel. Tu je otázka, aký je rozsah teploty oblúkového zvárania?