Общая информация
Электродуговая сварка — метод соединения металлов, в основе которого лежит использование электрической дуги. Дуга нагревает и плавит металл, позволяя сформировать сварное соединение. Может нагреваться до температуры более 6000 градусов. Этого достаточно для плавления большинства существующих типов металлов.
Электродуговая технология широко используется при сварке и резке металлов. Бывает ручной, полуавтоматической и автоматической.
Здоровье и безопасность
При резке металлов воздушная среда производственных помещений может загрязняться аэрозолями, содержащими пыль, вредные газы и пары (газообразные фтористые и хлористые соединения, окись углерода, окислы азота, озона), а также окислы металлов. Применение открытого газового пламени, открытых дуг и струй плазмы, наличие брызг жидкого металла и шлака при резке не только создают возможность ожогов, но и повышают опасность возникновения пожаров. Работа электронно-лучевых установок связана с образованием мягкого рентгеновского излучения.
Мощное ультрафиолетовое или световое излучение сварочной дуги и плазмы при воздействии на глаза работающего может вызвать электроофтальмию, а при длительном воздействии инфракрасного излучения может развиться помутнение хрусталика – катаракта.
Технология электродуговой сварки
Технология электродуговой сварки проста. Сварочный аппарат подключается к сети. Один кабель присоединяется к детали, а второй к электродержателю с электродом. Концом электрода постукивают о поверхность металла, возбуждая дугу. Дуга образуется между электродом и свариваемым металлом. Дуга мгновенно начинает отдавать тепло, плавя кромки металла и сам электрод (если он плавящийся). В итоге образовывается сварочная ванна.
В ней смешивается расплавленный электрод и основной металл. Они заполняют стык между двумя деталями, и после остывания образовывается прочное неразъемное соединение. При этом на поверхности шва может образоваться так называемый шлак. Для выполнения сварки можно использовать плавящиеся и неплавящиеся электроды или проволоку. Выбор зависит от выбранной вами технологии электродуговой сварки. Например, при ручной электродуговой сварке чаще всего используют плавящиеся электроды. А для полуавтоматической сварки — плавящуюся или неплавящуюся проволоку.
Если вы не умеете поддерживать устойчивое горение дуги, то можете использовать в работе специальные электроды или сварочную проволоку. У них в составе должен быть натрий, калий или кальций. Эти элементы стабилизируют дугу за счет своих ионизирующих свойств.
Чтобы защитить сварочную зону от окисления, можно использовать защитный газ. Например, аргон или углекислоту. Такие газы подаются прямо в сварочную ванну, защищая ее от кислорода из атмосферы.
Электродуговая сварка может проводиться как на постоянном, так и на переменном токе. Мы рекомендуем использовать постоянный ток, поскольку металл будет меньше разбрызгиваться и шов получится намного качественнее. Если вы новичок, то работа на постоянном токе просто обязательна.
Газовые резаки
Демонтаж металлоконструкции и раскрой проката невозможен без газового резака. Модели такого устройства имеют одинаковый принцип работы, но отличаются между собой размерами, конструкцией, наличием дополнительных деталей. С помощью газового резака можно выполнять работы с заготовками большой толщины. Резка происходит за счет того, что температура горения меньше температуры плавления.
Процесс условно разделяется на периоды:
Резак газовый
- Обрабатываемая зона разогревается до нужной температуры. Для получения факела пламени кислород смешивают с горючим веществом в определенной дозировке.
- Кислород способствует раскислению металла, продукты горения удаляются из рабочей зоны.
Конструкция газового резака бывает двух видов:
- Инжекторная – двухтрубная, когда технический кислород разделяется на два потока.
- Безинжекторная, или трехтрубная, при которой кислородный и газовый поток движется по разным трубкам, смешиваясь внутри головки.
Электродуговая резка металлов
Резка металла сваркой с применением дуги — один из старейших способов резки. Существует ручная дуговая резка с применением плавящегося или неплавящегося электрода и воздушно- и кислородно-дуговая резка. Давайте подробнее остановимся на каждом из способов.
Резка неплавящимся электродом
Начнем с мало используемого, но все же применяемого метода. Резка неплавящимся электродом. В качестве электрода используют графитовый или угольный стержень, резку выполняют на любом роде тока, но при этом с прямой полярностью. Сила тока не должна превышать 800А. Чтобы разрезать металл его нужно сначала нагреть с помощью дуги, а затем выплавить.
Почему этот метод мало используется? Дело в том, что он применим только в особых случаях. Например, при разделке лома или разборке старых конструкций из металла. Словом, для работы со сложными крупногабаритными проектами. О красоте реза тоже говорить не приходится. Работа получается неровной и неаккуратной. Зато таким методом можно резать любые металлы: от чугуна до цветных металлов.
Резка плавящимся электродом
А вот резка плавящимся электродом — это, пожалуй, самый распространенный метод электродуговой резки. Разрез получается намного аккуратнее и ровнее, чем при использовании предыдущего способа. Чтобы выполнить резку установите повышенную силу тока (на процентов 30 больше, чем при сварке). Можно ориентироваться на толщину электрода. Для стержня толщиной 1 миллиметр установите силу тока примерно 50А. Для стержня 2 миллиметра — 100А. И так далее. Сам металл нужно нагревать с глубоким проплавлением. Такой способ нагрева также называют «метод опирания». Резать можно большинство металлов.
Для выполнения несложного реза в домашних условиях можно использовать любые плавящиеся электроды. Но чтобы достичь лучшего результата используйте специальные электроды для резки металла. Обычно у специальных электродов особое покрытие. Благодаря ему процесс сварки проходит быстрее и проще.
Но несмотря на улучшенное качество реза, он все еще далек от идеала. Если сравнивать такой метод резки металлов с более технологичными, то он проиграет во всем. Начиная от качества реза, заканчивая его эстетическими характеристиками. При этом сам процесс резки очень медленный.
Воздушно- и кислородно-дуговая резка
Воздушно-дуговая и кислородно-дуговая резка металла электродуговой сваркой не имеют никаких отличий, кроме одного. При воздушной резке металл сначала плавится от тепла дуги, а затем он выдувается с помощью сжатого воздуха. При кислородной резке технология та же, только вместо воздуха используется поток кислорода.
Такой метод резки используют при работе с листами нержавейки. При этом толщина листа не должна превышать 20 миллиметров. Также такие методы резки используют при удалении дефектных частей у детали.
Чтобы выполнить такую резку нужно установить на сварочном аппарате постоянный ток и подобрать графитовые электроды. Можно также использовать трубчатые электроды. При использовании трубчатых электродов кислород подается через сквозное отверстие в сварочном стержне. Способ эффективный, но трудоемкий. Гораздо проще подать сжатый воздух или струю кислорода напрямую в место разреза.
Виды
Все технологии резки металла подразделяются на две большие группы:
- механические;
- термические.
Механические основаны на разделении металла путем воздействия на него режущими поверхностями из более прочного материала. К ним относятся:
- пилы;
- гильотинные и листовые ножницы;
- гидравлическая резка.
При гидравлической резке разделение происходит за счет воздействия тонкой струи воды под высоким давлением.
Термические способы резки основаны на расплавлении металла на линии разреза с помощью нагрева. К ним относятся:
- газовая;
- плазменная;
- лазерная.
Способ резки выбирается, исходя из толщины заготовки, металла или сплава заготовки, ее толщины, объема работ, места проведения резки и ряда других параметров. Многие мастера рассказывают, как можно резать металл сварочным инвертором. Такая резка электросваркой неэффективна, отличается высоким коэффициентом отходов и низкой точностью.
Обратный удар. Что это?
Обратный удар подразумевает практически мгновенное изменение движения пламени в противоположную сторону. Эффект проявляется тогда, когда скорость горения превышает истечение газов внутри рукава. В таком случае пламя горелки уходит внутрь мундштука и стремительно направляется через рукав в баллон, что может стать основной причиной его разрыва. Явление часто сопровождается громкими хлопками и дымом. Поэтому каждый специалист обязан знать о главных признаках возможной опасности:
исчезновение пламени, появление дыма черного цвета из мундштука; • пламя присутствует, но сопровождается громкими хлопками; • процесс горения прекращается, а дыма не наблюдается.
Из всех перечисленных признаков наиболее опасным считается последний вариант. Ведь из-за обратного удара при резке может возникнуть взрыв, который принесет множество разрушений, травмы и даже летальный исход. Для предотвращения появления подобных явлений необходимо предпринять ряд действий. В первую очередь следует перекрыть кислород и подачу газа. Также потребуется проверить давление в баллонах. После полного остывания горелки, мундштук необходимо очистить от нагара и прочей грязи, которая налипает внутри. При хлопках дополнительно проверяется герметичность и целостность всех шлангов.
