Tehnica sudării: concepte de bază, reguli și posibile greșeli

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Sudura la cald este unul dintre cele mai frecvente procese de asamblare utilizate în construcții și industrie. Este utilizat atât în operațiuni de în altă tehnologie pentru asamblarea echipamentelor, cât și în cele mai simple lucrări tipice la conectarea structurilor portante. În fiecare caz, se utilizează propria sa tehnică de sudare, care este optimă pentru parametrii de funcționare, condițiile de lucru și cerințele pentru rezultat.

Ce este sudarea?

În viziunea clasică, sudarea este tehnologia de formare a îmbinărilor permanente prin crearea de legături structurale interatomice pe fundalul expunerii termice. Cu alte cuvinte, la temperaturi ridicate, se asigură deformarea plastică a pieselor de prelucrat și schimbul ulterior de particule între ele, ceea ce duce la formarea unei îmbinări după răcirea materialelor. Tehnica de sudare în sine oferă doar condițiile necesare pentru introducerea metalelorstare cerută. În condiții normale de temperatură, metalul este o structură de particule cristaline solide, dar la atingerea unui anumit indice de încălzire, materialul se înmoaie. În același timp, trebuie subliniat că efectul temperaturii aduce nu numai efecte pozitive din punct de vedere al posibilităților de montare. Are loc și oxidarea metalelor, formarea de fisuri în locuri necorespunzătoare din cauza tensiunilor interne, deformarea generală și deformarea. Este posibil să se excludă și să minimizeze astfel de fenomene doar prin selectarea corectă a echipamentelor și organizarea procesului de sudare.

Suduri și îmbinări

Pentru a înțelege obiectivele deformării plastice ale metalului, este necesar să se determine pentru ce sarcini structurale se efectuează operația de sudare. În cele mai multe cazuri, este necesar să se obțină o legătură a două piese de prelucrat sau structuri cu piese. Configurațiile de conectare sunt diferite - unghiular, cap la cap, tee etc. Din punct de vedere al formării marginilor, tehnica de sudare a cusăturii permite formarea îmbinărilor fără teșituri, cu flanșe, precum și cu teșituri de diverse forme. Una dintre cele mai dificile teșituri este considerată a fi în formă de X, în care două margini drepte sau curbate sunt împerecheate. Deși una dintre principalele cerințe pentru o îmbinare sudata este etanșeitatea, în unele cazuri există sarcini destul de clare pentru formarea găurilor în îmbinare. De exemplu, la conectarea elementelor prin suprapunere și fără teșire a muchiei, se poate forma o gaură alungită, care este folosită ulterior pentru alte sarcini structurale.

Varietăți ale procesului de sudare

Abordarea însăși a organizării tehnice a sudurii poate diferi atât în ceea ce privește parametrii mediului de lucru, cât și în mecanica impactului asupra materialului țintă. Cele mai populare tehnologii de sudare includ următoarele:

• Sudura cu arc. Între suprafața structurii sau a piesei de sudat se formează un arc electric, al cărui efect termic duce la topirea materialului. Această metodă poate fi manuală, mecanizată sau automată. De exemplu, tehnica de sudare automată cu arc presupune alimentarea firului cu electrod cu echipamente speciale, eliberând mâinile operatorului.
• Sudura cu gaz. Dacă în cazul precedent sursa de căldură este energie electrică, atunci sudarea cu gaz folosește o flacără oxi-combustibil cu o temperatură de 3.200 ° C. În același timp, metodele combinate nu trebuie confundate cu această metodă, în care se folosesc și amestecuri de gaze, dar nu ca sursă de temperatură ridicată, ci pentru izolarea bazinului de sudură.
• Sudura cu zgură electrică. Impactul asupra materialului este asigurat de curentul electric, iar zgura topită acționează ca un conductor și un modificator de energie.
• Sudura cu plasmă. O metodă de sudare la temperatură în altă care utilizează un jet cu arc de plasmă cu energie termică de până la 10.000 °C.
• Sudura cu laser. Metoda se bazează pe utilizarea energiei fotoelectronice. Topirea pieselor are loc sub influența crescută a fasciculului de lumină emis de laser.

Mașini de sudură

Pentru a efectua operațiuni de sudare se folosesc de obicei mai multe mijloace tehnice, printre care un invertor, un redresor și un transformator. În fiecare caz, sarcina principală a aparatului principal de sudare este de a furniza curent continuu. Echipamentele de în altă calitate furnizează zonei de lucru un arc electric neted și stabil. Desigur, acest lucru se aplică tehnologiilor de sudare electrică. Tehnica sudării în medii gazoase este implementată prin intermediul arzătoarelor și cutiilor de viteze care reglează alimentarea unui amestec de gaz dintr-un cilindru. Tot in cazul sudarii cu plasma se folosesc pistolete speciale cu plasma care pot lucra cu piese de pana la 30 mm grosime. Mai mult, trebuie subliniat că echipamentele cu gaz și plasmă se concentrează în principal nu pe sarcinile tradiționale de conectare a pieselor metalice, ci pe tăierea materialului sub influență termică.

Tehnica de coasere

În ciuda rolului uriaș al echipamentelor, mult în munca de sudare depinde de aptitudinile și abilitățile operatorului care controlează întregul proces. Sarcina utilizatorului echipamentului este de a controla electrodul și alimentarea cu consumabile prezente în bazinul de sudură în care se formează cusătura. Factorul cheie este poziția operatorului și direcția cusăturii. Experții recomandă efectuarea lucrărilor, dacă este posibil, în poziția inferioară, asigurându-se că sudarea este sudată cu un cordon cu lărgire. Este de dorit să se obțină o penetrare adâncă, ceea ce va face structura articulației mai uniformă și mai durabilă. În ingineriesudarea manuală, etapa de curățare a cusăturii de zgură și pete este deosebit de importantă. Dacă astfel de defecte nu au putut fi eliminate în timpul părții principale a lucrării, atunci va trebui efectuat un al doilea strat de suprafață. De obicei, primul strat principal ajunge la 3-4 mm în grosime, iar cele ulterioare - până la 5 mm.

Caracteristici ale sudării cu arc scufundat și cu gaz

Pentru a nu fi nevoit să ajusteze tehnica de sudare în procesul de lucru, se recomandă calcularea inițială a nuanțelor tehnologice care pot îmbunătăți calitatea rezultatului. Sudarea cu arc scufundat și cu gaz se distinge prin concentrarea pe protecția cusăturii de influența negativă a mediului extern și a topiturii. De exemplu, la efectuarea tehnicii de sudare cu gaz cu alimentare cu amestecuri de argon, efectul negativ al oxigenului, care înrăutățește calitatea structurii de sudare, este redus. În ceea ce privește fluxul, includerea lui în primul rând minimizează stropirea topiturii, iar în al doilea rând, modifică compoziția sudurii prin includerea de aditivi speciali care sunt activați la temperaturi ridicate.

Parametri pentru organizarea producției de sudare

În modul producție de organizare a lucrărilor de sudare se iau în considerare simultan mai mulți factori ai activității muncii, printre care următorii:

• Raportul dintre complexitatea operațiunii și norma de timp pentru implementarea acesteia.
• Cantitatea de muncă este rata de producție pe care un angajat sau o echipă o realizează într-o oră. De exemplu, în tehnica de sudare manuală cu arc, se pot lua în considerare metrii cusăturii finalizate sau numărul de piese asamblate.
• Unitateserviciu. În acest caz, ne referim la un loc de muncă, un echipament sau un loc de sudare, în cadrul căruia sunt organizate și activitățile unui angajat sau a unei echipe.

Siguranța în organizarea și producția de sudare

Procesul de sudare implică multe riscuri și pericole în ceea ce privește amenințările la adresa sănătății umane. Standardele de siguranță la sudare se concentrează pe mai multe pericole simultan:

• Radiații de sudare. Radiația infraroșie cu o strălucire strălucitoare afectează negativ ochii sudorului, prin urmare, în echipamentul său, prezența unei măști cu ochelari și filtre speciale de întunecare este obligatorie.
• Efect termomecanic. În special când se lucrează conform metodei arcului, stropii de topitură sunt periculoase. De fapt, este un metal lichid fierbinte care poate provoca arsuri grave la contactul cu pielea. Pentru a proteja împotriva scânteilor și a metalului fierbinte, se utilizează îmbrăcăminte specială de protecție termică.
• Risc de incendiu. Temperaturile ridicate și stropii de material fierbinte cresc riscul de incendiu. Merită să vă gândiți la acest lucru chiar și în etapa de organizare a procesului, îndepărtarea obiectelor inflamabile din zona de lucru.
• Protecție respiratorie. Gazele toxice și eliberarea altor substanțe periculoase în timpul distrugerii termice a structurii metalice sunt, de asemenea, un factor în efectul periculos. În acest caz, nu este suficient să folosiți măști și aparate respiratorii. Un sistem activ este o condiție prealabilă pentru procesele lungi de lucruventilație în spații închise și pauze regulate de lucru de 5-10 minute.

Erori de sudare

Datorită complexității procesului de sudare, asumarea erorilor tehnologice nu este ceva excepțional. Cele mai comune dintre acestea includ următoarele:

• Pauza de arc. Acțiunea termică electrică nu a fost finalizată până la capătul cusăturii planificate, ceea ce poate duce la o depresiune fisurată la marginea liniei de legătură.
• Cusătură slab întărită cu subțierea metalului la limita îmbinării (tăieri). O apariție comună în tehnicile de sudare de în altă tensiune. În mod ideal, tăieturile nu ar trebui să aibă mai mult de 1 mm adâncime sau va fi necesară o sudură suplimentară.
• Punct absența unei legături directe în structura cusăturii dintre piesele de prelucrat. Cu alte cuvinte, lipsa de pătrundere rămasă, care apare din cauza direcției inexacte a electrodului în timpul formării arcului, fără a ține cont de adâncimea efectului termic.

Concluzie

Cu toată complexitatea tehnologică a sudării, metodele de implementare a acestora devin din ce în ce mai accesibile unui maestru acasă obișnuit. Acest lucru se datorează în mare măsură faptului că tehnicile de sudare devin din ce în ce mai ergonomice și mai sigure. De exemplu, invertoarele moderne fac posibilă controlul convenabil a principalilor parametri de funcționare ai procesului, ținând cont de caracteristicile metalului și de condițiile de mediu. Utilizatorul trebuie doar să organizeze corespunzător zona de lucru și să controleze corect arcul electric atunci când formează cusătura.