Cum se sudează cu arc (cu imagini)

2024 Autor: Robert Blare | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 07:59

Sudarea cu arc metalic ecranat este procesul de îmbinare a două piese metalice folosind un electrod acoperit cu flux care este topit într-un arc electric și devine o parte fuzionată a pieselor sudate. Acest articol va descrie utilizarea tijelor de sudură acoperite cu flux și a unei mașini simple de sudat cu cutie de tip cracker.

Pași

Pasul 1. Înțelegeți procesul de sudare cu arc metalic protejat

Un arc electric se formează la vârful tijei de sudură atunci când un curent trece printr-un spațiu de aer și continuă prin metalul împământat care este sudat. Iată câțiva dintre termenii și descrierile acestora utilizate în acest articol:

Aparat de sudura. Acesta este termenul folosit pentru a descrie mașina care convertește 120-240 volți electricitate alternativă în tensiune de sudură, de obicei 40-70 volți alternativi, dar și o gamă de tensiuni continue. În general, este format dintr-un transformator mare, greu, un circuit de reglare a tensiunii, un ventilator de răcire intern și un selector de interval de amperaj. Termenul sudor se aplică persoanei care efectuează sudarea. O mașină de sudat necesită un sudor pentru ao opera.
Cabluri sau cabluri de sudură. Aceștia sunt conductorii de cupru izolați care transportă curentul mare de amperaj, de joasă tensiune la piesa de lucru care este sudată.
Suportul tijei sau stinger este dispozitivul de la capătul cablului care ține electrodul, pe care persoana de sudură îl folosește pentru a îndeplini sarcina de sudare.
Pământ și clemă de sol. Acesta este cablul care împământă sau completează circuitul electric și, în special, clema care este atașată la lucrare pentru a permite trecerea electricității prin metalul sudat.
Amperaj sau amperi. Acesta este un termen electric, folosit pentru a descrie curentul electric furnizat electrodului.
DC și polaritate inversă. Aceasta este o configurație diferită utilizată în sudarea cu un sistem arc / electrod, care oferă mai multă versatilitate, în special în aplicațiile de sudare aeriană și pentru sudarea anumitor aliaje care nu se sudează ușor cu tensiuni de curent alternativ. Aparatul de sudură care produce acest curent are un circuit redresor sau are curentul furnizat de un generator și este mult mai scump decât un sudor tipic de curent alternativ.
Electrozi. Există mulți electrozi de sudură specializați, utilizați pentru aliaje specifice și tipuri de metale, cum ar fi fonta turnată sau maleabilă, oțel inoxidabil sau cromolic, aluminiu și oțeluri temperate sau cu conținut ridicat de carbon. Un electrod tipic constă din tija de sârmă în centru acoperită cu un strat special (flux) care arde pe măsură ce se menține arcul, consumând oxigen și producând dioxid de carbon în zona de sudură pentru a preveni oxidarea sau arderea metalului de bază în arc flacără în timpul procesului de sudare. Iată câțiva electrozi obișnuiți și utilizările lor:
- Electrozii E6011 sunt un electrod din oțel ușor cu un strat de fibră de celuloză. Primele două numere din identificarea electrodului sunt rezistența la tracțiune, măsurată în kilograme pe inch pătrat ori 1 000. Aici, randamentul electrodului ar fi de 60 000 PSI.
- Electrozii E6010 sunt un electrod cu polaritate inversă, utilizat în mod obișnuit pentru sudarea conductelor de abur și apă și sunt deosebit de utili pentru sudarea aeriană, deoarece metalul își păstrează poziția în stare lichidă, fiind atras în piscina de sudură topită de fluxul curent de la electrod la piesa de prelucrat.
- Sunt disponibili și alți electrozi E60XX cu scop specific, dar din moment ce E6011s sunt considerate o tijă standard, de uz general, iar E6010s sunt considerate standardul pentru sudarea DC cu polaritate inversă, nu vor fi acoperite în detaliu în acest articol.
- Electrozii E7018 sunt tije din oțel acoperite cu flux scăzut de hidrogen, cu o rezistență la tracțiune ridicată de 70 000 PSI. Acestea sunt adesea utilizate în asamblarea oțelului structural utilizat în industria construcțiilor și în alte aplicații în care este necesar un material de umplutură puternic și o sudură cu rezistență mai mare. Rețineți că, deși aceste tije oferă o rezistență mai mare, ele sunt mai puțin iertătoare în ceea ce privește realizarea unei suduri curate, de înaltă calitate la amperaje incorecte și cu oțeluri murdare (ruginite, vopsite sau zincate). Acești electrozi sunt numiți hidrogen scăzut datorită fiecărei încercări de a reduce conținutul de hidrogen. Acești electrozi trebuie depozitați într-un cuptor cu o temperatură cuprinsă între 250 ° F și 300 ° F. Această temperatură este peste punctul de fierbere a apei de 212ºF la nivelul mării. Această temperatură împiedică umezeala (roua) (H2O) din aer să se acumuleze în flux.
- Electrozi de nichel, Castalloy, Ni-Rod. Acestea sunt tije speciale realizate pentru sudarea fierului turnat, ductil sau maleabil și au un randament mai mare, pentru a permite extinderea și contracția materialului de fier sudat.
- Lansete de metale diferite. Aceste tije sunt fabricate dintr-un aliaj special și oferă rezultate mai bune la sudarea oțelurilor călite, întărite sau aliate.
- Tije din aluminiu. Acestea sunt o tehnologie mai recentă și permit sudarea cu arc din aluminiu cu un sudor convențional, mai degrabă decât utilizarea unui sudor special de alimentare cu sârmă protejat cu gaz, cum ar fi o mașină de sudat MIG (metal, gaz inert) sau TIG (tungsten, gaz inert), adesea menționată la ca sudură heliarc, deoarece heliul era gazul folosit pentru a proteja flacăra arcului în timpul sudării. Denumirile oficiale create de American Welding Society (AWS) pentru această sudură de tip arc sunt sudate cu arc metalic ecranat (stick), sudare cu arc cu tungsten gazos (tig) și sudare cu arc metalic cu gaz (mig).
- Dimensiunile electrozilor. Electrozii vin într-o varietate de dimensiuni, măsurate prin diametrul centrului metalic al fiecărei tije. Pentru tijele de oțel ușor, un interval de diametru de ¹⁄₁₆ inch (0,2 cm) până la ³⁄₈ inch (1,0 cm) este disponibil, iar dimensiunea utilizată este determinată de amperajul sudorului și de grosimea materialului sudat. Fiecare tijă are cel mai bun randament la un anumit interval de amperaj. Selectarea intervalului de amperaj corect pentru o tijă de dimensiune dată va depinde de materialul de bază și de penetrarea dorită, astfel încât amperajele specifice vor fi acoperite numai pentru sudarea descrisă în continuare în acest articol.
Echipament de siguranta. O parte esențială a sudării în condiții de siguranță este deținerea și știința utilizării echipamentului de siguranță corect pentru locul de muncă. Iată câteva articole tipice care sunt necesare pentru sudarea în siguranță.
- Scut de sudură (capotă). Aceasta este masca care este purtată pentru a proteja persoana care sudează de fulgerul luminos al arcului și de scânteile aruncate în timpul sudării. Lentilele standard de sudură cu arc sunt nuanțate foarte întunecate, deoarece expunerea la blițul arc poate provoca arsuri blițului la nivelul retinei ochiului. Un întuneric de nivel 10 este minim pentru sudarea cu arc. Hota de sudură cu lentilă rabatabilă a fost odată preferată, deoarece lentila întunecată poate fi ridicată, iar o lentilă separată din sticlă transparentă va proteja sudorul de bucăți de zgură în timp ce sudura este tăiată. Cele mai noi scuturi de sudare cu auto-întunecare sunt cel mai de dorit scut de sudură vândut acum. Aceste lentile de protecție pentru sudură sunt foarte deschise la culoare pentru tăiere și tăiere cu lanternă. Când se lovește un arc, lentila automată de întunecare automată se va schimba la o umbră prestabilită # 10. Chiar și mai noi pe piață sunt lentilele automate cu umbră variabilă.
- Mănuși de sudură. Acestea sunt mănuși speciale din piele izolate care ajung la aproximativ 15,2 cm deasupra încheieturilor și protejează mâinile și brațele inferioare ale sudorului (persoana care sudează). De asemenea, oferă o protecție limitată împotriva șocurilor accidentale dacă persoana de sudură intră accidental în contact cu electrodul.
- Piei de sudură. Acesta este un șorț ca o jachetă de piele care acoperă umerii și pieptul sudorului, folosit pentru lucrul deasupra capului, unde scânteile ar putea aprinde îmbrăcămintea sudorului sau pot provoca arsuri.
- Cizme de muncă. Persoana care sudează ar trebui să poarte o cizmă de șiret de cel puțin 6 inch (15,2 cm) pentru a preveni scânteile și zgura fierbinte să-i ardă picioarele. Aceste cizme ar trebui să aibă tălpi izolante realizate dintr-un material care nu se topește sau arde ușor.

Pasul 2. Aflați pașii pentru crearea unei suduri de succes

Sudarea înseamnă mai mult decât a trage o tijă de sudură pe o bucată de oțel și a o lipi de alta. Procesul începe cu montarea și fixarea corespunzătoare a pieselor de prelucrat sau a metalului care trebuie sudat împreună. Pentru piesele mai groase, poate doriți să măcinați o teșitură, astfel încât să puteți așeza margele ulterioare în canelură pentru ao umple complet cu o sudură solidă. Iată pașii de bază pentru realizarea unei suduri simple.

Loveste arcul. Acesta este procesul de creare a unui arc electric între electrod și piesa de prelucrat. Dacă electrodul permite pur și simplu curentului să treacă direct în piesa de lucru împământată, nu va fi suficientă căldură produsă pentru a topi și fuziona metalul împreună.
Mutați arcul pentru a crea o margele. Margeaua este metalul din electrodul de topire care curge împreună cu metalul topit din metalul de bază pentru a umple spațiul dintre piesele care sunt unite prin sudare.
Se modelează cordonul de sudură. Acest lucru se realizează prin împletirea arcului înainte și înapoi pe calea sudurii, fie într-o mișcare în zig-zag, fie în figura 8, astfel încât metalul să se răspândească la lățimea pe care doriți să o aveți.
Așezați și periați sudura între treceri. De fiecare dată când finalizați o trecere sau ieșiți de la un capăt la celălalt al sudurii, trebuie să îndepărtați zgura sau materialul de flux al electrodului topit de pe suprafața cordonului de sudură, astfel încât numai metalul curat topit să umple sudura la permisul ulterior.

Pasul 3. Strângeți instrumentele și materialele de care veți avea nevoie pentru a începe sudarea

Aceasta înseamnă mașina de sudat, electrozi, cabluri și cleme și metalul de sudat.

Pasul 4. Configurați o zonă de lucru sigură, de preferință cu o masă construită din oțel sau alt material neinflamabil

Pentru practică, cel puțin câteva bucăți de oțel moale ³⁄₁₆ inch (0,5 cm) grosime va funcționa.

Pasul 5. Pregătiți metalul de sudat

Dacă metalul este format din două bucăți care urmează să fie îmbinate în procesul de sudare, poate fi necesar să le preparați sau să le sudați, prin măcinarea unei margini teșite pe laturile care urmează să fie îmbinate. Acest lucru permite o penetrare suficientă a arcului de sudură pentru a topi ambele părți într-o stare topită, astfel încât metalul de umplere se leagă prin grosimea secțiunii metalului. Cel puțin, ar trebui să îndepărtați orice vopsea, grăsime, rugină sau alți contaminanți, astfel încât să lucrați cu un bazin curat de metal topit pe măsură ce sudați.

Pasul 6. Atașați cleme pentru a menține piesele metalice împreună, dacă este nevoie

Clestele de tip blocare, clemele "C", o menghină sau clemele de încărcare cu arc vor funcționa de obicei. Pentru proiecte speciale, este posibil să trebuiască să adaptați diferite tehnici pentru a asigura piesele de lucru până când acestea sunt îmbinate.

Pasul 7. Atașați clema de sol la bucata mai mare de stoc care este sudată

Asigurați-vă că există o locație curată, astfel încât circuitul electric să poată fi completat cu o rezistență minimă la locul de la sol. Din nou, rugina sau vopseaua vor interfera cu împământarea piesei dvs. de lucru, ceea ce face dificilă crearea unui arc atunci când începeți sudarea.

Pasul 8. Selectați gama corectă a tijei și a amperajului pentru lucrarea pe care o încercați

Ca exemplu, ¹⁄₄ tablă de oțel de 0,6 cm poate fi sudată eficient folosind un E6011, ¹⁄₈ electrod inch (0,3 cm), între 80-100 amperi. Așezați electrodul în suportul electrodului (denumit în continuare stinger) asigurându-vă că materialul conductor al clemei stinger este pe metalul curat la capătul electrodului.

Pasul 9. Porniți mașina de sudat

Ar trebui să auziți un zumzet de la transformator. Sunetul ventilatorului de răcire care funcționează poate sau nu să fie auzit. Unele ventilatoare ale mașinii de sudat funcționează numai atunci când mașina necesită răcire. În caz contrar, poate fi necesar să verificați circuitul care vă alimentează și întrerupătoarele din cutia panoului. Mașinile de sudat necesită o cantitate considerabilă de putere pentru a funcționa, adesea un circuit special cu o tensiune de 60 amperi sau mai mare la 240 volți.

Pasul 10. Țineți stingerul în mâna dominantă de mânerul izolat, cu tija într-o poziție, astfel încât lovirea vârfului acestuia împotriva plăcii pe care o sudați să fie o mișcare cât mai naturală posibil

Țineți scutul de sudură suficient de sus, astfel încât să puteți vedea cum să deplasați electrodul la câțiva centimetri de piesa de prelucrat, gata să se întoarcă în jos pentru a vă proteja ochii. Poate doriți să exersați să atingeți electrodul de metalul sudat pentru a avea senzația acestuia înainte de a porni puterea, dar nu loviți niciodată un arc electric fără a vă proteja ochii.

Pasul 11. Selectați punctul în care doriți să începeți sudarea

Poziționați vârful tijei aproape de acesta, apoi lăsați capota de sudură în poziție. Doriți să atingeți vârful electrodului de metal pentru a finaliza circuitul electric, apoi trageți-l instantaneu puțin înapoi, pentru a crea un arc electric între vârful electrodului și metalul care este sudat. O altă modalitate de a lovi un arc este ca și cum ai lovi un meci. Acest spațiu de arc, sau spațiul aerian, creează o mare rezistență în circuitul electric, ceea ce produce flacăra arcului sau plasma și căldura necesare pentru lichefierea electrodului și a metalului adiacent zonei de sudură.

Pasul 12. Loviți electrodul de suprafața metalului, trăgându-l ușor înapoi când vedeți că apare un arc electric

Acest lucru necesită o mare practică, deoarece diferite diametre ale electrodului și amperaje de sudură necesită o diferență diferită între vârful electrodului și piesa de lucru, dar dacă puteți menține decalajul constant, va apărea un arc electric continuu de la electrod la piesă de lucru. De obicei, decalajul arcului nu trebuie să fie mai mare decât diametrul electrodului. Exersați stabilizarea arcului ținând electrodul la aproximativ 1/8 până la 3/16 de inch de piesa de lucru, apoi începeți să vă deplasați de-a lungul căii pe care doriți să o sudați. Pe măsură ce mutați electrodul, metalul se va topi, umplând bazinul de metal topit și construindu-vă sudura.

Pasul 13. Exersați călătoria pe calea sudurii cu electrodul până când puteți păstra un arc consistent, deplasându-vă cu o viteză constantă și în linie cu calea pe care doriți să o sudați

Când ați însușit controlul arcului, veți începe să exersați așezarea sau construirea cordonului de sudură. Acesta este depozitul de metal care unește cele două piese pe care le sudați împreună. Tehnica pe care o utilizați pentru așezarea mărgelei dvs. va depinde de lățimea spațiului (dacă există) pe care îl umpleți și de adâncimea pe care doriți să o pătrundă talonul de sudură. Cu cât mutați electrodul mai lent, cu atât sudura va intra mai adânc în piesele de prelucrare a metalului și, pentru a face o cale largă, cu cât zigzagați sau țeseți vârful electrodului, cu atât mai mare veți întinde cordonul.

Pasul 14. Păstrați arcul stabilit pe măsură ce vă deplasați de-a lungul sudurii pe care o faceți

Dacă electrodul se leagă de metal și se blochează, smulgeți stingerul pentru a rupe tija fie din clema stinger, fie din metalul de sudură. Dacă arcul este pierdut deoarece deplasați electrodul prea departe de suprafața metalului, opriți procesul și curățați zgura de locul pe care îl sudați, astfel încât atunci când loviți din nou arcul pentru a continua, nu va exista zgură în zona de sudură pentru a contamina noua sudură începeți din locul în care arcul a fost pierdut sau rupt. Nu așezați niciodată un șirag nou peste zgura existentă, deoarece acest material se va topi în plasma arcului și va face bule prin noul strat de metal pe care îl așezați, rezultând o sudură slabă și murdară.

Pasul 15. Exersați mișcarea electrodului într-o mișcare de măturare pentru a crea o margine mai largă

Acest lucru vă va permite să umpleți mai mult din sudură într-o singură trecere, lăsând o sudură mai curată și mai solidă. Electrodul este deplasat într-o mișcare laterală pe măsură ce este tras de-a lungul căii de sudură, fie în mișcare în zig-zag, curbată, fie în figura opt.

Pasul 16. Reglați amperajul de ieșire al sudorului pentru a se potrivi cu materialul pe care îl sudați și cu penetrarea dorită a arcului

Dacă descoperiți că sârmă de sudură finită este gropită, cu craterele adânci la marginile mărgelei, sau că metalul adiacent este pur și simplu topit sau ars, reduceți intensitatea incrementală până când starea este corectată. Dacă, pe de altă parte, aveți dificultăți în lovirea sau menținerea unui arc, poate fi necesar să măriți intensitatea.

Pasul 17. Curățați sudura terminată

După ce ați terminat sudarea, poate doriți să îndepărtați zgura și să vă curățați sudura, fie pentru a permite lipirea vopselei mai bine, fie pur și simplu din motive cosmetice. Scoateți zgura și spălați sudura pentru a îndepărta orice material străin și zgura rămasă. Dacă suprafața trebuie să fie plană pentru a permite montarea piesei pe care ați sudat-o pe o altă piesă, utilizați un polizor unghiular pentru a îndepărta porțiunea superioară sau înaltă a talonului. O sudură curată, în special după măcinarea plată, este mai ușor de examinat pentru a vedea dacă s-au produs sabluri, bălți sau alte defecte în timpul sudării.

Pasul 18. Vopseați sudura cu un grund adecvat pentru prevenirea ruginii pentru a o proteja de coroziune

Metalul proaspăt sudat se va coroda destul de repede dacă este expus elementelor, deoarece metalul de bază propriu-zis este expus direct la umiditate.

sfaturi

Unii oameni ascultă sunetele produse de arcul electric pentru a judeca calitatea sudurii. Sunetele popping și snapping pot indica fie un decalaj de arc inconsistent, fie un amperaj necorespunzător.
Când îmbinați piesele de lucru prea mari pentru a strânge în mod eficient, lipiți piesele împreună cu suduri mici la intervale pentru a împiedica schimbarea pieselor.
Dacă vă sudați la mijlocul zilei, pupilele ochilor vor fi mici și va intra mai puțină lumină în ochii voștri. Acest lucru va reduce șansa de a suferi dureri de cap severe din cauza deteriorării retinei cauzate de lumina emisă de arcuri. Dacă suferiți de dureri de cap severe de la arcuri, nu vă faceți griji, stați departe de soare și luați aspirină pentru a controla durerea și se va vindeca în 2 până la 3 zile.
Dacă vă sudați la soare la mijlocul zilei, metalul se va încălzi și va fi mai ușor să începeți și să continuați sudurile. De asemenea, puteți utiliza un amperaj mai mic și puteți face o treabă mai fină dacă metalul este cald de la soare.

Avertizări

Inspectați deseori cablurile și conexiunile pentru a reduce posibilitatea de electrocutare accidentală.
Metalul rămâne fierbinte o perioadă lungă de timp după terminarea sudării, așa că țineți animalele de companie și copiii în afara zonei de lucru până când toate materialele s-au răcit.
Protejați-vă de arsurile flash acoperindu-vă pielea cu mănuși, o mască de față și mâneci, în funcție de zona acoperită. Nu sudați niciodată fără cască de protecție la sudare.
Lumina puternică dintr-un arc electric poate provoca arsuri asemănătoare unei arsuri solare, așa că purtați cămăși cu mâneci lungi și pantaloni lungi pentru a reduce expunerea.
Consultați linkul din citate, mai jos, pentru avertismente și precauții specifice.
Evitați să respirați fumurile produse prin procesul de sudare. Acest lucru se aplică în special metalelor galvanizate sau placate și acelor metale care au fost vopsite cu grunduri de oxid metalic. Metalul din plămâni poate provoca cancer.
Mașinile de sudat cu arc utilizează un curent electric de mare intensitate, care este extrem de periculos, așa că manipulați cablurile și stingerul cu grijă. Nu sudați niciodată în condiții de umezeală sau pe materiale umede fără o pregătire adecvată.
Asigurați-vă întotdeauna că vă puneți filtrul în fața ochilor înainte de a lovi arcul!