Sveiseteknikk: grunnleggende konsepter, regler og mulige feil

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Varmsveising er en av de vanligste monteringsprosessene som brukes i bygg og industri. Den brukes både i høyteknologiske operasjoner for montering av utstyr, og i det enkleste typiske arbeidet ved tilkobling av bærende konstruksjoner. I hvert tilfelle benyttes egen sveiseteknikk som er optim alt egnet for driftsparametere, arbeidsforhold og krav til resultatet.

Hva er sveising?

I det klassiske synet er sveising teknologien for å danne permanente skjøter ved å skape interatomiske strukturelle bindinger mot bakgrunnen av termisk eksponering. Med andre ord, under høy temperatur, sikres plastisk deformasjon av arbeidsstykkene og den påfølgende utvekslingen av partikler mellom dem, noe som fører til dannelse av en skjøt etter at materialene er avkjølt. Sveiseteknikken i seg selv gir bare de nødvendige forutsetninger for å bringe metaller innnødvendig tilstand. Under normale temperaturforhold er metallet en struktur av faste krystallinske partikler, men når det når en viss oppvarmingsindeks, mykner materialet. Samtidig bør det understrekes at effekten av temperatur ikke bare gir positive effekter med tanke på monteringsmuligheter. Oksidasjon av metaller forekommer også, dannelse av sprekker på upassende steder på grunn av indre spenninger, generell vridning og deformasjon oppstår. Det er mulig å utelukke og minimere slike fenomener bare gjennom riktig valg av utstyr og organisering av sveiseprosessen.

Sveiser og skjøter

For å forstå målene for metallplastisk deformasjon er det nødvendig å bestemme hvilke strukturelle oppgaver sveiseoperasjonen utføres for. I de fleste tilfeller er det nødvendig å få en tilkobling av to arbeidsstykker eller strukturer med deler. Tilkoblingskonfigurasjonene er forskjellige - kantete, rumpe, tee, etc. Fra synspunktet til dannelsen av kanter, tillater sømsveiseteknikken dannelse av skjøter uten faser, med flenser, så vel som med faser i forskjellige former. En av de vanskeligste avfagene anses å være X-formet, der to rette eller buede kanter er sammenkoblet. Selv om et av hovedkravene til en sveiset skjøt er tetthet, er det i noen tilfeller ganske klare oppgaver for dannelse av hull i skjøten. For eksempel ved sammenkobling av elementer ved overlapping og uten kantfas, kan det dannes et langstrakt hull, som senere brukes til andre strukturelle oppgaver.

varianter av sveiseprosessen

Selve tilnærmingen til den tekniske organiseringen av sveising kan variere både i parametrene til arbeidsmiljøet og i mekanikken for innvirkningen på målmaterialet. De mest populære sveiseteknologiene inkluderer følgende:

• Buesveising. En elektrisk lysbue dannes mellom overflaten av strukturen eller delen som skal sveises, hvis termiske effekt fører til smelting av materialet. Denne metoden kan være manuell, mekanisert eller automatisk. For eksempel innebærer den automatiske buesveisingsteknikken å mate elektrodetråden med spesialutstyr, og frigjøre operatørens hender.
• Gasssveising. Hvis varmekilden i det forrige tilfellet er elektrisk energi, bruker gasssveising en oksy-fuel-flamme med en temperatur på 3200 ° C. Samtidig skal kombinerte metoder ikke forveksles med denne metoden, der gassblandinger også brukes, men ikke som en kilde til høy temperatur, men for å isolere sveisebassenget.
• Elektroslagsveising. Påvirkningen på materialet kommer av elektrisk strøm, og smeltet slagg fungerer som en leder og energimodifikator.
• Plasma-sveising. En høytemperatursveisemetode som bruker en plasmabuestråle med termisk energi opp til 10 000 °C.
• Lasersveising. Metoden er basert på bruk av fotoelektronisk energi. Smelting av deler skjer under økt påvirkning av lysstrålen som sendes ut av laseren.

Sveisemaskiner

For å utføre sveiseoperasjoner brukes vanligvis flere tekniske midler, inkludert en inverter, en likeretter og en transformator. I hvert tilfelle er hovedoppgaven til hovedsveiseapparatet å gi likestrøm. Utstyr av høy kvalitet forsyner arbeidsområdet med en jevn og stabil lysbue. Dette gjelder selvfølgelig elektrisk sveiseteknologi. Teknikken for sveising i gassformige medier implementeres ved hjelp av brennere og girkasser som regulerer tilførselen av en gassblanding fra en sylinder. Også ved plasmasveising brukes spesielle plasmabrennere som kan arbeide med arbeidsstykker opptil 30 mm tykke. Dessuten bør det understrekes at gass- og plasmautstyr hovedsakelig ikke er fokusert på de tradisjonelle oppgavene med å koble sammen metalldeler, men på å kutte materiale under termisk påvirkning.

Syteknikk

Til tross for utstyrets enorme rolle, avhenger mye i sveisearbeid av ferdighetene og evnene til operatøren som kontrollerer hele prosessen. Oppgaven til brukeren av utstyret er å kontrollere elektroden og tilførselen av forbruksvarer som er tilstede i sveisebassenget der sømmen dannes. Nøkkelfaktoren er posisjonen til operatøren og retningen på sømmen. Eksperter anbefaler å utføre arbeid, hvis mulig, i nedre posisjon, for å sikre at sveisen er sveiset med en vulst med utvidelse. Det er ønskelig å oppnå dyp penetrasjon, noe som vil gjøre strukturen til skjøten mer jevn og holdbar. I ingeniørfagmanuell sveising, trinnet med å rense sømmen fra slagg og flekker er spesielt viktig. Hvis slike feil ikke kunne elimineres under hoveddelen av arbeidet, må et andre lag med overflate utføres. Vanligvis når hovedlaget 3-4 mm i tykkelse, og de påfølgende - opptil 5 mm.

Funksjoner ved nedsenket lysbue og gassveising

For å slippe å justere sveiseteknikken underveis, anbefales det først å beregne de teknologiske nyansene som kan forbedre kvaliteten på resultatet. Neddykket bue- og gassveising utmerker seg ved sitt fokus på beskyttelse av sømmen mot negativ påvirkning fra det ytre miljøet og smelten. For eksempel, når du utfører gassveiseteknikken med tilførsel av argonblandinger, reduseres den negative effekten av oksygen, som forverrer kvaliteten på sveisestrukturen. Når det gjelder flussmiddelet, minimerer dens inkludering i første omgang sprut av smelten, og for det andre modifiserer den sammensetningen av sveisen ved å inkludere spesielle tilsetningsstoffer som aktiveres ved høye temperaturer.

Parametere for organisering av sveiseproduksjon

I produksjonsmodusen for organisering av sveisearbeid, tas flere faktorer av arbeidsaktivitet i betraktning samtidig, inkludert følgende:

• Forholdet mellom kompleksiteten til operasjonen og tidsnormen for implementeringen.
• Mengden arbeid er hastigheten på produksjonen som en ansatt eller et team utfører på 1 time. For eksempel, i den manuelle buesveisingsteknikken, kan meter av den ferdige sømmen eller antall sammensatte deler tas i betraktning.
• Enhetservice. I dette tilfellet mener vi en arbeidsplass, et utstyr eller et sted for sveising, der aktivitetene til en ansatt eller et team også er organisert.

Sikkerhet i organisering og produksjon av sveising

Sveiseprosessen innebærer mange risikoer og farer i form av trusler mot menneskers helse. Sveisesikkerhetsstandarder fokuserer på flere farer samtidig:

• Sveisestråling. Infrarød stråling med en lys glød påvirker øynene til sveiseren negativt, derfor er det obligatorisk, i utstyret hans, tilstedeværelsen av en maske med spesielle mørkeglass og filtre.
• Termomekanisk effekt. Spesielt ved arbeid etter lysbuemetoden er sprut av smelten farlig. Faktisk er det et flytende varmt metall som kan forårsake alvorlige brannskader ved kontakt med huden. For å beskytte mot gnister og varmt metall, brukes spesielle termiske beskyttelsesklær.
• Brannfare. Høye temperaturer og sprut av varmt materiale øker brannfaren. Det er verdt å tenke på dette selv på stadiet av organisering av prosessen, fjerning av brennbare gjenstander fra arbeidsområdet.
• Åndedrettsvern. Giftige gasser og utslipp av andre farlige stoffer under termisk ødeleggelse av metallstrukturen er også en faktor i den farlige effekten. I dette tilfellet er det ikke nok å bruke masker og åndedrettsvern. Et aktivt system er en forutsetning for lange arbeidsprosesserventilasjon i trange rom og vanlige 5-10 minutters arbeidspauser.

Sveisefeil

På grunn av kompleksiteten i sveiseprosessen, er ikke antagelsen om teknologiske feil noe eksepsjonelt. De vanligste av disse inkluderer følgende:

• buebrudd. Den elektriske termiske handlingen er ikke fullført til slutten av den planlagte sømmen, noe som kan resultere i en sprukket fordypning ved kanten av forbindelseslinjen.
• Dårlig forsterket søm med metallfortynning ved skjøtegrensen (kuttet). En vanlig forekomst i høyspenningssveiseteknikker. Ideelt sett bør kutt ikke være mer enn 1 mm dype, ellers vil ytterligere sveising være nødvendig.
• Punkt fravær av direkte forbindelse i strukturen av sømmen mellom arbeidsstykkene. Med andre ord, den gjenværende mangelen på penetrering, som oppstår på grunn av den unøyaktige retningen til elektroden under dannelsen av buen, uten å ta hensyn til dybden av den termiske effekten.

Konklusjon

Med all den teknologiske kompleksiteten til sveising, blir metodene for implementering av dem mer tilgjengelige for en vanlig hjemmemester. Dette skyldes i stor grad at sveiseteknikker blir mer ergonomiske og sikrere. For eksempel gjør moderne omformere det mulig å enkelt kontrollere de viktigste driftsparametrene til prosessen, under hensyntagen til egenskapene til metallet og miljøforholdene. Brukeren trenger bare å organisere arbeidsområdet ordentlig og kontrollere lysbuen på riktig måte når sømmen dannes.