Заваряването се отнася до обединяването или сливането на части чрез използване на топлина и/или компресия, така че частите да образуват континуум.Източникът на топлина при заваряване обикновено е дъгов пламък, произведен от електричеството на заваръчното захранване.Дъговото заваряване се нарича електродъгово заваряване.
Стопяването на частите може да се случи единствено въз основа на топлината, произведена от дъгата, така че заваръчните части да се стопят заедно.Този метод може да се използва например при ВИГ заваряване.
Обикновено обаче добавъчният метал се разтопява в заваръчния шев или се заварява или с помощта на телоподаващо устройство през заваръчния пистолет (MIG/MAG заваряване) или чрез използване на заваръчен електрод с ръчно подаване.При този сценарий добавъчният метал трябва да има приблизително същата точка на топене като заварения материал.
Преди да започнете със заваряването, ръбовете на заваръчните части се оформят в подходящ заваръчен жлеб, например V жлеб.Докато заваряването напредва, дъгата споява ръбовете на жлеба и пълнителя, създавайки разтопена заваръчна вана
За да бъде заваръчният шев издръжлив, разтопената заваръчна вана трябва да бъде защитена от оксигенация и въздействието на околния въздух, например със защитни газове или шлака.Защитният газ се подава в разтопената заваръчна вана със заваръчната горелка.Заваръчният електрод също е покрит с материал, който произвежда защитен газ и шлака върху разтопената заваръчна вана.
Най-често заваряваните материали са метали, като алуминий, мека стомана и неръждаема стомана.Освен това пластмасите могат да бъдат заварени.При заваряване на пластмаса източникът на топлина е горещ въздух или електрически резистор.
ЗАВАРОЧНА ДЪГА
Заваръчната дъга, необходима при заваряването, е изблик на електричество между заваръчния електрод и заваръчния детайл.Дъгата се генерира, когато между частите се генерира достатъчно голям импулс на напрежение.При ВИГ заваряване това може да се постигне чрез запалване със спусък или когато завареният материал се удари със заваръчния електрод (запалване с удар).
По този начин напрежението се разрежда като мълния, позволявайки на електричеството да тече през въздушната междина, което създава дъга с температура от няколко хиляди градуса по Целзий, максимум до 10 000 ⁰Cградуса (18 000 градуса по Фаренхайт).През заваръчния електрод се установява непрекъснат ток от захранването за заваряване към детайла и следователно детайлът трябва да бъде заземен със заземителен кабел в заваръчната машина, преди да започне заваряването.
При MIG/MAG заваряване дъгата се установява, когато добавъчният материал докосне повърхността на детайла и се генерира късо съединение.След това ефективен ток на късо съединение разтопява края на телта за пълнене и се създава заваръчна дъга.За гладка и издръжлива заварка, заваръчната дъга трябва да е стабилна.Поради това е важно при MIG/MAG заваряване да се използват заваръчно напрежение и скорост на подаване на тел, подходящи за заваръчните материали и тяхната дебелина.
Освен това техниката на работа на заварчика влияе върху гладкостта на дъгата и впоследствие върху качеството на заваръчния шев.Разстоянието на заваръчния електрод от жлеба и постоянната скорост на заваръчната горелка са важни за успешното заваряване.Оценяването на правилното напрежение и скоростта на подаване на тел е важна част от компетентността на заварчика.
Съвременните машини за заваряване обаче имат няколко функции, които улесняват работата на заварчика, като например запазване на използвани преди това настройки за заваряване или използване на предварително зададени синергични криви, които улесняват задаването на параметрите на заваряване за съответната задача.
ЗАЩИТЕН ГАЗ ПРИ ЗАВАРЯВАНЕ
Защитният газ често играе важна роля за производителността и качеството на заваряването.Както подсказва името му, защитният газ предпазва втвърдяващата се разтопена заварка от кислород, както и от примеси и влага във въздуха, което може да отслаби устойчивостта на корозия на заварката, да генерира порести резултати и да отслаби издръжливостта на заварката чрез промяна на геометрични характеристики на ставата.Защитният газ също така охлажда заваръчния пистолет.Най-често срещаните компоненти на защитния газ са аргон, хелий, въглероден диоксид и кислород.
Защитният газ може да бъде инертен или активен.Инертен газ изобщо не реагира с разтопения заваръчен шев, докато активен газ участва в процеса на заваряване, като стабилизира дъгата и осигурява плавното пренасяне на материала към заваръчния шев.Инертният газ се използва при MIG заваряване (заваряване с метална дъга с инертен газ), докато активният газ се използва при MAG заваряване (заваряване с метална дъга с активен газ).
Пример за инертен газ е аргонът, който не реагира с разтопения заваръчен шев.Това е най-често използваният защитен газ при TIG заваряване.Въглеродният диоксид и кислородът обаче реагират с разтопения заваръчен шев, както и смес от въглероден диоксид и аргон.
Хелият (He) също е инертен защитен газ.При ВИГ и МИГ заваряване се използват хелий и хелиево-аргонови смеси.Хелият осигурява по-добро странично проникване и по-голяма скорост на заваряване в сравнение с аргона.
Въглеродният диоксид (CO2) и кислородът (O2) са активни газове, използвани като така наречения оксигениращ компонент за стабилизиране на дъгата и за осигуряване на гладко предаване на материала при MAG заваряване.Съотношението на тези газови компоненти в защитния газ се определя от вида на стоманата.
НОРМИ И СТАНДАРТИ В ЗАВАРЯВАНЕТО
Няколко международни стандарта и норми се прилагат за заваръчните процеси и структурата и характеристиките на заваръчните машини и консумативи.Те съдържат дефиниции, инструкции и ограничения за процедури и машинни структури за повишаване на безопасността на процесите и машините и за гарантиране на качеството на продуктите.
Например, общият стандарт за машини за електродъгово заваряване е IEC 60974-1, докато техническите условия на доставка и формите, размерите, допустимите отклонения и етикетите на продукта се съдържат в стандарта SFS-EN 759.
БЕЗОПАСНОСТ ПРИ ЗАВАРЯВАНЕ
Има няколко рискови фактора, свързани със заваряването.Дъгата излъчва изключително ярка светлина и ултравиолетово лъчение, което може да увреди очите.Пръските и искрите от разтопен метал могат да изгорят кожата и да причинят риск от пожар, а изпаренията, генерирани при заваряване, могат да бъдат опасни при вдишване.
Тези опасности обаче могат да бъдат избегнати, като се подготвите за тях и използвате подходящо защитно оборудване.
Защитата срещу опасност от пожар може да бъде постигната чрез предварително проверяване на околната среда на мястото на заваряване и чрез отстраняване на запалими материали от близостта на мястото.Освен това противопожарните средства трябва да са лесно достъпни.В опасната зона не трябва да се допуска влизане на външни лица.
Очите, ушите и кожата трябва да бъдат защитени с подходящи защитни средства.Маска за заваряване със затъмнен екран предпазва очите, косата и ушите.Кожени ръкавици за заваряване и здрав, незапалим екип за заваряване предпазват ръцете и тялото от искри и топлина.
Димът от заваряване може да се избегне с достатъчна вентилация на работното място.
МЕТОДИ НА ЗАВАРЯВАНЕ
Методите за заваряване могат да бъдат класифицирани според метода, използван за производство на заваръчна топлина и начина, по който добавъчният материал се подава в заваръчния шев.Използваният метод на заваряване се избира въз основа на материалите за заваряване и дебелината на материала, необходимата производствена ефективност и желаното визуално качество на заваръчния шев.
Най-често използваните методи за заваряване са MIG/MAG заваряване, TIG заваряване и заваряване с пръчка (ръчно електродъгово).Най-старият, най-известен и все още доста разпространен процес е MMA ръчно електродъгово заваряване, което обикновено се използва при монтажни работни места и външни обекти, които изискват добра достъпност.
По-бавният метод на ВИГ заваряване позволява получаването на изключително фини заваръчни резултати и затова се използва в заварки, които ще се виждат или които изискват особена точност.
MIG/MAG заваряването е универсален метод на заваряване, при който не е необходимо добавъчният материал да се подава отделно в разтопения заваръчен шев.Вместо това телта преминава през заваръчния пистолет, заобиколен от защитния газ направо в разтопения заваръчен шев.
Има и други методи за заваряване, подходящи за специални нужди, като лазерно, плазмено, точково заваряване, заваряване под флюс, ултразвук и заваряване чрез триене.
Време на публикуване: 12 март 2022 г