Kaarihitsaus (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: Robert Blare | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 07:39

Suojattu metallikaaren hitsaus on prosessi, jossa kaksi metallikappaletta yhdistetään käyttämällä virtauspäällystettyä elektrodia, joka sulatetaan sähkökaaressa ja josta tulee sulautuva osa hitsattavia kappaleita. Tässä artikkelissa kuvataan flux-päällystettyjen hitsaussauvojen ja yksinkertaisen muuntajatyyppisen krakkauslaatikon hitsauskoneen käyttöä.

Askeleet

Vaihe 1. Ymmärrä suojatun metallikaaren hitsausprosessi

An sähkökaari muodostuu hitsaussauvan kärkeen, kun virta kulkee ilmaraon yli ja jatkuu hitsatun maadoitetun metallin läpi. Tässä on joitain tässä artikkelissa käytettyjä termejä ja niiden kuvauksia:

Hitsauskone. Tätä termiä käytetään kuvaamaan konetta, joka muuntaa 120-240 voltin vaihtovirran hitsausjännitteeksi, tyypillisesti 40-70 voltin vaihtovirraksi, mutta myös tasavirtajännitteille. Se koostuu yleensä suuresta, raskaasta muuntajasta, jännitteensäätimen piiristä, sisäisestä jäähdytyspuhaltimesta ja virrankulutusalueen valitsimesta. Termi hitsaaja koskee hitsausta tekevää henkilöä. Hitsauskoneen käyttäminen vaatii hitsaajan.
Johdot tai hitsausjohdot. Nämä ovat eristettyjä kuparijohtimia, jotka kuljettavat suuritehoista ja matalajännitteistä sähköä hitsattavaan työkappaleeseen.
Tangopidike tai pistin on johtojen päässä oleva laite, joka pitää elektrodin, jota hitsaaja käyttää hitsaustehtävän suorittamiseen.
Maa ja maadoituspuristin. Tämä on johdin, joka maadoittaa tai täydentää sähköpiirin ja erityisesti työhön kiinnitetyn puristimen, jotta sähkö pääsee kulkemaan hitsattavan metallin läpi.
Ampeeria tai vahvistimia. Tämä on sähköinen termi, jota käytetään kuvaamaan elektrodiin syötettyä sähkövirtaa.
DC ja käänteinen napaisuus. Tämä on erilainen kokoonpano, jota käytetään hitsauksessa kaari/elektrodijärjestelmällä, joka tarjoaa monipuolisuutta erityisesti yläpään hitsaussovelluksissa ja tiettyjen seosten hitsauksessa, jotka eivät hitsaa helposti vaihtojännitteellä. Tätä virtaa tuottavassa hitsauskoneessa on tasasuuntaajapiiri tai generaattorin syöttämä virta, ja se on paljon kalliimpi kuin tyypillinen vaihtovirtahitsaaja.
Elektrodit. On olemassa monia erikoistuneita hitsauselektrodeja, joita käytetään tietyille seoksille ja metallityypeille, kuten valuraudalle tai tempervaluraudalle, ruostumattomalle tai kromiteräkselle, alumiinille ja karkaistulle tai korkean hiilen teräkselle. Tyypillinen elektrodi koostuu keskellä olevasta valssilangasta, joka on peitetty erityisellä pinnoitteella (vuolla), joka palaa kaaren ylläpidon aikana, kuluttaa happea ja tuottaa hiilidioksidia hitsausalueella estääkseen epäjaloa metallia hapettumasta tai polttamasta kaaressa liekki hitsausprosessin aikana. Seuraavassa on joitain yleisiä elektrodeja ja niiden käyttötapoja:
- E6011 -elektrodit ovat pehmeää teräs -elektrodia, jossa on selluloosakuitu. Kaksi ensimmäistä numeroa elektrodin tunnistuksessa ovat vetolujuus, mitattuna kiloa neliötuumaa kohti kertaa 1000. Tässä elektrodin saanto olisi 60 000 PSI.
- E6010 -elektrodit ovat käänteisen napaisuuden elektrodi, jota käytetään yleisesti höyry- ja vesiputkien hitsaamiseen, ja ne ovat erityisen hyödyllisiä ylähitsauksessa, koska metalli pysyy paikallaan ollessaan nestemäisessä tilassa, ja se vedetään sulaan hitsausaltaaseen suoran virran avulla virtaa elektrodista työkappaleeseen.
- Muita erityiskäyttöisiä E60XX -elektrodeja on saatavana, mutta koska E6011 -laitteita pidetään vakiona, yleiskäyttöisinä ja E6010 -laitteita pidetään käänteisen napaisuuden tasavirtahitsauksen standardina, niitä ei käsitellä yksityiskohtaisesti tässä artikkelissa.
- E7018 -elektrodit ovat alhaisella vetyvirtauksella päällystettyjä terässauvoja, joiden suuri vetolujuus on 70 000 PSI. Näitä käytetään usein rakennusteollisuudessa käytettävän rakenneteräksen kokoamiseen ja muihin sovelluksiin, joissa tarvitaan vahvaa täyteainetta ja lujempaa hitsia. Huomaa, että vaikka nämä tangot tarjoavat enemmän lujuutta, ne ovat vähemmän anteeksiantavia puhtaan, korkealaatuisen hitsauksen saavuttamisessa väärillä lämpötiloilla ja likaisten (ruostuneiden, maalattujen tai sinkittyjen) terästen kanssa. Näitä elektrodeja kutsutaan alhaiseksi vetyksi, koska jokainen yritys alentaa vetypitoisuutta. Nämä elektrodit on säilytettävä uunissa, jonka lämpötila on 250ºF - 300ºF. Tämä lämpötila on veden kiehumispisteen 212ºF yläpuolella merenpinnan yläpuolella. Tämä lämpötila estää ilman kosteutta (kaste) (H2O) kerääntymästä virtaukseen.
- Nikkeli-, Castalloy-, Ni-Rod-elektrodit. Nämä ovat erikoissauvoja, jotka on valmistettu valetun, taipuisan tai muovautuvan raudan hitsaamiseen, ja niillä on enemmän saantoja, jotka mahdollistavat hitsattavan rautamateriaalin laajentumisen ja supistumisen.
- Erilaiset metallitangot. Nämä tangot on valmistettu erikoisseoksesta ja antavat parempia tuloksia hitsattaessa karkaistuja, karkaistuja tai seostettuja teräksiä.
- Alumiinitangot. Nämä ovat uudempaa tekniikkaa ja mahdollistavat alumiinikaarihitsauksen tavanomaisella hitsaajalla sen sijaan, että käytettäisiin erityistä kaasusuojattua langansyöttöhitsauslaitetta, kuten MIG (metalli, inerttikaasu) tai TIG (volframi, inerttikaasu) -hitsauslaitetta, jota usein kutsutaan heliarc -hitsauksena, koska helium oli kaasu, jota käytettiin valo liekin suojaamiseen hitsauksen aikana. Viralliset nimet, jotka American Welding Society (AWS) on luonut tälle kaarityyppiselle hitsaukselle, ovat suojattu metallikaaren hitsaus (tikku), kaasun volframikaarihitsaus (tig) ja kaasun metallikaarihitsaus (mig).
- Elektrodien koot. Elektrodit ovat erikokoisia mitattuna kunkin tangon metallikeskuksen halkaisijalta. Kevyille terässauvoille halkaisija -alue ¹⁄₁₆ tuumaa (0,2 cm) - ³⁄₈ tuumaa (1,0 cm) on saatavana, ja käytetyn koon määrää hitsauslaitteen virrankulutus ja hitsattavan materiaalin paksuus. Jokainen sauva toimii parhaiten tietyllä virrankulutusalueella. Oikean ampeeriarvon valitseminen tietylle kokoiselle tangolle riippuu perusmateriaalista ja halutusta tunkeutumisesta, joten tietyt ampeerit katetaan vain tässä artikkelissa kuvatulla hitsauksella.
Turvallisuus varusteet. Turvallisen hitsauksen kriittinen osa on oikeiden turvalaitteiden hankkiminen ja käyttäminen. Tässä on muutamia tyypillisiä kohteita, joita tarvitaan turvalliseen hitsaukseen.
- Hitsaussuoja (huppu). Tämä on naamio, jota käytetään suojaamaan hitsaajaa valokaaren kirkkaalta vilkkumiselta ja kipinöiltä hitsauksen aikana. Normaalit kaarihitsauslinssit on sävytetty hyvin tummalla, koska valokaarisalamalle altistuminen voi aiheuttaa salaman palovammoja silmän verkkokalvolle. Taso 10 pimeys on minimi valokaaren hitsauksessa. Hitsaushuuvit, joissa on käännettävä linssi, olivat kerran suositeltavia, koska tumma linssi voidaan nostaa ylös, ja erillinen kirkas lasilinssi suojaa hitsaajaa kuonan palasilta hitsauksen haketuksen aikana. Uudemmat itse tummuvat hitsaussuojat ovat halutuimpia hitsaussuojia, joita nyt myydään. Nämä hitsaussuojalinssit ovat erittäin vaaleita hiontaan ja polttimen leikkaamiseen. Kun valokaari iskee, automaattinen tummeneva linssi muuttuu esiasetettuun sävyyn #10. Vielä uudempia markkinoilla ovat vaihtelevan sävyiset automaattiset itse tummuvat linssit.
- Hitsauskäsineet. Nämä ovat erityisiä, eristettyjä nahkakäsineitä, jotka ulottuvat noin 6,2 tuuman (15,2 cm) ranteiden yläpuolelle ja suojaavat hitsaajan (hitsaajan) käsiä ja alavartta. Ne tarjoavat myös rajoitetun suojan vahingossa tapahtuvalta sähköiskulta, jos hitsaaja joutuu vahingossa kosketuksiin elektrodin kanssa.
- Hitsausnahat. Tämä on esiliinan kaltainen nahkatakki, joka peittää hitsaajan hartiat ja rinnan, ja sitä käytetään pään yläpuolella, missä kipinät voivat sytyttää hitsaajan vaatteet tai aiheuttaa palovammoja.
- Työ saappaat. Hitsaajan tulee käyttää vähintään 15,2 cm: n (6 tuuman) nauhakenkiä, jotta kipinät ja kuuma kuona eivät polta jalkojaan. Näissä saappaissa tulee olla eristyspohjat, jotka on valmistettu materiaalista, joka ei sulaa tai pala helposti.

Vaihe 2. Opi onnistuneen hitsin luomisen vaiheet

Hitsaaminen on enemmän kuin hitsaussauvan vetämistä teräskappaleen poikki ja liimaamista toiseen. Prosessi alkaa työkappaleiden tai hitsattavan metallin asianmukaisella kiinnittämisellä ja kiinnittämisellä yhteen. Paksummille kappaleille kannattaa hioa viiste, jotta seuraavat helmet voidaan sijoittaa uraan ja täyttää se kokonaan kiinteällä hitsillä. Tässä ovat perusvaiheet yksinkertaisen hitsauksen suorittamiseksi.

Lyö kaari. Tämä on prosessi, jolla luodaan sähkökaari elektrodin ja työkappaleen väliin. Jos elektrodi yksinkertaisesti antaa virran kulkea suoraan maadoitettuun työkappaleeseen, ei tuoteta tarpeeksi lämpöä sulamaan ja sulattamaan metallia yhteen.
Luo helmi siirtämällä kaaria. Helmi on sulatuselektrodista tuleva metalli, joka virtaa yhdessä epämetallimetallin sulan metallin kanssa täyttääkseen hitsaamalla liitettävien kappaleiden välisen tilan.
Muotoile hitsaushelmi. Tämä tehdään kutomalla kaari edestakaisin hitsausreitin poikki joko siksak- tai kuvion 8 liikkeellä, jotta metalli leviää halutun hitsaushelmen leveydelle.
Hakkaa ja harjaa hitsaus kulkureikien välillä. Joka kerta, kun suoritat hitsauksen tai hitsauksen päästä päähän, sinun on poistettava kuona tai sulanut elektrodivirtausmateriaali hitsaushelmen pinnalta, jotta vain puhdas sula metalli täyttää hitsin seuraavalla passilla.

Vaihe 3. Kerää hitsauksen aloittamiseen tarvittavat työkalut ja materiaalit

Tämä tarkoittaa hitsauslaitetta, elektrodeja, kaapeleita ja puristimia sekä hitsattavaa metallia.

Vaihe 4. Aseta turvallinen työalue, mieluiten teräksestä tai muusta palamattomasta materiaalista valmistetulla pöydällä

Käytännössä ainakin muutama paksu teräs ³⁄₁₆ tuuman (0,5 cm) paksu toimii.

Vaihe 5. Valmistele hitsattava metalli

Jos metalli koostuu kahdesta kappaleesta, jotka on tarkoitus yhdistää hitsausprosessissa, sinun on ehkä esivalmistettava tai hitsattava ne hiomalla viistetty reuna liitettäville sivuille. Tämä mahdollistaa riittävän tunkeutumisen hitsauskaareen sulattaakseen molemmat puolet sulaan tilaan, jolloin täyteaine sitoutuu metallin leikkauspaksuuden läpi. Ainakin sinun tulee poistaa kaikki maali, rasva, ruoste tai muut epäpuhtaudet, jotta työskentelet puhtaan sulan metallialtaan kanssa hitsatessasi.

Vaihe 6. Kiinnitä metallikappaleita tarvittaessa kiinnikkeillä

Lukituspihdit, "C" -puristimet, ruuvipenkki tai jousikuormaimen kiinnikkeet toimivat yleensä. Erikoisprojekteja varten saatat joutua mukauttamaan erilaisia tekniikoita työkappaleiden kiinnittämiseksi, kunnes ne yhdistetään.

Vaihe 7. Kiinnitä maadoituspuristin suurempaan hitsattavaan kappaleeseen

Varmista, että sijainti on puhdas, jotta sähköpiiri voidaan täydentää mahdollisimman pienellä vastuksella maassa. Ruoste tai maali häiritse myös työkappaleen maadoitusta, mikä vaikeuttaa kaaren luomista hitsauksen aloittamisen yhteydessä.

Vaihe 8. Valitse oikea sauva ja ampeeriarvo yrittämääsi työhön

Esimerkiksi, ¹⁄₄ 0,6 cm: n levyteräs voidaan hitsata tehokkaasti käyttämällä E6011: tä, ¹⁄₈ 0,3 cm: n elektrodi, 80-100 ampeerin välillä. Aseta elektrodi elektrodipidikkeeseen (josta käytetään jäljempänä pistoketta) varmistaen, että pistokkeen pidikkeen johtava materiaali on puhtaalla metallilla elektrodin päässä.

Vaihe 9. Käynnistä hitsauslaite

Sinun pitäisi kuulla huminaääni muuntajasta. Jäähdytyspuhaltimen käynnissä oleva ääni saattaa kuulua tai ei. Jotkut hitsauskoneen tuulettimet toimivat vain, kun kone tarvitsee jäähdytystä. Jos et tee niin, sinun on ehkä tarkistettava virtalähde ja paneelilaatikon katkaisijat. Hitsauskoneet vaativat huomattavan määrän virtaa toimiakseen, usein erikoispiiri, jonka nimellisarvo on 60 ampeeria tai enemmän 240 voltilla.

Vaihe 10. Pidä pistoketta hallitsevassa kädessäsi eristetystä kahvasta, ja sauva on asennossa niin, että sen kärjen lyöminen hitsauslevyä vasten on mahdollisimman luonnollinen liike

Pidä hitsaussuojaa tarpeeksi korkealla, jotta näet, että elektrodi siirtyy muutaman tuuman etäisyydelle työkappaleesta ja on valmis kääntymään alas suojaamaan silmiäsi. Saatat haluta harjoitella elektrodin napauttamista hitsausmetallia vasten saadaksesi sen tunteen ennen virran kytkemistä, mutta Älä koskaan iske sähkökaarta suojaamatta silmiäsi.

Vaihe 11. Valitse kohta, josta haluat aloittaa hitsauksen

Aseta tangon kärki lähelle sitä ja pudota hitsaushuppu paikalleen. Haluat napauttaa elektrodin kärkeä metallia vasten, jotta sähköpiiri saadaan päätökseen, ja vedä sitä hetkessä hieman taaksepäin, jolloin syntyy sähkökaari elektrodin kärjen ja hitsattavan metallin väliin. Toinen tapa iskeä kaari on kuin tulitikku. Tämä valokaari tai ilmatila luo suuren vastuksen sähköpiiriin, mikä tuottaa valokaarta tai plasmaa ja lämpöä, jota tarvitaan elektrodin ja hitsausalueen vieressä olevan metallin nesteyttämiseen.

Vaihe 12. Lyön elektrodia metallin pintaa vasten ja vedä sitä hieman taaksepäin, kun näet sähkökaaren

Tämä vaatii paljon harjoittelua, koska erilaiset elektrodin halkaisijat ja hitsausvirrat vaativat eri raon elektrodin kärjen ja työkappaleen välillä, mutta jos voit pitää raon vakaana, jatkuva sähkökaari syntyy elektrodista työkappale. Tyypillisesti kaarivälin ei tulisi olla suurempi kuin elektrodin halkaisija. Harjoittele kaaren vakauttamista pitämällä elektrodia noin 1/8 - 3/16 tuumaa työkappaleesta ja aloita sitten liikkuminen hitsauspolkua pitkin. Kun siirrät elektrodia, metalli sulaa pois, täyttää sulan metallin altaan ja rakentaa hitsisi.

Vaihe 13. Harjoittele hitsausreitin poikki elektrodin kanssa, kunnes voit pitää tasaisen kaaren, liikkua tasaisella nopeudella ja hitsauspolun mukaisesti

Kun olet hallinnut kaaren hallinnan, alat harjoittaa hitsauslangan asettamista tai rakentamista. Tämä on metallikerros, joka yhdistää kaksi hitsattavaa kappaletta. Helmen asettamisessa käytettävä tekniikka riippuu täytettävän raon leveydestä (jos sellainen on) ja syvyydestä, jonka haluat hitsin läpäisevän. Mitä hitaammin liikutat elektrodia, sitä syvemmälle hitsaus menee metallityökappaleisiin, ja mitä leveämpää reittiä teet, mitä enemmän siksakoit tai kudot elektrodin kärkeä, sitä leveämmän helmen pystyt.

Vaihe 14. Pidä kaari vakiintuneena liikkuessasi tekemääsi hitsausta pitkin

Jos elektrodi maadoittuu metalliin ja juuttuu kiinni, nykäise pistintä irrottaaksesi tangon joko pistokkeen puristimesta tai hitsausmetallista. Jos valokaari katoaa, koska siirrät elektrodin liian kauas metallin pinnasta, lopeta prosessi ja puhdista kuona hitsauskohdasta, joten kun jatkat kaaren jatkoa, hitsausalueella ei ole kuonaa saastuttaaksesi uuden hitsauksen aloitat paikasta, jossa valokaari katosi tai katkesi. Älä koskaan aseta uutta helmiä olemassa olevan kuonan päälle, koska tämä materiaali sulaa kaariplasmassa ja kuplittaa uuden metallikerroksen läpi, mikä johtaa heikkoon ja likaiseen hitsaukseen.

Vaihe 15. Harjoittele elektrodin liikuttamista lakaisuliikkeellä laajemman helmen luomiseksi

Tämän ansiosta voit täyttää enemmän hitsausta yhdellä kerralla, jolloin sauma on puhtaampi ja äänekkäämpi. Elektrodia liikutetaan sivusuunnassa, kun sitä vedetään hitsausreittiä pitkin, joko siksak-, kaareva- tai kuvan kahdeksanliikkeellä.

Vaihe 16. Säädä hitsaajan lähtövirta vastaamaan hitsausmateriaalia ja haluttua kaaren läpivientiä

Jos huomaat, että valmis hitsauspallo on kuoppainen ja siinä on syvää halkeilua helmen reunoilla tai viereinen metalli yksinkertaisesti sulaa tai palaa pois, pienennä virrankulutusta asteittain, kunnes tila on korjattu. Jos toisaalta sinulla on vaikeuksia iskeä tai ylläpitää kaaria, sinun on ehkä lisättävä ampeeria.

Vaihe 17. Puhdista valmis hitsaus

Kun olet lopettanut hitsauksen, saatat haluta poistaa kuonan ja puhdistaa hitsin joko maalien paremman kiinnittymisen varmistamiseksi tai yksinkertaisesti kosmeettisista syistä. Leikkaa kuona ja teräsharja pois hitsistä, jotta kaikki vieraat aineet ja kuona jäävät pois. Jos pinnan on oltava tasainen, jotta hitsattu kappale voidaan kiinnittää toiseen kappaleeseen, poista helmen yläosa tai korkea osa kulmahiomakoneella. Puhdas hitsaus, etenkin litteän hionnan jälkeen, on helpompi tutkia, onko hitsauksen aikana esiintynyt kuoppia, lätäköitä tai muita vikoja.

Vaihe 18. Maalaa hitsisi sopivalla ruosteenestoaineella suojaamaan sitä korroosiolta

Juuri hitsattu metalli syöpyy melko nopeasti, jos se altistuu elementeille, koska varsinainen perusmetalli altistuu suoraan kosteudelle.

Vinkkejä

Jotkut ihmiset kuuntelevat sähkökaaren tuottamia ääniä arvioidakseen hitsin laadun. Nappaavat ja napsahtavat äänet voivat viitata joko epäjohdonmukaiseen kaariväliin tai virheelliseen virrankulutukseen.
Kun liität työkappaleita liian suuriksi kiinnittääksesi ne tehokkaasti, tartu kappaleisiin pienin hitsausvälin välein, jotta kappaleet eivät liiku.
Jos hitsaat keskellä päivää, silmän pupillit ovat pieniä ja vähemmän valoa tulee silmiin. Tämä vähentää mahdollisuutta saada vakavia päänsärkyjä verkkokalvon vaurioista, jotka johtuvat kaarien säteilystä. Jos saat voimakkaan päänsäryn kaarista, älä huoli, pysy poissa auringosta ja ota aspiriinia kivun hallitsemiseksi, ja se paranee 2-3 päivässä.
Jos hitsaat auringossa keskellä päivää, metalli lämpenee ja hitsien aloittaminen ja jatkaminen on helpompaa. Voit myös käyttää pienempää ampeeria ja tehdä hienompaa työtä, jos metalli on lämmin auringosta.

Varoitukset

Tarkista johdot ja liitännät usein vähentääksesi tahattoman sähköiskun mahdollisuutta.
Metalli pysyy kuumana pitkään hitsauksen päätyttyä, joten pidä lemmikit ja lapset poissa työalueelta, kunnes kaikki materiaalit ovat jäähtyneet.
Suojaa itsesi palovammoilta peittämällä ihoasi käsineillä, kasvonaamarilla ja hihoilla peitetystä alueesta riippuen. Älä koskaan hitsaa hitsaamatta ilman suojakypärää.
Sähkökaaren kirkas valo voi aiheuttaa auringonpolttaman kaltaisia palovammoja, joten käytä pitkähihaisia paitoja ja pitkiä housuja altistumisen vähentämiseksi.
Katso alla olevasta lainauslinkistä tarkat varoitukset ja varotoimet.
Vältä hitsausprosessista syntyvien höyryjen hengittämistä. Tämä koskee erityisesti sinkittyjä tai pinnoitettuja metalleja sekä metalleja, jotka on maalattu metallioksidipohjamaaleilla. Metalli keuhkoissa voi aiheuttaa syöpää.
Kaarihitsauskoneet käyttävät suuritehoista sähkövirtaa, joka on erittäin vaarallista, joten käsittele kaapeleita ja pistoja varoen. Älä koskaan hitsaa märissä olosuhteissa tai märällä materiaalilla ilman asianmukaista koulutusta.
Muista aina laittaa suodatin silmiesi eteen ennen kaaren iskemistä!

Sisällysluettelo: