Zváranie elektrickým oblúkom
Pri metóde zvárania elektrickým oblúkom sa vytvára a udržiava oblúkový výboj medzi kovovou tyčou elektródy a obrobkom. Tepelná energia oblúka lokálne taví obrobok a kovové jadro elektródy za vzniku zvarového kúpeľa a ochrannej trosky.
Zvárací zdroj pre zváranie elektrickým oblúkom poskytuje jednosmerný alebo striedavý prúd s intenzitou 30 až 400 ampérov v závislosti od rôznych parametrov, ako je priemer elektródy, vlastnosti povlaku elektródy, poloha zvárania, typ pripojenia, rozmery a vlastnosti obrobkov. Napätie zdroja zváracej energie musí byť väčšie ako zapaľovacie napätie (viď Parametre zváracieho zdroja).
Potiahnutá elektróda je upnutá do držiaka elektródy pripojeného k jednej z elektrických výstupných svoriek zváracej stanice. "Uzemnenie" je pripojené k zdroju zváracieho prúdu a nachádza sa na obrobku.
Zapálenie oblúka sa dosiahne trením špičky elektródy o obrobok alebo priblížením elektródy o niekoľko milimetrov bližšie k povrchu obrobku.Oblúk musí byť neustále udržiavaný, pričom vzdialenosť medzi špičkou elektródy a obrobkom musí byť konštantná, aby sa predišlo skratu.
Zváranie elektrickým oblúkom
Zváracia elektróda pozostáva z dvoch častí:
1. Kovové jadro je valcovité vo forme tyče v strede elektródy. Hlavnou úlohou tyče je viesť elektrický prúd a vytvárať zvarový kov.
2. Kryt: vonkajšia valcová časť elektródy. Pomáha chrániť zvarový kúpeľ pred oxidáciou atmosférickým vzduchom vytváraním plynnej atmosféry okolo roztaveného kovu. Povlak tiež vytvára ochrannú trosku v hornej časti zvaru. Táto troska chráni taveninu pred oxidáciou a rýchlym ochladením. Povlak hrá dôležitú úlohu pri stabilite a ionizácii oblúka. Povlak má zložité chemické zloženie a môže obsahovať kovové, minerálne a organické zložky.
Priemer obalenej elektródy sa pohybuje od Ø 1,6 do Ø 8 mm. Celková dĺžka od 250 do 500 mm. Niektoré elektródy môžu mať priemer 10 … 12 mm a dĺžku 1000 mm pre špeciálne typy prác.
Hlavné typy povlakov na zváracie elektródy na zváranie elektrickým oblúkom:
1) Kyslé (oxid železa a zliatiny obsahujúce železo).
2) Zásadité (na báze uhličitanu vápenatého a fluoridu vápenatého).
3) Celulóza (na báze celulózy).
4) Rutil (na báze oxidu titaničitého).
5) Obsahuje železný prášok (na báze kovového prášku).
6) Špeciálne (kombinácie vyššie uvedených typov s pridaním rôznych komponentov).
Typy prác, pri ktorých sa používajú elektródy s rôznymi povlakmi:
1) Rutil – pre bežné zváracie operácie.
2) Hlavná — pre konštrukcie pracujúce pod tlakom alebo so zvýšenými požiadavkami na pevnosť.
3) Celulóza — na hlboké prenikanie koreňových stehov v horizontálnej polohe.
Skladovanie a príprava elektród pred oblúkovým zváraním:
Rutilové a bázové elektródy by sa mali piecť v rúre pri teplote 300 stupňov Celzia počas 2 hodín. Po vysušení by sa takéto elektródy mali spracovať pri teplote 120 stupňov Celzia v prenosných peciach v oblasti zvárania. Ostatné elektródy (rutilové, celulózové a kyslé) sú uložené vo vykurovanej miestnosti a relatívnej vlhkosti pod 60 %.
Nová výrobná technológia a vákuové balenie hlavných elektród poskytuje povlak s veľmi nízkou vlhkosťou, ktorý si pred použitím nevyžaduje žíhanie a sušenie.
Zváracie elektródy
Spôsoby oblúkového zvárania s obalenými elektródami:
Ak je sila zváracieho prúdu nízka, penetrácia zvaru je nízka, elektrický oblúk je nestabilný a zvarový kov má póry a troskové inklúzie, ktoré zhoršujú vlastnosti zvaru. Pri vysokom prúde sa roztavený kov stáva príliš tekutým.
Voľba intenzity prúdu závisí od: priemeru elektródy, chemických vlastností elektródy, vlastností obrobku, polohy zvárania, hrúbky obrobku.
Intenzita zváracieho prúdu klesá s rastúcou dĺžkou oblúka. Naopak, keď sa dĺžka oblúka zmenšuje, prúd sa zvyšuje.
Závislosť zváracieho prúdu od priemeru elektródy
Zvárací prúd v závislosti od hrúbky dielu
Koreňové stehy sa zvyčajne vyrábajú so zápornou polaritou: zástrčka držiaka elektródy je pripojená k (-) svorke, zástrčka uzemňovacej svorky je pripojená k (+) zdroja prúdu.
Dokončovacie zváracie priechody a plnenie roztaveným kovom sa zvyčajne vykonáva s kladnou polaritou: zástrčka držiaka elektródy je pripojená k (+), zástrčka uzemňovacej svorky je pripojená k (-) svorke.
Typické zloženie pracoviska zvárača zahŕňa:
1. Zdroj zváracieho prúdu.
2. Kábel elektródy s držiakom.
3. Uzemňovacia svorka s drôtom.
4. Prenosná základná elektródová pec.
5. Špeciálna zváračská maska s tónovanými sklami, zváračské rukavice a odev.
6. Bouracie kladivo a drôtená kefa na čistenie zvarov.
7. Elektrická uhlová brúska na čistenie hrán a švíkov.
8. Ochranné clony alebo závesy.
9. Ventilačný systém.
Pracovisko zvárača
