Как выполнить сварку и строжку угольными электродами в домашних условиях самому

Главная / Электроды

Назад

Время на чтение: 2 мин

0

2643

Технология сварки угольными электродами встречается достаточно редко. Это связано с узкой спецификацией угольного присадочного материала. Из-за своей структуры он не плавится под воздействием высоких температур.

Это ограничивает его применение сваркой цветных металлов и чугуна. Однако помимо короткого списка сварочных работ, угольный присадочный материал можно использовать для другого типа обработки – строжки.

Строжкой называется методика разрезания металлических поверхностей. При этой методике проводится резка на частичной глубине полотна детали.

Эта статья детально рассмотрит оба вида обработки металла с помощью угольных электродов: сварку и строжку.

• Общая информация о сварке угольными электродами
• Описание технологии
• Общая информация о строжке угольными электродами
• Описание технологии
• Заключение

Общая информация о сварке угольными электродами

Этот тип сварки используется достаточно редко. Структура основы материала не подходит для сваривания большинства металлов. Однако есть сплавы, в работе с которыми он проявляет себя хорошо.

Это цветные металлы, низкоуглеродистая сталь или чугун, толщина которого не превышает 3 мм. А также при спайке проводов из меди.

Ключевой показатель этого материала заключается в том, при воздействии высоких температур он не плавится. Происходит лишь плавка и испарение медного покрытия поверхности присадочного материала.

Из-за такой структуры смешения присадочного материала с металлом детали не происходит. Это дает минимальны расход стержня, а для сварщиков, работавших с плавящимся типом – непривычные характеристики процесса.

Сваривание металлических поверхностей при применении неплавящихся присадочных материалов происходит смешением металла самих деталей. Под воздействием высоких температур края детали расплавляются.

Расплавленный металл заполняет сварочный стык, формируя полотно шва.

В случае, если размер зазора между деталями не позволяет формировать надежный шов только за счет смешения основных металлов, для соединения используется присадочная проволока.

Как выполнить сварку и строжку угольными электродами в домашних условиях самому

Технология сварки угольными электродами встречается достаточно редко. Это связано с узкой спецификацией угольного присадочного материала. Из-за своей структуры он не плавится под воздействием высоких температур.
Это ограничивает его применение сваркой цветных металлов и чугуна. Однако помимо короткого списка сварочных работ, угольный присадочный материал можно использовать для другого типа обработки – строжки.

Строжкой называется методика разрезания металлических поверхностей. При этой методике проводится резка на частичной глубине полотна детали.

Эта статья детально рассмотрит оба вида обработки металла с помощью угольных электродов: сварку и строжку.

Описание технологии

В начале работы (как перед сваркой, так и перед строжкой) всегда проводится подготовка. Она включает в себя зачистку сварочной зоны поверхности детали. Зачистка проводится наждачной бумагой, шлифовальной машинкой или напильником.

Убираются все очаги коррозий, включения чужеродных материалов, загрязнения, неровности. После этого поверхность обрабатывается обезжиривающей жидкостью. От качества зачистки будет зависеть качество сварочного соединения.

Уровень силы тока выставляется в зависимости от диаметра электрода. При размере в 4 мм сила тока должна достигать 150-200 Ампер. Если размер стержня больше – сила тока увеличивается, если меньше – уменьшается.

Для стабильности работы дуги стоит настраивать постоянный тип тока. Полярность устанавливается отрицательная. Это также понизит расход материала.

Для улучшения плотности шва и стабилизации дуги при строжке и сварке применяется флюс. Они существуют нескольких типов: порошок, паста, жидкость. Использовать можно любой, однако для применения в домашних условиях больше подходит форма пасты или жидкости.

Для лучшего эффекта флюс должен включать в себя ионизирующие вещества. Сам флюс наносится на сварочную поверхность и распределяется тонким равномерным слоем.

Далее присадочный элемент вставляется в держак, разжигается дуга и формируется сварочная ванна. Поджиг дуги производится постукиванием (чирканьем) кончика рабочего элемента по металлической поверхности.

Во время работы видимая часть присадочного элемента не должна превышать 7 см. Продвижение вдоль стыка должно быть равномерным, с учетом плавления кромок и формирования соединения.

Сваривание деталей, а также строжка угольным электродом применимо в домашних условиях, однако для этого нужно использовать аппаратуру заводского производства. Самодельные агрегаты для такой сварки не подойдут ввиду отсутствия возможности настройки силы тока.

Предназначение и разновидности строгачей

Строгач представляет собой ручной резак для воздушно-дуговой обработки металла. Прибор состоит из зажима для рабочего электрода, механизма подвода воздуха с соплами, системы энергоснабжения горелки и рукоятки для оператора. Для подключения к источнику постоянного тока в комплектацию входит 2-метровый силовой кабель с установочным комплектом.

Это устройство необходимо для удаления изъянов заготовки, очистки полученных сварочных швов, выравнивания скоса резов, а также ручного разрезания и пробивки металлических листов. Во время работы электрод расплавляет металл, а поток воздуха удаляет его из рабочей зоны. Такие операции объединяет термин «строжка» (так как во время работы снимается небольшой слой поверхностного материала), что и послужило причиной для названия резака – «строгач».

Описание технологии

Воздушно-дуговая резка применима в домашних условиях. Однако, как и при других обработках, при резке важно соблюдать безопасность.

Перед тем, как приступать к работе по сварке и строжке, проводится проверка исправности оборудования. А также подготовка металла – зачистка и обезжиривание. После этого проводится настройка режима сварки, выставляются параметры силы тока.

Не стоит настраивать высокие показатели этого параметра. Завышенная сила тока быстро испарит медное покрытие присадочного материала. Это повлияет на качество и равномерность расплавки тела детали.

Помимо сварочного оборудования проводится подготовка баллона со сжатым воздухом. Он не должен иметь повреждения и вмятины.

Удостоверившись в исправности баллона, проводится настройка давления. Для воздушно-дуговой строжки достаточно четыре-шесть бар.

Присадочный элемент вставляется в держак так, чтобы видимая часть не превышала длину в 10 см. Подается воздух, поджигается дуга.

После формирования сварочной ванны сжатый воздух направляется в рабочую зону. Обе части обработки должны проводиться равномерно.

Строжка

Строжка является разновидностью тепловой резки металлов. Она применяется при разделке корня сварного шва для последующей подварки, для выплавки дефектных участков сварных швов и пороков в отливках, для удаления приварных временных сборочных приспособлений и т. п. Существует несколько способов строжки, из которых наиболее распространенными в корпусных цехах судостроительных заводов являются газовая и воздушно-дуговая.

Газовая строжка заключается в том, что подогретый кислородно-ацетиленовым пламенем специального резака обрабатываемый металл частично расплавляется и сжигается в струе режущего кислорода, образующиеся окислы выдуваются на поверхность изделия в направлении строжки. В результате на поверхности металла получается канавка в форме полуцилиндра. Газовая строжка проводится строгачом, отличающимся от обычного резака конструкцией головки и мундштуков. Строгачи снабжены набором сменных мундштуков, устанавливаемых в соответствии с глубиной и шириной разделываемой канавки. Режимы газовой строжки назначают в зависимости от толщины обрабатываемого металла и положения конструкции в пространстве.

Газовую строжку начинают с нагрева места начала выплавки до светло-красного каления. При этом ось конца мундштука наклоняют на 60—70° к поверхности обрабатываемого листа так, чтобы светящееся ядро пламени строгача почти касалось поверхности листа. После нагрева участка, с которого начинается плавка, до светло-красного каления, конец мундштука отводят на 10—15 мм от поверхности листа и после пуска режущего кислорода, уменьшив угол наклона мундштука на 20—30°, выполняют строжку. В процессе строжки расстояние от лунки расплавленного металла до конца светящегося ядра подогревательного пламени сохраняется постоянным (10— 20 мм).

Изменяют размеры канавки, не только применяя мундштук другого номера, но и изменяя режимы строжки; увеличивают глубину канавки, повышая давление кислорода, уменьшают глубину канавки, уменьшая угол наклона мундштука.

В последнее время вместо газовой получает все большее признание воздушно-дуговая строжка. Процесс воздушно-дуговой строжки основан на расплавлении металла электрической дугой, горящей между угольным электродом и обрабатываемой деталью. Расплавленный металл удаляется из образовавшейся канавки струей сжатого воздуха, направляемой параллельно электроду.

Установка для воздушно-дуговой строжки (рис. 7.7) состоит из сварочного генератора и электрододержателя — строгача с присоединенными к нему кабелем и шлангом, по которым подается электрический ток и сжатый воздух. Строгач состоит из ручки, воздушной трубки с вентилем и головки для крепления электрода. К рукоятке подключен воздушный шланг, внутри которого проходит электрический кабель. В качестве электродов применяют сварочные угольные электроды диаметром 6, 8 и 10 мм с омедненной поверхностью. Покрытие медью способствует равномерному сгоранию электродов, уменьшению их расхода и большей устойчивости процесса строжки.

Рис. 7.7. Схема установки для воздушно-дуговой сторожки. 1 — обрабатываемая деталь; 2 — строгач; 3 — сварочный генератор.

Режимы воздушно-дуговой строжки устанавливают в зависимости от размеров канавки и диаметра электрода. Для обеспечения устойчивого процесса строжки необходимо поддерживать постоянными длину дуги и угол наклона электрода. Для увеличения глубины канавки угол наклона электрода увеличивают, а для уменьшения — уменьшают с одновременным увеличением скорости строжки. В последние годы все чаще используют воздушно-дуговую строжку с пластинчатыми электродами. Это позволяет повысить эффективность и качество удаления временных сборочных приспособлений, прихваток и т. п.

Канавки, выполненные газовой и воздушно-дуговой сторожкой, должны иметь гладкие поверхности без значительных изменений глубины и ширины. Отклонение размеров допускается в пределах ±1,5 мм.

Виды резки металла

Каждый из способов обработки материалов с помощью электродов характеризуется собственными преимуществами и недостатками.

В зависимости от вида реза выделяют следующие типы резки:

1. Разделительный метод подразумевает использование электрода, диаметр которого больше толщины основного изделия. Пруток следует располагать перпендикулярно рабочей поверхности и перемещать вдоль линии будущего разреза;
2. Поверхностная резка(строжка) менее востребована, используется для изготовления канавок на поверхности и для удаления дефектов. Электрод необходимо наклонять на 5-10° к поверхности. Его перемещение выполняется с частичным погружением стержня в полость, образующуюся в процессе резки. Для получения широкой канавки, исполнителю нужно производить колебательные движения электродом.
3. Резка отверстий отличается простотой процесса: в металле выполняется небольшое отверстие, которое потом постепенно расширяется до необходимых размеров. Электрод при этом располагается практически перпендикулярно поверхности, допускаются лишь небольшие отклонения.

Особенности

В воздушно-дуговой резке используются угольные или графитовые электроды. Последние являются более прочными, отличаются меньшим электрическим сопротивлением (0,0008 Ом против 0,0032 Ом для кубика с ребром 1 см). Возможно использование угольных омедненных электродов.

В качестве источника питания при дуговой резке металла используются преобразователи постоянного тока или трансформаторы. Подача сжатого воздуха на резак идет от цеховой сети или передвижного компрессора. Давление должно находиться в пределах 0,4–0,6 МПа. Его больший уровень нецелесообразен, так как слишком сильный поток снижает стабильность электрической дуги.

В воздушно-дуговой резке, как правило, используется постоянный ток обратной полярности как более производительный. Применение же переменного целесообразно при мелких работах, например, удалении местных неровностей сварного шва. Использование в таких случаях постоянного тока прямой полярности приводит к увеличению зоны нагрева, что затрудняет устранение расплавленного металла.