Hur bågsvetsar man?

Förstå processen för skärmad metallbågsvetsning. En elektrisk båge bildas vid svetsstångens spets när en ström passerar över ett luftspalt och fortsätter genom den jordade metallen som svetsas. Här är några av termerna och deras beskrivningar som används i den här artikeln:

• Svetsmaskin. Detta är termen som används för att beskriva maskinen som omvandlar 120-240 volt växelström till svetsspänning, vanligtvis 40-70 volt växelström, men också ett antal likspänningar. Den består i allmänhet av en stor, tung transformator, en spänningsregulatorkrets, en intern kylfläkt och en strömstyrkaväljare. Termen svetsare gäller den som gör svetsningen. En svetsmaskin kräver en svetsare för att använda den.
• Ledningar eller svetsledningar. Dessa är de isolerade kopparledarna som bär den höga strömstyrkan, lågspänningselektriciteten till arbetsstycket som svetsas.
• Stånghållare, eller stinger, är enheten på änden av ledningen som håller elektroden, som personen som svetsar använder för att utföra svetsuppgiften.
• Mark- och markklämma. Detta är ledningen som jordar eller kompletterar den elektriska kretsen, och specifikt klämman som är fäst vid arbetet för att låta elen passera genom metallen som svetsas.
• Amperage eller förstärkare. Detta är en elektrisk term som används för att beskriva den elektriska strömmen som matas till elektroden.
• DC och omvänd polaritet. Detta är en annan konfiguration som används vid svetsning med ett båg- / elektrodsystem, vilket ger mer mångsidighet, speciellt i överliggande svetsapplikationer och för användning vid svetsning av vissa legeringar som inte svetsas lätt med växelspänningar. Svetsmaskinen som producerar denna ström har en likriktarkrets eller får strömmen från en generator och är mycket dyrare än en typisk växelströmsvetsare.
• Elektroder. Det finns många specialiserade svetselektroder, som används för specifika legeringar och typer av metaller, såsom gjutet eller formbart järn, rostfritt stål eller kromolstål, aluminium och härdat eller högkolstål. En typisk elektrod består av trådstången i mitten täckt med en speciell beläggning (flöde) som brinner när bågen bibehålls, förbrukar syre och producerar koldioxid i svetsområdet för att förhindra att basmetallen oxiderar eller brinner bort i bågen. flamma under svetsprocessen. Här är några vanliga elektroder och deras användning:
  • E6011-elektroder är en elektrod av mildt stål med en cellulosafiberbeläggning. De två första siffrorna i elektrodidentifieringen är draghållfastheten, mätt i pund per kvadrattum gånger 1000. Här skulle elektrodens utbyte vara 60000 PSI.
  • E6010 elektroder är en omvänd polaritet elektrod, som vanligen används för svetsning av ång- och vattenledningar, och är särskilt användbara för overhead -svetsning, eftersom metallen håller sin position medan det i ett flytande tillstånd, att dras in i det smälta svetsbadet genom flödet av den direkta ström från elektroden till arbetsstycket.
  • Andra specifika E60XX- elektroder finns tillgängliga, men eftersom E6011 betraktas som en standardstång för allmänt ändamål och E6010 betraktas som standard för omvänd polaritets DC-svetsning kommer de inte att beskrivas i detalj i den här artikeln.
  • E7018 elektroder är låg väte flux belagda stålstavar, med ett högt utbyte draghållfasthet av 70 tusen PSI. Dessa används ofta vid montering av konstruktionsstål som används inom byggindustrin och i andra applikationer där ett starkt fyllmaterial och svetsning med högre hållfasthet krävs. Observera att även om dessa stavar ger större hållfasthet är de mindre förlåtande när det gäller att uppnå en ren, högkvalitativ svetsning vid fel strömstyrka och med smutsiga (rostade, målade eller galvaniserade) stål. Dessa elektroder kallas lågväteberoende till varje försök att sänka vätehalten. Dessa elektroder måste förvaras i en ugn med en temperatur mellan 121°C och 149°C. Denna temperatur ligger över vattenkokpunkten på 100°C vid havsnivå. Denna temperatur hindrar fukt (dagg) (H2O) i luften från att samlas i flödet.
  • Nickel, Castalloy, Ni-Rod-elektroder. Dessa är speciella stavar gjorda för svetsning av gjutet, duktilt eller formbart järn och har mer utbyte för att möjliggöra expansion och kontraktion av det järnmaterial som svetsas.
  • Olika metallstänger. Dessa stavar är gjorda av en speciallegering och ger bättre resultat vid svetsning av härdat, härdat eller legerat stål.
  • Stänger av aluminium. Dessa är en nyare teknik och tillåter bågsvetsning av aluminium med en konventionell svetsare, snarare än att använda en speciell gasskärmad trådmatningssvetsare som en MIG (metall, inert gas) eller TIG (volfram, inert gas) svetsmaskin, ofta kallad som heliarc- svetsning, eftersom helium var den gas som användes för att skydda båglågan under svetsningen. De officiella namnen som skapats av European Welding Society (AWS) för denna svetsning av bågtyp är avskärmad metallbågsvetsning (stick), gastungstenbågsvetsning (tig) och gasmetallbågsvetsning (mig).
  • Elektrodstorlekar. Elektroder finns i olika storlekar, mätt genom diametern på metallstången på varje stång. För stänger av mjukt stål finns ett diameterintervall från ¹ ⁄ ₁₆ tum (0,2 cm) till ³ ⁄ ₈ tum (1,0 cm) och storleken som används bestäms av svetsens strömstyrka och tjockleken på materialet som svetsas. Varje stång fungerar bäst vid ett visst strömstyrkeområde. Att välja rätt strömstyrkeområde för en given stång beror på basmaterialet och den önskade penetrationen, så specifika ampere kommer endast att täckas för svetsningen som beskrivs vidare i denna artikel.
• Säkerhetsutrustning. En viktig del av att svetsa säkert är att ha och att veta hur man använder rätt säkerhetsutrustning för jobbet. Här är några typiska föremål som krävs för säker svetsning.
  • Svetsskydd (huva). Detta är masken som bärs för att skydda personen som svetsar från ljusbågen och från gnistor som kastas under svetsningen. Standardbågsvetslinser är tonade mycket mörkt, eftersom exponering för ljusbågsblixten kan orsaka blixtbrännskador i ögats näthinna. Mörknivå 10 är lägsta för bågsvetsning. Svetshuvar med uppfällbar lins var en gång att föredra, eftersom den mörka linsen kan lyftas upp och en separat klar glaslins skyddar svetsaren från bitar av slagg medan svetsen flisas. De nyare självdämpande svetsskärmarna är den mest önskvärda svetsskärmen som nu säljs. Dessa svetsskyddslinser är mycket ljusa för slipning och fackelskärning. När en båge slås ändras den automatiska självmörkande linsen till en förinställd skugga # 10. Ännu nyare på marknaden är den automatiska självdämpande linsen med variabel nyans.
  • Svetshandskar. Dessa är speciella, isolerade läderhandskar som når cirka 15 centimeter (15,2 cm) över handlederna och skyddar händer och underarmar på svetsaren (personen som svetsar). De ger också begränsat skydd mot oavsiktlig chock om personen som svetsar kommer i kontakt med elektroden av misstag.
  • Svetsläder. Detta är ett förkläde som en läderjacka som täcker svetsarens axlar och bröst, som används för överliggande arbete där gnistor kan antända svetsarens kläder eller orsaka brännskador.
  • Arbetsskor. Personen som svetsar bör bära minst 15,20 cm snörning för att förhindra att gnistor och het slagg bränner fötterna. Dessa stövlar ska ha isolerande sulor gjorda av ett material som inte smälter eller brinner lätt.

Lär dig stegen för att skapa en framgångsrik svetsning. Svetsning är mer än att dra en svetsstång över en bit stål och limma den på en annan. Processen börjar med att korrekt montera och säkra arbetsstyckena, eller metall som ska svetsas, ihop. För tjockare bitar kanske du vill slipa en fasning så att efterföljande pärlor kan placeras i spåret för att fylla den helt med en fast svets. Här är de grundläggande stegen för att slutföra en enkel svetsning.

• Slå bågen. Detta är processen att skapa en elektrisk båge mellan elektroden och arbetsstycket. Om elektroden helt enkelt låter strömmen passera direkt i det jordade arbetsstycket, kommer det inte att produceras tillräckligt med värme för att smälta och smälta samman metall.
• Flytta bågen för att skapa en pärla. Pärlan är metallen från smältelektroden som flyter tillsammans med smält metall från basmetallen för att fylla utrymmet mellan bitarna som förenas genom svetsning.
• Forma svetssträngen. Detta görs genom att väva bågen fram och tillbaka över svetsbanan antingen i en sicksack- eller figur 8-rörelse så att metallen sprider sig till den bredd du vill att din färdiga svetssträng ska vara.
• Flis och borsta svetsen mellan gångarna. Varje gång du fullföljer ett pass, eller snubblar från ena änden till den andra av din svets, måste du ta bort slaggen eller det smälta elektrodflödesmaterialet från svetssträngens yta så att endast ren smält metall fyller svetsen på det efterföljande passet.

Samla in de verktyg och material du behöver för att börja svetsa. Detta betyder svetsmaskinen, elektroderna, kablarna och klämmorna och metallen som ska svetsas.

Ställ upp en säker arbetsplats, helst med ett bord konstruerat av stål eller annat icke-brandfarligt material. För övning, några bitar av mjukt kolstål, minst ^tre / ₁₆ tum (0,5 cm) tjock kommer att fungera.

Förbered metallen som ska svetsas. Om metallen består av två delar som ska sättas ihop i svetsprocessen, kan du behöva prep, eller svetsa prep dem, genom att mala en fasad kant på sidorna som ska sammanfogas. Detta möjliggör tillräcklig penetration av svetsbågen för att smälta båda sidor till ett smält tillstånd så att fyllmedlet binder genom metallens snittjocklek. Åtminstone bör du ta bort eventuell färg, fett, rost eller andra föroreningar så att du arbetar med en ren pool av smält metall när du svetsar.

Fäst klämmor för att hålla ihop metallbitarna om det behövs. Låstång, "C" -klämmor, skruvstäd eller fjäderlastklämmor fungerar vanligtvis. För speciella projekt kanske du kommer att behöva anpassa olika tekniker för att säkra arbetsstyckena tills de sätts ihop.

Fäst markklämman till den större biten som svetsas. Se till att det finns en ren plats så att den elektriska kretsen kan slutföras med minimalt motstånd på markplatsen. Återigen kommer rost eller färg att störa jordning av ditt arbetsstycke, vilket gör det svårt att skapa en båge när du börjar svetsa.

Välj rätt stång och strömstyrka för det arbete du försöker. Som ett exempel, ^ett / ₄ kan tum (0,6 cm) stålplatta svetsas effektivt med användning av en E6011, ¹ / _åtta tum (0,3 cm) elektrod, vid mellan 80-100 ampere. Placera elektroden i elektrodhållaren (hädanefter benämnd stingaren) och se till att det ledande materialet i stingklämman sitter på den rena metallen i slutet av elektroden.

Sätt på svetsmaskinen. Du borde höra ett surrande ljud från transformatorn. Ljudet från kylfläkten som går kan höras eller inte. Vissa svetsmaskinsfläktar fungerar endast när maskinen behöver kylas. Om du inte gör det kan du behöva kontrollera strömkretsen och brytarna i panellådan. Svetsmaskiner kräver en avsevärd mängd kraft för att fungera, ofta en speciell krets med en effekt på 60 ampere eller mer vid 240 volt.

Håll stingaren i din dominerande hand vid det isolerade handtaget, med stången i ett läge så att det blir en så naturlig rörelse som möjligt att slå spetsen på den mot plattan du svetsar. Håll svetsskyddet upp tillräckligt högt så att du kan se att flytta elektroden inom några tum från arbetsstycket, redo att fällas ner för att skydda dina ögon. Du kanske vill öva på att tappa elektroden mot svetsmetallen för att få en känsla av den innan du slår på strömmen, men slå aldrig i en ljusbåge utan att skydda dina ögon.

Välj den punkt där du vill börja svetsa. Placera spetsen på stången nära den och släpp sedan svetshuven på plats. Du vill knacka spetsen på elektroden mot metallen för att slutföra den elektriska kretsen, dra sedan omedelbart lite tillbaka för att skapa en elektrisk båge mellan elektrodspetsen och metallen som svetsas. Ett annat sätt att slå en båge är som att slå en match. Detta båggap, eller luftrummet, skapar ett stort motstånd i den elektriska kretsen, vilket är det som producerar båglågan eller plasma och värme som behövs för att kondensera elektroden och metallen intill svetsområdet.

Slå elektroden mot metallens yta och dra den lite bakåt när du ser en ljusbåge inträffa. Detta kräver mycket övning, eftersom olika elektroddiametrar och svetsstyrkor kräver ett annat mellanrum mellan elektrodens spets och arbetsstycket, men om du kan hålla springan stadigt kommer en kontinuerlig elektrisk båge att uppstå från elektroden till arbetsstycke. Normalt bör bågspalten inte vara större än elektroddiametern. Öva på att stabilisera bågen genom att hålla elektroden ca 0,13 till 36 tum från arbetsstycket och börja sedan röra sig längs den bana du vill svetsa. När du flyttar elektroden smälter metallen bort, fyller poolen av smält metall och bygger din svets.

Öva att resa över svetsbanan med elektroden tills du kan hålla en jämn båge, röra sig med jämn hastighet och i linje med den bana du vill svetsa. När du behärskar kontrollen av bågen börjar du öva på att lägga eller bygga upp svetssträngen. Detta är avlagringen av metall som förenar de två bitarna som du svetsar ihop. Den teknik du använder för att lägga din pärla beror på bredden på springan (om det finns en) som du fyller på och det djup du vill att svetspärlan ska tränga igenom. Ju långsammare du flyttar elektroden, desto djupare kommer svetsen att gå i metallbitarna, och för att göra en bred bana, desto mer sicksack eller väver du elektrodens spets, desto bredare kommer du att lägga upp strängen.

Håll bågen etablerad när du rör dig längs svetsen du gör. Om elektroden slipas mot metallen och fastnar, ryck stingaren för att bryta stången antingen från stingklämman eller svetsmetallen. Om bågen går förlorad på grund av att du flyttar elektroden för långt från metallytan, stoppar processen och rengör slaggen från den plats du svetsar, så när du slår igen bågen för att fortsätta kommer det inte finnas någon slagg i svetsområdet för att förorena den nya svetsen börjar du från den plats där bågen förlorades eller bröts. Lägg aldrig en ny pärla över befintlig slagg, eftersom detta material smälter i bågplasman och bubblar genom det nya metallskiktet du placerar, vilket resulterar i en svag och smutsig svetsning.

Öva på att flytta elektroden i en svepande rörelse för att skapa en bredare pärla. Detta gör att du kan fylla mer av svetsen i ett enda steg och lämna en renare och mer ljudsvets. Elektroden förflyttas i sidled när den dras längs svetsbanan, antingen i en sicksack, krökt eller med figur åtta rörelse.

Justera svetsarens uteffekt så att den passar det material du svetsar och önskad penetration av bågen. Om du upptäcker att den färdiga svetssträngen är gropad, med djup kraterering vid strängens kanter, eller om den intilliggande metallen helt enkelt smälts eller bränns bort, minskar du strömstyrkan stegvis tills tillståndet korrigeras. Om du däremot har svårt att slå eller hålla en båge kan du behöva öka strömstyrkan.

Rengör din färdiga svets. När du har avslutat svetsningen kanske du vill ta bort slaggen och rengöra svetsningen, antingen för att färgen ska binda bättre eller helt enkelt av kosmetiska skäl. Klipp av slaggen och borsta svetsen för att avlägsna främmande material och kvarvarande slagg. Om ytan måste vara plan för att montera den bit som du har svetsat på en annan bit, använd en vinkelslip för att ta bort den övre eller höga delen av pärlan. En ren svetsning, särskilt efter slipning, är lättare att undersöka för att se om grop, pöl eller andra defekter har uppstått under svetsningen.