Svejseteknik: grundlæggende begreber, regler og mulige fejl

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Varmsvejsning er en af de mest almindelige monteringsprocesser, der bruges i byggeri og industri. Det bruges både i højteknologiske operationer til montering af udstyr og i det enkleste typiske arbejde ved tilslutning af bærende strukturer. I hvert tilfælde anvendes egen svejseteknik, som er optim alt egnet til driftsparametre, arbejdsforhold og krav til resultatet.

Hvad er svejsning?

I den klassiske opfattelse er svejsning teknologien til at danne permanente samlinger ved at skabe interatomiske strukturelle bindinger på baggrund af termisk eksponering. Med andre ord, under høj temperatur sikres plastisk deformation af emnerne og den efterfølgende udveksling af partikler mellem dem, hvilket fører til dannelsen af en samling, efter at materialerne er afkølet. Selve svejseteknikken giver kun de nødvendige betingelser for at bringe metaller indpåkrævet tilstand. Under normale temperaturforhold er metallet en struktur af faste krystallinske partikler, men når det når et bestemt opvarmningsindeks, bliver materialet blødt. Samtidig skal det understreges, at effekten af temperatur ikke kun medfører positive effekter med hensyn til monteringsmuligheder. Oxidation af metaller forekommer også, dannelsen af revner på uhensigtsmæssige steder på grund af intern spænding, generel vridning og deformation forekommer. Det er kun muligt at udelukke og minimere sådanne fænomener gennem korrekt valg af udstyr og organisering af svejseprocessen.

Svejsninger og samlinger

For at forstå målene for metalplastisk deformation er det nødvendigt at bestemme, for hvilke strukturelle opgaver svejseoperationen udføres. I de fleste tilfælde er det nødvendigt at opnå en forbindelse af to emner eller strukturer med dele. Forbindelseskonfigurationer er forskellige - kantet, butt, tee osv. Fra synspunktet om dannelsen af kanter tillader sømsvejseteknikken dannelsen af samlinger uden affasninger, med flanger såvel som med affasninger i forskellige former. En af de sværeste affasninger anses for at være X-formet, hvor to lige eller buede kanter er parret. Selvom et af hovedkravene til en svejset samling er tæthed, er der i nogle tilfælde ret klare opgaver for dannelsen af huller i samlingen. Ved f.eks. sammenkobling af elementer ved overlapning og uden kantfasning kan der dannes et aflangt hul, som senere bruges til andre strukturelle opgaver.

Variteter af svejseprocessen

Selve tilgangen til den tekniske organisering af svejsning kan variere både i parametrene for arbejdsmiljøet og i mekanikken for påvirkningen af målmaterialet. De mest populære svejseteknologier omfatter følgende:

• Buesvejsning. En elektrisk lysbue dannes mellem overfladen af strukturen eller delen, der skal svejses, hvis termiske virkning fører til smeltning af materialet. Denne metode kan være manuel, mekaniseret eller automatisk. F.eks. involverer den automatiske buesvejseteknik at fodre elektrodetråden med specialudstyr, hvilket frigør operatørens hænder.
• Gasvejsning. Hvis varmekilden i det foregående tilfælde er elektrisk energi, bruger gassvejsning en oxyfuel-flamme med en temperatur på 3.200 ° C. Samtidig må kombinerede metoder ikke forveksles med denne metode, hvor gasblandinger også bruges, men ikke som kilde til høj temperatur, men for at isolere svejsebassinet.
• Elektroslagsvejsning. Indvirkningen på materialet kommer fra elektrisk strøm, og smeltet slagge fungerer som en leder og energimodifikator.
• Plasmasvejsning. En højtemperatursvejsemetode, der bruger en plasmabuestråle med termisk energi op til 10.000 °C.
• Lasersvejsning. Metoden er baseret på brug af fotoelektronisk energi. Smeltningen af dele sker under øget påvirkning af lysstrålen, der udsendes af laseren.

Svejsemaskiner

For at udføre svejseoperationer bruges der sædvanligvis flere tekniske midler, herunder en inverter, en ensretter og en transformer. I hvert tilfælde er hovedopgaven for hovedsvejseapparatet at levere jævnstrøm. Udstyr af høj kvalitet forsyner arbejdsområdet med en jævn og stabil lysbue. Dette gælder naturligvis for elektriske svejseteknologier. Teknikken til svejsning i gasformige medier implementeres ved hjælp af brændere og gearkasser, der regulerer tilførslen af en gasblanding fra en cylinder. Også ved plasmasvejsning anvendes specielle plasmabrændere, der kan arbejde med emner op til 30 mm tykke. Desuden skal det understreges, at gas- og plasmaudstyr hovedsageligt ikke er fokuseret på de traditionelle opgaver med at forbinde metaldele, men på at skære materiale under termisk påvirkning.

Syteknik

På trods af udstyrets enorme rolle afhænger meget af svejsearbejdet af operatørens færdigheder og evner, som styrer hele processen. Opgaven for brugeren af udstyret er at kontrollere elektroden og forsyningen af forbrugsstoffer, der er til stede i svejsebadet, hvor sømmen dannes. Nøglefaktoren er operatørens position og sømmens retning. Eksperter anbefaler at udføre arbejde, hvis det er muligt, i den nederste position, og sikre, at svejsningen er svejset med en vulst med udvidelse. Det er ønskeligt at opnå dyb penetration, hvilket vil gøre strukturen af leddet mere ensartet og holdbart. I teknikmanuel svejsning, trin for rensning af sømmen fra slagger og pletter er særligt vigtigt. Hvis sådanne fejl ikke kunne elimineres under hoveddelen af arbejdet, skal der udføres et andet lag af overfladebehandling. Norm alt når det første hovedlag 3-4 mm i tykkelse, og de efterfølgende - op til 5 mm.

Funktioner ved neddykket lysbue- og gassvejsning

For ikke at skulle justere svejseteknikken under arbejdet, anbefales det i første omgang at beregne de teknologiske nuancer, der kan forbedre kvaliteten af resultatet. Nedsænket lysbue og gassvejsning er kendetegnet ved dets fokus på beskyttelse af sømmen mod den negative påvirkning af det ydre miljø og smelten. For eksempel, når man udfører gassvejseteknikken med tilførsel af argonblandinger, reduceres den negative effekt af ilt, som forværrer kvaliteten af svejsestrukturen. Hvad angår fluxen, minimerer dens medtagelse i første omgang sprøjt af smelten, og for det andet ændrer den sammensætningen af svejsningen ved at inkludere specielle additiver, der aktiveres ved høje temperaturer.

Parametre til organisering af svejseproduktion

I produktionsmåden til at organisere svejsearbejde tages der hensyn til flere faktorer af arbejdsaktivitet på én gang, herunder følgende:

• Forholdet mellem operationens kompleksitet og tidsnormen for dens implementering.
• Mængden af arbejde er den hastighed, som en medarbejder eller et team udfører på 1 time. I den manuelle buesvejseteknik kan der f.eks. tages højde for meter af den færdige søm eller antallet af samlede dele.
• Enhedservice. I dette tilfælde mener vi en arbejdsplads, et stykke udstyr eller et sted til svejsning, inden for hvilket en medarbejders eller teams aktiviteter også er organiseret.

Sikkerhed i organisationen og produktionen af svejsning

Svejseprocessen involverer mange risici og farer i form af trusler mod menneskers sundhed. Svejsesikkerhedsstandarder fokuserer på flere farer på én gang:

• Svejsestråling. Infrarød stråling med en lys glød påvirker svejserens øjne negativt, og derfor er tilstedeværelsen af en maske med specielle mørkeglas og filtre obligatorisk i hans udstyr.
• Termomekanisk effekt. Især når der arbejdes efter lysbuemetoden, er sprøjt af smelten farligt. Faktisk er det et flydende varmt metal, der kan forårsage alvorlige forbrændinger ved kontakt med huden. For at beskytte mod gnister og varmt metal bruges der specielt termisk beskyttelsesbeklædning.
• Risiko for brand. Høje temperaturer og stænk af varmt materiale øger brandfaren. Det er værd at tænke over dette selv på tidspunktet for organisering af processen, fjernelse af brændbare genstande fra arbejdsområdet.
• Åndedrætsværn. Giftige gasser og frigivelse af andre farlige stoffer under den termiske ødelæggelse af metalstrukturen er også en faktor i den farlige effekt. I dette tilfælde er det ikke nok at bruge masker og åndedrætsværn. Et aktivt system er en forudsætning for lange arbejdsprocesserventilation i lukkede rum og regelmæssige 5-10 minutters arbejdspauser.

Svejsefejl

På grund af kompleksiteten af svejseprocessen er antagelsen om teknologiske fejl ikke noget usædvanligt. De mest almindelige af disse omfatter følgende:

• buebrud. Den elektriske termiske handling er ikke afsluttet til slutningen af den planlagte søm, hvilket kan resultere i en revnet fordybning ved kanten af forbindelsesledningen.
• Dårligt forstærket søm med metaludtynding ved samlingsgrænsen (skåret). En almindelig hændelse i højspændingssvejseteknikker. Ideelt set bør snit ikke være mere end 1 mm dybe, ellers vil der være behov for yderligere svejsning.
• Punkt fravær af en direkte forbindelse i strukturen af sømmen mellem emnerne. Med andre ord den resterende mangel på penetration, som opstår på grund af den unøjagtige retning af elektroden under dannelsen af buen, uden at tage højde for dybden af den termiske effekt.

Konklusion

Med al den teknologiske kompleksitet ved svejsning bliver metoderne til deres implementering mere tilgængelige for en almindelig hjemmemester. Det skyldes i høj grad, at svejseteknikker bliver mere ergonomiske og sikrere. For eksempel gør moderne invertere det muligt bekvemt at kontrollere processens vigtigste driftsparametre under hensyntagen til metalets egenskaber og miljøforhold. Brugeren behøver kun at organisere arbejdsområdet korrekt og kontrollere den elektriske lysbue korrekt, når sømmen dannes.