Заваряване

Дъгово заваряване

Всеки процес на заваряване, при който се използва електрическа дъга, е известен като дъгово заваряване. Най-често срещаните форми на електродъгово заваряване включват:

• Екранирано електродъгово заваряване (SMAW): SMAW е известно също като заваряване с пръчка.
• Газово електродъгово заваряване (GMAW): GMAW е известно също като MIG (заваряване с метал/ инертен газ).
• Газово волфрамово електродъгово заваряване (GTAW): GTAW е известен също като TIG (заваряване с волфрамов инертен газ).

Дъговото заваряване нагрява металите чрез създаване на високоволтова електрическа дъга между съединяваните метални части и електрода.

Употребата на електрода се различава в зависимост от вида на заваръчния процес. При SMAW, GMAW и свързаните с тях процеси на заваряване електродът се консумира и става част от заваръчния шев. Обикновено електродът се изработва от същия вид метал, който ще се заварява. Тъй като електродът се консумира при заваряването, той трябва постоянно да се подава в заваръчния шев. Процесът на SMAW заваряване включва "пръчков" електрод, импрегниран с подбудител на заваряването, известен като флюс, захванат в края.

В процеса на заваряване GMAW се използва тънка тел на въртяща се макара като непрекъснат електрод. Размерът на този електрод варира от около 0,635 милиметра до около 4 милиметра. Заваръчният апарат има вътрешно задвижвана от мотор шпула, която подава електрода от тел в заваръчния шев.

Процесът на заваряване TIG (GTAW) се характеризира с електрод, който не се консумира в процеса на заваряване, тъй като през метала, от който се състои заварката, не протича електричество. Електродът е изработен от волфрам, който се използва, за да не се разтопи, докато е потопен в електрическата дъга. За добавяне на метал в зоната на заваръчния шев може да се използва метален пълнител под формата на пръчка.

При почти всички видове заваряване се използва пълнител, който запълва малката междина между металните части. Допълнителният метал спомага за здравината на заваръчния шев. Понякога се налага заварките да се правят без добавъчен метал. Заваряването без добавъчен метал се нарича автогенно заваряване.

Екраниране при електродъгово заваряване

Всички видове заваряване изискват горещият метал да бъде защитен. Мръсотията, ръждата, мазнините и дори окисляването на метала в процеса на заваряване могат да попречат на правилното заваръчно съединение. Поради това при всички процеси на заваряване се използват един от двата метода за защита: флюс и защитен газ.

Заваръчният флюс може да се използва в твърдо, течно или пастообразно състояние. По време на заваряването флюсът се разтопява и част от него се изпарява. Това създава малък газов джоб около заваръчния шев. Този газов джоб предотвратява окисляването на заварявания метал. Разтопеният флюс, чрез корозионна реакция, почиства замърсяванията, които пречат на правилното заваряване. След заваряването флюсът се втвърдява. Този слой твърд флюс се нарича шлака и трябва да се отстрани от заваръчния шев. В процеса на заваряване SMAW най-често се използва флюс и най-често се използва за стомана.

Защитният газ предпазва заваръчния шев, като представлява газов джоб около заваръчния шев. Целта на този газ е да държи нормалния въздух навън, особено кислорода. Той се различава от флюса, защото няма течност върху заваръчния шев. Около заваръчния шев има само газ. Тъй като няма течност, той няма да почисти мръсотията и други неща върху метала. Това означава, че металът трябва да е чист, преди да бъде заварен. Ако не е, мръсотията и другите неща могат да причинят проблеми. Газовете, които обикновено се използват, са аргон, хелий и смес от 3 части аргон и 1 част въглероден диоксид. В други смеси от газове може да има азот, водород или дори малко кислород. Един от видовете заваряване, при който се използва защитен газ, е електродъговото заваряване. Обикновено се използва в заводите за производство на изделия.

Заваряването, при което се използва флюс, е по-лесно да се извършва навън, когато е ветровито. Това е така, защото течният флюс предпазва горещия метал и не се издухва. Освен това флюсът винаги създава джоб от газ, който предпазва електрическата дъга от изгасване. Заваряването, при което се използва защитен газ, обикновено не може да се използва навън, защото газът би се разнесъл, ако има вятър.

Други видове заваряване

При някои видове заваряване не се използва електрическа дъга. Те могат да използват пламък, електричество без дъга, енергиен лъч или физическа сила. Най-разпространеният вид заваряване, при който не се използва електрическа дъга, се нарича газово заваряване. При газовото заваряване запалим (което означава, че ще изгори) газ и кислород се комбинират и изгарят в края на горелката. Газовото заваряване не се нуждае от специална защита, тъй като пламъкът, който е регулиран правилно, няма допълнителен кислород в себе си. Все пак е важно да се уверите, че металът е чист. Пламъкът нагрява метала дотолкова, че той се разтопява. Когато двете парчета метал се разтопят в края, течният метал се превръща в едно цяло.

Другият вид заваряване, при който не се използва дъга, все пак използва електричество. То се нарича съпротивително заваряване. При този вид заваряване две парчета тънък метал се притискат едно към друго и след това през тях преминава електричество. Това кара метала да се нагорещи и да се разтопи на мястото, където е притиснат. Двете парчета се разтопяват заедно на това място. Понякога това се нарича точково заваряване, тъй като заваряването може да се извърши само на едно малко място (или точка) в даден момент.

Ковашкото заваряване е първият вид заваряване, който някога е бил използван. При ковашкото заваряване двете парчета метал трябва да се нагорещят до такава степен, че почти да се разтопят. След това те се удрят с чукове, докато станат едно цяло.

Другите видове заваряване, при които не се използва дъга, са трудни за изпълнение и обикновено са нови. Те са и скъпи. Повечето от тези видове заваряване се извършват само при специална необходимост. При тях може да се използва електронен лъч, лазер или ултразвукови звукови вълни.

Енергия за заваряване

Всеки вид заваряване се нуждае от енергия. Обикновено тази енергия е топлина, но понякога за заваряването се използва и сила. Когато се използва топлина, тя може да е от електричество или от огън.

Захранвания за електродъгово заваряване

При електродъговото заваряване се използва много електроенергия. При някои видове заваряване се използва променлив ток, подобно на електричеството, което се използва в сградите. Други видове използват постоянен ток, като например електричеството в автомобила или в повечето неща с акумулаторна батерия. При почти всички видове заваряване се използва по-ниско напрежение от това, което идва от електроцентрала. Дъговото заваряване изисква използването на специално захранване, което прави електричеството от електроцентралата използваемо за заваряване. Захранващият блок понижава напрежението и контролира количеството на тока. Обикновено захранването е снабдено с контролни уреди, които позволяват да се променят тези параметри. За видовете електродъгово заваряване, при които се използва променлив ток, понякога захранването може да прави специални неща, за да накара електричеството да се редува по различен начин. Някои захранващи устройства не се включват в електрическа мрежа, а вместо това генерират собствено електричество. Този вид захранвания имат двигател, който върти глава на генератор, за да произвежда електричество. Двигателят може да работи с бензин, дизелово гориво или пропан.

Енергия за други видове заваряване

OFW използва пламък от горящ горивен газ и кислород, за да нагрее метала. Този горивен газ почти винаги е ацетилен. Ацетиленът е запалим газ, който гори много горещо, по-горещо от всеки друг газ. Ето защо се използва през повечето време. Могат да се използват и други газове, като пропан, природен газ или други промишлени газове.

При някои видове заваряване не се използва топлина за направата на заварката. Тези видове заваряване могат да се нагорещят, но при тях металът не се топи. Пример за това е ковашкото заваряване. Заваряването чрез триене е специален вид заваряване, при който не се използва топлина. При него се използва много мощен двигател и специален въртящ се накрайник, за да се смесят металите в ръба. Това изглежда странно, тъй като металите са твърди тела. ето защо е необходима голяма сила за извършването му и е много трудно. Енергията за този вид заваряване е механична енергия от въртящия се накрайник.