Scharakteryzuj wykonanie prac spawania elektrycznego i gazowego

Spawanie elektryczne

Łuk elektryczny jest źródłem ciepła, które wykorzystuje się do spawania. Temperatura łuku jest bardzo wysoka i często sięga kilku tysięcy stopni Celsjusza. Spawanie można wykonywać elektrodą topliwą lub elektrodą nietopliwą elektrodą

wolframową. Przy spawaniu elektrodą topliwą jest ona jednocześnie spoiwem i ulega stopieniu podczas spawania. Spawając elektrodą nietopliwą wytwarza się łuk elektryczny między przedmiotem spawanym a elektrodą wolframową, która nie ulega stopieniu. Spoiwo w postaci pręta (drutu) topi się w tym łuku, wytwarzając spoinę. Spawacz trzyma w jednej ręce elektrodę wolframową w uchwycie, a w drugiej drut lub pręt. Metoda ta jest bardzo rzadko stosowana.

Stanowisko spawania łukowego

Na rysunku powyżej przedstawiłem stanowisko spawania łukowego. Przewód dodatni 1 jest doprowadzony i przyłączony zaciskiem 2 do metalowego stołu, na którym kładzie się spawany przedmiot 3. Przewód minusowy 4, zakończony uchwytem, trzyma spawacz. W uchwycie zamocowana jest elektroda 5, a rękojeść 6 jest dobrze izolowana. Tarcza 7 chroni oczy pracownika przed blaskiem łuku. Położenie elektrody i ruchy wykonywane elektrodą w czasie spawania są zależne od rodzaju spoiny, rodzaju elektrody, grubości łączonych blach i rodzaju złącza. Spawanie powinno się odbywać w pozycji podolnej, czyli poziomo, gdyż jest to pozycja najdogodniejsza i najbardziej ekonomiczna. Spoiny wykonane w innych pozycjach mogą mieć gorsze własności mechaniczne i dlatego należy spawać poziomo, a inne pozycje stosować tylko w montażu, gdy pozycja podolna nie jest możliwa. Na rysunku przedstawiono pochylenie elektrody i rodzaje ruchów bocznych wykonywanych elektrodą podczas spawania oraz sposób układania spoin wielowarstwowych.

Technika spawania:

a) prowadzenie elektrody ściegiem prostym,

b) prowadzenie elektrody ściegiem zakosowym, c) rodzaje ściegów

Podczas spawania koniec elektrody można prowadzić ściegiem prostym lub zakosowym . Przy spawaniu blach o grubości powyżej 20 mm należy koniecznie stosować ścieg zakosowy powodujący mniejsze odkształcenia. Istnieje zasada: układać możliwie płaskie ściegi unikając ostrych, wgłębień, w których gromadzi się trudny do usunięcia żużel. Dobór grubości elektrody ma również duży wpływ na jakość wykonywanej spoiny. W spoinach w kształcie X i V pierwsze ściegi wykonuje się cieńszą elektrodą, a w miarę przechodzenia do szerszej części spoiny należy stosować elektrody coraz grubsze. Łuk elektryczny zajarza się przez dotknięcie elektrodą przedmiotu spawanego ruchem przypominającym zapalenie zapałki. W czasie spawania trzeba utrzymać prawidłową długość łuku, tj. nieprzekraczającą grubości elektrody. Zbyt długi łuk powoduje dostanie się do spoiny tlenu i azotu, zmniejsza głębokość wtopienia, daje duży rozprysk metalu.

Spawanie gazowe

      

Do spawania gazowego są stosowane: tlen, acetylen, wodór, gaz koksowniczy i gaz świetlny, propan i butan, metan, argon, azot i inne. Karbid (Ca₂C₂) jest stosowany do wytwarzania acetylenu.

Stosuje się trzy rodzaje spoiw (drutów): niskowęglowe, niskostopowe i wysokostopowe. Druty niskowęglowe stosuje się do spawania konstrukcyjnych stali węglowych, druty niskostopowe do spawania stali konstrukcyjnych o podwyższonej wytrzymałości, druty wysokostopowe do spawania stali nierdzewnych, żaro i kwasoodpornych. Topniki do spawania gazowego stosuje się w nielicznych przypadkach przy połączeniowym spawaniu stali wysokostopowych nierdzewnych i kwaso oraz żaroodpornych. Działanie topnika w tych przypadkach polega na rozpuszczeniu w topniku trudno topliwych tlenków chromu(Cr₂O₃), których temperatura topnienia wynosi 2050 stopni C. Podstawowymi składnikami tych topników są; boraks, sól kwarcyt, fluoryt, kreda, żelazokrzem.

Najczęściej stosowane gazy sprężone (acetylen i tlen) są przechowywane w odpowiednich butlach. Butla tlenowa składa się z korpusu, szyjki, kołpaka ochronnego oraz stopy umożliwiającej pionowe postawienie butli. Najbardziej rozpowszechnionymi butlami są butle o pojemności 40l o ciśnieniu roboczym przy 15^oC 15MPa. Butle tlenowe maluje się na niebiesko. Butle acetylenowe ciągnione bez szwu ze stali, są produkowane również najczęściej o pojemności 40l. Dopuszczalne ciśnienie robocze wynosi 1,5 MPa. Wnętrz butli acetylenowej jest wypełnione porowatą masą której zadaniem jest zapobieganie rozprzestrzeniania się acetonu (produktu rozpadu acetylenu np. podczas wstrząsów). Butle acetylenowe malowane są na biało. Pobieranie gazów z butli wymaga zastosowania tzw. reduktorów, których zadaniem jest obniżenie ciśnienia wylotowego gazu przez cały czas pracy, mimo że ciśnienie w butli maleje w miarę jej opróżniania. Reduktory do tlenu i acetylenu różnią się tylko sposobem mocowania ich do butli.

Palniki służą do spalania gazów dobrze wymieszanych z tlenem. Rozróżnia się palniki wysokiego ciśnienia oraz palniki niskiego ciśnienia. W palnikach wysokiego ciśnienia doprowadzenie gazów odbywa się prawie pod jednakowym ciśnieniem wynoszącym 0,01-0,1 MPa. Palnik niskiego ciśnienia jest palnikiem smoczkowym, w którym podczas przepływu gazu (tlenu) o wyższym ciśnieniu przez środkową dyszę następuje zasysanie gazu drugiego ze zbiornika o niskim ciśnieniu. Palnik nie może być zanieczyszczony olejem ani smarem. Aby zapalić palnik, trzeba najpierw otworzyć zawór do tlenu a następnie acetylenu. Poprawne wyregulowanie płomienia ma istotne znaczenie dla przebiegu i wyników spawania. Płomień acetylenowo-tlenowy można podzielić na 3 strefy: jądro, stożek i kitę. Występują 3 rodzaje płomieni: redukujący, nawęglający i utleniający. Spawacz powinien tak regulować płomień, aby spawanie odbywało się płomieniem redukującym tj. takim, w którym w najgorętszej strefie środkowej nie ma swobodnego węgla ani tlenu. Płomień chroni spoinę przed dostępem powietrza.

Technika.

Przedmioty przeznaczone do spawania należy oczyścić z zanieczyszczeń. Następną czynnością jest wyregulowanie płomienia oraz wybór pozycji spawania. Znane są trzy metody spawania gazowego: w lewo, w prawo, w górę. Przy każdej metodzie palnik trzyma się w prawej ręce a drut w lewej. Przy metodzie spawania w lewo palnik przesuwa się z prawej strony do lewej bez ruchów poprzecznych. Płomień osłania stopiony metal i podgrzewa brzegi blach przed ich stopieniem. Metoda ta nadaje się do spawania blach cienkich o grubości do 4mm. Blachy grubsze spawa się metodą w prawo, natomiast metoda spawania w górę jest stosowana przede wszystkim do takich przedmiotów, które można ustawić pionowo.