เทคโนโลยีการเชื่อมอาร์คด้วยมือ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา การเชื่อมส่วนเชื่อมแบบทั่วไปของโครงสร้างโลหะส่วนใหญ่มักเป็นการเชื่อมอาร์กด้วยมือ แน่นอนว่านักออกแบบกำลังพัฒนาการเชื่อมประเภทอื่น ๆ ที่มีประสิทธิภาพมากกว่าอยู่เสมอ แต่ความพร้อมใช้งานและลักษณะของงานไม่สามารถแข่งขันกับวิธีการอาร์คได้

สำหรับใช้ในบ้าน เทคโนโลยีการเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลเป็นที่นิยมมากที่สุด เนื่องจากเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการเรียนรู้วิธีการเชื่อมโลหะ เครื่องมือและวัสดุทั้งหมดของการเชื่อมประเภทนี้มีราคาไม่แพงและคุ้มค่า หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการเชื่อม อินเวอร์เตอร์ และอิเล็กโทรดสำหรับการเชื่อมโลหะมีให้เลือกมากมายหลายรุ่น

คุณสมบัติของการเชื่อม

ในทางปฏิบัติในพื้นที่ใด ๆ ของเศรษฐกิจของประเทศ ข้อต่อแบบเชื่อมถูกใช้โดยการเชื่อมอาร์คแบบแมนนวล แหล่งพลังงานสำหรับงานประเภทนี้มีอยู่ทั่วไปใช้ในสภาพบ้านเนื่องจากส่วนใหญ่ทำงานจากเครือข่ายไฟฟ้ามาตรฐาน คุณภาพและความน่าเชื่อถือของการเชื่อมที่ได้นั้นค่อนข้างเป็นที่ยอมรับทั้งสำหรับการติดตั้งและซ่อมแซมโครงสร้างโลหะจำนวนมากในเวิร์กช็อปที่บ้าน และสำหรับการสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมในด้านกิจกรรมต่างๆ

ตาม GOST 5264-80 การเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อโลหะเหล็กกล้าคาร์บอนในตำแหน่งเชิงพื้นที่ใดก็ได้ และการใช้อิเล็กโทรดพิเศษทำให้สามารถเชื่อมชิ้นส่วนที่ทำจากเหล็กหล่อและโลหะที่ไม่ใช่เหล็กต่างๆ รวมทั้งเหล็กอัลลอยด์ ในกรณีนี้ จะได้รอยต่อที่มีความทนทานต่อการแตกหักและการฉีกขาดในระดับสูง

ความสามารถในการซ้อนทับพื้นผิวของชิ้นส่วนที่สึกหรอสำหรับการตัดเฉือนในครั้งต่อๆ ไปเป็นคุณสมบัติการทำงานอีกอย่างหนึ่งของวิธีการเชื่อมนี้

หลักการเชื่อม

เทคโนโลยีการเชื่อมอาร์คแบบแมนนวลนั้นมีพื้นฐานมาจากการหลอมของโลหะพื้นฐานและแท่งอิเล็กโทรดภายใต้อิทธิพลของอาร์คไฟฟ้า เมื่อหลอมเหลว วัสดุที่จะเชื่อมต่อและอิเล็กโทรดสิ้นเปลืองจะผสมกันเพื่อสร้างสระเชื่อม หลังจากการแข็งตัวของส่วนผสมนี้จะเกิดโครงสร้างโลหะที่แข็งขึ้น - การเชื่อม

เพื่อป้องกันบ่อเชื่อมจากอันตรายของไนโตรเจน ออกซิเจน และก๊าซอื่น ๆ ที่มีอยู่ในอากาศ การเคลือบพิเศษจึงถูกนำไปใช้กับอิเล็กโทรดสำหรับการเชื่อม ระหว่างกระบวนการเชื่อม ส่วนประกอบเหล่านี้หลอมรวมกับโลหะพื้นฐาน เกิดบนพื้นผิวของสระเชื่อมฟิล์มป้องกันในรูปแบบของเมฆก๊าซและตะกรัน

สำหรับการหลอมโลหะคุณภาพสูง จำเป็นต้องรักษาอาร์คไฟฟ้าระหว่างองค์ประกอบที่เชื่อมต่ออย่างต่อเนื่อง ซึ่งเกิดขึ้นจากเครื่องเชื่อมพิเศษ (อินเวอร์เตอร์) อุณหภูมิภายในบ่อเชื่อมถึง 4000 ℃ ตะกรันลอยไปที่พื้นผิวของข้อต่อ ปกป้องพื้นที่ทำงานจากการสัมผัสออกซิเจน ต่อมาหลังจากที่ตะเข็บเย็นตัวลง ฟิล์มตะกรันจะถูกลบออกโดยอัตโนมัติ

ข้อดีของการเชื่อมอาร์ค

ค่าใช้จ่ายในการเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลด้วยอิเล็กโทรดเคลือบโดยตรงขึ้นอยู่กับการทำงานของเครื่องเชื่อม ตัวเลือกเพิ่มเติมที่หน่วยที่ใช้แล้วสามารถออกได้ราคาก็จะสูงขึ้น แต่ไม่เพียงแต่ต้นทุนที่ต่ำของเครื่องเท่านั้นที่จะกำหนดข้อดีทั้งหมดของการเชื่อมอาร์กแบบแมนนวล แต่ยังมีข้อดีหลายประการของวิธีการเชื่อมโลหะนี้:

• ความเป็นไปได้ของชิ้นส่วนเชื่อมในที่เข้าถึงยาก
• เชื่อมทุกทิศทาง
• เปลี่ยนวัสดุยึดติดอย่างรวดเร็ว
• อิเล็กโทรดที่ผลิตขึ้นอย่างหลากหลายทำให้คุณสามารถเชื่อมผลิตภัณฑ์จากโลหะประเภทต่างๆ
• ช่างเชื่อมอาร์คแบบแมนนวลไม่จำเป็นต้องมีความรู้ด้านเทคนิค เพราะอุปกรณ์ง่ายๆ แบบนี้ใครๆ ก็เชี่ยวชาญได้
• ขนาดโดยรวมที่เล็กของเครื่องเชื่อมทำให้ง่ายต่อการขนย้ายไปยังที่ทำงานที่ต้องการ
• สามารถทำงานตลอดทั้งวัน;
• ได้งานเชื่อมกำลังสูง

ข้อเสียบางประการของการเชื่อมต่อส่วนโค้ง

ข้อเสียของการเชื่อมอาร์คคือ:

• สภาพการทำงานที่เป็นอันตรายเนื่องจากควันและการสัมผัสกับสนามแม่เหล็กไฟฟ้า
• ประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับการเชื่อมประเภทอื่น
• ช่างเชื่อมมีประสบการณ์ไม่เพียงพอ ซึ่งอาจส่งผลให้รอยเชื่อมมีคุณภาพต่ำ

อย่างไรก็ตาม หากคุณปฏิบัติตามพารามิเตอร์ของการเชื่อมต่อที่ถูกต้องและขนาดการเชื่อมที่อนุญาตอย่างระมัดระวัง ตาม GOST 5264 สำหรับการเชื่อมอาร์กแบบแมนนวล คุณสามารถเชื่อมต่อโครงสร้างโลหะในโรงรถ บ้านฤดูร้อน หรือบ้านในชนบทได้อย่างมีคุณภาพและเชื่อถือได้

การเชื่อมอาร์คแบบต่างๆ

ตั้งแต่เริ่มต้นของการพัฒนาการเชื่อมอาร์คแบบแมนนวลจนถึงปัจจุบัน กระบวนการเชื่อมจะดำเนินการโดยใช้กระแสไฟฟ้าสองประเภท:

• ตัวแปร;
• ถาวร

หม้อแปลงชนิดพิเศษใช้สำหรับเชื่อมไฟฟ้ากระแสสลับ กระบวนการเชื่อมดำเนินการโดยใช้อิเล็กโทรดสิ้นเปลือง การเชื่อมประเภทนี้เป็นที่นิยมมากที่สุดเมื่อทำงานที่บ้าน เนื่องจากอุปกรณ์ทำเองได้ไม่ยาก

ในการเชื่อมต่อกระแสตรงจะใช้อุปกรณ์เรียงกระแสพิเศษ การเชื่อมประเภทนี้ช่วยลดปริมาณการกระเด็นของโลหะหลอมเหลวได้อย่างมาก ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพของการเชื่อม

ทุกประเภทเหล่านี้ไม่เพียงแต่ใช้สำหรับการต่อเชื่อมผลิตภัณฑ์เท่านั้น แต่ยังใช้สำหรับการหลอมโลหะบางชั้นบนพื้นผิวของส่วนที่สึกหรอ ซึ่งใช้เฉพาะในการซ่อมแซมหลายอย่าง

เทคโนโลยีการเชื่อมลง

ก่อนอื่น จำเป็นต้องเตรียมพื้นผิวที่จะเชื่อมให้ถูกต้อง ซึ่งจำเป็นต้องตัดขอบเป็นมุม 45 ° ในกรณีของชิ้นส่วนเชื่อมที่มีความหนามากกว่า 6 มม. จำเป็นต้องกำหนดช่องว่าง 2-3 มม. เพื่อให้เจาะข้อต่อได้ดี

การจุดไฟของส่วนโค้งทำได้โดยการแตะอิเล็กโทรดบนมวลเบา ๆ ขอแนะนำให้ดำเนินการนี้บนแผ่นโลหะที่แยกจากกัน จากนั้นนำอิเล็กโทรดที่ร้อนแล้วไปยังจุดเชื่อม หลังจากเสร็จสิ้นการดำเนินการเตรียมการ เราก็คว้าพื้นผิวที่จะเชื่อมในหลาย ๆ ที่

อิเล็กโทรดระหว่างการเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลนั้นถูกยึดไว้ที่มุม 45 ° ซึ่งสัมพันธ์กับระนาบของพื้นผิวที่จะเชื่อม ในกรณีนี้ จะใช้ตะเข็บรูทก่อน ทำได้โดยการย้ายอิเล็กโทรดจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งอย่างราบรื่นและสม่ำเสมอ

เพิ่มเติมตาม GOST ข้อต่อแบบเชื่อมโดยการเชื่อมอาร์คแบบแมนนวลนั้นดำเนินการด้วยการเคลื่อนที่แบบออสซิลเลเตอร์ตามขวางเพื่อเติมโซนเชื่อมทั้งหมดและขยาย เมื่อทำการเคลื่อนที่แบบแปลนเป็นเกลียว จำเป็นต้องควบคุมระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดกับระนาบโลหะ (5 มม.) จะดีกว่าเพื่อให้แน่ใจว่าส่วนเอียงเล็กน้อยที่จะเชื่อมเพื่อให้ร้อนตะกรันไหลไปด้านข้าง หากไม่สามารถทำได้ ช่างเชื่อมจะดำเนินการนี้โดยใช้ปลายอิเล็กโทรด

ปลายเชื่อมต้องทับกันเพื่อหลีกเลี่ยงปล่องภูเขาไฟ

เทคโนโลยีตะเข็บแนวตั้ง

การเชื่อมอาร์คแบบแมนนวลยังสามารถเชื่อมต่อผลิตภัณฑ์ในแนวตั้งได้ ในการทำเช่นนี้ มีความจำเป็นต้องทำงานกับเทคโนโลยีส่วนโค้งที่ไม่ต่อเนื่อง โลหะเหลวมีน้ำหนักค่อนข้างมาก ดังนั้นการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่องของข้อต่อจะทำให้โลหะหลอมเหลวไหลลงมา ในกรณีนี้ตะเข็บจะทำในรูปแบบของชั้นวางนั่นคือมันถูกซ้อนทับกันในชั้น แน่นอนว่าด้วยการเชื่อมต่อเช่นนี้ เวลาในการทำงานให้เสร็จก็เพิ่มขึ้น แต่คุณภาพของการเชื่อมก็ไม่ลดลง

เทคโนโลยีเดียวกันนี้ใช้เชื่อมรอยต่อฝ้าเพดาน สิ่งสำคัญในเงื่อนไขดังกล่าวคือการเลือกโหมดการเชื่อมที่เหมาะสม

ความเร็วในการเชื่อม

ความเร็วของอิเล็กโทรดในการเชื่อมอาร์คจะถูกเลือกตามความหนาของชิ้นส่วนที่จะเชื่อม เช่นเดียวกับขนาดของตะเข็บ หลักการพื้นฐานของคุณภาพการเชื่อมคือการเติมสระเชื่อมให้สมบูรณ์ด้วยโลหะหลอมเหลว หากเกิดการหย่อนคล้อยหรือรอยตัด แสดงว่าความเร็วในการเชื่อมถูกเลือกอย่างไม่ถูกต้อง

การเคลื่อนตัวอย่างรวดเร็วของก้านทำให้ไม่มีการเจาะ เนื่องจากอุณหภูมิไม่มีเวลาไปถึงค่าหลอมละลายของโลหะพื้นฐานและรอยต่อนั้นบาง หลังจากเย็นตัวลง อาจเกิดรอยร้าวและการเสียรูปของตะเข็บได้

เมื่ออิเล็กโทรดเคลื่อนที่ช้าจะเกิดที่หน้าอาร์คมวลของโลหะหลอมเหลวที่ป้องกันการแทรกซึมของรอยเชื่อมที่เหมาะสม

การเลือกพารามิเตอร์ปัจจุบัน

กระแสเชื่อมที่เพิ่มขึ้นแทบไม่มีผลกระทบต่อความกว้างของตะเข็บ อิทธิพลหลักอยู่ที่ความลึกของการเจาะ ยิ่งกระแสมากเท่าใด ค่าเอฟเฟกต์อุณหภูมิก็จะยิ่งลึกเท่านั้น และในทางกลับกัน เมื่อความแข็งแกร่งในปัจจุบันลดลง ความลึกของการเจาะจะลดลง

ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับประเภทของกระแสน้ำ การทำงานของ DC ทำให้เกิดรอยเชื่อมแคบ

นอกจากนี้ ความลึกของอุณหภูมิยังขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด ที่กระแสเดียวกัน ส่วนที่เล็กกว่าของแท่งเหล็กจะลดความกว้างของรอยต่อและเพิ่มการแทรกซึมของโลหะ แต่การเปลี่ยนแปลงของแรงดันอาร์คมีผลกับความกว้างของรอยต่อเท่านั้น ในขณะที่ค่าการเจาะของโลหะแทบไม่เปลี่ยนแปลง มันคือการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าที่ควบคุมความกว้างของการสะสมโลหะในอุปกรณ์เชื่อมอัตโนมัติ

ความปลอดภัยในการเชื่อม

ทั้งที่เมื่อเห็นแวบแรกการเชื่อมจะเป็นงานง่ายๆ แต่การทำงานที่มีอุณหภูมิสูงและกระแสไฟฟ้าต้องการสมาธิและความสนใจจากช่างเชื่อมอาร์คแบบแมนนวล

เพื่อปกป้องสุขภาพของมนุษย์ ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยต่อไปนี้อย่างเคร่งครัดเมื่อทำงานเชื่อม

1. ข้อกำหนดหลักสำหรับการทำงานที่ปลอดภัยคือการมีหมวกป้องกันงานเชื่อมพร้อมกระจกสี การใช้ผลิตภัณฑ์เหล่านี้จะช่วยช่างเชื่อมจากความเสียหายจากตะกรันโลหะ และปกป้องดวงตาจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของประกายไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพอิเล็กโทรด
2. เพื่อไม่ให้อยู่ภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้า คุณต้องทำงานทั้งหมดด้วยถุงมือยาง ในขณะเดียวกัน ก็จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีรูและไม่ชื้น
3. สายเชื่อมต้องไม่มีรอยร้าวในฉนวน การเดินสายเคเบิลผ่านหิมะละลายหรือแอ่งน้ำอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้
4. เนื่องจากบ่อเชื่อมมีโลหะหลอมเหลว จึงต้องระมัดระวังไม่ให้สัมผัสกับวัสดุที่เป็นของเหลว

เทคโนโลยีการเชื่อมได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม การเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลยังคงเป็นรูปแบบการเชื่อมโลหะที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ไม่เพียงแต่ในสถานประกอบการอุตสาหกรรมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงในชีวิตประจำวันด้วย หากคุณเชี่ยวชาญการเชื่อมประเภทนี้อย่างถูกต้อง คุณก็จะทำงานเกือบทั้งหมดกับผลิตภัณฑ์โลหะได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ