Napětí svařovacího proudu: co to je a jak je regulováno

Absolutní hodnota svařovacího proudu, jehož měrnou jednotkou jsou ampéry, není jeho jedinou charakteristikou. Důležité jsou také ukazatele, jako je stálost nebo periodicky se měnící velikost a směr.

Přímý svařovací proud je charakterizován směrem a/nebo velikostí, která je v čase konstantní a je přiváděna k elektrodě ze svařovacích usměrňovačů, autonomních svařovacích generátorů nebo svařovacích strojů invertorového typu, které jsou široce používány.

Střídavý svařovací proud mění svůj směr a/nebo velikost. Pro jeho napájení do pracovního prostoru při svařování se používají různé typy snižovacích transformátorů s primárním vinutím napojeným na zdroj střídavého proudu o napětí 220 nebo 380 V.

Při výběru nastavení a charakteristik svařovacího proudu byste se měli zaměřit na takové vzájemně související indikátory, jako jsou:

• tloušťka svařovaných prvků;
• kov, ze kterého jsou díly vyrobeny;
• tloušťka elektrody;
• prostorová orientace a některé další charakteristiky švů.

Energie a délka oblouku závisí na zvoleném režimu svařování. Teplota ve svarové lázni závisí na hodnotě svařovacího proudu. Čím je vyšší, tím intenzivněji a hlouběji dochází k tavení jak kovu svařovaných dílů, tak elektrodové tyče.

Z výše uvedeného vyplývá, že při spojování silnějších dílů je nutné nastavit vyšší hodnoty síly a napětí svařovacího proudu. Tloušťka kovu, proudový režim a průměr elektrodových tyčí jsou v přímé vzájemné závislosti.

Jak vypočítat napětí svařovacího proudu

Požadovaný svařovací proud by měl být vypočítán s přihlédnutím k průměru tyčí elektrod.

Parametry svarů a tloušťka prvků spojených svařováním přímo souvisí s průměrem elektrody. Při šířce švu 3 až 5 mm používají zkušení řemeslníci nejčastěji spotřební materiál o tloušťce 3-4 mm. Pro širší spáry (od 5 do 8 mm) by měly být použity tyče o průměru do 5 mm.

Síla proudu se volí na základě následujících parametrů elektrodové tyče:

1. 65-100 ampérů pro 3mm tyče. Tento široký rozsah je dán, protože závisí na orientaci švu v prostoru. Také volba hodnoty svařovacího proudu je ovlivněna chemickým složením materiálu tyče a svařovaných dílů. Pro začínající svářeče je lepší zvolit průměrné hodnoty – od 80 do 85 A.
2. 120-200 ampér pro 4mm tyče. Zde platí stejná pravidla týkající se umístění švů a chemického složení dílů a spotřebního materiálu. Tento průměr se nejčastěji používá v průmyslové výrobě. Taková tyč umožňuje vytvářet tenké i široké švy.
3. 169–250 ampér pro elektrody o průměru 5 mm. Při volbě tak velké tloušťky tyče při nastavení svařovacího proudu vycházejí nejen z prostorové orientace švů a chemického složení kovu. Zde je důležité vzít v úvahu požadovanou hloubku svařování. Pokud je třeba jej zvýšit, zvýší se svařovací proud co nejvíce.
4. Nejvyšší svařovací proud – 250 ampér – je nastaven i pro elektrody o tloušťce tyče 6 až 8 mm. Ve zvláštních případech se k napájení proudu používají transformátory, které zvyšují proud na hodnoty od 300 do 350.

Výpočet se provádí podle vzorce:

• I – síla proudu;
• D – tloušťka tyče;
• K – koeficient, který je uveden ve zvláštních referenčních tabulkách.

Níže uvedená tabulka obsahuje hodnoty, které znají všichni zkušení profesionální svářeči a jsou užitečné pro začátečníky:

Průměr elektrody, mm
Tloušťka kovu, mm
Aktuální síla, A.

Je třeba mít na paměti, že pokud je svařovací proud nedostatečný, není možné dosáhnout stability svařovacího oblouku, kov není zcela svařen a existuje riziko praskání v tepelně ovlivněné zóně. Pokud je svařovací proud nastaven příliš vysoko, elektroda se příliš roztaví, dojde k rozstřiku a utrpí kvalita spojení.

Polarita svařovacího proudu

Ruční obloukové svařování pomocí běžného domácího svářecího stroje zpravidla používá přímý svařovací proud. Pomocí této možnosti lze elektrodu a díl připojit dvěma způsoby:

• Přímá polarita zahrnuje připojení části k „+“ a elektrody k „-“.
• Obrácená je tedy polarita při připojení dílu k „-“ a elektrody k „+“.

Vývin tepla na „mínusovém“ pólu je méně intenzivní než na „plusovém“ pólu. Vycházejí z toho pomocí obrácené polarity ke svařování dílů vyrobených z tenkého kovu, což zabraňuje propálení. Tuto možnost lze použít i pro svařovací prvky z vysoce legované oceli, která je citlivá na přehřátí. U masivních výrobků je lepší použít rovnou polaritu.

Konstrukční nízkolegované oceli neobsahují více než 2,5 % legujících přísad, jako je uhlík, chrom, mangan, nikl atd. Přípustný obsah uhlíku není vyšší než 0,2 %. Tento kov je široce používán při výrobě stavebních konstrukčních prvků, válcování trubek a mnoha dalších.

Pro svařování konstrukčních ocelí se používá jak ruční obloukové svařování, tak automatické nebo poloautomatické svařování. Napětí svařovacího proudu pro poloautomat se nastavuje na základě přibližně stejných pravidel jako ve výše popsaných případech.

Napětí svařovacího oblouku

Délka oblouku ovlivňuje jeho napětí. Čím je menší, tím nižší je jeho napětí, což vede k poklesu tyče a připojených prvků spotřebovaných na tavení kovu. V tomto případě se šířka svarové lázně zmenšuje, ale zvyšuje se výška výztuže a hloubka průniku.

Také napětí oblouku se může měnit od 18 do 45 voltů v závislosti na značce a průměru elektrody a nastaveném svařovacím proudu.

Pro svařování kovových prvků se doporučuje použít krátký svařovací oblouk s napětím nejvýše 20 voltů. Nadměrná délka oblouku má za následek rozstřik. Svařování je doprovázeno ostrými praskáními. Pro zkušeného svářeče jsou takové zvuky známkou nesprávně zvolených parametrů svařování.

Pokud se vyskytnou takové potíže, měli byste okamžitě spustit držák s elektrodou.

Svařování začíná zapálením nebo vybuzením oblouku, ke kterému zkušení řemeslníci používají dvě metody:

1. Je nutné udeřit špičkou tyče po povrchu dílu pohybem podobným zapalování zápalky. Nejčastěji se tato jednoduchá a nevyžadující speciální dovednostní metoda používá k zahájení práce s novou elektrodou.
2. Měli byste se špičkou kolmé elektrody lehce dotknout povrchu a poté ji stáhnout o 3–5 mm. Tato metoda je vhodná pro zahájení práce, když je přístup na místo svařování obtížný.

Vhodné typy svařovacích elektrod

Elektroda pro ruční obloukové svařování je kovová vodivá tyč s ochrannou vrstvou tavidla. Tavením během procesu svařování kov elektrody vyplňuje spojení dvou částí. Povlak je nezbytný pro stabilizaci oblouku a ochranu svarové lázně před kontaktem se vzdušným kyslíkem.

Typ ochranného povlaku do značné míry určuje účel a výkon spotřebního materiálu. Moderní trh s přídavným materiálem pro svařování nabízí elektrody s následujícími typy povlaků:

• Primární – poskytuje dobré mechanické vlastnosti švů a jejich chemickou čistotu. Elektrody s takovým povlakem se používají ke svařování částí kritických kovových konstrukcí, které jsou během provozu vystaveny rovnoměrně proměnlivému dynamickému zatížení.
• Rutil – udržuje stabilitu oblouku a zjednodušuje svařování za jakýchkoliv aktuálních podmínek. Elektrody s takovým povlakem se nejčastěji používají k vytváření vodorovných švů, protože kov tyčí vykazuje zvýšenou tekutost.
• Celulózový ochranný povlak – obsahuje organické složky, které podporují tvorbu vysoce kvalitních svarových spojů s nízkou tvorbou strusky. Nevýhodou je rozstřikování tekutého kovu.
• Kyselý povlak je založen na oxidech železa a manganu. Kvůli snadnému buzení svařovacího oblouku a jeho stabilitě jsou takové elektrody široce používány pro svařování dílů bez důkladné přípravy jejich povrchu. Elektrody s takovým povlakem se také vyznačují zvýšeným rozstřikem.

Všechny možnosti ochranného povlaku jsou na obalu elektrody označeny písmenným označením v souladu s mezinárodní normou ISO 2560:2009.

Svařování typů ocelí, které jsou náchylné k tvorbě kalících struktur při rychlém ochlazování švů, je doprovázeno tvorbou zón vnitřního napětí a praskáním. Aby nedocházelo ke kritickým teplotním změnám a ochlazování materiálu bylo hladší, používají předehřívání kovových obrobků. Tento postup je nezbytně nutný i pro slitiny s nízkým obsahem uhlíku, pokud svařování probíhá při nízkých teplotách.

doporučené články

• Kategorie svařování v Rusku
• Venkovní reklamní stavby: typy, požadavky, materiály, fáze výroby
• Které svařování je lepší – plynové nebo elektrické: výhody a nevýhody

Vnitřního pnutí v tepelně ovlivněném prostoru se můžete zbavit metodami tepelného zpracování jako je normalizace a žíhání na nízké teploty.

Aby bylo dosaženo pevného, ​​kvalitního a odolného spojení kovových částí, je třeba dodržet řadu podmínek. Zvláštní pozornost vyžadují parametry svařování, jako je polarita, napětí svařovacího oblouku, napětí a svařovací proud a řada dalších výše uvedených indikátorů.

Vedoucí obchodního oddělení