So kochen Sie richtig mit Lichtbogenschweißen

Vor einigen Jahrzehnten gab es keine Möglichkeit, dass die Menschen selbst entscheiden konnten, wie man Metall kocht. Es gab ein oder zwei Möglichkeiten. Heutzutage, im Zeitalter des technologischen Fortschritts und der Anforderungen an die Materialqualität, gibt es viele Möglichkeiten, Metall zu schweißen. Die optimalste und effektivste davon ist das Lichtbogenschweißen. Es wird von den meisten Menschen verwendet, daher ist dies die beliebteste Methode..

Inhalt:

Das Funktionsprinzip des Lichtbogenschweißgeräts

Der Vorteil des Lichtbogenschweißens ist die Lichtbogentemperatur, die mehr als 5 Tausend Grad erreicht. Es garantiert das Schweißen von absolut allen Materialien, da es selbst das stärkste Material schmelzen kann. Die Zone maximaler Temperatur konzentriert sich in der Bogenentladung. Die Richtung des Bogens kann in einen geraden Bogen geändert werden, und indirekt wirkend.

Betrachten Sie den Unterschied zwischen einem direkten und einem indirekten Bogen. Das Feuer zwischen Schweißgut und Elektrode kennzeichnet das direkte Lichtbogenschweißen. Zwischen den Elektroden selbst beginnt ein indirekter Lichtbogen zu brennen. In diesem Fall werden die zu legierenden Metalle nicht mit dem Schweißstrom bearbeitet..

Der Lichtbogen kann nur gezündet werden, wenn Strom durch den Elektrodenfuß fließt und das Elektrodenende das Metall berührt. Danach beginnt der Lichtbogen zwischen dem dabei aufgeschmolzenen Metall und dem Elektrodenfuß zu brennen. Nach diesem Lichtbogen steigt die Temperatur sofort an und das Metall beginnt zu schmelzen. Gleichzeitig mit dem Schmelzen von Metall, Schmelze und Elektrode.

Die Metallschmelze hat eine kleine Vertiefung und bildet ein Schweißbad.

Dort schmilzt es zusammen mit der Beschichtung der ausgewählten Elektrode weiter. Beim Aufschmelzen der Elektrode bildet sich um das Bad eine Art Gasschicht, die das Schlackenbad schützt. Ohne eine spezielle Beschichtung der Elektroden wäre die Metallschmelze nicht durch die Schlacke geschützt. Wenn im Schweißprozess aus irgendeinem Grund kein Schlackenschutzgas benötigt wird, können Sie dafür sorgen und Elektroden wählen, die nicht mit mineralischen Partikeln und verschiedenen Ferrolegierungen behandelt sind. Es sind diese Elektrodenbeschichtungen, die beim Schmelzen den notwendigen Gasschutz vor der äußeren Umgebung bieten..

Der Schweißlichtbogen steht nicht still, sondern schreitet beim Eindringen voran. Durch die Verschiebung des Lichtbogens kühlt und verhärtet sich die Schweißstelle. Nach dem Abkühlen wird die Schweißnaht sichtbar, die eine kleine Schlackeschicht aufweist, die einer Kruste ähnelt..

Verschiedene Geräte, mit denen Sie Metall kochen können: Schweißtransformator, Gleichrichter, Schweißinverter

Heutzutage gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien, Anforderungen an deren Schweißen an schwer zugänglichen Stellen, daher sind die Anforderungen an die Schweißmaschine sehr ernst. Dies spiegelte sich in der Anzahl unterschiedlicher Schweißgeräte wider, die sich bereits nach Art der AC- oder DC-Quelle in drei Haupttypen unterteilen lassen.

Schweißtransformatoren

Dies ist die einfachste Lösung, um den richtigen Strom zu erhalten. Das Funktionsprinzip besteht darin, die Netzspannung auf das Optimum für den Betrieb des Schweißgeräts abzusenken, mit dem sein Hauptteil, der Transformator, fertig werden muss. Es ist unmöglich, mit einem Transformator Gleichstrom am Ausgang zu erhalten, da nur Wechselstrom ausgegeben werden kann. Bei der Arbeit ist es oft erforderlich, die Stärke des abgegebenen Stroms zu regulieren, was die Hersteller nicht vergessen haben, nachdem sie das Gerät so ausgestattet haben, dass sich durch Verschieben der Primär- und Sekundärwicklung die Stromstärke ändert. Neben dieser Methode gibt es jedoch noch einige andere. Da sie jedoch äußerst selten verwendet werden, muss nicht im Detail darüber gesprochen werden..

Der Schweißtransformator verfügt über alle notwendigen Fähigkeiten, um effizient und genau zu kochen, sofern dafür spezielle Elektroden für Wechselstrom ausgewählt werden. In diesem Fall erhöhen sich die Chancen auf ein qualitativ hochwertiges Metallschweißen nur. Da sich die Diskussion um die Qualität und Effizienz der Geräte dreht, darf man die Leistungszahl (COP) einfach nicht vergessen. Tatsache ist, dass der Schweißtransformator hervorragende Ergebnisse erzielt – 90%. Es gibt immer Effizienzverluste (Heizung, externe Umgebung) bei allen Geräten für unterschiedliche Anwendungen, und 10 % sind ein relativ kleiner Prozentsatz. Es ist erwähnenswert, dass es nur zum Kühlen viel Aufwand erfordert, aber das Schweißen verfügt über sehr leistungsstarke Ventilatoren, die die Temperatur hunderte Male abkühlen können..

Was kann wichtiger sein als die Effizienz beim Transformatorschweißen? Natürlich seine Kosten und Haltbarkeit. Überraschenderweise ist der Preis niedrig und rechtfertigt sich voll und ganz, und die Lebensdauer der Ausrüstung ist das wichtigste Plus und Trumpf des Transformatorschweißgeräts.

Schweißgleichrichter

Ihr Hauptzweck besteht darin, Spannungen gleichzurichten, umzuwandeln und Gleichstrom mit nicht konstantem Strom zu erzeugen. Der Aufbau dieser Geräte ist sehr einfach: ein Abwärtswandler, Diodeneinheit (Gleichrichter) und Systeme zur Schutzregelung sowie zum Anlassen. Wenn wir die Zusammensetzung dieses Gleichrichters mit den Komponenten des Transformatorschweißens vergleichen, kann man durchaus betonen, dass Gleichrichter viel komplizierter sind als Transformatoren. Was ist ihr Vorteil, denn es stellt sich direkt in der Praxis heraus – sie arbeiten viel stabiler – Schweißstrom und Lichtbogen haben bessere Eigenschaften.

Wenn die Qualität der Gleichrichter viel höher ist als die der vorherigen, ist auch die Qualität der resultierenden Naht viel besser..

Über die schlechte Qualität der Nähte bei Transformatoren kann man das nicht sagen, aber Gleichrichter machen es noch besser und zuverlässiger. Kleine Nachteile sind hier noch vorhanden: ein großes Gewicht des Gleichrichters und er arbeitet unter einer sehr hohen Spannung, was die Verschlechterung der Spannung im Netz während seines Betriebs beeinflusst.

Moderne Schweißgeräte – Inverter

Es kommt auch vor, dass die Spannung für den normalen Betrieb von 50 Hz nicht ausreicht und die Verwendung von Transformatoren sowie Gleichrichtern in einigen Situationen nicht möglich ist. Aus diesem Grund werden dank der aktuellen Technologie in großem Umfang neue, viel leistungsstärkere Schweißmaschinen hergestellt. Sie werden Inverter genannt und arbeiten mit einer Frequenz von mehr als 500 Hz..

Um Strom zu übertragen, benötigen Sie keinen Transformator von beeindruckender Größe, sondern einen kleinen, der jederzeit den Gleichstromfluss gewährleistet. Um zu vergleichen, wie viel weniger ein Leistungstransformator von einem herkömmlichen wiegt, müssen Sie auf deren identischen Stromparametern aufbauen. Ein Leistungstransformator muss nicht 20 kg oder mehr wiegen, um 160 A Strom zu erzeugen. Dadurch wird das Gewicht der kompletten Wechselrichterbaugruppe um das 5-7-fache reduziert. Während ein gewöhnlicher Transformator auf keinen Fall in der Lage sein kann, mehrere zehn Kilogramm Masse zu vermeiden.

Das Gewicht eines voll ausgestatteten Wechselrichters darf 8 kg nicht überschreiten (manchmal weniger, aber nicht mehr). Es ist sehr bequem und kompakt, da der Transport des Geräts deutlich geringer ist..

Wechselrichterkomponenten sind ein bisschen wie ein Gleichrichter.

Der Wechselrichter enthält einen Netzfilter, zwei Gleichrichter, einen Wechselspannungswandler, der mit sehr hohen Frequenzen arbeitet, und den letzten – Steuerkreise. Sie können viel länger ohne Unterbrechung arbeiten, da ihre Arbeit so stabil wie möglich ist. Darüber hinaus ermöglicht der Inverter dem Schweißer, die Auswahl des Schweißstroms zu erweitern. Der Schalter befindet sich am Wechselrichter selbst und kann sehr genau auf verschiedene Stromwerte umschalten. Dies ist einfach notwendig, wenn Sie mit dünnen Elektroden kochen müssen..

Bei der Auswahl eines Schweißgerätetyps müssen Sie sich auf den Bereich der zulässigen Änderungen des Schweißstroms konzentrieren. Dieser Indikator zeigt seine Wirkleistung an. Vieles hängt von einer großen Auswahl ab: der Wahl der Elektroden (eine große Auswahl ermöglicht den Einsatz großer Elektroden, aber auch kleiner). Wichtig ist auch, wie schnell das Gerät den Lichtbogen zünden kann, davon hängt zum Teil die Arbeitsproduktivität ab. Woher wissen Sie, ob ein bestimmtes Gerät den Lichtbogen schnell zündet oder verlangsamt? Ganz einfach, diese Parameter sind in den technischen Eigenschaften aller Schweißgeräte in der Spalte – Leerlaufstrom – speziell angegeben. Der empfohlene Wert dieses Parameters beträgt 60 – 80 V, wenn mehr besser ist, zündet der Lichtbogen sofort.

Es ist ziemlich selten, Schweißmaschinen zu finden, die Kohlendioxid verwenden, die als halbautomatische Geräte bezeichnet werden..

Sie haben eine professionelle Qualität des Metallschweißens, sie arbeiten mit eher dünnen Blechen. Die Kosten für halbautomatische Geräte sind sehr beeindruckend, daher sind sie im Heimschweißprozess nicht üblich, werden jedoch auf verantwortungsvollerer und umfangreicherer Ebene häufig eingesetzt..

Welche Maschine der Schweißer auch immer verwendet, ob Transformator- oder Inverterschweißen, er kann den Prozess immer noch nicht ohne einen integralen Bestandteil der Schweißmaschine – die Elektrode – starten. Das heißt, der nächste Schritt für den erfolgreichen Prozessverlauf ist die Elektrodenauswahl nach bestimmten Anforderungen und in Abhängigkeit von den Metallwerkstoffen.

Was sind die Elektroden und wie kann man sich bei ihrer Wahl nicht irren??

Die Elektrode ist wie ein dünner Metallstab mit einer Schutzschicht. Dies ist tatsächlich der Fall, die Elektrode ist der natürlichste Metallstab und die gebildete Beschichtung besteht aus Ferrolegierungen und Mineralien. Während des Metallschmelzens und der Bildung einer Schweißpfütze schützen sie diese und bilden eine Schutzgasschicht, durch die keine Luft eindringen und die Schweißpfütze oxidieren kann..

Die Elektrode muss während des Schweißvorgangs schmelzen und auch die erforderliche Stelle des Bleches aufschmelzen. Dies geschieht, indem ein erheblicher Strom durch die Elektrode selbst geleitet wird. Der elektrische Strom, der in die Elektrode eindringt, beginnt zu fließen und tritt an der Stelle ein, an der sich bald eine Naht bildet, da die Elektrode mit dem Metallblech in Kontakt kommt.

Elektroden unterscheiden sich im Typ:

  • Gusseisen, Stahl und Stahl mit zugesetzten Mineralien.
  • Aufschmelzen mit resultierendem Querschnitt.

  • Kein Verbrauchsmaterial für Widerstandsschweißen..

Die Elektroden sind nicht standardisiert und in allen möglichen Durchmessern und Längen erhältlich. Je nach Aufgabenstellung und Komplexität des Schweißens werden entweder kurze Längen gewählt, die die Spannung reduzieren, oder lange – ihre Hauptaufgabe besteht darin, den Widerstand zu erhöhen.

Nicht jeder weiß, dass Schweißer zwischen professionellen und konventionellen Elektroden unterscheiden. Beim halbautomatischen Schweißen werden nur erstere verwendet. Dies sind Wolframelektroden, Plasmaelektroden. Das Funktionsprinzip ist das gleiche – beim Schmelzen setzen sie ein Schutzgas frei.

Die Beschichtung der Elektrode schützt, wie bereits bekannt, das Schmelzbad vor der korrosiven Wirkung der Luft, hilft aber auch, den Lichtbogen gleichmäßiger zu brennen. Auf den Elektroden sieht man verschiedene Beschichtungen: sauer, basisch, Zellulose und andere, wenig gebraucht.

Das Wichtigste bei der Auswahl von Elektroden ist, nur solche zu kaufen, die die Schweißziele erfüllen. Die Wahl der Schweißgeräte ändert direkt die Art der Elektroden. Am häufigsten werden Elektroden der Marke UONI-13 / NZh / 12×13 verwendet. Sie werden verwendet, wenn mit niedrig legiertem Stahl und Kohlenstoffblechen gearbeitet wird. R-3C wird zum Schweißen mit Wechsel- und Gleichstrom verwendet. Wird für die gleichen Materialien verwendet.

Handlichtbogenschweißtechnik zum Selbermachen

Alle Hausarbeiten, die Schweißarbeiten erfordern, kommen ohne ein Lichtbogen-Handschweißgerät nicht aus. Auch nach vielen Jahren hat dieses Gerät nicht an Aktualität verloren, sondern ist immer beliebter und beliebter geworden..

Eine der bestehenden Methoden ist das Schweißen mit einer Elektrode zusammen mit Schutzgasen (Argon unter Zugabe einer geringen Menge Sauerstoff). In diesem Fall werden Elektroden unschmelzbar und oft Wolfram verwendet.

Ein wichtiger Punkt sollte die Qualität der Naht beachtet werden. Damit die Schweißstelle von hoher Qualität ist und keine geschwächte Naht, müssen Sie die Elektroden für das Material richtig auswählen (sie müssen die gleiche Qualität wie das Metall haben). Nur dann wird sich das Schmelzen und Vermischen der chemischen Zusammensetzung der Elektrode und des Metalls nicht unterscheiden und es verschlechtern. Das manuelle Lichtbogenschweißen erfordert Gleichstrom. Die Ausnahme ist das Aluminiumschweißen, das am besten mit Wechselstrom und umgekehrter Polarität durchgeführt wird. Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass Aluminium eine bestimmte Oxidschicht hat und wiederum einen sehr hohen Schmelzpunkt (mehr als 1000 Grad) hat und Wechselstrom besser schmilzt.

Das Schweißen mit Argon ist im Vergleich zum üblichen teurer und kann sich nicht mit einer Geschwindigkeit rühmen, aber man kann mit Sicherheit über den Vorteil dieses Typs für die Arbeit im Produktionsmaßstab sagen. Für unerfahrene Schweißer wird diese Methode des Lichtbogenschweißens nicht empfohlen, da sie etwas schwieriger zu beherrschen und zu handhaben ist. Elektroden zum konventionellen Handschweißen eignen sich für einfache, aber mit chemischen Elementen beschichtete. Sie lassen ein Ende unbedeckt, da es in der Halterung befestigt wird..

Beim Lichtbogenhandschweißen müssen Sie also zunächst auf die Auswahl der Stromstärke achten. Die optimale Wahl der Schweißstromstärke garantiert eine gute Schweißqualität. Wer zu Hause nicht weiß, wie man die Stromstärke wählt, muss sich nicht aufregen, sondern schaut einfach in die Dokumentation zum Schweißgerät, wo angegeben sein sollte, wie man wählt.

Der nächste Schritt besteht darin, die Schweißgeschwindigkeit zu berücksichtigen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Elektrode hängt von der Dicke des Materials ab. Je dicker das Metall ist, desto länger schmilzt es, was bedeutet, dass die Geschwindigkeit leicht sinkt. Der Hauptindikator für die Wahl der Geschwindigkeit ist das Füllen des Schweißbades mit geschmolzenem Metall. Sie müssen die Elektrode an einer Stelle halten, damit dieses Bad gefüllt und einige Millimeter über dem Rest der Metallschicht angehoben wird. Auch ein zu langsames Bewegen der Elektrode ist nicht akzeptabel, da sich die Schweißnaht bzw. die Schmelze ausbreitet und den weiteren Prozess stört.

Ein sehr wichtiger Arbeitspunkt ist die Zündung des Schweißlichtbogens. Mit seinem Aussehen beginnt der Prozess des Metallschweißens. Es kann auf mehr als eine Weise gezündet werden, die aktivste Methode ist jedoch der Kontakt zwischen der Elektrode und der Oberfläche des ausgewählten Metallblechs. Es macht keinen Unterschied zu berühren oder zu schlagen, auf jeden Fall sollte ein Lichtbogen entstehen. Diese Aktionen werden nur mit einer neuen Elektrode durchgeführt. Jeder Anfänger oder erfahrene Schweißer wird dies einfach und furchtlos machen. Eine andere Methode zur Erzeugung des Schweißlichtbogens ist für alle schwer zugänglichen und wenig kontrollierten Stellen vorgesehen. Um einen Lichtbogen zu induzieren, muss die Metalloberfläche mit der Elektrode berührt und dann einige Millimeter zurückgezogen werden. Es ist unbedingt erforderlich, die Elektrode in einem rechten (vertikalen) Winkel zu bringen..

So schweißen Sie Nähte von Flächen, die schräg und überlappend angeordnet sind?

Vorausgesetzt, dass die Elektrode in einem Winkel von 45 Grad zu den Oberflächen steht, können Sie sicher wiederholen, dass die Naht von sehr hoher Qualität ist und das Ergebnis positiv ist. In diesem Fall werden die Flächen am besten “L-förmig” gefaltet. Nur in dieser Lage der beiden Flächen können Nähte mit großem Querschnitt geschweißt werden.

Zwei sich überlappende Elemente werden mit einem kurzen Lichtbogen abgeschieden, während die Elektrode hin und her bewegt wird, um die gesamte Oberfläche zu erhitzen. Das Erhitzen der gesamten Oberfläche ist wichtig, da dies die gleichmäßige Befüllung des Bades mit flüssigem Metall beeinträchtigt..

Sicherheit oder wie man sich für einen Schweißer schützt?

Das wichtigste Element zum Schutz und zum sicheren Arbeiten am Schweißgerät sind ein Schutzschild und Handschuhe. Diese Elemente sind einfach integraler Bestandteil des Schweißens und müssen vor dem Einschalten der Lichtbogenmaschine abgenutzt werden. Steht kein Gesichtsschutz zur Verfügung, kann vom Schweißer ein ähnlicher Schutzschild getragen werden, der jedoch mit der anderen Hand gehalten werden muss. Das geschmolzene Metall und die Schweißnaht sind durch das Schutzglas sichtbar. Es ist erwähnenswert, dass Sie den Schild nicht die ganze Zeit halten müssen, vom Einschalten des Schweißgeräts bis zum Ende. Sicherheitsglas, das eine Plexiglas-Rückseite enthält, soll die Augen nur beim Lichtbogenzünden schützen..

Zusätzlich zu Handschuhen muss der Schweißer einen speziellen Schutzanzug tragen, der nicht gut brennt, damit die Materialien nicht glimmen. Canvas- und Lederstoffe funktionieren gut. Bei der Arbeit kann nicht gewährleistet werden, dass kein Tropfen geschmolzenen Metalls auf Kleidung oder Schuhe gelangt, daher müssen alle Körperteile geschützt werden..

Um nicht gegen Sicherheitsvorschriften zu verstoßen, dürfen Sie nur an den ursprünglich getesteten Geräten arbeiten.

Ein letzter, wichtiger Sicherheitshinweis bezieht sich auf die schlechte Verankerung von Schweißteilen. Es ist diese Regel, die viele Liebhaber des Heimschweißens vernachlässigen. Dies ist in einigen Fällen sehr gefährlich, da sonst der heiße oder geschmolzene Teil des Materials auf den Boden oder auf das Bein fallen kann..

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