Hur man bågsvets (med bilder)

Skärmad metallbågsvetsning är processen att sammanfoga två metallstycken med användning av en flödesbelagd elektrod som smälts i en elektrisk båge och blir en kondenserad del av bitarna som är svetsade.Denna artikel kommer att beskriva användningen av fluxbelagd svetsning stavar och en enkel, transformator typ crackerbox svetsmaskin.

Steg

1. Förstå processen med avskärmad metallbågsvetsning.Ett elektrisk båge är formad vid spetsstångens spets när en ström passerar över ett luftgap och fortsätter genom den jordade metallen som är svetsad.Här är några av villkoren och deras beskrivningar som används i den här artikeln:

Svetsmaskin.Detta är termen som används för att beskriva maskinen som omvandlar 120-240 Volt AC-el till svetsspänning, typiskt 40-70 volt AC, men också en rad DC-spänningar.Det består i allmänhet av en stor, tung transformator, en spänningsregulatorkrets, en intern kylfläkt och en amperageområdeväljare.Termen svetsare gäller för den person som gör svetsningen. En svetsmaskin kräver en svetsare att driva den.
Ledningar eller svetsledningar.Dessa är de isolerade kopparledarna som bär den höga strömmen, lågspännings el till arbetsstycket som är svetsad.
Stånghållare, eller stela är anordningen i slutet av ledningen som håller elektroden, som personens svetsning använder för att uppnå svetsuppgiften.
Mark och jordklämma.Detta är ledningen att grunderna, eller kompletterar den elektriska kretsen, och specifikt klämman som är fäst vid arbetet för att låta elen passera genom metallen som svetsas.
Amperage, eller ampere.Detta är en elektrisk term, som används för att beskriva den elektriska strömmen som levereras till elektroden.
DC och omvänd polaritet.Detta är en annan konfiguration som används vid svetsning med ett ARC / Electrodes-system, som erbjuder mer mångsidighet, särskilt i överliggande svetsapplikationer och för att använda svetsning vissa legeringar som inte svetsa enkelt med växelspänningar.Den svetsmaskin som producerar den här strömmen har en likriktarkrets eller har den nuvarande som levereras av en generator, och är mycket dyrare än en typisk AC-svetsare.
Elektroder.Det finns många specialiserade svetselektroder, som används för specifika legeringar och typer av metaller, såsom gjut eller formbart järn, rostfritt eller kromoligt stål, aluminium och tempererade eller höga kolstål.En typisk elektrod består av trådstången i mitten täckt med en speciell beläggning (flöde) som brinner när bågen upprätthålls, förbrukar syre och producerar koldioxid i svetsområdet för att förhindra att basmetallen oxiderar eller brinner bort i bågen flamma under svetsprocessen.Här är några vanliga elektroder och deras användningsområden:

E6011 Elektroder är en mild stålelektrod med en cellulosafiberbeläggning.De två första siffrorna i elektrodidentifieringen är draghållfastheten, mätt i pund per kvadratiska tum gånger 1000.Här skulle utbytet av elektroden vara 60 000 psi.
E6010-elektroder är en omvänd polaritetselektrod, som vanligen används för svetsande ånga och vattenrör och är särskilt användbara för över huvudet Svetsning, eftersom metallen håller sin position i ett flytande tillstånd, som dras in i den smälta svetspoolen genom flödet av den direkta strömmen från elektrod till arbetsstycket.
Annat specifikt syfte E60xx Elektroder är tillgängliga, men eftersom E6011 är anses vara en standard, allmänt ändamål och E6010s betraktas som standard för omvänd polaritet DC-svetsning, kommer de inte att täckas i detalj i den här artikeln.
E7018 Elektroder är låg väteFluxbelagda stålstavar, med en hög utbyteshållfasthet på 70 000 psi.Dessa används ofta i montering av strukturellt stål som används i byggindustrin, och i andra tillämpningar där ett starkt fyllmedlet och högre hållfasthetsvets krävs.Observera att även om dessa stavar ger större styrka, är de mindre förlåtande när det gäller att uppnå en ren, högkvalitativ svetsning vid felaktiga amperages och med smutsig (rostig, målade eller galvaniserade) stål. Dessa elektroder kallas låga väte på grund av varje försök att sänka väteinnehållet. Dessa elektroder måste lagras i en ugn med en temperatur mellan 250ºF och 300ºF. Denna temperatur ligger över vattenkokpunkten 212ºF på havsnivå. Denna temperatur håller fukten (dagg) (H2O) i luften från att samla i flödet.
Nickel, Castalloy, Ni-stavelektroder.Dessa är speciella stavar gjorda för svetsgjutning, duktilt eller formbart järn och har mer utbyte, för att möjliggöra expansion och sammandragning av järnmaterialet som är svetsat.
Olika metallerstänger.Dessa stavar är gjorda av en speciell legering och ger bättre resultat vid svetsning, härdade, härdade eller legerade stål.
Aluminiumstänger.Dessa är en nyare teknik och tillåter ARC-svetsning av aluminium med en konventionell svetsare, snarare än att använda en speciell gasskyddad trådmatningsvetsare som en MIG (metall, inert gas) eller Tig (volfram, inert gas) svetsmaskin, ofta kallad helliarc svetsning, eftersom helium var den gas som användes för att skydda bågflammen under svetsning. De officiella namnen som skapats av American Sweting Society (AWS) för denna ARC-typsvetsning är avskärmad metallbågsvetsning (pinne), gas volframbågsvetsning (TIG) och gasmetallbågsvetsning (MIG).
Elektrodstorlekar.Elektroder kommer i en mängd olika storlekar, mätt med diametern hos metallcentret för varje stav.För mjuka stålstänger, ett diameterområde av /₁₆ tum (0.2 cm) till /₈ tum (1.0 cm) är tillgänglig och den använda storleken bestäms av svetsaren av svetsaren och tjockleken på materialet som svetsas.Varje stång fungerar bäst vid ett givet amperageområde.Om du väljer det korrekta amperområdet för en given storlek kommer det att bero på basmaterialet och den önskade penetreringen, så specifika amperages kommer endast att täckas för svetsningen som beskrivs vidare i den här artikeln.

Säkerhetsutrustning.En kritisk del av svetsning säkert har och vet hur man använder den korrekta säkerhetsutrustning för jobbet.Här är några typiska saker som krävs för svetsning säkert.

Svetssköld (huva).Detta är den mask som bärs för att skydda personen svetsning från bågens ljusa blixt, och från gnistor som kastas under svetsning.Standardbågsvetslinser är tonade mycket mörkt, eftersom exponering för bågens blixt kan orsaka flash brännskador på ögat.En nivå 10 mörker är minsta för bågsvetsning.Svetshattar med a flip up lins var en gång föredragen, eftersom den mörka linsen kan lyftas upp, och en separat klar glaslins skyddar svetsaren från bit av slagg medan svetsen är flisad. Den nyare självmördande svetsskyddsaren är den mest önskvärda svetsskölden som nu sålts. Dessa svetsskyddslins är mycket ljusa för slipning och brännskärning. När en båge slås den automatiska självmördande linsen att ändras till en förinställd # 10 nyans. Även nyare på marknaden är den variabla nyans automatiska självmördande linsen.

Svetshandskar.Dessa är speciella, isolerade läderhandskar som når ca 6 tum (15.2 cm) ovanför handlederna och skydda svetsarens händer och nedre armar (personsvetsningen).De ger också ett begränsat skydd mot oavsiktlig chock om personsvetsningen kommer i kontakt med elektroden av misstag.

Svetsläder.Detta är ett förkläde som läderjacka som täcker axlarna och bröstet på svetsaren, som används för överliggande arbete där gnistor kan antända svetsarens kläder eller orsaka brännskador.

Arbetsskor.Personsvetsningen ska bära minst en 6 tum (15.2 cm) Lace-up typ boot för att förhindra gnistor och varm slagg från att bränna fötterna.Dessa stövlar bör ha isolerande sulor gjorda av ett material som inte smälter eller brinner lätt.

2. Lär dig stegen för att skapa en lyckad svetsning.Svetsning är mer än att dra en svetsstång över ett stycke stål och limma den till en annan.Processen börjar med korrekt montering och säkra arbetstycken, eller metall som ska svetsas, tillsammans.För tjockare bitar kan du mala en fas så efterföljande pärlor kan placeras i spåret för att fylla den helt med en solid svetsning.Här är de grundläggande stegen för att slutföra en enkel svetsning.

Slå bågen.Detta är processen med att skapa en elektrisk båge mellan elektroden och arbetsstycket.Om elektroden helt enkelt tillåter att strömmen passerar direkt in i det jordade arbetsstycket, kommer det inte att finnas tillräckligt med värme som produceras för att smälta och säkra metall tillsammans.

Flytta bågen för att skapa en pärla.Pärlan är metallen från smältelektroden som strömmar tillsammans med smält metall från basmetallen för att fylla utrymmet mellan styckena som är förenade med svetsning.

Forma svetspärlan.Detta görs genom att väva bågen fram och tillbaka över svetsbanan antingen i en zigzag eller figur 8-rörelse så att metallen sprider sig till den bredd som du vill ha din färdiga svetspärla att vara.

Chip och borsta svetsen mellan pass.Varje gång du slutför en passera, eller resa från ena änden till den andra av din svets, måste du ta bort slagg, eller det smälta elektrodflödesmaterialet, från svetspärlens yta, så endast rengör smält metall, fyller svetsen på det efterföljande passet.

3. Samla de verktyg och material du måste börja svetsning.Detta betyder svetsmaskinen, elektroderna, kablarna och klämmorna och metallen ska svetsas.

4. Ställ in ett säkert arbetsområde, helst med ett bord konstruerat av stål eller annat icke brandfarligt material.För övning, några bitar av mjukt stål, åtminstone /₁₆ tum (0.5 cm) tjock kommer att fungera.

5. Förbered metallen som ska svetsas.Om metallen består av två stycken som ska förenas i svetsprocessen, kan du behöva prep, eller svetsprep dem, genom att slipa en avfasad kant på de sidor som ska förenas.Detta möjliggör tillräcklig genomslag av svetsbågen för att smälta båda sidorna till ett smält tillstånd så fyllmedelsmetallbindningarna genom metallens sektionstjocklek.Det ska åtminstone ta bort färg, fett, rost eller andra föroreningar så att du arbetar med en ren pool av smält metall som du svetsar.

6. Fäst klämmor för att hålla dina metallstycken ihop, om det behövs.Låsningstangång, "C" Klämmor, en vice eller vårlastarklämmor fungerar vanligtvis.För speciella projekt kan du hitta att du måste anpassa olika tekniker för att säkra arbetsstyckena tills de är anslutna.

7. Fäst markklämman till den större delen av lager som svetsas.Se till att det finns ett rent läge så att den elektriska kretsen kan fyllas i med minimal motstånd på marken.Återigen kommer rost eller färg att störa jordningen av ditt arbetsstycke, vilket gör det svårt att skapa en båge när du börjar svetsa.

8. Välj rätt stång och amperageområde för det arbete du försöker.Som ett exempel, /₄ tum (0.6 cm) Plåtstål kan svetsas effektivt med användning av en E6011, /₈ tum (0.3 cm) elektrod, vid mellan 80-100 ampere.Placera elektroden i elektrodhållaren (hädanefter hänvisas till som stela) Se till att det ledande materialet i stingerklämman är på den rena metallen i slutet av elektroden.

9. Slå på din svetsmaskin.Du borde höra ett hummingljud från transformatorn. Ljudet av kylfläkten kan eller kanske inte höras. Vissa svetsmaskinfläktar fungerar endast när maskinen kräver kylning.Om du inte gör det kan du behöva kontrollera kretsen som levererar din ström och brytarna i panelboxen.Svetsmaskiner kräver en avsevärd mängd kraft att fungera, ofta en speciell krets med 60 ampere eller mer vid 240 volt.

10. Håll stinger i din dominerande hand av det isolerade handtaget, med stången i en position så att slår spetsen av den mot plattan du svetsar är så naturlig en rörelse som möjligt.Håll din svetsskydd upp bara tillräckligt hög så att du kan se att flytta elektroden till inom några inches av arbetsstycket, redo att vända ner för att skydda dina ögon.Du kanske vill öva att knacka på elektroden mot svetsmetallen för att få känna av det innan du slår på strömmen, men Slå aldrig en elektrisk båge utan att skydda dina ögon.

11. Välj den punkt där du vill börja din svets. Placera spetsen på stången nära den, släpp sedan svetshuven på plats.Du vill knacka Spetsen av elektroden mot metallen för att slutföra den elektriska kretsen, dra omedelbart tillbaka den lite, för att skapa en elektrisk båge mellan elektrodspetsen och metallen är svetsad. Ett annat sätt att slå en båge är som att slå en match.Detta båggap eller luftrummet, skapar en stor motstånd i den elektriska kretsen, vilket är det som producerar bågflamman eller plasma och värme som behövs för att kondensera elektroden och metallen intill svetsområdet.

12. Slå elektroden mot ytan av metallen, dra den tillbaka något när du ser en elektrisk båge förekommer.Detta tar stor utövning, eftersom olika elektroddiametrar och svetsamperage kräver ett annat gap mellan elektrodens spets och arbetsstycket, men om du kan hålla gapet stabilt, kommer en kontinuerlig elektrisk båge att inträffa från elektroden till arbetsstycke. Typiskt bör ARC-gapet inte vara större än elektroddiametern. Öva städa bågen genom att hålla elektroden ca 1/8 till 3/16 av en tum från arbetsstycket, börja sedan röra sig längs den väg du vill svetsa. När du flyttar elektroden smälter metallen bort, fyller poolen av smält metall och bygger din svets.

13. Öva att resa över vägen för din svets med elektroden tills du kan hålla en konsekvent båge, flytta i en konsekvent hastighet och i linje med den väg du vill svetsa.När du har behärskat kontrollerar bågen, börjar du träna, eller bygga upp svetspärren.Detta är deponering av metall som ansluter de två styckena som du svetsar ihop.Tekniken du använder för att lägga din pärla kommer att bero på luckans bredd (om det finns en) du fyller, och det djup du vill att svetspärlan tränger in.Den långsammare du flyttar elektroden, desto djupare kommer svetsen att gå in i metallarbetsstyckena, och för att göra en bred väg, ju mer du zig zag eller vävar elektrodens tips, desto bredare pärla kommer du att lägga upp.

14. Håll bågen etablerad när du flyttar längs den svets du gör.Om elektroden grunderna till metallen och blir fast, ryck stehållaren för att bryta stången fri antingen från stingerkammaren eller svetsmetallen.Om bågen är förlorad eftersom du flyttar elektroden för långt från metallens yta, stoppa processen och rengöra slaggen från den plats du svetsar så när du slår på bågen för att fortsätta, kommer det inte att bli något slagg i svetsområdet För att förorena den nya svetsen börjar du från den plats som bågen var förlorad eller trasig.Lägg aldrig en ny pärla över befintlig slagg, eftersom det här materialet kommer att smälta i bågplasma och bubbla genom det nya lagret av metall som du placerar, vilket resulterar i en svag och smutsig svetsning.

15. Öva att flytta elektroden i a sotning rörelse för att skapa en bredare pärla. Detta gör det möjligt för dig att fylla mer av svetsen i ett enda pass, vilket ger en renare och mer ljudsvetsning.Elektroden förflyttas i en sidledes rörelse, eftersom den dras längs svetsbanan, antingen i en zig-zag, krökt eller figur åtta rörelse.

16. Justera svetsarens utgångsperage för att passa materialet du svetsar och den önskade penetreringen av bågen.Om du hittar den färdiga svetspärlan är pitted, med djup kraterning vid pärlans kanter, eller den intilliggande metallen smälts eller bränns bort, minska strömmen stegvis tills tillståndet korrigeras.Om du å andra sidan har svårt att slå eller bibehålla en båge, kan du behöva öka strömmen.

17. Rengör din färdiga svets.När du har slutat svetsning kanske du vill ta bort slaggen och städa upp din svets, antingen för att låta färg binda bättre, eller helt enkelt av kosmetiska skäl.Chip av slaggen och trådborst svetsen för att ta bort eventuellt främmande material och återstående slagg.Om ytan behöver vara platt för att tillåta montering av stycket har du svetsat till ett annat stycke, använd en vinkebärare för att ta bort toppen eller den höga delen av pärlan.En ren svets, särskilt efter slipning, är lättare att undersöka för att se om grop, puddling eller andra defekter har inträffat under svetsning.

18. Måla din svets med en lämplig rostförebyggande primer för att skydda den mot korrosion. Nysvetsad metall kommer att korrodera ganska snabbt om de utsätts för elementen, eftersom den faktiska basmetallen är utsatt direkt till fukt.

Tips

Vissa människor lyssna till de ljud som produceras av den elektriska bågen för att bedöma svetsens kvalitet.Popping och snapping ljud kan indikera antingen inkonsekvent båggap eller felaktig strömstyrka.

När du går med i arbetsstycken för stor för att effektivt klämma, kryssa bitarna tillsammans med små svetsar med intervaller för att förhindra att bitarna skiftas.

Om du svetsar i mitten av dagen kommer ögonens elever att vara små och mindre ljus kommer in i ögonen.Detta kommer att minska chansen att få allvarliga huvudvärk från retinala skador som orsakas av det ljus som emitteras från en bågar.Om du får en allvarlig huvudvärk från bågarna, oroa dig inte, håll dig ur solen och ta aspirin för att kontrollera smärtan och det kommer att läka i 2 till 3 dagar.

Om du svetsar ut i solen i mitten av dagen, kommer metallen att värma upp och det blir lättare att starta och fortsätta svetsarna.Du kan också använda en mindre strömstyrka och göra ett finare jobb om metallen är varm från solen.

Varningar

Kontrollera kablar och anslutningar ofta för att minska möjligheten till oavsiktlig elektrisk stöt.

Metal förblir varm under en lång tid efter att svetsen är klar, så håll husdjur och barn ut ur arbetsområdet tills allt material har svalnat.

Skydda dig från Flash Burns genom att täcka huden med handskar, en ansiktsmask och ärm, beroende på att området är täckt. Aldrig svetsa utan en skyddande hjälm vid svetsning.

Det starka ljuset från en elektrisk båge kan orsaka brännskador som en solbränna, så bära långärmade skjortor och långa byxor för att minska exponeringen.

Se länk i citat, nedan för specifika varningar och försiktighetsåtgärder.

Undvik andning av rök som produceras från svetsprocessen.Detta gäller speciellt för galvaniserade eller pläterade metaller och de metaller som har målats med metalloxidprimrar.Metall i lungorna kan orsaka cancer.

Arc svetsmaskiner utnyttjar en högeffekt elektrisk ström som är extremt farlig, så hanterar kablarna och stinger med omsorg.Svetsa aldrig i våta förhållanden eller på vått material utan korrekt utbildning.

Var alltid säker på att sätta ditt filter framför dina ögon innan du slår på bågen!

Saker du behöver

Svetsmaskin, med ledningar, klämmor och elektroder
Verktyg för att förbereda och rengöra svetsar, inklusive en chipphammare, trådborste och en vinkelkvarn
Säkerhetsutrustning

Dela på det sociala nätverket: