Учебник частного сварщика. Как сваркой резать металл
Глава 11. РЕЗКА И ОБРАБОТКА МЕТАЛЛА
Сварочный процесс состоит из следующих подготовительно-заключительных операций: резка, правка, очистка, разметка, разделка, сборка, послесварочная обработка.
Электродуговая резка металла
Резка может осуществляться разными способами в зависимости от объема реза и необходимой ее точности.
Наиболее простой является электродуговая резка. Осуществляется специальными электродами АНО-2, АНО-4. При их отсутствии можно использовать те же электроды, что и для сварки.
С помощью электродуговой резки можно резать сталь, чугун, нержавеющую сталь, цветные металлы.
Перед резкой установите ток сварочного трансформатора на 50% больше, чем при сварке. Схема движения электродом при резке показана на Рис. 11. 1.
Если в процессе резки электрод раскаляется докрасна, возьмите следующий электрод, диаметром на 1 – 2 мм больше предыдущего.
При недостаточной скорости резки увеличьте ток или возьмите электрод меньшего диаметра.
В ряде случаев вместо металлического электрода предпочтительнее использовать угольный электрод или графитовый. Этими электродами можно вырезать круглые отверстия в металле, а также резать загрязненный или окрашенный металл (Рис. 11. 2.).
Резка металлическим и угольным электродами характеризуется низким качеством и небольшой производительностью. После такой резки требуется дополнительная обработка кромок реза.
Плазменная резка металла
Плазменная резка обеспечивает высокую точность и скорость реза. Она осуществляется специальным прибором, называемым плазмотроном. Плазмотроном можно резать любые встречающиеся в природе материалы.
Плазмотроном прямого действия разрезают металлы, плазмотроном косвенного действия - неэлектропроводные материалы.
Плазма получается при пропускании газа через столб дуги. Газ при этом ионизируется и становится электропроводным. Кроме этого, на выходе из медного сопла дуга проходит через узкое отверстие и сжимается. Сжатие дуги повышает ее температуру до 30 000 и даже более градусов.
Диаметр выходного отверстия сопла у бытовых плазменных установок примерно 1 мм. Это обеспечивает узкую кинжальную режущую струю.
В бытовых аппаратах в качестве плазмообразующего газа используется воздух, подаваемый компрессором. Сравнительно недавно в России разработан плазмотрон, где охлаждающая вода нагревается до кипения; полученный водяной пар сам служит плазмообразующим газом. Такой аппарат в компрессоре не нуждается.
Газовая резка металла
При большом объеме резки не обойтись без газового резака. По чистоте и точности реза газовая резка уступает плазменной, но значительно превосходит электродуговую резку.
Из всех разновидностей газовых резаков наиболее удобен резак, работающий на смеси кислорода с пропаном.
Резак работает в двух режимах: подогрев и резка.
Зажигание и регулировка подогревающего пламени резака похожа на зажигание и регулировку пламени газовой горелки (см. Главу 2).
Подогревающим пламенем разогреваем металл до начала его плавления. Затем открываем вентиль режущего кислорода и производим резку. При случайном прекращении резки закрываем режущий вентиль и опять разогреваем металл.
В целях экономии кислорода в процессе резки сварщик все время должен держать левую руку на вентиле режущего кислорода.
В процессе резки следите, чтобы струя режущего кислорода не переходила резко с тонкого металла на толстый. Такой переход может развернуть струю в сторону. Результат: прожженные носки или, того хуже, расплавившаяся головка резака.
Если рез начинается, как на Рис. 11. 7., не с края листа, а с его середины, то вначале необходимо прошить отверстие. Делается это так: подогревающее пламя резака держим на одном месте, пока металл не расплавится на всю его толщину. Затем медленно открываем режущий кислород.
Рез всегда начинаем на том металле, что пойдет в отходы.
Газовой резкой можно резать только низкоуглеродистую сталь, в этом ограничение этого вида резки.
Электромеханическая резка металла
В связи с бурным развитием ручных электроинструментов этот вид резки быстро завоевывает популярность. Он превосходит термическую резку металла по точности и чистоте реза, а в ряде случаев и по скорости. Кроме этого, при электромеханической резке отсутствует термическая деформация металла.
Частные сварщики применяют следующие виды электроинструментов:
Правка металла
Правка металла применяется как до сварки, так и после нее. Для правки применяются молотки, кувалды, зажимные приспособления, термический нагрев. Толстый деформированный металл перед правкой нагревается докрасна пламенем горелки или резака.
Правка делится на два вида: механическая и термическая.
Наиболее простой способ механической правки – удары молотком или кувалдой. Если это не помогает, или нежелательна деформация металла от ударов, применяются зажимные приспособления.
Одно из таких приспособлений показано на Рис. 11. 13.
Термическую правку при отсутствии газовой сварки можно осуществлять наложением холостых валиков (Рис. 11. 14.).
Термическая правка деформаций облегчается при наличии газовой сварки.
Указанные на Рис. 11. 15. зоны нагреваем газовой горелкой или резаком до температуры 600 – 700 градусов Цельсия. После остывания нагретые участки дают усадку, уничтожая деформации.
Термическая правка применяется и для других деталей, таких, как на Рис. 11. 16.
Очистка металла
Очистка металла перед сваркой бывает трех видов: механическая, химическая, тепловая.
Для механической очистки применяются ножи, острые зубила, отвертки, скребки, щетки, наждачная бумага.
Наиболее эффективна механическая очистка с использованием дрели и отрезной машинки. За счет высоких скоростей оборота насадок происходит эффективное удаление краски и прочих загрязнений.
При сварке цветных металлов, в особенности алюминия, обязательным дополнением к механической очистке является очистка химическая. Ее задача – полностью удалить жир с места будущей сварки. С такой задачей лучше всего справляется ацетон.
Бывают случаи, когда ремонтируемая деталь покрыта несколькими слоями краски или гудрона. Здесь требуется огневая, а затем механическая очистка. Сгоревшая краска или гудрон легко удаляются скребком и металлической щеткой.
Разметка реза
Важнейшая операция перед резкой – разметка металла.
Термические способы резки (кроме плазменного) не дают высокой точности. Соответственно, и от разметки такой точности не требуется. Намечать линию будущего реза можно обычным мелом, хотя лучшие результаты дает специальный сварочный мелок. В процессе термической резки он не выгорает.
Для электромеханической резки разметка выполняется карандашами. Приобретите набор цветных карандашей, ими эффективно будете размечать рез при любом цвете металла.
При разметке учитывайте, что каждый сварочный шов укорачивает металл на 1 мм.
Для разметки длинных резов наиболее удобно использовать уголок из алюминия длиной 2 - 3 м.
Разделка кромок
При сварке металла толщиной более 6 мм, или же когда возвышение шва необходимо сровнять с основным металлом, применяется разделка кромок основного металла.
Внизу разделки оставляйте притупление толщиной 2 – 8 мм. Это предохраняет металл от прожога. Если есть возможность подложить под разделку подкладки, притупление можно не оставлять.
Для уменьшения напряженности металла свариваемые кромки выставляйте с зазором 2 – 4 мм.
Угол разделки кромок 60 градусов.
Сборка
Сборка будущей сварной конструкции осуществляется на сварочном столе или непосредственно на полу.
Для первичной фиксации деталей применяются струбцины, быстродействующие механические зажимы, магнитные фиксаторы.
После выставления конструкции на зажимы выполняются прихватки. Первые прихватки делайте как можно реже. Главное, чтобы они позволили снять зажимы. Затем еще раз проверьте геометрические размеры конструкции, и только после этого выполняйте частые прихватки.
Послесварочная обработка шва
Обработка шва после сварки производится по эстетическим либо технологическим соображениям.
Для придания шву красивого вида используется удаление излишней чешуйчатости шва. Достигается это обработкой абразивным кругом. Однако чрезмерное снятие возвышения может ослабить шов. Снятие возвышения до уровня основного металла допускается только при сварке с разделкой кромок.
Шов на внешней поверхности кузова автомобиля может быть сглажен до уровня основного металла только в случае, если он выполнялся с формированием кромок (Рис. 7. 20.).
Если сварная конструкция будет работать в условиях вибрационной нагрузки (тряски), то при обработке необходимо обеспечить плавный переход от шва к основному металлу. Этим вы уменьшите возможность появления трещин в околошовной зоне.
материалы, инструмены, оборудование, резка, шлифовка, сварка
Работа с листовым железом требует как специальных приспособлений, так и определенных навыков и знания основ техники безопасности. Использовать эти приемы можно для создания массы красивых и полезных предметов, начиная от авторских светильников и предметов декора, заканчивая функциональными и прочными вещами для сада, дачи или гаража.
Работы должны производиться в вентилируемом и достаточно хорошо освещенном помещении. Стены и пол обязательно должны быть выполнены из огнеупорного материала — кирпича или бетона. Для работы с листовым металлом обязателен железный стол.
Запрещается производить работы в непосредственной близости от легковоспламеняющихся, горючих материалов, таких как бензин, керосин, стружка и др. Запрещается производить работы во влажном помещении, либо в мокрой обуви.
Одежда должна быть из достаточно плотного материала, чтобы ее не могли прожечь случайные искры во время работы с листовым металлом. Руки и ноги должны быть закрыты целиком (никаких маек и шорт!). На одежде не должно быть болтающийся шнурков, лоскутов и ниток, так как они могут намотаться на крутящийся элемент болгарки или воспламениться. Обязательно использовать перчатки, тоже из плотного материала, и защиту лица — сварочную маску либо прозрачный щиток (в зависимости от характера выполняемых работ).
Все электрические провода и соединения должны быть целыми, без надрывов и нарушений изоляции, это важный момент, так как поражение электрическим током при подобных работах — вещь достаточно вероятная.
Инструменты
- угловая шлифовальная машина (болгарка) с диаметром диска 115 −125 мм;
- диск отрезной по металлу толщиной 1мм;
- диск шлифовальный (лепестковый или «камень»).
Не снимайте с болгарки защитный кожух, так как он дает дополнительную защиту от потока искр, и может служить точкой упора при резке сложных фигур.
Для защиты лица советую использовать прозрачный щиток, он лучше, чем очки, потому как закрывает лицо целиком и позволяет держать голову довольно близко к эпицентру работы, как следствие вы получаете больший контроль над процессом.
Сварочный аппарат типа «инвертор». На начальных этапах обучения сварке используйте электроды толщиной 2-2,5мм. Ими проще проварить лист, не прожигая его до дыр. Обязательно используйте сварочную защитную маску чтоб не повредить зрение! Удобнее всего сварочные защитные маски типа «хамелеон».
Материал
Для работы нам потребуется холоднокатаная листовая сталь толщиной 1 — 1,5 мм. Ее можно купить на базах металлопроката или стройматериалов. Использовать железо с автомобильных капотов не советую, его толщина 0,5 −0,8 мм, что осложнит работу. Такой тонкий металл будет прогорать и хуже свариваться.
Работа с болгаркой, резка и шлифовка
Начертите на листе железа 2 квадрата произвольного размера.
Возьмите болгарку с отрезным диском по металлу и аккуратно начните прорезать по линии, не сильно углубляясь. Держать болгарку следует строго под углом 90 градусов к листу металла. Не пытайтесь разрезать лист на всю толщину сразу, получится неровно и есть риск, что режущий диск будет заедать.
Получившийся «желобок» не даст диску отъехать в сторону. Теперь можно резать лист на всю толщину.
Можете не дорезать по 1,5-2 мм до края листа или стыков, потому что деталь потом можно просто отломить вручную.
Получившиеся квадраты имеют острую кромку, которую нужно снять шлифовальным диском, чтобы не порезаться. Кроме того, на кромке в процессе разрезания могут образовываться неровности, мешающие в последующей состыковке деталей. Для ликвидации таких неровностей, достаточно провести по кромке один раз шлифовальным диском.
Ни в коем случае нельзя трогать кромку листа на наличие неровностей голыми руками. Используйте перчатки и не ведите рукой вдоль листа!
Болгаркой можно резать не только прямые линии, но и сложные криволинейные узоры. Для этого нужно проводить по 5-7 раз по каждому изгибу, пока не разрежется вся толщина листа.
В процессе эксплуатации режущий диск уменьшается в диаметре. Чем меньше диаметр диска тем более сильно загнутые линии им можно разрезать.
Сварка
Подцепите минусовой электрод сварочного инвертора (имеет вид прищепки) к вашему столу. Это удобнее чем подцеплять минус к самому изделию, так как появляется возможность держать металлическую деталь как вам удобно.
Сварочный электрод можно держать под разным углом, это дело привычки и личных предпочтений.
Не забывайте всегда удерживать контакт между столом и изделием, не поднимайте его. Вставьте сварочный электрод в держатель и включите сварочный инвертор. Положите вырезанные квадраты на стол вплотную друг к другу. Поднесите электрод к стыку и попробуйте поймать момент зажигания дуги. Через 1 секунду поднимите электрод. Должна получиться сварная точка.
При отсутствии навыков сварки — электрод будет плохо ловить дугу и прилипать. Приложив усердие можно довольно быстро научиться чувствовать момент зажигания дуги и получить контроль над процессом. При сварке инвертором —может образовываться «окалина» — шлак продуктов горения металла. Отбивайте ее небольшим молотком.
Ставьте капли одну за другой, так чтоб они частично перекрывали друг друга. Получается сварной шов.
Шов можно зачистить болгаркой с шлифовальным диском, тогда изделие будет выглядеть аккуратнее. Не снимайте шов вровень с металлом, оставляйте небольшой бугорок в месте шва — чтоб не потерять прочности в соединении.
Освоив данные базовые приемы резки и сварки, вы теперь сможете самостоятельно выполнять различные работы по металлу, а так же перейти к освоению более сложных и требующих опыта навыков.
www.diy.ru
Новочеркасский завод сварочных электродов
Дуговая резка металлов или же резка металлов сваркой, является расплавлением металла в том месте, где необходимо делать рез, с последующим его удалением за счёт собственного веса и за счёт давления дуги.
Резку металла сваркой чаще всего выполняют вручную, как правило для того чтобы отрезать дугой металл используют либо металлические электроды, либо электроды угольные.
Применяется дуговая резка металлов в основном для резки чугуна, для резки цветных металлов, для резки высоколегрованных сталей и других разнообразных сплавов.
Качество резки металла электродом обычно является очень низким, кромки металла не отличаются ровностью и обилие шлака так же оставляет желать лучшего, хотя стоит отметить, что во многом все эти свойства так же зависят от опыта сварщика, который производит дуговую резку металла.
Стоит отметить, что каким бы опытом не обладал сварщик, режущий сваркой металл, перед тем как сваривать детали в месте реза, поверхности необходимо будет подвергнуть капитальной зачистке.
Что касается производительности резки металла сваркой, то она является невысокой.
Одним из самых главных плюсов дуговой резки металла является то, что резку металла сваркой можно осуществлять практически везде, где есть возможность для осуществления дуговой сварки.
Для данного вида резки металла не нужно специального оборудования.
К преимуществам дуговой резки металлов можно отнести возможность производить резку во всех пространственных положениях, именно эта универсальность позволяет проводить резку низколегированных и углеродистых сталей в монтажных условиях и в труднодоступных местах.
Разделительная резка металла сваркой
При разделительной дуговой резке, изделие подлежащие резке устанавливают таким образом, чтобы в процессе резки, расплавленный металл имел более благоприятные условия для вытекания.
Если необходимо выполнить вертикальный рез, то такой рез следует осуществляет положением сверху вниз, при резке металла в таком положении, расплавленный металл не будет засорять уже прорезанные места и сварка будет даваться намного легче.
Дуговую разделительную резку металла как правило начинают с края листа (с кромки), или же с середины листа, в зависимости от того, какой именно рез необходимо произвести.
Если необходимо сделать рез с середины листа, то в таком случае, вначале вырезается отверстие, после чего, электрод, которым осуществляется рез необходимо наклонить так, чтобы расположение кратера оказалось на кромке реза, после чего начинается оплавление.
Бывает так, что ширина листа который подлежит резке является меньшей по отношению к сварочному электроду, которым осуществляется резка, в таком случае, необходимо повернуть электрод перпендикулярно разрезаемому листу, и без особых колебаний просто вести его вдоль реза.
Дуговая резка металла. Поверхностная
Если необходимо выполнить поверхностную дуговую резку металла, электрод необходимо наклонить к поверхности, что бы его угол составлял от 5 до 20 градусов, после чего начать его перемещение, частично, в образовавшуюся полость погружая конец сварочного электрода.
Для того чтобы выплавить широкие канавки, необходимо использовать поперечные колебания сварочного электрода в положении вертикальном.
Стоит отметить что от того насколько наклонён электрод и от того как быстро он перемещается, зависит то, какая ширина будет у канавки.
Поэтому необходимо поймать необходимый темп и выставить нужный угол электрода, после чего просто придерживаться установленной позиции.
Более глубокие канавки как правило выполняются за несколько подходов.
Если необходимо дуговой резкой прорезать в металле отверстие, нужно перпендикулярно металлу установить электрод, после чего возбудить дугу, которая будет возможно даже большей длины.
Дуговая резка металла металлическим электродом
При резке металла сваркой, а вернее сварочными металлическими электродами, обычно используют электроды, которые имею толстое покрытие, другими словами сварочные электроды или электроды для сварки.
Ток необходимо выставлять в зависимости от того, какой маркой сварочного электрода производится резка.
Стоит обратить внимание, что на скорость резки металла влияет три фактора, которые непременно надо учитывать, это диаметр электрода, которым производится резка, толщина металла и конечно же величина сварочного тока, который используются для резки.
Собственно не трудно догадаться, что чем толще будет металл, который подлежит резке сваркой, тем скорость процесса резки будет меньше.
Для того, чтобы произвести дуговую резку металла графитовым или же угольным электродом, необходимо использовать ток постоянный, полярности прямой, из за того, что в данном случае, на изделие подлежащее резке, выделяется намного больше теплоты.
Не стоит науглероживать кромки металла, который будет подвергаться резке, так как это может значительно усложнить их последующую механическую резку.
Стоит так же отметить, что при резке металла угольными или же графитовыми электродами, ширина получаемого реза будет больше, чем при резке обычным металлическим электродом.
Дуговая резка отверстий в металле
Вырезать в металле отверстие сварочным электродом проще, чем может показаться на первый взгляд, для начала нужно вырезать маленькое отверстие, а затем, ведя электрод по краям этого маленького отверстия, постепенно расширять его до необходимого диаметра.
При выполнении резки металла сваркой, особое внимание стоит уделять брызгам и шлаку, так как при дуговой резке, возникает очень большая вероятность попадания раскалённых металлических частиц, (шлака, расплавленного металла, вредных газов) на тело или одежду человека, производящего резку.
Важно помнить, что технику безопасности никто не отменял.
nzse.ru
