Suvirinimas

Suvirinimo lankas

Bet koks suvirinimo procesas, kurio metu naudojamas elektros lankas, vadinamas suvirinimu lanku. Dažniausiai pasitaikančios suvirinimo lanku formos yra šios:

• Metalo suvirinimas apsauginiu lanku (SMAW): Suvirinimas elektrolitiniu būdu (SMAW) taip pat žinomas kaip suvirinimas lazda.
• Suvirinimas dujomis (GMAW): GMAW taip pat žinomas kaip MIG (suvirinimas metalu inertinėse dujose).
• Dujų volframo lanko suvirinimas (GTAW): GTAW taip pat žinomas kaip TIG (suvirinimas volframo inertinėse dujose).

Lankinis suvirinimas kaitina metalus, suvirindamas didelės srovės elektros lanku tarp jungiamų metalo gabalų ir elektrodo.

Elektrodo naudojimas priklauso nuo suvirinimo proceso tipo. SMAW, GMAW ir panašių suvirinimo procesų metu elektrodas sunaudojamas ir tampa suvirinimo siūlės dalimi. Elektrodas paprastai gaminamas iš tos pačios rūšies suvirinamo metalo. Kadangi elektrodas sunaudojamas suvirinimo proceso metu, elektrodas turi būti nuolat paduodamas į suvirinimo siūlę. SMAW suvirinimo procese naudojamas "lazdinis" elektrodas, įmirkytas suvirinimą skatinančia medžiaga, vadinamąja fliusu, prispaustas prie galo.

GMAW suvirinimo procese naudojama plona viela ant besisukančios ritės kaip ištisinis elektrodas. Šio elektrodo dydis svyruoja nuo maždaug 0,635 milimetro iki maždaug 4 milimetrų. Suvirinimo aparato viduje yra varikliu varoma ritė, kuri paduoda vielos elektrodą į suvirinimo siūlę.

TIG suvirinimo (GTAW) procese naudojamas elektrodas, kuris suvirinimo proceso metu nesuyra, nes suvirinamuoju metalu neteka elektros srovė. Elektrodas yra pagamintas iš volframo, todėl naudojamas taip, kad neištirptų panardintas į elektros lanką. Suvirinimo vietai papildyti gali būti naudojamas metalinis užpildas - strypas.

Beveik visuose suvirinimo darbuose naudojamas užpildas, kuriuo užpildomas nedidelis tarpas tarp metalo dalių. Papildomas metalas padeda suvirinimo siūlei tapti tvirtesnei. Kartais suvirinimo siūles reikia atlikti be jokio užpildomojo metalo. Suvirinimas be pripildomojo metalo vadinamas autogeniniu suvirinimu.

Ekranavimas suvirinant lanku

Visiems suvirinimo būdams reikia, kad karštas metalas būtų apsaugotas. Nešvarumai, rūdys, riebalai ir net metalo oksidacija suvirinimo proceso metu gali trukdyti tinkamai suvirinti jungtį. Todėl visuose suvirinimo procesuose naudojamas vienas iš dviejų apsaugos būdų: fliusas ir apsauginės dujos.

Suvirinimo fliusas gali būti kietas, skystas arba pastos pavidalo. Suvirinimo metu fliusas lydosi ir dalis jo išgaruoja. Taip aplink suvirinimo siūlę susidaro nedidelė dujų kišenė. Ši dujų kišenė apsaugo suvirinamą metalą nuo oksidacijos. Ištirpęs fliusas, vykstant korozinei reakcijai, išvalo teršalus, kurie trukdo tinkamai suvirinti. Po suvirinimo fliusas sukietėja. Šis kieto fliuso sluoksnis vadinamas šlaku ir turi būti pašalintas iš suvirinimo siūlės. SMAW suvirinimo procese dažniausiai naudojamas fliusas, ir jis dažniausiai naudojamas plienui.

Apsauginės dujos apsaugo suvirinimo siūlę, nes aplink suvirinimo siūlę susidaro dujų kišenė. Šių dujų paskirtis - neleisti patekti įprastam orui, ypač deguoniui. Jos skiriasi nuo fliuso, nes ant suvirinimo siūlės nėra skysčio. Aplink suvirinimo siūlę yra tik dujos. Kadangi nėra skysčio, ant metalo esantys nešvarumai ir kiti dalykai neišsiplauna. Tai reiškia, kad prieš suvirinant metalas turi būti švarus. Jei jis toks nėra, nešvarumai ir kiti dalykai gali sukelti problemų. Paprastai naudojamos šios dujos: argonas, helis ir mišinys, kurį sudaro 3 dalys argono ir 1 dalis anglies dioksido. Kituose dujų mišiniuose gali būti azoto, vandenilio ar net šiek tiek deguonies. Viena iš suvirinimo rūšių, kai naudojamos apsauginės dujos, yra suvirinimas dujiniu metalo lanku. Jis paprastai naudojamas gamyklose gaminant daiktus.

Suvirinimą naudojant fliusą lengviau atlikti lauke, kai pučia vėjas. Taip yra todėl, kad skystas fliusas apsaugo įkaitusį metalą ir jo neišpučia. Be to, fliusas visada sudaro dujų kišenę, kuri neleidžia užgesti elektros lankui. Suvirinimo, kuriam naudojamos apsauginės dujos, paprastai negalima atlikti lauke, nes, kilus vėjui, dujos išsisklaidytų.

Kitos suvirinimo rūšys

Kai kurioms suvirinimo rūšims nenaudojamas elektros lankas. Gali būti naudojama liepsna, elektra be lanko, energijos spindulys arba fizinė jėga. Labiausiai paplitusi suvirinimo rūšis, kuriai nenaudojamas elektros lankas, vadinama suvirinimu dujomis. Suvirinant dujomis, degiosios (tai reiškia, kad degs) dujos ir deguonis sujungiami ir dega degiklio gale. Suvirinant dujomis nereikia jokių specialių apsauginių priemonių, nes tinkamai sureguliuotoje liepsnoje nėra papildomo deguonies. Vis dėlto svarbu įsitikinti, kad metalas yra švarus. Liepsna taip įkaitina metalą, kad jis išsilydo. Kai abu metalo gabalai išsilydo ties kraštu, skystas metalas tampa vientisu gabalu.

Kita suvirinimo rūšis, kai nenaudojamas lankas, vis tiek naudoja elektrą. Jis vadinamas varžiniu suvirinimu. Šios rūšies suvirinimo metu du ploni metalo gabalai suspaudžiami vienas prie kito, o tada per juos praleidžiama elektra. Dėl to metalas labai įkaista ir lydosi suspaustoje vietoje. Toje vietoje abu gabalai išsilydo kartu. Kartais tai vadinama taškiniu suvirinimu, nes vienu metu suvirinama tik vienoje mažoje vietoje (arba taške).

Kaltinis suvirinimas yra pirmoji kada nors naudota suvirinimo rūšis. Suvirinant kalviškai du metalo gabalai turi būti tokie karšti, kad beveik išsilydytų. Tuomet jie mušami plaktukais, kol tampa vientisu gabalu.

Kitas suvirinimo rūšis, kurioms nenaudojamas lankas, sunku atlikti, ir paprastai jos būna naujos. Jie taip pat yra brangūs. Dauguma šių rūšių suvirinimo darbų atliekami tik ten, kur specialiai reikia. Juose gali būti naudojamas elektronų spindulys, lazeris arba ultragarso garso bangos.

Energija suvirinimui

Kiekvienai suvirinimo rūšiai reikia naudoti energiją. Ši energija paprastai yra šiluma, tačiau kartais suvirinimui atlikti naudojama jėga. Kai naudojama šiluma, ji gali būti gaunama iš elektros arba ugnies.

Maitinimo šaltiniai lankiniam suvirinimui

Suvirinant lanku naudojama daug elektros energijos. Kai kurioms suvirinimo rūšims naudojama kintamoji srovė, kaip ir pastatuose naudojama elektra. Kitoms suvirinimo rūšims naudojama nuolatinė srovė, pavyzdžiui, elektros energija automobilyje ar daugelyje daiktų, kuriuose yra akumuliatorius. Beveik visoms suvirinimo rūšims naudojama žemesnė įtampa nei elektrinės tiekiama elektra. Suvirinant lanku reikia naudoti specialų maitinimo šaltinį, kuris iš elektrinės gaunamą elektrą paverčia tinkama suvirinimui. Maitinimo šaltinis sumažina įtampą ir kontroliuoja srovės dydį. Maitinimo šaltinis paprastai turi valdiklius, kuriais galima keisti šiuos dalykus. Suvirinimo lanku, kai naudojama kintamoji srovė, rūšims kartais maitinimo šaltinis gali atlikti specialius veiksmus, kad elektros srovė keistųsi. Kai kurie maitinimo šaltiniai neįjungiami į kištuką, o patys gamina elektros energiją. Tokie maitinimo šaltiniai turi variklį, kuris suka generatoriaus galvutę ir taip gamina elektrą. Variklis gali būti varomas benzinu, dyzelinu arba propanu.

Energija kitoms suvirinimo rūšims

OFW metalui įkaitinti naudojama degiųjų dujų ir deguonies liepsna. Kuro dujos beveik visada yra acetilenas. Acetilenas yra degios dujos, kurios dega labai karštai, karščiau nei bet kurios kitos dujos. Todėl jos naudojamos dažniausiai. Gali būti naudojamos ir kitos dujos, pavyzdžiui, propanas, gamtinės dujos ar kitos pramoninės dujos.

Kai kurioms suvirinimo rūšims suvirinti nenaudojamas karštis. Šios suvirinimo rūšys gali būti karštos, tačiau metalas neišlydomas. Tokio suvirinimo pavyzdys - kaltinis suvirinimas. Suvirinimas trinties maišymu yra ypatinga suvirinimo rūšis, kuriai nenaudojama šiluma. Jame naudojamas labai galingas variklis ir specialus besisukantis antgalis metalams krašte sumaišyti. Tai atrodo keista, nes metalai yra kietas kūnas. todėl šiam procesui reikia daug jėgos ir jis yra labai sunkus. Šio suvirinimo energija yra mechaninė energija, gaunama iš besisukančio antgalio.