Spawanie elektrodą nie ulegającą zużyciu (także spawanie w osłonie gazowej za pomocą elektrody nie ulegającej zużyciu) jest rodzajem spawania, w którym źródłem ciepła jest wyładowanie łukowe występujące między elektrodą wolframową lub grafitową a produktem. Ten typ jest odmianą metod spawania łukowego. Technologia ta jest stosowana głównie do przetwarzania aluminium, magnezu i ich stopów, a także innych metali nieferromagnetycznych (na przykład stali nierdzewnej, brązu, miedzi, cyrkonu, niklu).
Elektrody grafitowe (węglowe) są obecnie w ograniczonym zakresie. Zwykle stosowane w produkcji produktów o nie odpowiedzialnym celu. Najczęściej pręty wolframowe są stosowane jako elektrody nie topiące się. Ponieważ wolfram ma bardzo wysoką reaktywność chemiczną na tlen w wysokich temperaturach, proces prowadzi się w gazach ochronnych: argonie, helu i azocie. Gazy te są obojętne w stosunku do wolframu i stopów wolframu.
Warianty spawania
Istnieją 4 rodzaje spawanej elektrody nie ulegającej zużyciu. Separacja następuje w zależności od złożoności pracy i poziomu mechanizacji procesu spawania.
- Ręczny;
- Zmechanizowany;
- Zautomatyzowany;
- Robotic
Podczas podglądu ręcznego skok palnika i przesunięcie obrabianego przedmiotu występują ręcznie. W zmechanizowanej formie palnik jest przesuwany ręcznie, a materiał wypełniający jest podawany mechanicznie.
Zautomatyzowana wersja i ruch palnika spawalniczego oraz wypełnienie materiałem wypełniającym (drut) jest w pełni zmechanizowane. Proces jest kontrolowany przez operatora.
W procesie widoków robotycznych wszystkie procesy technologiczne są autonomiczne. Przepływy pracy występują bez interwencji operatora, niezależnie.
Opis procesu
Elektrody nie ulegające zużyciu
Jak już wspomniano, stosowane są nie-zużywające się elektrody dwóch rodzajów: węgiel (lub grafit) i wolfram. Pierwsze są obecnie rzadko używane w strukturach niekrytycznych. Wolfram jest używany znacznie szerzej i częściej. Ich grubość wynosi od 0, 5 mm do 10 mm. Sam pręt może być wykonany z czystego wolframu, jak również zawierać różne zanieczyszczenia: lantan, tor, itr. W porównaniu z czystymi materiałami stopy mają lepszą odporność na erozję, a także lepiej utrzymują obciążenie prądowe. Średnica pręta jest wybierana w zależności od wytrzymałości zastosowanego prądu i grubości zgrzewanych półwyrobów.
Parametry procesu technologicznego
Najczęściej przy spawaniu elektrodą nie ulegającą zużyciu stosuje się prąd stały o bezpośredniej biegunowości, ponieważ w tym trybie dochodzi do topienia metalu części, które mają być połączone. Osiąga się to dzięki wydajnemu wykorzystaniu energii: do 85% energii cieplnej trafia do wytapiania części, do 7% do ogrzewania elektrody, reszta to utrata promieniowania.
Podczas pracy z kęsami aluminiowymi należy stosować stały prąd o odwrotnej polaryzacji. W tym przypadku utrata ciepła może wynosić do 50%, a ten tryb jest niewskazany przy spawaniu stali.
Przy stosowaniu prądu przemiennego sprzęt jest dodatkowo wyposażony w stabilizator (niezbędny do stabilizacji łuku elektrycznego) i kompensator prądu.
Sprzęt spawalniczy
W przypadku typu ręcznego sprzęt spawalniczy zawiera następujące elementy:
- Generator DC / AC;
- Zestaw palników dla różnych prądów;
- Urządzenie jest pierwotnym wzbudzeniem łuku (i jego stabilizacją);
- Sprzęt gazowy;
- Kontroluje spawanie i blokadę gazu.
Sprzęt automatyczny zawiera również generator prądu i urządzenie spawalnicze, które charakteryzuje się następującymi parametrami: wartości prądu spawania, napięcie, prędkość spawania, średnica niepotrzebnego pręta elektrody, średnica drutu napełniacza, szybkość podawania dodatku, duże zużycie gazu.
Zalety i wady
Ten proces technologiczny jest najbardziej powszechny podczas pracy z metalami nieżelaznymi i stalami stopowymi. Ma wiele zalet i wad. Główne zalety to:
Możliwość minimalnego odkształcenia spawanych metali dzięki małej strefie grzewczej;- Wysokiej jakości związki dzięki zastosowaniu gazów ochronnych, które wypierają tlen;
- Stosunkowo duża szybkość pracy;
- Minimalna siła robocza do dalszego przetwarzania szwu;
- Stosunkowo szeroka gama materiałów do spawania.
Główne wady to:
Podczas pracy na zewnątrz można wydmuchiwać gaz ochronny ze strefy spawania. W celu zwalczania tego zjawiska stosuje się bariery lub zwiększa się podaż gazu, co prowadzi do wzrostu jego zużycia;- Stosunkowo wysokiej jakości przygotowanie metali przed spawaniem;
- Niedogodność podczas pracy pod kątem ostrym ze względu na cechy konstrukcyjne palnika;
- Konieczność oczyszczenia miejsca zapłonu poza strefą spawania.