Do spawania metali nieżelaznych konieczne jest stosowanie specjalnych technologii. Możliwe jest spawanie elementów z miedzi, stali nierdzewnej, aluminium itp. Za pomocą spawania łukowego argonem. Koszt takich usług od specjalistów jest dość wysoki, więc aby zaoszczędzić pieniądze, można wykonać spawanie łukowe własnymi rękami.
Schemat spawania łukiem argonowym z elektrodą nie ulegającą zużyciu.
Spawanie metali nieżelaznych wymaga pewnych umiejętności. Początkującym można polecić pierwsze ćwiczenia z prostszymi przykładami.
Technologia spawania argonem
Technologia spawania łukowego w medium argonowym łączy w sobie pewne zasady spawania łukowego (elektrycznego) i spawania gazowego. Podczas tego procesu używany jest łuk spawalniczy. Działania spawacza są prawie takie same jak w przypadku konwencjonalnego spawania gazowego.
Łuk elektryczny jest elementem sprzętu spawalniczego, który zapewnia ogrzewanie i topienie spawanych powierzchni. Argon jest używany podczas spawania ze względu na fakt, że podczas interakcji z tlenem powstają tlenki stali stopowych i metali nieżelaznych. Bąbelki tworzą się w szwach, powodując, że staw staje się kruchy. Aluminium zaczyna palić się w środowisku tlenowym. Argon stosuje się, aby zapobiec oddziaływaniu tlenu ze spawanymi powierzchniami metalowymi, jak również wpływ różnych zanieczyszczeń w powietrzu na spawany metal.
Schemat podłączenia uchwytu spawalniczego do źródła zasilania.
Argon łatwo wypiera tlen z miejsca spawania, ponieważ jest o 38% cięższy od powietrza. Zasilanie argonem należy rozpocząć 20 sekund przed rozpoczęciem pracy łuku, aby przygotować strefę spawania. Przepływ zatrzymuje się około 10 sekund po spawaniu. Reakcje chemiczne z udziałem argonu i spawanych metali lub gazów znajdujących się w pobliżu strefy spawania nie występują. Należy jednak wziąć pod uwagę specyfikę tego gazu obojętnego. Jeśli spawanie jest wykonywane z odwrotną polaryzacją, wówczas elektrony są oddzielane od atomów gazu, dzięki czemu medium argonu jest całkowicie przekształcane w elektrycznie przewodzącą plazmę.
Do tego rodzaju spawania można stosować topiącą się i nie ulegającą zużyciu elektrodę. W tym drugim przypadku stosuje się wolfram. Jest to najbardziej ogniotrwały metal. Zastosowany materiał i optymalna średnica zastosowanej elektrody zależą od przetwarzanego materiału.
Spawanie łukiem argonowym znane jest w 3 odmianach:
- instrukcja z elektrodą nie ulegającą zużyciu (PAD);
- automatyczny z elektrodą wolframową (AAD);
- automatyczny z elektrodą zużywalną (AADP).
Schemat elektrody spawalniczej.
Głównym elementem konstrukcji palnika z łukiem argonowym jest elektroda wykonana z wolframu. Takie elektrody nie topią się. Jego krawędź powinna wystawać 2–5 mm w stosunku do końcówki palnika. Elektroda o dowolnej średnicy może być zainstalowana w specjalnym miejscu w palniku dzięki specjalnemu uchwytowi wewnątrz jej struktury.
Wokół głównego elementu jest noszona ceramiczna dysza. Dostarczy argon do miejsca spawania. Ponadto w trakcie pracy zastosowano drut wypełniający z tego samego materiału, który jest spawany.
Procedura wykonywania spawania łukowego argonem
Po pierwsze, powierzchnie, które będą spawane, muszą być oczyszczone. Wszelkie zabrudzenia, tłuszcze, tlenki powinny być z nich usunięte. Możesz użyć mechanicznej lub chemicznej metody oczyszczania.
Na przygotowanej części podawana jest „masa”. Dzięki tej akcji rozpoczyna się proces spawania łukowego bez użycia argonu. Podczas przetwarzania części o bardzo małych rozmiarach można zastosować je do biurka wykonanego z żelaza lub wanny. Drut wlewowy nie musi być włączony do obwodu elektrycznego, musi być zasilany oddzielnie.
Latarka powinna znajdować się w prawej ręce spawacza, a drut w lewej. Palnik jest wyposażony w przycisk, który włącza przepływ argonu i prądu. Najpierw włącza się zasilanie argonem, a po 20 sekundach - zasilanie prądem. Siła dostarczanego prądu spawania zależy od spawanego metalu. Palnik z prądem powinien znajdować się w odległości około 2 mm od metalowej powierzchni przedmiotu obrabianego.
Tabela wyboru prądu do spawania.
W przedziale od spawanej powierzchni do końcówki elektrody powstaje łuk elektryczny. W rezultacie drut wypełniający topi się, a krawędzie spawanych części.
Odległość od końcówki elektrody do powierzchni metalowej powinna być minimalna. Przyczyni się to do powstania krótkiego łuku. Metal stopi się głębiej w krótkim łuku. Przy najkrótszym łuku spoina będzie możliwie cienka i estetyczna. Duży łuk zwiększa naprężenia i obniża jakość spoiny.
Palnik powinien być prowadzony płynnie i powoli wzdłuż szwu. Nie zezwalaj na ruchy poprzeczne. Jednocześnie drut wypełniający jest stopniowo dostarczany zgodnie z wymaganiami. Jakość i wygląd spoiny zależy całkowicie od dokładności działań spawacza.
Jeśli drut wypełniający zostanie wprowadzony ostro, metal zostanie rozpylony. Do dokładnego podawania drutu wymagana jest pewna zręczność spawania. Bardziej wygodne jest umieszczenie go przed palnikiem. Przekroczenie drutu wypełniającego jest również zabronione. Drut powinien tworzyć kąt z powierzchnią spawanej części.
Surowo zabrania się dotykania końcówki elektrody do metalowej powierzchni części, aby spowodować zapłon łuku. Wynika to z następujących powodów:
- Po dotknięciu pojawi się iskra, która nie pozwoli na wystarczającą jonizację szczeliny między powierzchniami części i końcówką elektrody. Wynika to z wysokiego potencjału jonizacji argonu.
- Na elektrodzie pojawiają się zabrudzenia po dotknięciu powierzchni części.
Przy użyciu elektrody wolframowej możliwe jest rozpoczęcie łuku dzięki oscylatorowi podłączonemu równolegle do źródła zasilania. Oscylator dostarcza wysokiej częstotliwości impulsy wysokiego napięcia do elektrody. Z tego powodu przerwa w łuku jest zjonizowana. Oscylator konwertuje standardową sieć 220 V i 55 Hz na 2000–6000 V z częstotliwością 150–500 kHz. Dzięki temu elektroda jest łatwo zapalana.
Potrzebny sprzęt
Spawanie w środowisku argonu przy użyciu konwencjonalnej maszyny do spawania łukowego nie będzie działać. Do tego potrzebujesz dodatkowego specjalistycznego sprzętu. Musi mieć następujące cechy:
Schemat ruchów elektrody podczas spawania.
- Transformator. Możesz użyć zwykłego urządzenia przeznaczonego do spawania łukowego. Należy jednak wziąć pod uwagę cechy technologiczne procesu przy wyborze odpowiedniej mocy urządzenia.
- Wykonawca energii elektrycznej. Zapewnia napięcie spawania do palnika.
- Oscylator
- Urządzenie do regulacji czasu nadmuchu za pomocą argonu. Konieczne jest rozpoczęcie podawania gazu z wyprzedzeniem i zatrzymanie zasilania nieco później niż wyłączenie palnika. Regulator jest potrzebny do zapewnienia tego opóźnienia.
- Palnik spawalniczy
- Argon w cylindrze wyposażonym w skrzynię biegów.
- Niezużywające się elektrody wolframowe.
- Dodatkowy transformator. Dostarcza energię elektryczną do urządzeń przełączających.
- Prostownik. Zapewni zasilanie urządzeń przełączających z 24 V DC.
- Zawór elektrogazowy. Przy zasilaniu prądem zmiennym 220 V, stała - 24 V.
- Włączanie i wyłączanie przekaźnika dla wykonawcy i oscylatora.
- Indukcyjny filtr pojemnościowy. To urządzenie pozwala chronić transformator spawalniczy przed impulsami wysokiego napięcia wysyłanymi przez oscylator.
- Amperomierz do pomiaru siły prądu spawania.
- Akumulator samochodowy. Możesz nawet użyć wadliwego. Będzie on połączony szeregowo z obwodem elektrycznym. Zmniejszy to składową stałą prądu, którego wystąpienie zawsze towarzyszy spawaniu prądem przemiennym.
- Okulary ochronne.
Na podstawie tych urządzeń można zmontować urządzenie do spawania argonem. Produkowany i gotowy sprzęt, który można nabyć w przypadku, gdy nie ma ochoty zepsuć montażu urządzenia.
Wybór optymalnego trybu spawania
Polaryzacja i kierunek prądu zależą od właściwości i jakości przetwarzanego materiału. Do pracy z głównymi stalami i stopami stosuje się prąd stały o bezpośredniej biegunowości. Do spawania metali nieżelaznych stosuje się prąd przemienny, polaryzację należy odwrócić. Ten tryb zapewni szybsze niszczenie warstwy tlenku. 70% ciepła wytwarzanego przez prąd stały spada na anodę i na katodę - pozostałe 30%. Aby skutecznie stopić powierzchnie metalowe i nie przegrzać elektrody, ustala się polaryzację bezpośrednią.
Dzięki temu spawanie argonem własnymi rękami może być wykonywane przez prawie każdego mistrza, który ma urządzenia do spawania łukowego z pewnymi umiejętnościami spawania. W przypadku niektórych metali można zastosować tylko tę metodę spawania. Zapewnia tworzenie wysokiej jakości szwu spawalniczego o wysokiej wytrzymałości. Jest to szczególnie ważne, jeśli konieczne jest spawanie cienkiego metalu z dostępem do części tylko z jednej strony.