Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Jeśli to konieczne, tworzenie trwałego połączenia części wykonanych ze stali nierdzewnej, tytanu, stali, miedzi, aluminium i innych metali nieżelaznych i bazujących na nich stopów często opiera się na spawaniu argonem, co jest dość trudnym procesem specyficznym. Spawanie argonem łączy znaki spawania gazowego i elektrycznego. W tym ostatnim procesie technologicznym łączy fakt, że musi być używany łuk elektryczny, ale przy spawaniu gazowym powszechne jest stosowanie gazu i szeregu metod technologicznych w celu utworzenia stałego połączenia.

Zasady spawania argonem

Topienie krawędzi łączonych elementów i materiału wypełniacza, za pomocą którego powstaje spoina, jest zapewnione przez wysoką temperaturę powstającą w wyniku spalania łuku elektrycznego. Argon pełni funkcje ochronne.

Spawanie większości metali nieżelaznych i bazujących na nich stopów, a także stali stopowych, ma cechy, które polegają na aktywnym utlenianiu tych metali w stanie stopionym, podczas interakcji z tlenem i innymi pierwiastkami w otaczającym powietrzu. Ta okoliczność negatywnie wpływa na jakość uformowanej spoiny, która ostatecznie okazuje się krucha, z porami w strukturze - pęcherzykami powietrza, które znacznie osłabiają połączenie. Co gorsza, na stopione aluminium podczas spawania ma wpływ otaczające powietrze. Pod wpływem tlenu z otaczającej przestrzeni zaczyna się spalanie metalu.

Najlepszym sposobem ochrony strefy uformowanego złącza podczas spawania metali nieżelaznych i stali stopowych jest użycie argonu. Charakterystyka tego gazu wyjaśnia wysoką wydajność tego gazu:

  • Argon jest o 38% cięższy niż powietrze.
  • Gaz łatwo wypiera powietrze ze strefy spawania, tworząc niezawodną ochronę.
  • Gaz obojętny praktycznie nie reaguje ze stopionym metalem i innymi gazami w strefie spalania łuku spawalniczego.
  • Podczas spawania argonem w odwrotnej polaryzacji, należy wziąć pod uwagę, że elektrony są łatwo oddzielane od atomów gazu, których przepływ zamienia medium gazowe w przewodzącą plazmę.

Spawanie argonem odbywa się zarówno za pomocą elektrod topliwych, jak i nietopliwych. Średnica prętów wolframu jest dobierana zgodnie z katalogami, zgodnie z charakterystyką łączonych części.

Typy:

  • Ręcznie. Przeprowadza się to przez nie topienie elektrody wolframowej (AHR).
  • Automatyczny w argonie z elektrodami nie konsumującymi (AMA).
  • Automatyczny w środowisku argonu z elektrodami topiącymi (AADP).

Zgodnie z międzynarodową klasyfikacją, urządzenie do spawania łukowego w osłonie argonu lub spawania elektrodą wolframową w gazach obojętnych nosi nazwę TIG (Tungsten Inert Gas).

Główne cechy

Organem roboczym spawarki jest palnik. Elektrodę wolframową o zwisie 2–5 mm umieszcza się w jej środkowej części. Wewnątrz palnika elektroda jest zamocowana specjalnym uchwytem, do którego można włożyć pręt wolframowy. Aby dostarczyć gaz ochronny, palnik jest wyposażony w dyszę ceramiczną. Szew jest tworzony przy użyciu drutu wypełniającego, którego skład musi odpowiadać składowi spawanego metalu.

Główne etapy spawania elektrodą wolframową:

  • Powierzchnie łączonych części są dokładnie oczyszczane z brudu, śladów tłuszczu i oleju oraz warstwy tlenku. Czyszczenie jest konieczne i może być przeprowadzone mechanicznie lub za pomocą środków chemicznych.
  • „Masa” jest połączona z częściami, które mają być połączone, co jest wykonywane bezpośrednio (w przypadku dużych wymiarów) i przez metalową powierzchnię stołu roboczego. Drut wypełniający jest podawany oddzielnie i nie jest zawarty w obwodzie elektrycznym spawalniczym.
  • Aparat wykazywał aktualną siłę. Ten parametr jest wybierany w zależności od charakterystyki łączonych części.
  • Po włączeniu prądu palnik z elektrodą jest doprowadzany do spawanych części tak blisko jak to możliwe i bez kontaktu z powierzchniami. Optymalna odległość palnika od połączonych elementów (musi być zachowana podczas spawania) wynosi 2 mm. Przytrzymanie elektrody w tej odległości pozwoli stopić dobrze łączone części i uzyskać zgrabny szew.
  • Zasilanie gazem ochronnym włącza się z wyprzedzeniem - na 15–20 sekund. przed rozpoczęciem spawania. Wyłącza przepływ argonu po 5-10 sekundach. po zakończeniu spawania.
  • Palnik i drut wypełniający są powoli prowadzone tylko wzdłuż formowanej spoiny, bez drgań poprzecznych. Drut wypełniający umieszczony przed palnikiem jest płynnie wprowadzany do strefy działania łuku. Z powodu nagłych ruchów stopiony metal silnie się rozpryskuje.
  • Podczas procesu spawania łuk elektryczny zapala się, a elektroda nie powinna dotykać łączonych powierzchni. Tę zasadę należy przestrzegać, ponieważ potencjał jonizacji argonu jest niezwykle wysoki, co uniemożliwia skuteczne dotykanie iskry elektrodą do jej obniżenia. Gdy elektroda topiąca styka się z łączonymi częściami, pojawiają się pary metali, których potencjał jonizacyjny jest znacznie niższy niż argon, co upraszcza proces zapłonu łuku. Jeśli elektroda wolframowa dotyka powierzchni łączonych części, łuk staje się brudny i spawanie staje się trudne.

Do zapalenia łuku używa się oscylatora, który przekształca prąd o zwykłych parametrach z sieci na impulsy o wysokiej częstotliwości o napięciu 2000–6000 V i częstotliwości 150–500 Hz. Takie impulsy umożliwiają zapłon łuku elektrycznego bez kontaktu między łączonymi częściami a elektrodą.

Sprzęt i wyposażenie

Do spawania argonem wymagane jest specjalne wyposażenie:

  • Falownik lub zwykły transformator spawalniczy, którego moc powinna być wystarczająca do spawania (w szczególności można zastosować transformator o mocy na biegu jałowym 60–70 V).
  • Stycznik mocy, przez który palnik jest zasilany.
  • Oscylator
  • Specjalny regulator odpowiada za czas wydmuchu argonu strefy spawania (gaz musi być dostarczony kilka sekund przed procesem, a jego zasilanie zatrzymuje się kilka sekund po zakończeniu spawania).
  • Palnik z ceramiczną dyszą i zaciskiem do mocowania elektrody wolframowej.
  • Butla gazowa i regulator ciśnienia, który reguluje poziom ciśnienia argonu, który jest podawany do strefy spawania.
  • Pręty wypełniające i elektrody wolframowe.
  • Prostownik wytwarzający stały prąd elektryczny o napięciu 24 V przykładany do urządzeń przełączających.
  • Dodatkowy transformator, który odpowiada za napięcie zasilania urządzeń przełączających.
  • Przekaźnik jest odpowiedzialny za włączanie / wyłączanie oscylatora, stycznika, elektrozaworu, który wymaga napięcia 24 lub 220 V.
  • Indukcyjny filtr pojemnościowy, który chroni urządzenie przed negatywnymi skutkami impulsów wysokiego napięcia.
  • Amperomierz do pomiaru prądu.
  • Akumulator samochodowy (może być uszkodzony) o pojemności 55−75 Ah, który jest niezbędny do zmniejszenia stałej składowej prądu spawania, co koniecznie występuje podczas spawania prądem przemiennym (akumulator jest połączony szeregowo z obwodem spawalniczym).
  • Okulary spawalnicze.

W marce gotowej spawarki należy skracać TIG. Może być stosowany po dodatkowej konfiguracji z palnikiem, butlą gazową, elementami sterującymi zasilaniem gazem ochronnym.

Wybór trybu

Ważnymi parametrami są polaryzacja i kierunek prądu. Na ich wybór mają wpływ właściwości spawanych materiałów. Prąd przemienny lub odwrotna polaryzacja jest wybierana, gdy konieczne jest spawanie elementów z aluminium, magnezu, berylu, innych metali nieżelaznych. Wybór tłumaczy się tym, że przy użyciu takiego prądu warstewka tlenku, która jest zawsze obecna na powierzchni tych materiałów, jest skutecznie niszczona.

Charakterystyczne jest spawanie aluminium, którego warstwa tlenku ma wysoką temperaturę topnienia na powierzchni. Podczas spawania elementów aluminiowych na prądzie o odwrotnej polaryzacji, warstwa tlenku jest skutecznie niszczona z powodu aktywnego bombardowania jonami argonu powierzchnią łączonych części . Przewodząca plazma, która jest przekształcana w argon, upraszcza spawanie i poprawia jego jakość. Podczas wykonywania procesu przy użyciu prądu przemiennego w celu uzyskania efektu, części, które mają być podłączone, to katoda.

Oscylator jest często używany do ekranowanego spawania gazowego. W przypadku stosowania prądu przemiennego urządzenie to ułatwia zapłon łuku spawalniczego, a gdy się świeci, pełni rolę stabilizatora. Gdy zmienia się polaryzacja prądu zmiennego, łuk może być dejonizowany (tłumiony). Aby tego uniknąć, oscylator generuje impulsy elektryczne podczas zmiany polaryzacji prądu elektrycznego, stosując je do łuku spawalniczego.

Na wybór prądu ma wpływ:

  • Właściwości przetwarzanego materiału.
  • Wymiary geometryczne półwyrobów.
  • Rozmiar użytych elektrod.

Aby wybrać parametr, zaleca się odnieść do specjalnej literatury.

Ważnym parametrem jest natężenie przepływu argonu, które jest wybierane w zależności od prędkości podawania materiału wypełniacza i prędkości przepływu powietrza wyburzającego. Minimalna wartość parametru będzie, jeśli spawanie jest wykonywane w pomieszczeniu, w którym nie ma przeciągów. Jeśli praca jest wykonywana na otwartym powietrzu i przy silnym porywistym bocznym wietrze, konieczne jest zwiększenie natężenia przepływu gazu i dostarczenie go do strefy spawania, należy użyć zmieszanych dysz, z których gaz wchodzi przez drobne oczka.

Oprócz argonu do mieszaniny ochronnej często dodaje się trochę tlenu (3–5%). W tym przypadku tlen reaguje ze szkodliwymi zanieczyszczeniami (wilgoć, brud itp.) Na powierzchni łączonych części. W rezultacie zanieczyszczenia są spalane lub przekształcane w żużel, który unosi się na powierzchnię szwu.

Tlen nie jest używany do spawania miedzi, ponieważ powstaje tlenek miedzi. Związek ten, reagując z wodorem z otaczającego powietrza, tworzy parę wodną, która ma tendencję do ucieczki z metalu spoiny. Z tego powodu w spoinie powstaje wiele porów, co negatywnie wpływa na jej jakość.

Plusy i minusy metody

Zalety:

  • Możliwość uzyskania niezawodnego połączenia dzięki skutecznej ochronie obszaru roboczego.
  • Niewielkie ogrzewanie spawanych części, co pozwala na zastosowanie technologii do spawania złożonych kęsów (w tym przypadku nie są one odkształcone).
  • Może być stosowany do materiałów, które nie mogą być spawane w inny sposób.
  • Poważny wzrost prędkości pracy dzięki wysokotemperaturowemu łukowi elektrycznemu.

Wady:

  • Kompleksowe wyposażenie.
  • Potrzeba specjalnej wiedzy i doświadczenia.

Metoda zapewni jakość i niezawodność połączeń spawanych, jednolitość penetracji łączonych części. Dzięki tej technologii części z metali nieżelaznych o małej grubości można spawać bez drutu wypełniającego.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Obróbka metalu