Spawanie argonem: sprzęt i technologia pracy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Metoda spawania argonem (system TIG) stosowana jest głównie do pracy z elementami cienkościennymi o grubości nie większej niż 6 mm. W zależności od konfiguracji wykonania i rodzajów metalu dostępnych do konserwacji, tę technologię można nazwać uniwersalną. Ograniczenia zakresu spawania argonem wynikają jedynie z jego niskiej wydajności w pracy z dużymi objętościami. Technika skupia się na wysokiej dokładności operacji, ale przy dużych zasobach.

Ogólne zasady technologii

Jest to rodzaj ręcznego spawania łukowego, w którym stosuje się elektrodę wolframową w środowisku gazu osłonowego. Topienie odbywa się za pomocą łuku wzbudzanego między elektrodą a przedmiotem obrabianym. Podczas pracy należy zapewnić dopływ gazu i prawidłowy kierunek wolframu. Aby uzyskać spoinę wysokiej jakości, mieszanina gazów musi płynąć stale i bez przerw, ale powoli. Jeden zPodstawowe zasady spawania argonem polegają na ręcznym wykonywaniu manipulacji roboczych, ale w zależności od wsparcia technologicznego np. proces kierowania materiału wypełniającego może zostać zautomatyzowany. Gaz dobierany jest na podstawie właściwości spawanego metalu. Częściej używa się helu i argonu, stąd nazwa metody. W przypadku porowatych struktur obrabianych przedmiotów stosuje się ochronne kąpiele gazowe z dopływem tlenu do 3-5%. Taki dodatek zwiększa właściwości ochronne spoiny przed pojawieniem się pęknięć i narażeniem na działanie powietrza atmosferycznego. Jednocześnie czysty argon jako taki nie jest w stanie stworzyć bariery przed przenikaniem wilgoci, brudu i innych cząstek, które mogą mieć bezpośredni negatywny wpływ na uformowaną strukturę spoiny. Zewnętrzne czynniki środowiskowe i źle oczyszczona powierzchnia części również mogą być źródłem obcych motywów.

Spawarka TIG

Jako źródło prądu używane są falowniki lub transformatory. Częściej – pierwsze, bo różnią się bardziej ergonomicznym urządzeniem i charakterystyką zoptymalizowaną pod kątem większości typowych zadań. Falowniki mogą pracować w dwóch trybach - z zasilaniem DC lub AC. Do konserwacji metali stałych (na przykład stali) stosuje się prąd stały, a w przypadku miękkich (aluminium i jego stopy) prąd przemienny. Nowoczesne urządzenie do spawania argonem wyposażone jest w możliwość precyzyjnej regulacji prądu, posiada zabezpieczenie przed przegrzaniem i przepięciem, a w niektórych modyfikacjach wyświetlacz odzwierciedla wszystkie główneparametry. Ostatnio pożądane są również modyfikacje z ułatwionym zajarzaniem łuku i stabilizacją parametrów spawania. Są to odpowiednio funkcje Hot-Start i Arc-force.

Specyfikacje sprzętu

Wybierz falowniki według napięcia, wagi, mocy, widma prądu spawania, dostępności określonych funkcji i wymiarów. Średnie zakresy głównych parametrów pracy spawarki argonowej można przedstawić w następujący sposób:

• Moc - od 3 do 8 kW.
• Wartości prądu - minimum 5-20 A, maksimum 180-300 A.
• Napięcie - 220 V dla modeli domowych i 380 V dla przemysłowych.
• Waga - od 6 do 20 kg.

Do wykonywania prostych operacji wykorzystywane są niedrogie modele o maksymalnym natężeniu prądu około 180 A. Ponadto w takim sprzęcie brak mocy jest zwykle kompensowany wysokim współczynnikiem czasu załączania - średni 60-70%. Oznacza to, że operator będzie mógł pracować przez 7 minut bez zatrzymywania procesu w celu schłodzenia aparatu i np. odpoczywać przez 3-4 minuty. Profesjonaliści natomiast korzystają głównie z wydajnych urządzeń zasilanych z trójfazowej sieci 380 V. Zaletami takich urządzeń jest możliwość spawania przy skokach napięcia do 15%, płynna regulacja natężenia prądu oraz wydajny system chłodzenia.

Wyposażenie dodatkowe

Oprócz generatora prądu, praca będzie wymagała butli z mieszanką gazową, palnika, elektrod i drutu elektrodowego. Butla posiada reduktor w konstrukcji z regulowaną objętością dopływu gazuoraz wąż podłączony do narzędzia. Do nakierowania gazu osłonowego służy latarka w formie pistoletu. Łączy się z wężem butli i mocuje elektrodę wolframową w uchwycie. Na uchwycie palnika znajdują się przyciski do włączania dopływu gazu i prądu. Parametry palnika do spawania argonem dobierane są zgodnie z formatem elektrody i wymaganiami konserwacyjnymi części docelowej. Uwzględniane są cechy wymiarowe i konstrukcyjne, przepustowość dyszy itp. W przypadku drutu elektrodowego nie zawsze jest on stosowany - zwykle w przypadku pracy z grubymi elementami wykonanymi z metali węglowych. Jest to pręt metalowy, który można również spawać.

Warunki uzyskania wysokiej jakości spawania

Głównie powodzenie operacji będzie wspierane umiejętnościami wykonawcy. Doświadczony mistrz wyróżnia się umiejętnością utrzymania palnika we właściwej pozycji przez długi czas, a także prawidłowego dostarczania materiałów wypełniających, jeśli są one wymagane do rozwiązania konkretnego problemu. Oprócz umiejętności mistrza o jakości decyduje przestrzeganie technologii spawania. Istnieje wiele niuansów i subtelności zarówno w organizacji procesu, jak iw trakcie fizycznego wykonywania pracy. Na przykład nie wszyscy wiedzą, że palnik należy trzymać pod kątem 20-40 ° w stosunku do kierunku narażenia termicznego. Ignorując tę zasadę, możesz uzyskać delikatne i zawodne połączenie. Również sama spawarka argonowa ma ogromne znaczenie dla uzyskania wysokiej jakości wyniku. I nie chodzi nawet o parametry techniczne i eksploatacyjne,ale w niezawodności narzędzia, ergonomii jego konstrukcji i skuteczności funkcjonalności.

Przygotowanie materiału do spawania

Przed spawaniem oczyść powierzchnię docelowej części. W pierwszym etapie wykonywana jest obróbka fizyczna, a następnie odtłuszczanie. Plamy olejowe i tłuszczowe usuwa się acetonem lub rozpuszczalnikami do powierzchni metalowych. Jest jeszcze jedna sztuczka związana z przygotowaniem części o grubości większej niż 4 mm. Przeprowadzane jest tak zwane cięcie krawędzi. Są ukosowane, dzięki czemu jeziorko spawalnicze może później znaleźć się pod powierzchnią części. Umożliwi to bardziej efektywne uformowanie szwu łączącego. Przed obróbką materiału cienkowarstwowego stosuje się również technikę zaginania, w której krawędź jest zaginana pod kątem prostym. Aby spawanie argonem pozostawiło po sobie minimum przypaleń i odkształceń, warstwa tlenku jest również usuwana z przedmiotu obrabianego. Do tej operacji możesz użyć materiałów ściernych z narzędziami. Na przykład proces ręczny często wykorzystuje plik lub papier ścierny.

Przepływ pracy

Kabel masy jest podłączony do przedmiotu obrabianego, palnik jest podłączony do falownika i butli gazowej. Mistrz bierze palnik w jedną rękę, a drut w drugą. Następnie przejdź do ustawienia parametrów pracy urządzenia. Konieczne jest ustawienie optymalnej siły prądu w oparciu o parametry części. Jak wybrać optymalny tryb? W przypadku wielkoformatowych stali bazowych i ich stopów spawanie argonem odbywa się przy stałym prądzie stałymbiegunowość. Jeśli mówimy o metalach nieżelaznych, optymalne warunki wytworzą prąd przemienny o odwrotnej polaryzacji. Przed natychmiastowym rozpoczęciem pracy konieczne jest włączenie dopływu mieszanki gazowej na około 15-20 sekund. Następnie dysza palnika jest doprowadzana do powierzchni części, a odległość od elektrody powinna wynosić 2-3 mm. W tej szczelinie powstanie łuk elektryczny, który dodatkowo zapewni stopienie krawędzi i pręta wypełniającego.

Cechy pracy z tytanem

W przypadku tytanu trudności wynikają z jego aktywności chemicznej, która występuje podczas interakcji z mieszaniną gazów. W szczególności podczas topienia zachodzi utlenianie, tworzy się twarda warstwa, a wodór obniża jakość spoiny. Ponadto, ze względu na niską przewodność cieplną tytanu, konieczne staje się ponowne spawanie wokół istniejącego złącza, które w pierwszym przejściu zapewnia spawanie argonem. Własnymi rękami możesz wykonać wysokiej jakości obróbkę tego metalu za pomocą kombinacji elektrod wolframowych i pręta wypełniającego, zachowując kąt między tymi elementami 90 °. Przynajmniej to zalecenie można zastosować podczas pracy z arkuszami od 1,5 mm.

Cechy pracy z miedzią

Problemy spawania tego metalu są nieco podobne do tych omówionych powyżej. W trakcie pracy obserwuje się to samo utlenianie prowadzące do niejednorodnej spoiny. Istnieją inne cechy związane z tlenkiem kęsów miedzi w wyniku reakcji z wodorem. Tworzą się pary wypełniające strukturę połączenia, którelogicznie prowadzi do zachowania pęcherzyków powietrza. Jak gotować miedź za pomocą spawania argonem, aby wyeliminować takie efekty? Pracuj tylko z odwrotną polaryzacją lub prądem przemiennym. Zastosowanym gazem jest argon, a elektrody nie są wolframem, lecz grafitem. W przeciwieństwie do spawania tytanu metoda topienia krawędzi jest stosowana bez pręta wypełniającego.

Cechy pracy z aluminium

Być może jest to najbardziej kapryśny metal w spawaniu, co można wytłumaczyć trudnością w utrzymaniu kształtu podczas topienia, wysoką utlenialnością, wysoką przewodnością cieplną oraz tendencją do tworzenia pęknięć, wgnieceń i innych wad. Mieszanka argonowa w tym przypadku będzie pełniła nie tylko rolę ochrony przed tlenem, ale również będzie aktywować elektrycznie przewodzącą plazmę. Podczas procesu ogrzewania utworzy się warstwa ogniotrwała, która będzie musiała zostać zniszczona w warunkach odwrotnej polaryzacji lub prądu przemiennego. Pod wieloma względami jakość spawania argonem aluminium będzie również zależeć od stopnia intensywności kierunku argonu. Tak więc podczas pracy z blachą aluminiową o grubości 1 mm przy natężeniu prądu nie większym niż 50 A zużycie gazu obojętnego wyniesie 4-5 l / min. Grube elementy do 4-5 mm gotowane są przy prądzie 150 A przy dopływie argonu do 8-10 l/min.

Zgodność ze środkami bezpieczeństwa podczas spawania

Nawet przy drobnych pracach należy zapewnić cały szereg środków ochronnych, w tym:

• Aby zapobiec efektom termomechanicznym w postaci rozpryskiwania się stopionego materiału przy kontakcie ze skórą, konieczne jest użycie specjalnego sprzętu– kurtka, spodnie, rękawiczki i rękawy wykonane z gęstej tkaniny odpornej na ciepło.
• Zminimalizuj ryzyko pożaru podczas spawania argonem, czyszcząc miejsce pracy z łatwopalnych substancji i przedmiotów. Sprzęt, jego kanały połączeń są dokładnie sprawdzane, a komunikacja gazowa jest wstępnie oczyszczona.
• Ważna jest również kwestia bezpieczeństwa elektrycznego. Sprzęt musi być pokryty powłoką dielektryczną, a okablowanie musi być uziemione i zabezpieczone przed zwarciem.

Wady i zalety metody

Jedną z głównych zalet tej technologii jest jej wszechstronność i możliwość pracy z różnymi metalami z dużą prędkością. Jak już wspomniano, nawet stopy, które obawiają się interakcji z tlenem, mogą być z powodzeniem serwisowane w określonych warunkach. Kolejny plus wyraża się w ochronnym środowisku gazowym, dzięki czemu zmniejsza się ryzyko powstawania porów i obcych wtrąceń w strukturze spoiny. W wielu sytuacjach wymagane jest maksymalne odgrodzenie obszaru roboczego, aby pozostała część powierzchni pozostała nienaruszona. W tym sensie spawanie argonem będzie najlepszym rozwiązaniem, ponieważ ogrzewanie odbywa się lokalnie i nie deformuje elementów i elementów konstrukcyjnych innych firm. Jeśli mówimy o niedociągnięciach, to jest ich niewiele. Po pierwsze, jest to złożoność fizycznej realizacji zadania, która wymaga pewnych umiejętności i wiedzy. Po drugie, duże obciążenie sieci przy wysokich kosztach energii elektrycznej jest nieuniknione.

Wniosek

Dzisiaj każdy może wdrożyć spawanie TIGżyczenia, nabycie odpowiedniego sprzętu i materiałów eksploatacyjnych. Do prac domowych na farmie można na przykład zaopatrzyć się w urządzenie Resanta SAI 180 AD, które pozwoli na funkcjonalne i wydajne spawanie argonem. Sprzęt tego typu o prądzie 180 A kosztuje około 18-20 tysięcy rubli. Profesjonalistom polecane są modele takie jak "Svarog" TIG 300S i FUBAG INTIG 200 AC/DC. Wyróżniają się dużą mocą około 6-8 kW, natężeniem prądu od 200 A, ale kosztują również co najmniej 25 tysięcy rubli. Taki sprzęt spawalniczy jest często używany w budownictwie, specjalistycznych warsztatach samochodowych i dużych gałęziach przemysłu.