Spawanie łukowe w osłonie gazu: opis technologii, tryby, metody

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

Spawanie łukowe w osłonie gazu to metoda, która znacznie poprawia jakość wyników pracy. Ta technologia ma wiele cech. Przed jego zastosowaniem mistrz musi zapoznać się z podstawami spawania łukowego, które odbywa się w środowisku gazu osłonowego. Cechy tej technologii zostaną omówione później.

Cechy techniki

Jednym z podgatunków łączenia łukowego wyrobów metalowych, przedmiotów obrabianych jest spawanie łukowe w osłonie gazu. GOST reguluje proces, podczas którego gaz jest dostarczany do temperatury topnienia. Może to być argon, tlen, azot lub inne odmiany. Istnieją pewne cechy takiego procesu.

Każdy spawacz wie, że jakość spoiny zależy nie tylko od umiejętności spawacza, ale także od warunków panujących w punkcie topnienia. Idealnie, tylko elektroda i materiały wypełniające powinny być tutaj obecne. Jeśli inni tu dotrąelementów, mogą mieć negatywny wpływ na spawanie. Z tego powodu punkt lutowniczy nie będzie wystarczająco mocny.

Technologia ręcznego spawania łukowego w osłonie gazu sięga 1920 roku. Zastosowanie takich substancji pozwala na wykonanie szwów bez żużla. Charakteryzują się wysoką czystością, nie są pokryte mikropęknięciami. Metoda ta jest aktywnie wykorzystywana w przemyśle przy tworzeniu różnych elementów z metalu.

Specjalne proporcje gazów ochronnych pozwalają odciążyć naprężenia w strefie topnienia. Nie ma tu porów, co znacznie poprawia jakość lutowania. Szew staje się mocniejszy.

W warunkach przemysłowych podczas spawania stosuje się pręty zmieszane z argonem i dwutlenkiem węgla. Dzięki tej kombinacji łuk staje się stały, chroniąc strefę topnienia przed przeciągami. Pozwala to na łączenie cienkich arkuszy metalu.

Jeśli wymagana jest głęboka penetracja, miesza się dwutlenek węgla i tlen. Ta kompozycja ma właściwości utleniające, chroni szew przed porowatością. Istnieje wiele technik, które wymagają użycia różnych gazów podczas spawania. Wybór zależy od specyfiki tego procesu.

Technika spawania

Istnieją różne tryby spawania łukowego w osłonie gazu. Stosowane są dwie główne metody. Pierwsza z nich polega na wykorzystaniu topniejących iglic. Przepływa przez nie prąd i pręt topi się z tego powodu, tworząc mocny szew. Ten materiał zapewnia silne wiązanie.

Druga technika obejmujeprowadzenie spawania łukowego w gazie osłonowym za pomocą elektrody nietopliwej. W tym przypadku prąd przepływa również przez pręt, ale materiał jest połączony z powodu stopienia krawędzi metalowych części, półfabrykatów. Materiał elektrody nie staje się częścią spoiny.

Podczas takich manipulacji używane są różne gazy:

• Inert. Takie substancje są bezwonne i bezbarwne. Atomy mają gęstą powłokę elektrod. To powoduje ich bezwładność. Gazy obojętne obejmują argon, hel itp.
• Aktywny. Rozpuszczają się w metalowym blanku, reagując z nim. Te media to dwutlenek węgla, wodór, azot itp.
• Połączone. Niektóre procesy wymagają użycia obu rodzajów gazów. Dlatego spawanie odbywa się w środowisku zarówno gazów aktywnych, jak i obojętnych.

Aby wybrać medium gazowe, należy wziąć pod uwagę skład metalu, opłacalność samej procedury, a także właściwości lutowania. Inne niuanse mogą być brane pod uwagę.

Dzięki zastosowaniu gazów obojętnych poprawia się stabilność łuku, umożliwiając głębokie topienie. Takie substancje są wprowadzane do strefy topienia w kilku strumieniach. Jeśli biegnie równolegle do pręta, jest to przepływ centralny. Istnieją również dysze boczne i koncentryczne. Gaz można również doprowadzać do ruchomej dyszy zainstalowanej nad medium roboczym.

Warto zauważyć, że podczas spawania łukowego, które odbywa się w kąpieli gazowej, parametry cieplne są akceptowalne dla wykonania spoiny o wymaganym modelu, jakości i rozmiarze.

Wybór trybu

Dopasujzgodnie z wymaganiami GOST, spawanie łukowe w osłonie gazu może być prowadzone w różnych trybach. W tym celu w większości przypadków wymagane jest zastosowanie falowników typu półautomatycznego. Za pomocą takiego sprzętu można regulować przepływ energii elektrycznej, jej napięcie.

Półautomatyczne urządzenia inwerterowe służą jako źródło zasilania. Mogą różnić się mocą, a także opcjami. Wydajność zależy od modelu. W przypadku większości rutynowych operacji, które nie wymagają spawania grubych lub rzadko używanych stopów, stosuje się proste maszyny.

Automatyczne spawanie łukowe w osłonie gazu różni się wieloma parametrami:

• Promień przewodu.
• Średnica drutu.
• Moc energii elektrycznej.
• Napięcie.
• Posuw kontaktowy.
• Zużycie gazu.

Istniejące półautomatyczne tryby spawania łukowego w osłonie gazu są również podzielone na lokalne i ogólne. W pierwszym przypadku gaz osłonowy przepływa z dyszy do strefy spawania. Ta opcja jest używana częściej. Spawanie miejscowe może łączyć różne materiały, ale wynik nie zawsze może być zadowalający.

W przypadku korzystania z lokalnego źródła gazu powietrze może dostać się do strefy topienia. Zmniejsza to jakość szwu. Im większy spawany przedmiot, tym gorszy wynik przy użyciu tej techniki.

Jeśli musisz spawać duże części, stosuje się komory, w których atmosfera jest regulowana. Z nichpowietrze jest wypompowywane, powstaje próżnia. Ponadto gaz wymagany przez technologię jest pompowany do komory. Spawanie odbywa się za pomocą pilota.

Przygotowanie do spawania

Aby prawidłowo wykonać procedurę łączenia półwyrobów metalowych, należy zrozumieć istotę spawania łukowego w osłonie gazu. Spawanie wymaga odpowiedniego przygotowania. Ta procedura jest zawsze taka sama, niezależnie od technologii spawania. Po pierwsze, krawędzie otrzymują prawidłową geometrię. Określa to GOST 14771-76.

Zmechanizowane spawanie łukowe w osłonie gazu służy do pełnego spawania stopu, co pozwala na całkowite połączenie krawędzi przedmiotu obrabianego. Nie ma między nimi przerwy. Jeżeli występuje pewne wgniecenie, krawędzie tnące, spawanie można wykonać dla przedmiotu obrabianego, którego grubość nie przekracza 11 mm.

Aby zwiększyć produktywność w procesie automatycznego spawania, wykonywane jest cięcie krawędzi detali bez spadków.

Po spawaniu w dwutlenku węgla konieczne będzie oczyszczenie całej płaszczyzny spoiny z brudu i żużlu. Aby zanieczyszczenie było mniej znaczące, powierzchnie są traktowane specjalnymi związkami. Najczęściej są to aerozole natryskiwane na metal. Nie musisz czekać, aż wyschnie.

Po montażu używane są standardowe części, takie jak kliny, pinezki, zszywki itp. Konstrukcja wymaga dokładnej kontroli przed rozpoczęciem pracy.

Zalety i wady

Ręczne i automatyczne spawanie łukowe w osłonie gazu ma zarówno zalety, jak i wady.niedociągnięcia.

Zalety tej metody obejmują:

• Jakość szwu jest bardzo wysoka. Inne metody spawania tego nie zapewniają.
• Większość gazów osłonowych jest stosunkowo niedroga, więc proces spawania nie staje się znacznie droższy. Nawet tanie gazy zapewniają dobrą ochronę.
• Doświadczony spawacz, który wcześniej stosował inne metody, może z łatwością opanować tę technologię, dzięki czemu nawet duże przedsiębiorstwo z dużą liczbą pracowników może zmienić specyfikę manewrów.
• Proces jest uniwersalny, pozwala na spawanie zarówno cienkich jak i grubych blach.
• Wydajność jest wysoka, co ma pozytywny wpływ na wyniki produkcyjne.
• Ta technika jest stosowana nie tylko do spawania metali żelaznych, ale także metali nieżelaznych i stopów.
• Proces spawania podczas korzystania z kąpieli gazowej jest łatwy do ulepszenia. Można go zmienić z ręcznego na automatyczny.
• Proces spawania można dostosować do wszystkich szczegółów produkcji.

Automatyczne i ręczne spawanie łukowe w osłonie gazu ma pewne wady:

• Jeżeli spawanie odbywa się na otwartej przestrzeni, konieczne jest zapewnienie dobrej szczelności komory. W przeciwnym razie mogą wydostawać się gazy ochronne.
• Jeżeli spawanie odbywa się w pomieszczeniach, należy w tym miejscu wyposażyć wysokiej jakości system wentylacji.
• Niektóre rodzaje gazów są drogie (np. argon). To się wznosikoszt produkcji, zwiększa koszt całego procesu produkcyjnego.

Odmiany gazów

Spawanie łukowe w gazach osłonowych jest wykonywane w różnych środowiskach. Mogą być aktywne lub nieaktywne. Te ostatnie obejmują substancje takie jak Ar, He i inne. Nie rozpuszczają się w żelazie, nie reagują z nim.

Gazy obojętne są używane do spawania aluminium, tytanu i innych popularnych materiałów. Spawanie TIG jest stosowane do stali trudnotopliwej.

Przy takich pracach wykorzystywane są również gazy aktywne. Ale w tym przypadku często stosuje się tanie odmiany, na przykład azot, wodór, tlen. Jedną z najpopularniejszych substancji stosowanych w spawaniu jest dwutlenek węgla. Za tę cenę jest to najlepsza opcja.

Cechy gazów najczęściej używanych podczas procesu spawania są następujące:

• Argon jest niepalny i niewybuchowy. Zapewnia wysokiej jakości ochronę spoiny przed niekorzystnymi wpływami zewnętrznymi.
• Hel jest dostarczany w butlach o podwyższonej odporności na ciśnienie, które tutaj dochodzi do 150 atm. Gaz jest skraplany w bardzo niskiej temperaturze, sięgającej -269ºС.
• Dwutlenek węgla to nietoksyczny gaz, bezwonny i bezbarwny. Ta substancja jest ekstrahowana z gazów spalinowych. Używa się do tego specjalnego sprzętu.
• Tlen to substancja, która wspomaga spalanie. Jest odbierany wwspomaganie chłodzenia z atmosfery.
• Wodór staje się wybuchowy w kontakcie z powietrzem. Podczas obchodzenia się z taką substancją ważne jest przestrzeganie wszystkich wymogów bezpieczeństwa. Gaz jest bezbarwny i bezwonny oraz wspomaga procesy zapłonu.

Cechy spawania w dwutlenku węgla, azocie

Spawanie łukowe w gazie osłonowym za pomocą elektrody topliwej odbywa się przy użyciu dwutlenku węgla. Jest to najtańsza technika, która jest dziś bardzo potrzebna. Pod wpływem silnego ogrzewania w strefie topienia CO₂ zamienia się w CO i O. Aby chronić powierzchnię przed reakcją utleniania, w drucie znajdują się krzem i mangan.

To również prowadzi do pewnych niedogodności. Krzem i mangan reagują ze sobą tworząc żużel. Pojawia się na powierzchni szwu, wymagając usunięcia. Jest to łatwe do zrobienia. Ta okoliczność nie ma wpływu na jakość spoiny.

Przed rozpoczęciem pracy woda jest usuwana z cylindra, do którego jest odwracana. Należy to robić w regularnych odstępach czasu. Jeśli ta manipulacja nie zostanie wykonana, szew stanie się porowaty. Jego właściwości wytrzymałościowe będą niskie.

Spawanie łukowe w osłonie gazu może być wykonane z użyciem azotu. Ta technologia jest używana do lutowania półwyrobów miedzianych lub części ze stali nierdzewnej. W przypadku tych stopów azot nie wchodzi w reakcję chemiczną. Podczas spawania stosuje się elektrody grafitowe lub węglowe. Jeśli do tych celów używane są styki wolframowe, powoduje to ich nadmierne wydatki.

Ważne jest, aby prawidłowo skonfigurować sprzęt. To zależy odzłożoność spawania, rodzaj materiału i inne warunki. Najczęściej używany sprzęt o napięciu 150-500 A. Tworzy łuk 22-30 V, a natężenie przepływu gazu to 10 l/min.

Proces spawania

Spawanie łukowe w osłonie gazu jest skuteczną techniką. Ale aby to osiągnąć, mistrz musi spełnić wszystkie wymagania stawiane przez standardy tego procesu. Ta technika różni się nieco od innych technik, które mistrz musi wziąć pod uwagę.

Najpierw metal jest przygotowywany do procesu spawania. Podczas korzystania z tej technologii ta procedura ma mniejszy wpływ na wynik, ale należy ją przeprowadzić. Następnie sprzęt jest regulowany zgodnie z parametrami zgrzewania. Uwzględnia się grubość i rodzaj materiału.

Gdy sprzęt jest gotowy, łuk jest zapalany. W tym samym czasie płomień palnika zostaje podpalony. Niektóre rodzaje spawania wymagają wstępnego podgrzewania obrabianego przedmiotu. Aby to zrobić, najpierw włącz palnik, za pomocą którego metal jest wstępnie obrobiony.

Kiedy jeziorko spawalnicze zaczyna tworzyć się wokół łuku, zacznij podawać drut. W tym celu sprzęt jest wyposażony w specjalny podajnik. Dostarcza drut do strefy topienia z określoną prędkością. Jeśli potrzebujesz zrobić długi szew, jest to wygodne, ponieważ łuk nie musi być łamany. W tym celu stosuje się nietopliwą elektrodę, która utrzymuje łuk przez długi czas.

Jeśli spawanie odbywa się prądem stałym, należy odwrócić jego biegunowość. Zmniejsza to prawdopodobieństworozpryskuje się, ale zużycie metalu wzrasta. Współczynnik osadzania przy użyciu tej techniki jest znacznie zmniejszony. Przy bezpośredniej polaryzacji zwiększa się 1,5 raza.

Zaleca się prowadzenie wanny od lewej do prawej (jeśli mistrz jest praworęczny). To pokaże proces tworzenia szwu. Ponadto wszystkie działania muszą być wykonane w twoim kierunku. Szew jest tworzony po prostu, mistrz musi tylko płynnie prowadzić maszynę ze stałą prędkością.

Łuk odrywa się od przedmiotu obrabianego w kierunku przeciwnym do ruchu spawania. W niektórych przypadkach po takiej manipulacji może być wymagane dodatkowe ogrzewanie.

Sprzęt

Spawanie łukowe w gazie osłonowym jest wykonywane przy użyciu specjalnego sprzętu. Przyjmuje standardowe zasilacze, a także posiada funkcję regulacji napięcia.

Zgrzewarki są wyposażone w urządzenie do transferu drutu. Istnieją również agregaty doprowadzające gazy do strefy topienia za pomocą węży z butli. Proces spawania odbywa się przy stałej wysokiej częstotliwości prądu. Stabilność łuku zależy od prawidłowej regulacji. Prędkość podawania drutu jest również regulowana. Najpopularniejsze jednostki do takiego spawania to:

• "Impuls 3A". Służy do spawania aluminium, jednak wadą jest niska funkcjonalność urządzenia. Może być również używany do spawania metali żelaznych, a także wykonywania szwów sufitowych.
• "PDG-502". Używany do lutowaniadwutlenek węgla. Urządzenie jest niezawodne i wydajne. Zasilany zarówno napięciem 220 V, jak i 380 V. Elektryczność można regulować od 100 A do 500 A.
• URS 62A. Stosuje się go przy spawaniu w warunkach polowych. Stosowany głównie do spawania aluminium, ale może również przetwarzać tytan.

Środki ochrony

Spawanie gazowe jest bardzo niebezpieczne, zwłaszcza w przypadku użycia materiałów wybuchowych. Dlatego spawacz musi podczas pracy używać środków ochrony indywidualnej. Powinny zakrywać skórę, oczy i nie pozwalać mistrzowi na wdychanie szkodliwych oparów.

Nawet jeśli krótkotrwałe spawanie odbywa się we własnym garażu, mistrz musi używać specjalnej maski, respiratora i żaroodpornych legginsów. W takim przypadku praca zostanie wykonana w trybie awaryjnym, co również znacznie wpływa na jakość wyniku.