Elektrolučno zavarivanje zaštićeno plinom: opis tehnologije, načini, metode

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Plinsko lučno zavarivanje je metoda koja uvelike poboljšava kvalitetu rezultata rada. Ova tehnologija ima niz značajki. Prije nego što ga primijeni, majstor se mora upoznati s osnovama elektrolučnog zavarivanja, koje se izvodi u okruženju zaštitnog plina. Značajke ove tehnologije bit će raspravljene kasnije.

Obilježja tehnike

Jedna od podvrsta lučnog spajanja metalnih proizvoda, izradaka je elektrolučno zavarivanje zaštićeno plinom. GOST regulira proces tijekom kojeg se plin dovodi do tališta. To može biti argon, kisik, dušik ili druge vrste. Postoje određene značajke takvog procesa.

Svaki zavarivač zna da kvaliteta zavara ne ovisi samo o vještini zavarivača, već io uvjetima na talištu. U idealnom slučaju, ovdje bi trebali biti prisutni samo materijali elektrode i punila. Ako drugi dođu ovamoelemenata, mogu negativno utjecati na zavarivanje. Točka lemljenja neće biti dovoljno jaka zbog toga.

Tehnologija ručnog zavarivanja zaštićenim plinom datira iz 1920. godine. Korištenje takvih tvari omogućuje vam izradu šavova bez troske. Karakteriziraju ih visoka čistoća, nisu prekriveni mikropukotinama. Ova metoda se aktivno koristi u industriji pri izradi raznih elemenata od metala.

Posebne proporcije zaštitnih plinova omogućuju vam da ublažite stres u zoni taljenja. Ovdje nema pora, što značajno poboljšava kvalitetu lemljenja. Šav postaje jači.

U industrijskim uvjetima tijekom zavarivanja koriste se šipke pomiješane s argonom i ugljičnim dioksidom. Zahvaljujući ovoj kombinaciji, luk postaje konstantan, štiteći zonu taljenja od propuha. To vam omogućuje spajanje tankih metalnih limova.

Ako je potrebno duboko prodiranje, miješaju se ugljični dioksid i kisik. Ovaj sastav ima oksidirajuća svojstva, štiti šav od poroznosti. Postoje mnoge tehnike koje uključuju korištenje različitih plinova tijekom zavarivanja. Izbor ovisi o specifičnostima ovog procesa.

Tehnika zavarivanja

Postoje različiti načini elektrolučnog zavarivanja zaštićenog plinom. Koriste se dvije glavne metode. Prvi od njih uključuje korištenje topivih tornjeva. Kroz njih prolazi struja, a šipka se zbog toga topi, tvoreći jak šav. Ovaj materijal pruža snažnu vezu.

Druga tehnika uključujeprovođenje elektrolučnog zavarivanja u zaštitnom plinu s nepotrošnom elektrodom. U ovom slučaju struja također prolazi kroz šipku, ali je materijal spojen zbog taljenja rubova metalnih dijelova, praznina. Materijal elektrode ne postaje dio zavara.

Tijekom takvih manipulacija koriste se različiti plinovi:

• Inertan. Takve tvari su bez mirisa i boje. Atomi imaju gustu ljusku od elektroda. To uzrokuje njihovu inerciju. Inertni plinovi uključuju argon, helij, itd.
• Aktivan. Oni se otapaju u metalnoj pločici, reagirajući s njom. Ti mediji uključuju ugljični dioksid, vodik, dušik, itd.
• Kombinirano. Određeni procesi zahtijevaju korištenje obje vrste plinova. Stoga se zavarivanje odvija u okruženju aktivnih i inertnih plinova.

Za odabir plinovitog medija uzmite u obzir sastav metala, isplativost samog postupka, kao i svojstva lemljenja. Druge nijanse se mogu uzeti u obzir.

Upotrebom inertnih plinova poboljšava se stabilnost luka, što omogućuje duboko taljenje. Takve tvari se unose u zonu taline u nekoliko tokova. Ako ide paralelno sa štapom, to je središnji tok. Postoje i bočni i koncentrični mlazovi. Također, plin se može dovoditi u pokretnu mlaznicu postavljenu iznad radnog medija.

Vrijedi napomenuti da su kod elektrolučnog zavarivanja, koje se odvija u plinskoj kupelji, toplinski parametri prihvatljivi za proizvodnju vara traženog modela, kvalitete i veličine.

Odabir načina

Za podudaranjezahtjevima GOST-a, zavarivanje plinom zaštićeno lučnim lukom može se izvesti u različitim načinima. Za to je u većini slučajeva potrebna uporaba poluautomatskih pretvarača. Uz pomoć takve opreme postaje moguće regulirati protok električne energije, njezin napon.

Inverterski poluautomatski uređaji služe kao izvor energije. Mogu se razlikovati po snazi, kao i opcijama. Performanse se razlikuju ovisno o modelu. Za većinu rutinskih operacija koje ne zahtijevaju zavarivanje debelih ili rijetko korištenih legura, koriste se jednostavni strojevi.

Automatsko elektrolučno zavarivanje zaštićeno plinom razlikuje se po puno parametara:

• Polumjer žice.
• Promjer žice.
• Snaga električne energije.
• Napon.
• Brzina prijenosa kontakta.
• Potrošnja plina.

Postojeći poluautomatski načini elektrolučnog zavarivanja zaštićenog plinom također se dijele na lokalne i opće. U prvom slučaju, zaštitni plin teče iz mlaznice u zonu zavarivanja. Ova se opcija češće koristi. Lokalno zavarivanje može spojiti različite materijale, ali rezultat možda neće uvijek biti zadovoljavajući.

Kada se koristi lokalna opskrba plinom, zrak može ući u zonu taljenja. To smanjuje kvalitetu šava. Što je obradak veći, to će biti lošiji rezultat pri korištenju ove tehnike.

Ako trebate zavariti velike dijelove, koriste se komore u kojima je regulirana atmosfera. Od njihispumpava se zrak, stvara se vakuum. Nadalje, plin koji je potreban tehnologiji pumpa se u komoru. Zavarivanje se izvodi pomoću daljinskog upravljača.

Priprema za zavarivanje

Kako biste pravilno izvršili postupak spajanja metalnih zaliha, morate razumjeti bit elektrolučnog zavarivanja zaštićenog plinom. Zavarivanje zahtijeva pravilnu pripremu. Ovaj postupak je uvijek isti, bez obzira na tehnologiju zavarivanja. Prvo, rubovi dobivaju ispravnu geometriju. To je određeno GOST 14771-76.

Mehanizirano elektrolučno zavarivanje zaštićeno plinom koristi se za potpuno zavarivanje legure, što vam omogućuje potpuno spajanje rubova obratka. Između njih nema jaza. Ako postoji određeno udubljenje, rezni rubovi, zavarivanje se može izvesti za obrat čija debljina ne prelazi 11 mm.

Da bi se povećala produktivnost u procesu automatskog zavarivanja, vrši se rezanje rubova obratka bez nagiba.

Nakon zavarivanja u ugljičnom dioksidu, bit će potrebno očistiti cijelu ravninu šava od prljavštine i troske. Kako bi onečišćenje bilo manje značajno, površine se tretiraju posebnim spojevima. Najčešće su to aerosoli koji se raspršuju na metal. Ne morate čekati da se osuši.

Standardni dijelovi kao što su klinovi, kvačice, spajalice itd. koriste se tijekom naknadnog sastavljanja. Dizajn zahtijeva pažljivu inspekciju prije početka rada.

Prednosti i nedostaci

Ručno i automatsko zavarivanje zaštićenim plinom ima i prednosti i nedostatke.nedostaci.

Prednosti ove metode uključuju:

• Kvaliteta šava je vrlo visoka. Druge metode zavarivanja to ne mogu osigurati.
• Većina zaštitnih plinova relativno je jeftina, tako da proces zavarivanja ne postaje puno skuplji. Čak i jeftini plinovi pružaju dobru zaštitu.
• Iskusni zavarivač koji je prethodno koristio druge metode može lako savladati ovu tehnologiju, pa čak i veliko poduzeće s velikim brojem zaposlenika može promijeniti specifičnosti manevara.
• Proces je univerzalan, omogućuje vam zavarivanje i tankih i debelih limova metala.
• Produktivnost je visoka, što ima pozitivan učinak na proizvodne rezultate.
• Tehnika se koristi ne samo za zavarivanje željeznih, već i obojenih metala i legura.
• Proces zavarivanja kada se koristi plinska zaštitna kupka lako je nadograditi. Može se promijeniti iz ručnog u automatsko.
• Proces zavarivanja može se prilagoditi svim detaljima proizvodnje.

Automatsko i ručno elektrolučno zavarivanje zaštićeno plinom ima određene nedostatke:

• Ako se zavarivanje izvodi na otvorenom prostoru, potrebno je osigurati dobru nepropusnost komore. Inače, zaštitni plinovi mogu iscuriti.
• Ako se zavarivanje izvodi u zatvorenom prostoru, ovdje mora biti opremljen visokokvalitetni ventilacijski sustav.
• Neke vrste plinova su skupe (poput argona). Podižetrošak proizvodnje, povećava cijenu cjelokupnog proizvodnog procesa.

Raste plinova

Lučno zavarivanje u zaštitnim plinovima izvodi se u različitim okruženjima. Mogu biti aktivni ili neaktivni. Potonji uključuju tvari kao što su Ar, He i druge. Ne otapaju se u željezu, ne reagiraju s njim.

Inertni plinovi se koriste za zavarivanje aluminija, titana i drugih popularnih materijala. TIG zavarivanje se koristi za čelik koji se teško topiti.

U takvom radu također se koriste aktivni plinovi. Ali u ovom slučaju često se koriste jeftine sorte, na primjer, dušik, vodik, kisik. Jedna od najpopularnijih tvari koje se koriste u zavarivanju je ugljični dioksid. Za cijenu, ovo je najbolja opcija.

Karakteristike plinova koji se najčešće koriste tijekom procesa zavarivanja su sljedeće:

• Argon nije zapaljiv i nije eksplozivan. Pruža visokokvalitetnu zaštitu zavara od štetnih vanjskih utjecaja.
• Helij se isporučuje u cilindrima s povećanom otpornošću na pritisak, koji ovdje doseže 150 atm. Plin se ukapljuje na vrlo niskoj temperaturi, dostižući -269ºS.
• Ugljični dioksid je neotrovan plin bez mirisa i boje. Ova tvar se ekstrahira iz dimnih plinova. Za to se koristi posebna oprema.
• Kisik je tvar koja potiče izgaranje. Prima se napomoć pri hlađenju iz atmosfere.
• Vodik postaje eksplozivan u dodiru sa zrakom. Pri rukovanju takvom tvari važno je poštivati sve sigurnosne zahtjeve. Plin je bez boje i mirisa te pomaže procese paljenja.

Značajke zavarivanja u ugljičnom dioksidu, dušiku

Elektrolučno zavarivanje u zaštitnom plinu s potrošnom elektrodom provodi se korištenjem ugljičnog dioksida. Ovo je najjeftinija tehnika, koja je danas vrlo tražena. Pod utjecajem jakog zagrijavanja u zoni taljenja, CO₂ prelazi u CO i O. Za zaštitu površine od oksidativne reakcije, u žici su prisutni silicij i mangan.

Ovo također dovodi do nekih neugodnosti. Silicij i mangan međusobno reagiraju, stvarajući trosku. Pojavljuje se na površini šava, zahtijeva uklanjanje. Ovo je lako učiniti. Ova okolnost nema utjecaja na kvalitetu zavara.

Prije početka rada, voda se uklanja iz cilindra, zbog čega se okreće. To se mora raditi u redovitim intervalima. Ako se ova manipulacija ne izvrši, šav će postati porozan. Njegova svojstva čvrstoće bit će niska.

Plinsko lučno zavarivanje može se izvesti plinom dušikom. Ova tehnologija se koristi za lemljenje bakrenih dijelova ili dijelova od nehrđajućeg čelika. Kod ovih legura dušik ne ulazi u kemijsku reakciju. Tijekom zavarivanja koriste se grafitne ili ugljične elektrode. Ako se volframovi kontakti koriste u ove svrhe, to uzrokuje njihovo prekomjerno trošenje.

Važno je ispravno postaviti opremu. Ovisi osloženost zavarivanja, vrsta materijala i drugi uvjeti. Najčešće korištena oprema s naponom od 150-500 A. Stvara luk od 22-30 V, a brzina protoka plina je 10 l/min.

Proces zavarivanja

Plinsko lučno zavarivanje je učinkovita tehnika. Ali kako bi se to postiglo, majstor mora ispuniti sve zahtjeve koje postavljaju standardi za ovaj proces. Ova tehnika se donekle razlikuje od ostalih tehnika, što majstor mora uzeti u obzir.

Prvo, metal se priprema za proces zavarivanja. Kada se koristi ova tehnologija, ovaj postupak ima manji utjecaj na rezultat, ali se mora provesti. Zatim se oprema prilagođava u skladu s parametrima zavarivanja. Debljina i vrsta materijala se uzimaju u obzir.

Kada je oprema spremna, luk se pali. Istovremeno se zapali plamen plamenika. Neke vrste zavarivanja uključuju predgrijavanje obratka. Da biste to učinili, prvo uključite plamenik s kojim je metal prethodno obrađen.

Kada se zavareni bazen počne stvarati oko luka, počnite navlačiti žicu. Za to je oprema opremljena posebnim ulagačem. Isporučuje žicu u zonu taljenja određenom brzinom. Ako trebate napraviti dugi šav, to je prikladno, jer luk ne mora biti prekinut. Za to se koristi netopljiva elektroda, koja dugo održava luk.

Ako se zavarivanje vrši korištenjem istosmjerne struje, njegov polaritet mora biti obrnut. To smanjuje vjerojatnostprskanje, ali se potrošnja metala povećava. Koeficijent taloženja pri korištenju ove tehnike značajno je smanjen. S izravnim polaritetom, povećava se 1,5 puta.

Kupku je preporučljivo voditi s lijeva na desno (ako je majstor dešnjak). To će pokazati proces formiranja šavova. Također, sve radnje moraju biti izvedene prema vama. Šav se stvara jednostavno, majstor samo treba glatko voziti stroj stalnom brzinom.

Luk se odvaja od obratka u suprotnom smjeru od kretanja zavarivanja. U nekim slučajevima, nakon takve manipulacije, može biti potrebno dodatno grijanje.

Oprema

Lučno zavarivanje u zaštitnom plinu izvodi se pomoću posebne opreme. Prihvaća standardna napajanja i također ima funkciju podešavanja napona.

Jedinice za zavarivanje opremljene su uređajem za prijenos žice. Postoje i jedinice za dovod plinova u zonu taljenja pomoću crijeva iz cilindara. Postupak zavarivanja provodi se pri konstantnoj visokoj frekvenciji struje. Stabilnost luka ovisi o pravilnom podešavanju. Brzina dodavanja žice također je podesiva. Najpopularnije jedinice za takvo zavarivanje su:

• "Impuls 3A". Koristi se za zavarivanje aluminija, ali nedostatak je niska funkcionalnost uređaja. Može se koristiti i za zavarivanje crnih metala, kao i za izradu stropnih šavova.
• "PDG-502". Koristi se za lemljenjeugljični dioksid. Uređaj je pouzdan i učinkovit. Napaja se od 220 V i 380 V. Struja se može regulirati od 100 A do 500 A.
• URS 62A. Primjenjuje se kod zavarivanja u terenskim uvjetima. Prvenstveno se koristi za zavarivanje aluminija, ali može također obraditi titan.

Sredstva zaštite

Zavarivanje korištenjem plina vrlo je opasno, posebno kada se koristi eksploziv. Stoga zavarivač pri radu mora koristiti osobnu zaštitnu opremu. Trebaju pokriti kožu, oči i ne dopustiti gospodaru da udiše štetne pare.

Čak i ako se kratkotrajno zavarivanje obavlja u vlastitoj garaži, majstor mora koristiti posebnu masku, respirator i tajice otporne na toplinu. U tom slučaju, rad će se obavljati u sigurnom načinu rada, što također uvelike utječe na kvalitetu rezultata.