Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Pokud je to nutné, vytváření trvalého spojení částí z nerezové oceli, titanu, oceli, mědi, hliníku a jiných neželezných kovů a slitin na nich založených se často uchyluje k argonovému svařování, což je poměrně obtížný specifický proces. Svařování argonem kombinuje známky svařování plynem a elektrickým obloukem. U posledně uvedeného je technologický proces sjednocen skutečností, že musí být použit elektrický oblouk, ale při svařování plynem je běžné používat plyn a řadu technologických metod pro vytvoření trvalého spojení.
Principy svařování argonem
Tavení okrajů spojovaných prvků a výplňového materiálu, pomocí kterého je vytvořen svar, je zajištěno vysokou teplotou vznikající při spalování elektrického oblouku. Argon provádí ochranné funkce.
Svařování většiny neželezných kovů a slitin na nich založených, jakož i legovaných ocelí, má vlastnosti, které spočívají v aktivní oxidaci těchto kovů v roztaveném stavu při interakci s kyslíkem a dalšími prvky v okolním vzduchu. Tato okolnost negativně ovlivňuje kvalitu vytvořeného svaru, který se nakonec stává křehkým, s póry ve struktuře - vzduchové bubliny, které významně oslabují spojení. Ještě horší je, že hliník roztavený při svařování je ovlivněn okolním vzduchem. Pod vlivem kyslíku z okolního prostoru začíná spalování kovu.
Nejlepší způsob, jak chránit zónu vytvořeného spoje při svařování neželezných kovů a legovaných ocelí, je použití argonu. Vlastnosti tohoto plynu vysvětlují vysokou účinnost tohoto plynu:
- Argon je o 38% těžší než vzduch.
- Plyn snadno odvádí vzduch ze svařovací zóny a vytváří tak spolehlivou ochranu.
- Inertní plyn prakticky nereaguje s roztaveným kovem a jinými plyny ve spalovací zóně svařovacího oblouku.
- Při svařování argonem v obrácené polaritě je třeba vzít v úvahu, že elektrony se snadno oddělují od atomů plynu, jejichž tok mění plynné médium na vodivou plazmu.
Argonové svařování se provádí jak při tavení, tak při použití nespotřebitelných elektrod. Průměr tyčí wolframu se volí podle adresářů, v souladu s charakteristikami spojovaných dílů.
Typy:
- Manuál. Provádí se neroztavením wolframové elektrody (AHR).
- Automaticky v argonu s nespotřebitelnými elektrodami (AMA).
- Automaticky v prostředí argonu s tavicími elektrodami (AADP).
Podle mezinárodní klasifikace je zařízení pro svařování argonovým obloukem nebo svařování pomocí wolframové elektrody v inertních plynech označeno jako TIG (wolframový inertní plyn).
Hlavní rysy
Pracovní těleso svařovacího stroje je hořák. Do jeho centrální části je vložena wolframová elektroda s přesahem 2–5 mm. Uvnitř hořáku je elektroda upevněna speciálním držákem, do kterého lze vložit wolframovou tyč. Pro dodávku ochranného plynu je hořák vybaven keramickou tryskou. Šev je vytvořen pomocí plnivového drátu, jehož složení musí odpovídat složení svařovaného kovu.
Hlavní fáze svařování pomocí wolframové elektrody:
Povrchy dílů, které mají být spojeny, jsou důkladně očištěny od nečistot, zbytků mastnoty a oleje a oxidového filmu. Čištění je nezbytné a může být prováděno mechanicky nebo pomocí chemikálií.- „Spojovací hmota“ je připojena k připojovaným dílům, což je provedeno přímo (v případě velkých rozměrů) a kovovým povrchem pracovního stolu. Plnicí drát je napájen odděleně a není součástí svařovacího elektrického obvodu.
- Přístroj vykazoval proudovou sílu. Tento parametr se volí v závislosti na vlastnostech spojovaných dílů.
- Po zapnutí proudu je hořák s elektrodou přiveden na části, které jsou svařovány co nejtěsněji a bez kontaktu s povrchy. Optimální vzdálenost hořáku od spojených obrobků (musí být dodržena při svařování) je 2 mm. Přidržování elektrody v této vzdálenosti vám umožní roztavit části, které mají být spojeny, a získat čistý šev.
- Napájení ochranného plynu se zapíná předem - po dobu 15–20 sekund. před zahájením svařování. Vypne přívod argonu po 5−10 sek. po ukončení svařování.
- Hořák a plnicí drát se pomalu provádějí pouze podél svařovaného svaru bez příčných vibrací. Plnicí drát, umístěný před hořákem, se plynule zavádí do akční zóny oblouku. V důsledku náhlých pohybů je roztavený kov silně stříkající.
- Během procesu svařování se elektrický oblouk zapálí a elektroda by se neměla dotýkat povrchů, které mají být spojeny. Toto pravidlo musí být dodrženo, protože ionizační potenciál argonu je extrémně vysoký, což zabraňuje tomu, aby se jiskra dotkla elektrody, která má být účinně použita pro její snížení. Když se tavící elektroda dotkne částí, které mají být spojeny, objeví se kovové výpary, jejichž ionizační potenciál je mnohem nižší než argon, což zjednodušuje proces zapálení oblouku. Pokud se wolframová elektroda dotkne povrchu spojovaných částí, oblouk se zašpiní a svařování je obtížné.
K zapálení oblouku se používá oscilátor, který převádí proud s běžnými parametry ze sítě na vysokofrekvenční pulsy s napětím 2000–6000 V a frekvencí 150–500 Hz. Takové impulsy umožňují zapálení elektrického oblouku bez kontaktu mezi spojovanými díly a elektrodou.
Zařízení a vybavení
Pro svařování argonem je zapotřebí speciální vybavení:
Měnič nebo běžný svařovací transformátor, jehož výkon by měl být dostatečný pro svařování (zejména může být použit transformátor s volnoběžným výkonem 60–70 V).- Výkonový stykač, kterým je hořák napájen.
- Oscilátor
- Za dobu vyfukování argonu zónou svařování je zodpovědný speciální regulátor (plyn musí být dodáván několik sekund před procesem a jeho přívod se zastaví několik sekund po ukončení svařování).
- Hořák s keramickou tryskou a svorkou pro upevnění wolframové elektrody.
- Plynový válec a regulátor tlaku, který reguluje úroveň tlaku argonu, který je přiváděn do svařovací zóny.
- Plnicí tyče a wolframové elektrody.
- Usměrňovač, který produkuje konstantní elektrický proud 24 V aplikovaný na spínací zařízení.
- Přídavný transformátor, který je zodpovědný za napájecí napětí spínacích zařízení.
Relé je zodpovědné za zapnutí / vypnutí oscilátoru, stykače, elektrogasového ventilu, který vyžaduje napětí 24 nebo 220 V.- Indukční kapacitní filtr, který chrání zařízení před negativními vlivy vysokonapěťových impulsů.
- Ampérmetr pro měření proudu.
- Baterie automobilu (může být vadná) s kapacitou 55–75 Ah, která je nutná ke snížení konstantní složky svařovacího proudu, ke které nevyhnutelně dochází při svařování střídavým proudem (baterie je připojena k svařovacímu obvodu v sérii).
- Svařovací brýle.
Ve značce hotového svařovacího stroje musí být zkrácen TIG. Lze jej použít po dodatečné konfiguraci s hořákem, plynovou lahví, prvky, které řídí přívod ochranného plynu.
Výběr režimu
Důležitými parametry jsou polarita a směr proudu. Jejich volba je ovlivněna vlastnostmi svařovaných materiálů. Střídavý proud nebo zpětná polarita se volí, když je nutné svařovat části z hliníku, hořčíku, berylia, jiných neželezných kovů. Volba je vysvětlena skutečností, že použití takového proudu, oxidový film, který je vždy přítomen na povrchu těchto materiálů, je účinně zničen.
Charakteristické je svařování hliníku, jehož oxidový film má na povrchu vysokou teplotu tání. Při svařování hliníkových částí proudem s obrácenou polaritou je oxidový film účinně zničen v důsledku aktivního bombardování iontů argonu povrchem částí, které mají být spojeny . Vodivá plazma, která je přeměněna na argon, zjednodušuje svařování a zlepšuje jeho kvalitu. Při provádění procesu používajícího střídavého proudu k dosažení účinku jsou součástí, které mají být připojeny, katoda.
Pro svařování stíněného plynu se často používá oscilátor. V případě použití střídavého proudu toto zařízení usnadňuje zapálení svařovacího oblouku a když se rozsvítí, hraje roli stabilizátoru. Když se změní polarita střídavého proudu, může být oblouk deionizován (zeslaben). Aby se tomu zabránilo, generuje oscilátor při změně polarity elektrického proudu elektrické impulsy a aplikuje je na svařovací oblouk.
Volba proudu je ovlivněna:
- Vlastnosti zpracovávaného materiálu.
- Geometrické rozměry polotovarů.
- Velikost použitých elektrod.
Pro volbu parametru doporučujeme použít speciální literaturu.
Důležitým parametrem je průtok argonu, který je zvolen v závislosti na rychlosti přivádění materiálu výplně a rychlosti proudění demolujícího vzduchu. Minimální hodnota parametru bude v případě, že se svařování provádí v místnosti, kde nejsou žádné průchody. Pokud se práce provádí na volném prostranství a při silném nárazovém bočním větru, je nutné zvýšit průtok plynu a dodávat ho do svařovací zóny, použít zmatené trysky, ze kterých plyn vstupuje jemnými okami.
Kromě argonu se do ochranné směsi často přidává kyslík (3–5%). V tomto případě reaguje kyslík se škodlivými nečistotami (vlhkostí, nečistotami atd.) Na povrchu spojovaných dílů. V důsledku toho jsou nečistoty spalovány nebo přeměňovány na strusku, která se vznáší na povrch švu.
Kyslík se nepoužívá pro svařování mědi, protože se vyrábí oxid měďnatý. Tato sloučenina, která reaguje s vodíkem z okolního vzduchu, vytváří vodní páru, která má tendenci unikat ze svarového kovu. Díky tomu se ve svaru vytváří mnoho pórů, což negativně ovlivňuje jeho kvalitu.
Výhody a nevýhody metody
Výhody:
Možnost získání spolehlivého spojení díky efektivní ochraně pracovního prostoru.- Nezanedbatelné zahřívání svařovaných dílů, což umožňuje použití technologie pro svařování celých předvalků (v tomto případě se nedeformují).
- Lze použít pro materiály, které nelze svařovat jinými způsoby.
- Vážné zvýšení rychlosti práce díky vysokoteplotnímu elektrickému oblouku.
Nevýhody:
- Komplexní vybavení.
- Potřeba speciálních znalostí a zkušeností.
Metoda zajistí kvalitu a spolehlivost svarových spojů, rovnoměrnost průniku spojovaných dílů. S touto technologií lze svařovat díly z neželezných kovů malé tloušťky bez plnicího drátu.