Elektrolučno zavarivanje zaštićeno plinom: opis tehnologije, načini, metode

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Plinsko lučno zavarivanje je metoda koja značajno poboljšava kvalitet rezultata rada. Ova tehnologija ima niz karakteristika. Prije nanošenja, majstor se mora upoznati s osnovama elektrolučnog zavarivanja, koje se izvodi u okruženju zaštitnog plina. Karakteristike ove tehnologije će biti razmotrene kasnije.

Karakteristike tehnike

Jedna od podvrsta lučnog spajanja metalnih proizvoda, radnih komada je elektrolučno zavarivanje zaštićeno plinom. GOST reguliše proces tokom kojeg se gas dovodi do tačke topljenja. To može biti argon, kisik, dušik ili druge vrste. Postoje određene karakteristike takvog procesa.

Svaki zavarivač zna da kvalitet zavara ne zavisi samo od veštine zavarivača, već i od uslova na tački topljenja. U idealnom slučaju, samo elektrode i materijali za punjenje trebali bi biti prisutni ovdje. Ako drugi stignuelemenata, mogu negativno uticati na zavarivanje. Tačka lemljenja neće biti dovoljno jaka zbog ovoga.

Tehnologija ručnog zavarivanja zaštićenim gasom datira iz 1920. godine. Upotreba takvih supstanci omogućava vam da napravite šavove bez šljake. Odlikuju se visokom čistoćom, nisu prekrivene mikropukotinama. Ova metoda se aktivno koristi u industriji prilikom izrade raznih elemenata od metala.

Posebne proporcije zaštitnih gasova omogućavaju vam da ublažite stres u zoni topljenja. Ovdje nema pora, što značajno poboljšava kvalitetu lemljenja. Šav postaje jači.

U industrijskim uslovima tokom zavarivanja koriste se šipke pomešane sa argonom i ugljen-dioksidom. Zahvaljujući ovoj kombinaciji, luk postaje konstantan, štiteći zonu topljenja od propuha. Ovo vam omogućava da povežete tanke limove metala.

Ako je potrebna duboka penetracija, ugljični dioksid i kisik se miješaju. Ovaj sastav ima oksidirajuća svojstva, štiti šav od poroznosti. Postoji mnogo tehnika koje uključuju upotrebu različitih plinova tokom zavarivanja. Izbor zavisi od specifičnosti 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 štap se zbog toga topi, formirajući jak šav. Ovaj materijal pruža snažnu vezu.

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

Prilikom ovakvih manipulacija koriste se različiti gasovi:

• Inert. Takve tvari su bez mirisa i boje. Atomi imaju gustu ljusku od elektroda. To uzrokuje njihovu inerciju. Inertni gasovi uključuju argon, helijum, itd.
• Aktivan. Oni se rastvaraju u metalnom blanku, reagujući sa njim. Ovi mediji uključuju ugljični dioksid, vodonik, 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 gasova, stabilnost luka je poboljšana, omogućavajući duboko topljenje. Takve tvari se unose u zonu taljenja u nekoliko tokova. Ako ide paralelno sa štapom, to je centralni tok. Postoje i bočni i koncentrični mlaznici. Takođe, gas 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, kvaliteta i veličine.

Odabir načina rada

Za podudaranjePrema zahtjevima GOST-a, elektrolučno zavarivanje zaštićeno plinom može se izvoditi na različite načine. Za to je u većini slučajeva potrebna upotreba invertera poluautomatskog tipa. Uz pomoć takve opreme postaje moguće regulisati protok električne energije, njen napon.

Inverterski poluautomatski uređaji služe kao izvor napajanja. Mogu se razlikovati po snazi, kao i po opcijama. Performanse se razlikuju u zavisnosti od modela. Za većinu rutinskih operacija koje ne zahtijevaju zavarivanje debelih ili rijetko korištenih legura, koriste se jednostavne mašine.

Automatsko elektrolučno zavarivanje zaštićeno plinom razlikuje se po mnogo parametara:

• Poluprečnik žice.
• Prečnik žice.
• Snaga električne energije.
• Napon.
• Brzina prijenosa kontakta.
• Potrošnja plina.

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

Kada se koristi lokalno dovod plina, zrak može ući u zonu topljenja. To smanjuje kvalitetu šava. Što je veći radni komad koji treba zavariti, to će rezultat biti lošiji kada se koristi ova tehnika.

Ako trebate zavariti velike dijelove, koriste se komore u kojima je regulirana atmosfera. Od njihvazduh se ispumpava, stvara se vakuum. Nadalje, plin koji je potreban tehnologiji upumpava se u komoru. Zavarivanje se vrši pomoću daljinskog upravljača.

Priprema za zavarivanje

Da biste pravilno izvršili proceduru spajanja metalnih zaliha, morate razumjeti suštinu elektrolučnog zavarivanja zaštićenog plinom. Zavarivanje zahtijeva odgovarajuću pripremu. Ovaj postupak je uvijek isti, bez obzira na tehnologiju zavarivanja. Prvo, ivicama se daje ispravna geometrija. Ovo je određeno GOST 14771-76.

Mehanizovano elektrolučno zavarivanje zaštićeno gasom koristi se za potpuno zavarivanje legure, što vam omogućava da potpuno povežete ivice radnog komada. Između njih nema jaza. Ako postoji određeno udubljenje, rezne ivice, zavarivanje se može izvesti za radni komad čija debljina ne prelazi 11 mm.

Da bi se povećala produktivnost u procesu automatskog zavarivanja, vrši se sečenje ivica radnih komada bez nagiba.

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

Standardni dijelovi kao što su klinovi, kopče, spajalice, itd. se koriste tokom 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 pružiti.
• Većina zaštitnih gasova je relativno jeftina, tako da proces zavarivanja ne postaje mnogo skuplji. Čak i jeftini plinovi pružaju dobru zaštitu.
• Iskusan zavarivač koji je ranije koristio druge metode može lako savladati ovu tehnologiju, tako da čak i veliko preduzeće sa velikim brojem zaposlenih može promijeniti specifičnosti manevara.
• Proces je univerzalan, omogućava zavarivanje i tankih i debelih limova metala.
• Produktivnost je visoka, što pozitivno utiče na proizvodne rezultate.
• Tehnika se koristi ne samo za zavarivanje crnih, već i obojenih metala i legura.
• Proces zavarivanja kada se koristi plinska zaštitna kupka je lako nadograditi. Može se promijeniti iz ručnog u automatsko.
• Proces zavarivanja se može 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. U suprotnom, zaštitni plinovi mogu pobjeći.
• Ako se zavarivanje izvodi u zatvorenom prostoru, ovdje mora biti opremljen visokokvalitetni sistem ventilacije.
• Neke vrste gasova su skupe (poput argona). To podižetrošak proizvodnje, povećava cijenu cjelokupnog proizvodnog procesa.

Varieties of gass

Lučno zavarivanje u zaštitnim gasovima se izvodi u različitim okruženjima. Mogu biti aktivni ili neaktivni. Potonji uključuju supstance kao što su Ar, He i druge. Ne rastvaraju se u gvožđu, ne reaguju sa njim.

Inertni gasovi se koriste za zavarivanje aluminijuma, titanijuma i drugih popularnih materijala. TIG zavarivanje se koristi za čelik koji se teško topiti.

U toku takvog rada koriste se i aktivni gasovi. Ali u ovom slučaju često se koriste jeftine sorte, na primjer, dušik, vodik, kisik. Jedna od najpopularnijih supstanci koje se koriste u zavarivanju je ugljični dioksid. Za cijenu, ovo je najbolja opcija.

Karakteristike gasova koji se najčešće koriste tokom procesa zavarivanja su sljedeće:

• Argon nije zapaljiv i nije eksplozivan. Pruža kvalitetnu zaštitu šava od štetnih vanjskih utjecaja.
• Helijum se isporučuje u bocama sa povećanom otpornošću na pritisak, koji ovde dostiže 150 atm. Gas se ukapljuje na veoma niskoj temperaturi, dostižući -269ºS.
• Ugljični dioksid je netoksičan plin bez mirisa i boje. Ova supstanca se ekstrahuje iz dimnih gasova. Za to se koristi posebna oprema.
• Kiseonik je supstanca koja pospešuje sagorevanje. Prima se napomoć pri hlađenju iz atmosfere.
• Vodonik postaje eksplozivan u kontaktu sa vazduhom. Prilikom rukovanja takvom tvari važno je pridržavati se svih sigurnosnih zahtjeva. Gas je bez boje i mirisa i pomaže procese paljenja.

Osobine zavarivanja u ugljičnom dioksidu, dušiku

Elektrolučno zavarivanje u zaštitnom plinu sa potrošnom elektrodom izvodi se korištenjem ugljičnog dioksida. Ovo je najjeftinija tehnika, koja je danas veoma tražena. Pod uticajem jakog zagrevanja u zoni topljenja, CO₂ se pretvara u CO i O. Za zaštitu površine od oksidativne reakcije, silicijum i mangan su prisutni u žici.

Ovo također dovodi do nekih neugodnosti. Silicijum i mangan međusobno reaguju, formirajući trosku. Pojavljuje se na površini šava i zahtijeva eliminaciju. Ovo je lako uraditi. Ova okolnost nema uticaja na kvalitet zavara.

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

Lučno zavarivanje zaštićeno plinom može se obaviti plinom dušikom. Ova tehnologija se koristi za lemljenje bakrenih blankova ili delova od nerđajućeg čelika. Kod ovih legura dušik ne ulazi u kemijsku reakciju. Prilikom zavarivanja koriste se grafitne ili karbonske elektrode. Ako se volframovi kontakti koriste u ove svrhe, to uzrokuje njihovo prekomjerno trošenje.

Važno je pravilno postaviti opremu. Zavisi odsloženost zavarivanja, vrsta materijala i drugi uslovi. Najčešće korišćena oprema sa naponom od 150-500 A. Stvara luk od 22-30 V, a protok gasa je 10 l/min.

Proces zavarivanja

Plinsko lučno zavarivanje je efikasna tehnika. Ali da bi to postigao, majstor mora ispuniti sve zahtjeve koje postavljaju standardi za ovaj proces. Ova tehnika se donekle razlikuje od ostalih tehnika, o čemu 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 sa parametrima zavarivanja. Debljina i vrsta materijala se uzimaju u obzir.

Kada je oprema spremna, luk se pali. Istovremeno se zapali plamen gorionika. Neke vrste zavarivanja uključuju predgrijavanje radnog komada. Da biste to učinili, prvo upalite gorionik, kojim je metal prethodno obrađen.

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

Ako se zavarivanje vrši jednosmernom strujom, njen polaritet mora biti obrnut. Ovo smanjuje vjerovatnoćuprskanje, ali se potrošnja metala povećava. Koeficijent taloženja pri korištenju ove tehnike je značajno smanjen. Sa direktnim polaritetom, povećava se 1,5 puta.

Preporučljivo je voditi kupku s lijeva na desno (ako je majstor dešnjak). Ovo će pokazati proces formiranja šavova. Također, sve radnje moraju biti izvedene prema vama. Šav se stvara jednostavno, samo majstor treba da vozi mašinu glatko i 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 gasu se izvodi pomoću posebne opreme. Posjeduje standardna napajanja i također ima funkciju podešavanja napona.

Zavarivačke jedinice su opremljene uređajem za prijenos žice. Postoje i jedinice za dovod gasova u zonu topljenja pomoću creva iz cilindara. Postupak zavarivanja se izvodi pri konstantnoj visokoj frekvenciji struje. Stabilnost luka zavisi od pravilnog podešavanja. Brzina dodavanja žice je također 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 plafonskih šavova.
• "PDG-502". Koristi se za lemljenjeugljen-dioksid. Uređaj je pouzdan i efikasan. Napaja se od 220 V i 380 V. Struja se može regulisati od 100 A do 500 A.
• URS 62A. Primenjuje se kod zavarivanja u terenskim uslovima. Prvenstveno se koristi za zavarivanje aluminijuma, ali može i da obrađuje titanijum.

Sredstva zaštite

Zavarivanje upotrebom gasa je veoma opasno, posebno kada se koristi eksploziv. Zbog toga zavarivač mora koristiti ličnu zaštitnu opremu na radu. Trebalo bi da pokrivaju kožu, oči i ne dozvoljavaju gospodaru da udiše štetna isparenja.

Čak i ako se kratkotrajno zavarivanje obavlja u vlastitoj garaži, majstor mora koristiti specijalnu masku, respirator i helanke otporne na toplinu. U ovom slučaju, rad će se obavljati u sigurnom načinu rada, što također uvelike utiče na kvalitet rezultata.