Argonové svařování: zařízení a pracovní technologie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Metoda svařování argonem (systém TIG) se používá především pro práci s tenkostěnnými obrobky o tloušťce do 6 mm. Podle konfigurace provedení a typů kovů dostupných pro údržbu lze tuto technologii nazvat univerzální. Omezení rozsahu argonového svařování jsou dána pouze jeho nízkou účinností při práci s velkými objemy. Technika se zaměřuje na vysokou přesnost operace, ale s velkými zdroji.

Obecné principy technologie

Jedná se o typ ručního obloukového svařování, který využívá wolframovou elektrodu v prostředí ochranného plynu. Tavenina se provádí pomocí oblouku vybuzeného mezi elektrodou a cílovým obrobkem. Při provozu musí být zajištěn přívod plynu a správný směr wolframu. Pro získání kvalitního svaru musí směs plynů proudit neustále a bez přerušení, ale pomalu. Jeden zZákladní principy argonového svařování spočívají v ručním provádění pracovních manipulací, ale v závislosti na technologické podpoře lze např. automatizovat proces nasměrování přídavného materiálu. Plyn se vybírá na základě vlastností svařovaného kovu. Častěji se používá helium a argon, odtud název metody. U porézních struktur obrobků se používají ochranné plynové lázně s přívodem kyslíku do 3-5%. Taková přísada zvyšuje ochranné vlastnosti svaru před vznikem trhlin a vystavením atmosférickému vzduchu. Čistý argon jako takový přitom není schopen vytvořit bariéru proti prostupu vlhkosti, nečistot a dalších částic, které mohou mít přímý negativní vliv na vytvořenou strukturu svaru. Zdrojem cizích témat mohou být také faktory vnějšího prostředí a špatně vyčištěný povrch součásti.

Svařovací stroj TIG

Jako zdroj proudu se používají měniče nebo transformátory. Častěji - první, protože se liší ergonomičtějším zařízením a vlastnostmi optimalizovanými pro většinu typických úkolů. Střídače mohou pracovat ve dvou režimech – se stejnosměrným nebo střídavým napájením. Pro údržbu pevných kovů (například oceli) se používá stejnosměrný proud a pro měkké (hliník a jeho slitiny) střídavý proud. Moderní zařízení pro argonové svařování je vybaveno možností jemného doladění proudu, má ochranu proti přehřátí a přepětí a v některých modifikacích i displej, který odráží všechny hlavníparametry. V poslední době jsou žádané i úpravy s usnadněným zapalováním oblouku a stabilizací svařovacích parametrů. Toto jsou funkce Hot-Start a Arc-force.

Specifikace hardwaru

Vybírejte invertory podle napětí, hmotnosti, výkonu, spektra svařovacího proudu, dostupnosti určitých funkcí a rozměrů. Průměrné rozsahy hlavních provozních parametrů argonového svařovacího stroje lze znázornit následovně:

• Výkon – od 3 do 8 kW.
• Aktuální hodnoty - minimálně 5-20 A, maximálně 180-300 A.
• Napětí – 220 V pro domácí modely a 380 V pro průmyslové.
• Hmotnost – od 6 do 20 kg.

Pro provádění jednoduchých operací se používají levné modely s maximální proudovou silou asi 180 A. Navíc u takových zařízení je nedostatek energie obvykle kompenzován vysokým koeficientem doby zapnutí - průměrem 60-70 %. To znamená, že obsluha bude moci pracovat po dobu 7 minut bez zastavení procesu, aby se aparát ochladil a například 3-4 minuty odpočíval. Profesionálové naopak využívají především výkonná zařízení napájená z třífázových sítí 380 V. Mezi výhody takových zařízení patří schopnost svařovat s napěťovými rázy až 15 %, plynulé nastavení síly proudu a účinný systém chlazení.

Další vybavení

Kromě generátoru proudu bude práce vyžadovat válec se směsí plynů, hořák, elektrody a plnicí drát. Láhev má v provedení reduktor s nastavitelným objemem přívodu plynua hadici připojenou k nástroji. K usměrnění ochranného plynu se používá svítilna ve formě pistole. Připojuje se k hadici válce a upevňuje wolframovou elektrodu v držáku. Na rukojeti hořáku jsou tlačítka pro zapnutí přívodu plynu a proudu. Parametry hořáku pro argonové svařování se volí podle formátu elektrody a nároků na údržbu cílové části. Zohledňují se rozměrové a konstrukční vlastnosti, průchodnost trysky atd. Pokud jde o přídavný drát, ten se nepoužívá vždy - obvykle v případech opracování silných obrobků z uhlíkatých kovů. Jedná se o kovovou tyč, kterou lze také svařit.

Podmínky pro získání vysoce kvalitního svařování

Úspěch operace bude podpořen především dovednostmi interpreta. Zkušený mistr se vyznačuje schopností držet hořák ve správné poloze po dlouhou dobu a také správně dodávat výplňové materiály, pokud jsou vyžadovány při řešení konkrétního problému. Kromě dovedností mistra bude kvalita určena dodržováním technologie svařování. Existuje mnoho nuancí a jemností jak v organizaci procesu, tak v průběhu fyzického výkonu práce. Například ne každý ví, že hořák musí být držen pod úhlem 20-40 ° vzhledem ke směru tepelné expozice. Ignorováním tohoto pravidla můžete získat křehké a nespolehlivé spojení. Také samotný argonový svařovací stroj má velký význam pro získání vysoce kvalitního výsledku. A nejde ani tak o technické a provozní parametry,ale ve spolehlivosti nástroje, ergonomii jeho designu a účinnosti funkčnosti.

Příprava materiálu pro svařování

Před svařováním očistěte povrch cílové části. V první fázi se provádí fyzické zpracování a poté odmašťování. Olejové a mastné skvrny se odstraňují acetonem nebo rozpouštědly na kovové povrchy. S přípravou dílů o tloušťce větší než 4 mm souvisí další trik. Provádí se tzv. řezání hran. Jsou zkosené, aby mohla být později svarová lázeň pod povrchem dílu. To vám umožní efektivněji vytvořit spojovací šev. Před prací s tenkovrstvým materiálem se také používá technika lemování, při které se hrana ohýbá do pravého úhlu. Aby po argonovém svařování zůstalo minimum popálenin a deformací, je z obrobku odstraněn i oxidový film. Pro tuto operaci můžete použít abrazivní materiály s nástroji. Například ruční proces často používá pilník nebo brusný papír.

Workflow

Hmotný kabel je připojen k obrobku, hořák je připojen k měniči a plynové láhvi. Mistr vezme hořák do jedné ruky a plnicí drát do druhé. Dále přejděte k nastavení provozních parametrů zařízení. Je nutné nastavit optimální proudovou sílu na základě parametrů součásti. Jak vybrat optimální režim? V případě velkoformátových základních ocelí a jejich slitin se argonové svařování provádí stejnosměrným stejnosměrným proudempolarita. Pokud mluvíme o neželezných kovech, pak optimální podmínky vytvoří střídavý proud s obrácenou polaritou. Před okamžitým zahájením provozu je nutné zapnout přívod plynné směsi na cca 15-20 sekund. Poté se tryska hořáku přivede na povrch součásti a vzdálenost od elektrody by měla být 2-3 mm. V této mezeře se vytvoří elektrický oblouk, který dále zajistí roztavení okraje a výplňové tyče.

Funkce práce s titanem

V případě titanu jsou potíže způsobeny jeho chemickou aktivitou, ke které dochází při interakci se směsí plynů. Zejména při tavení dochází k oxidaci, vytváří se tvrdý film a vodík snižuje kvalitu svaru. Navíc kvůli nízké tepelné vodivosti titanu je nutné znovu svařovat kolem stávajícího spoje, což je v prvním průchodu zajištěno argonovým svařováním. S vlastními rukama můžete provádět vysoce kvalitní zpracování tohoto kovu pomocí kombinace wolframových elektrod a výplňové tyče a udržovat úhel mezi těmito prvky 90 °. Alespoň toto doporučení lze použít při práci s plechy od 1,5 mm.

Funkce práce s mědí

Problémy svařování tohoto kovu jsou poněkud podobné těm, které byly diskutovány výše. V průběhu práce je pozorována stejná oxidace, která vede k nestejnoměrnému svaru. Existují další vlastnosti spojené s oxidem mědi v důsledku reakce s vodíkem. Vznikají páry, které vyplňují strukturu křižovatky, kterálogicky vede k zachování vzduchových bublin. Jak vařit měď s argonovým svařováním, aby se takové účinky eliminovaly? Pracujte pouze s obrácenou polaritou nebo střídavým proudem. Použitým plynem je argon a elektrody nejsou wolframové, ale grafitové. Na rozdíl od svařování titanu se metoda tavení okrajů používá bez přídavné tyče.

Funkce práce s hliníkem

Možná se jedná o nejrozmarnější kov při svařování, což lze vysvětlit obtížným držením tvaru během tavení, vysokou oxidovatelností, vysokou tepelnou vodivostí a sklonem k tvorbě trhlin, promáčklin a jiných defektů. Argonová směs bude v tomto případě plnit nejen roli ochrany před kyslíkem, ale bude také působit jako aktivátor elektricky vodivého plazmatu. Během procesu ohřevu se vytvoří žáruvzdorná vrstva, kterou bude nutné zničit za podmínek obrácené polarity nebo střídavého proudu. V mnoha ohledech bude kvalita argonového svařování hliníku také záviset na stupni intenzity směru argonu. Takže při práci s hliníkovým plechem o tloušťce 1 mm při proudové síle nejvýše 50 A bude spotřeba inertního plynu 4-5 l / min. Silné díly do 4-5 mm se vaří při proudu 150 A s přívodem argonu až 8-10 l/min.

Dodržování bezpečnostních opatření při svařování

I při drobných pracích by měla být zajištěna celá řada ochranných opatření, včetně následujících:

• Aby se předešlo termomechanickým efektům v podobě rozstřikování taveniny při kontaktu s pokožkou, je nutné použít speciální zařízení– bundu, kalhoty, rukavice a rukávy vyrobené z husté tkaniny odolné vůči teplu.
• Minimalizujte riziko požáru při argonovém svařování čištěním pracoviště od hořlavých látek a předmětů. Zařízení, jeho spojovací kanály jsou pečlivě zkontrolovány a plynové komunikace jsou předem vyčištěny.
• Otázka elektrické bezpečnosti je také důležitá. Zařízení musí být opatřeno dielektrickým povlakem a kabeláž musí být uzemněna a chráněna proti zkratu.

Výhody a nevýhody metody

Jednou z hlavních výhod této technologie je její všestrannost a schopnost pracovat s různými kovy vysokou rychlostí. Jak již bylo zmíněno, i slitiny, které se obávají interakce s kyslíkem, mohou být za určitých podmínek úspěšně servisovány. Další plus je vyjádřeno v ochranném plynném prostředí, díky kterému se snižuje riziko tvorby pórů a cizích vměstků ve struktuře svaru. V mnoha situacích je nutné pracovní plochu co nejvíce uzavřít, aby zbytek plochy zůstal nedotčen. A v tomto smyslu bude nejlepším řešením argonové svařování, protože ohřev se provádí lokálně a nedeformuje prvky a konstrukční díly třetích stran. Pokud mluvíme o nedostatcích, pak je jich málo. Za prvé je to složitost fyzického provedení úkolu, který vyžaduje určité dovednosti a znalosti. Za druhé, vysoké zatížení sítě s vysokými náklady na elektřinu je nevyhnutelné.

Závěr

Dnes může svařování TIG realizovat každýpřání, pořízení vhodného vybavení a spotřebního materiálu. Pro domácí úkoly na farmě si například můžete pořídit zařízení Resanta SAI 180 AD, které vám umožní provádět funkční a produktivní argonové svařování. Zařízení tohoto typu s proudem 180 A stojí asi 18-20 tisíc rublů. Profesionálům jsou doporučeny modely jako "Svarog" TIG 300S a FUBAG INTIG 200 AC/DC. Vyznačují se vysokým výkonem asi 6-8 kW, proudovou silou od 200 A, ale také stojí nejméně 25 tisíc rublů. Takové svařovací zařízení se často používá ve stavebnictví, specializovaných autoservisech a velkých průmyslových odvětvích.