Obloukové svařování v ochranné atmosféře: popis technologie, režimy, metody

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

Plynové obloukové svařování je metoda, která výrazně zlepšuje kvalitu výsledku práce. Tato technologie má řadu funkcí. Před jeho aplikací se mistr musí seznámit se základy obloukového svařování, které se provádí v prostředí ochranného plynu. Funkce této technologie budou diskutovány později.

Vlastnosti techniky

Jedním z poddruhů obloukového spojování kovových výrobků, obrobků je obloukové svařování v ochranné atmosféře plynu. GOST reguluje proces, během kterého je plyn dodáván do bodu tání. Může to být argon, kyslík, dusík nebo jiné odrůdy. Takový proces má určité rysy.

Každý svářeč ví, že kvalita svaru nezávisí jen na dovednostech svářeče, ale také na podmínkách při bodu tání. V ideálním případě by zde měla být přítomna pouze elektroda a výplňové materiály. Pokud se sem dostanou ostatníprvky, mohou mít negativní vliv na svařování. Pájecí bod nebude kvůli tomu dostatečně pevný.

Technologie ručního obloukového svařování v ochranné atmosféře se datuje do roku 1920. Použití takových látek umožňuje provádět švy bez strusky. Vyznačují se vysokou čistotou, nejsou pokryty mikrotrhlinami. Tato metoda se aktivně používá v průmyslu při vytváření různých prvků z kovu.

Speciální podíly ochranných plynů vám umožňují zmírnit napětí v zóně tání. Nejsou zde žádné póry, což výrazně zlepšuje kvalitu pájení. Šev je pevnější.

V průmyslových podmínkách se při svařování používají tyče smíchané s argonem a oxidem uhličitým. Díky této kombinaci se oblouk stává konstantním a chrání zónu taveniny před průvanem. To vám umožní spojovat tenké plechy.

Je-li požadována hluboká penetrace, dochází ke smíchání oxidu uhličitého a kyslíku. Tato kompozice má oxidační vlastnosti, chrání šev před porézností. Existuje mnoho technik, které zahrnují použití různých plynů během svařování. Výběr závisí na specifikách tohoto procesu.

Svařovací technika

Existují různé režimy obloukového svařování v ochranné atmosféře. Používají se dvě hlavní metody. První z nich zahrnuje použití tavných věží. Prochází jimi proud a tyč se kvůli tomu roztaví a vytvoří silný šev. Tento materiál poskytuje silnou vazbu.

Druhá technika zahrnujevedení obloukového svařování v ochranném plynu s nekonzumovatelnou elektrodou. V tomto případě proud prochází také tyčí, ale materiál je spojen kvůli roztavení okrajů kovových částí, polotovarů. Materiál elektrody se nestává součástí svaru.

Při takových manipulacích se používají různé plyny:

• Inertní. Takové látky jsou bez barvy a zápachu. Atomy mají hustý obal elektrod. To způsobuje jejich setrvačnost. Inertní plyny zahrnují argon, helium atd.
• Aktivní. Rozpouštějí se v kovovém polotovaru a reagují s ním. Tato média zahrnují oxid uhličitý, vodík, dusík atd.
• Kombinované. Některé procesy vyžadují použití obou typů plynů. Svařování tedy probíhá v prostředí aktivních i inertních plynů.

Při volbě plynného média vezměte v úvahu složení kovu, hospodárnost samotného postupu a také vlastnosti pájení. Je možné vzít v úvahu další nuance.

Použitím inertních plynů se stabilita oblouku zlepšuje, což umožňuje hluboké tavení. Takové látky jsou přiváděny do zóny taveniny v několika proudech. Pokud probíhá rovnoběžně s tyčí, jedná se o centrální proudění. Existují také boční a koncentrické trysky. Plyn lze také přivádět do pohyblivé trysky instalované nad pracovním médiem.

Za zmínku stojí, že při obloukovém svařování, které probíhá v plynové lázni, jsou tepelné parametry přijatelné pro výrobu svaru požadovaného modelu, kvality a velikosti.

Výběr režimu

Odpovídajícípožadavky GOST, může být obloukové svařování v ochranné atmosféře prováděno v různých režimech. K tomu je ve většině případů vyžadováno použití poloautomatických měničů. S pomocí takového zařízení je možné regulovat tok elektřiny, její napětí.

Invertorová poloautomatická zařízení slouží jako zdroj energie. Mohou se lišit výkonem i možnostmi. Výkon se liší podle modelu. Pro většinu rutinních operací, které nevyžadují svařování silných nebo zřídka používaných slitin, se používají jednoduché stroje.

Automatické obloukové svařování v ochranné atmosféře se liší mnoha parametry:

• Poloměr drátu.
• Průměr drátu.
• Síla elektřiny.
• Napětí.
• Kontaktujte rychlost zdroje.
• Spotřeba plynu.

Stávající poloautomatické režimy obloukového svařování v ochranné atmosféře plynu se také dělí na místní a obecné. V prvním případě proudí ochranný plyn z trysky do svařovací zóny. Tato možnost se používá častěji. Místní svařování může spojovat různé materiály, ale výsledek nemusí být vždy uspokojivý.

Při použití místního přívodu plynu může do zóny tání vniknout vzduch. To snižuje kvalitu švu. Čím větší svařovaný obrobek, tím horší bude výsledek při použití této techniky.

Pokud potřebujete svařovat velké díly, používají se komory, ve kterých je regulována atmosféra. z nichvzduch se odčerpá, vytvoří se vakuum. Dále je do komory čerpán plyn požadovaný technologií. Svařování se provádí pomocí dálkového ovládání.

Příprava na svařování

Abyste mohli správně provést postup spojování kovových polotovarů, musíte pochopit podstatu obloukového svařování v ochranné atmosféře. Svařování vyžaduje náležitou přípravu. Tento postup je vždy stejný, bez ohledu na technologii svařování. Za prvé, hrany získají správnou geometrii. To je stanoveno GOST 14771-76.

Mechanizované obloukové svařování v ochranné atmosféře se používá k úplnému svaření slitiny, což umožňuje úplné spojení hran obrobku. Není mezi nimi žádná mezera. Pokud existuje určitá prohlubeň, řezné hrany, lze svařování provést u obrobku, jehož tloušťka nepřesahuje 11 mm.

Pro zvýšení produktivity v procesu automatického svařování se provádí řezání hran obrobků bez sklonu.

Po svařování v oxidu uhličitém bude nutné očistit celou rovinu švu od nečistot a strusky. Aby bylo znečištění méně významné, jsou povrchy ošetřeny speciálními sloučeninami. Nejčastěji se jedná o aerosoly rozprašované na kov. Nemusíte čekat, až uschne.

Při následné montáži se používají standardní díly, jako jsou klíny, cvočky, sponky atd. Konstrukce vyžaduje pečlivou kontrolu před zahájením práce.

Výhody a nevýhody

Ruční a automatické obloukové svařování v ochranné atmosféře má výhody i nevýhody.nedostatky.

Výhody této metody zahrnují:

• Kvalita švu je velmi vysoká. Jiné metody svařování toto nemohou poskytnout.
• Většina ochranných plynů je relativně levná, takže svařovací proces se příliš neprodražuje. Dokonce i levné plyny poskytují dobrou ochranu.
• Zkušený svářeč, který dříve používal jiné metody, si tuto technologii snadno osvojí, takže i velký podnik s velkým počtem zaměstnanců může změnit specifika manévrů.
• Postup je univerzální, umožňuje svařovat tenké i tlusté plechy.
• Produktivita je vysoká, což má pozitivní vliv na výsledky výroby.
• Tato technika se používá nejen pro svařování železných, ale i neželezných kovů a slitin.
• Svařovací proces při použití plynové ochranné lázně lze snadno upgradovat. Lze jej změnit z manuálního na automatický.
• Svařovací proces lze přizpůsobit všem detailům výroby.

Automatické a ruční obloukové svařování v ochranné atmosféře má určité nevýhody:

• Pokud se svařování provádí v otevřeném prostoru, je nutné zajistit dobrou těsnost komory. Jinak mohou unikat ochranné plyny.
• Pokud se svařování provádí uvnitř, musí zde být vybaven vysoce kvalitním ventilačním systémem.
• Některé druhy plynů jsou drahé (např. argon). Zvyšuje sevýrobní náklady, zvyšují náklady na celý výrobní proces.

Odrůdy plynů

Obloukové svařování v ochranných plynech se provádí v různých prostředích. Mohou být aktivní nebo neaktivní. Mezi posledně jmenované patří látky jako Ar, He a další. Nerozpouštějí se v železe, nereagují s ním.

Inertní plyny se používají pro svařování hliníku, titanu a dalších oblíbených materiálů. TIG svařování se používá pro těžko tavitelnou ocel.

Při těchto pracích se také používají aktivní plyny. Ale v tomto případě se často používají levné odrůdy, například dusík, vodík, kyslík. Jednou z nejoblíbenějších látek používaných při svařování je oxid uhličitý. Vzhledem k ceně je to nejlepší volba.

Vlastnosti plynů nejčastěji používaných během procesu svařování jsou následující:

• Argon je nehořlavý a nevýbušný. Poskytuje vysoce kvalitní ochranu svaru před nepříznivými vnějšími vlivy.
• Helium se dodává v lahvích se zvýšenou odolností vůči tlaku, který zde dosahuje 150 atm. Plyn je zkapalněn při velmi nízké teplotě, dosahující -269ºС.
• Oxid uhličitý je netoxický plyn, který je bez zápachu a barvy. Tato látka se získává ze spalin. K tomu se používá speciální vybavení.
• Kyslík je látka, která podporuje spalování. Přijímá se vpodpora chlazení z atmosféry.
• Vodík se při kontaktu se vzduchem stává výbušným. Při manipulaci s takovou látkou je důležité dodržovat všechny bezpečnostní požadavky. Plyn je bezbarvý a bez zápachu a napomáhá vznícení.

Vlastnosti svařování oxidem uhličitým, dusíkem

Obloukové svařování v ochranném plynu s tavnou elektrodou se provádí pomocí oxidu uhličitého. Jedná se o nejlevnější techniku, která je dnes velmi žádaná. Vlivem silného zahřátí v zóně tavení se CO₂ mění na CO a O. K ochraně povrchu před oxidativní reakcí jsou v drátu přítomny křemík a mangan.

To také vede k určitým nepříjemnostem. Křemík a mangan spolu reagují a tvoří strusku. Objevuje se na povrchu švu, vyžaduje eliminaci. To je snadné. Tato okolnost nemá žádný vliv na kvalitu svaru.

Před zahájením práce je z válce odstraněna voda, pro kterou je převrácen. To je nutné provádět v pravidelných intervalech. Pokud se tato manipulace neprovede, šev se stane porézním. Jeho pevnostní vlastnosti budou nízké.

Plynové obloukové svařování lze provádět pomocí dusíku. Tato technologie se používá pro pájení měděných polotovarů nebo dílů z nerezové oceli. U těchto slitin dusík nevstupuje do chemické reakce. Při svařování se používají grafitové nebo uhlíkové elektrody. Pokud se pro tyto účely použijí wolframové kontakty, způsobí to jejich nadměrné výdaje.

Je důležité správně nastavit zařízení. Záleží nasložitost svařování, druh materiálu a další podmínky. Nejčastěji používané zařízení s napětím 150-500 A. Vytváří oblouk 22-30 V a průtok plynu je 10 l/min.

Svařovací proces

Svařování elektrickým obloukem v ochranné atmosféře je efektivní technika. Aby toho však dosáhl, musí velitel splnit všechny požadavky stanovené normami pro tento proces. Tato technika se poněkud liší od ostatních technik, které musí mistr vzít v úvahu.

Nejprve je kov připraven pro proces svařování. Při použití této technologie má tento postup menší dopad na výsledek, ale musí být proveden. Dále se zařízení seřídí v souladu s parametry svařování. Tloušťka a typ materiálu jsou brány v úvahu.

Když je zařízení připraveno, oblouk se zapálí. Současně se zapálí plamen hořáku. Některé typy svařování zahrnují předehřívání obrobku. Chcete-li to provést, nejprve zapněte hořák, kterým je kov předupraven.

Když se kolem oblouku začne tvořit svarová lázeň, začněte podávat drát. K tomu je zařízení vybaveno speciálním podavačem. Přivádí drát do zóny taveniny určitou rychlostí. Pokud potřebujete vytvořit dlouhý šev, je to výhodné, protože oblouk se nemusí přerušovat. K tomu se používá netavitelná elektroda, která udržuje oblouk po dlouhou dobu.

Pokud se svařování provádí stejnosměrným proudem, musí se jeho polarita přehodit. To snižuje pravděpodobnostrozstřikování, ale spotřeba kovu se zvyšuje. Depoziční koeficient při použití této techniky je výrazně snížen. S přímou polaritou se zvýší 1,5krát.

Vanu je vhodné vést zleva doprava (pokud je pán pravák). To ukáže proces tvorby švu. Také všechny akce musí být prováděny směrem k vám. Šev je vytvořen jednoduše, mistr potřebuje pouze plynule řídit stroj stálou rychlostí.

Oblouk se odlomí od obrobku v opačném směru, než je svařovací pohyb. V některých případech může být po takové manipulaci vyžadováno dodatečné zahřívání.

Zařízení

Obloukové svařování v ochranném plynu se provádí pomocí speciálního zařízení. Přijímá standardní napájecí zdroje a má také funkci nastavení napětí.

Svařovací jednotky jsou vybaveny zařízením pro přenos drátu. Existují také jednotky pro přívod plynů do tavicí zóny pomocí hadic z lahví. Postup svařování se provádí při konstantní vysoké frekvenci proudu. Stabilita oblouku závisí na správném nastavení. Rychlost podávání drátu je také nastavitelná. Nejoblíbenější jednotky pro takové svařování jsou:

• "Impuls 3A". Používá se pro svařování hliníku, nevýhodou je však malá funkčnost zařízení. Může být také použit pro svařování železných kovů a také pro vytváření stropních švů.
• "PDG-502". Používá se pro pájeníoxid uhličitý. Zařízení je spolehlivé a výkonné. Napájení 220 V i 380 V. Elektřinu lze regulovat od 100 A do 500 A.
• URS 62A. Používá se při svařování v polních podmínkách. Používá se především pro svařování hliníku, ale dokáže zpracovat i titan.

Prostředky ochrany

Svařování pomocí plynu je vysoce nebezpečné, zvláště při použití výbušnin. Proto musí svářeč při práci používat osobní ochranné pracovní prostředky. Měly by zakrývat kůži, oči a nedovolit pánovi vdechovat škodlivé výpary.

I když se krátkodobé svařování provádí ve vlastní garáži, musí velitel použít speciální masku, respirátor a tepelně odolné legíny. V tomto případě bude práce provedena v nouzovém režimu, což také značně ovlivňuje kvalitu výsledku.