Oblúkové zváranie v ochrannej atmosfére plynu: popis technológie, režimy, metódy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Zváranie elektrickým oblúkom v ochrannej atmosfére plynu je metóda, ktorá výrazne zlepšuje kvalitu výsledku práce. Táto technológia má množstvo funkcií. Pred aplikáciou sa musí majster oboznámiť so základmi oblúkového zvárania, ktoré sa vykonáva v prostredí ochranného plynu. Funkcie tejto technológie budú prediskutované neskôr.

Vlastnosti techniky

Jedným z poddruhov oblúkového spájania kovových výrobkov, obrobkov je oblúkové zváranie v ochrannej atmosfére plynu. GOST reguluje proces, počas ktorého sa plyn dodáva do bodu topenia. Môže to byť argón, kyslík, dusík alebo iné odrody. Takýto proces má určité vlastnosti.

Každý zvárač vie, že kvalita zvaru nezávisí len od zručností zvárača, ale aj od podmienok v bode tavenia. V ideálnom prípade by tu mali byť prítomné iba elektródy a výplňové materiály. Ak sa sem dostanú iníprvky, môžu mať negatívny vplyv na zváranie. Spájkovací bod preto nebude dostatočne pevný.

Technológia manuálneho oblúkového zvárania v ochrannej atmosfére plynu siaha až do roku 1920. Použitie takýchto látok vám umožňuje robiť švy bez trosky. Vyznačujú sa vysokou čistotou, nie sú pokryté mikrotrhlinami. Táto metóda sa aktívne používa v priemysle pri vytváraní rôznych prvkov z kovu.

Špeciálne pomery ochranných plynov vám umožňujú zmierniť napätie v zóne topenia. Nie sú tu žiadne póry, čo výrazne zlepšuje kvalitu spájkovania. Šev je pevnejší.

V priemyselných podmienkach sa pri zváraní používajú tyče zmiešané s argónom a oxidom uhličitým. Vďaka tejto kombinácii sa oblúk stáva konštantným a chráni zónu taveniny pred prievanom. To vám umožní spojiť tenké plechy.

Ak sa vyžaduje hlboká penetrácia, zmiešajú sa oxid uhličitý a kyslík. Táto kompozícia má oxidačné vlastnosti, chráni šev pred pórovitosťou. Existuje mnoho techník, ktoré zahŕňajú použitie rôznych plynov počas zvárania. Výber závisí od špecifík tohto procesu.

Technika zvárania

Existujú rôzne režimy oblúkového zvárania v ochrannej atmosfére plynu. Používajú sa dve hlavné metódy. Prvý z nich zahŕňa použitie taviacich veží. Prechádza nimi prúd a tyč sa kvôli tomu roztaví a vytvorí silný šev. Tento materiál poskytuje pevnú väzbu.

Druhá technika zahŕňavedenie oblúkového zvárania v ochrannom plyne s nekonzumovateľnou elektródou. V tomto prípade prúd prechádza aj cez tyč, ale materiál je spojený v dôsledku roztavenia okrajov kovových častí, polotovarov. Materiál elektródy sa nestane súčasťou zvaru.

Pri takýchto manipuláciách sa používajú rôzne plyny:

• Inertný. Takéto látky sú bez farby a zápachu. Atómy majú hustú škrupinu elektród. To spôsobuje ich zotrvačnosť. Inertné plyny zahŕňajú argón, hélium atď.
• Aktívne. Rozpúšťajú sa v kovovom polotovare a reagujú s ním. Tieto médiá zahŕňajú oxid uhličitý, vodík, dusík atď.
• Kombinované. Niektoré procesy vyžadujú použitie oboch typov plynov. Preto zváranie prebieha v prostredí aktívnych aj inertných plynov.

Pri výbere plynného média vezmite do úvahy zloženie kovu, hospodárnosť samotného postupu, ako aj vlastnosti spájkovania. Môžu sa vziať do úvahy aj iné nuansy.

Pomocou inertných plynov sa zlepšuje stabilita oblúka, čo umožňuje hlboké tavenie. Takéto látky sa privádzajú do zóny taveniny v niekoľkých prúdoch. Ak prebieha rovnobežne s tyčou, ide o centrálny tok. Existujú aj bočné a koncentrické trysky. Plyn môže byť dodávaný aj do pohyblivej trysky inštalovanej nad pracovným médiom.

Za zmienku stojí, že pri oblúkovom zváraní, ktoré prebieha v plynovom kúpeli, sú tepelné parametre prijateľné na výrobu zvaru požadovaného modelu, kvality a veľkosti.

Výber režimu

Na zhodupožiadavky GOST, oblúkové zváranie v ochrannom plyne sa môže vykonávať v rôznych režimoch. Na to je vo väčšine prípadov potrebné použitie poloautomatických meničov. Pomocou takéhoto zariadenia je možné regulovať tok elektriny, jej napätie.

Invertorové poloautomatické zariadenia slúžia ako zdroj energie. Môžu sa líšiť výkonom, ako aj možnosťami. Výkon sa líši podľa modelu. Pre väčšinu bežných operácií, ktoré nevyžadujú zváranie hrubých alebo zriedkavo používaných zliatin, sa používajú jednoduché stroje.

Automatické oblúkové zváranie v ochrannej atmosfére plynu sa líši mnohými parametrami:

• Pomer drôtu.
• Priemer drôtu.
• Sila elektriny.
• Napätie.
• Kontaktujte rýchlosť informačného kanála.
• Spotreba plynu.

Existujúce poloautomatické režimy oblúkového zvárania v ochrannej atmosfére plynu sú tiež rozdelené na miestne a všeobecné. V prvom prípade prúdi ochranný plyn z dýzy do zóny zvárania. Táto možnosť sa používa častejšie. Miestne zváranie môže spájať rôzne materiály, ale výsledok nemusí byť vždy uspokojivý.

Pri použití miestneho prívodu plynu môže do zóny topenia vniknúť vzduch. To znižuje kvalitu švu. Čím väčší je obrobok, ktorý sa má zvárať, tým horší bude výsledok pri použití tejto techniky.

Ak potrebujete zvárať veľké diely, používajú sa komory, v ktorých je regulovaná atmosféra. Z nichvzduch sa odčerpá, vytvorí sa vákuum. Ďalej sa do komory čerpá plyn požadovaný technológiou. Zváranie sa vykonáva pomocou diaľkového ovládača.

Príprava na zváranie

Aby ste správne vykonali postup spájania kovových polotovarov, musíte pochopiť podstatu oblúkového zvárania v ochrannej atmosfére plynu. Zváranie si vyžaduje náležitú prípravu. Tento postup je vždy rovnaký, bez ohľadu na technológiu zvárania. Po prvé, hrany dostanú správnu geometriu. Toto určuje GOST 14771-76.

Na úplné zváranie zliatiny sa používa mechanizované oblúkové zváranie v ochrannej atmosfére plynu, ktoré umožňuje úplne spojiť okraje obrobku. Nie je medzi nimi žiadna medzera. Ak existuje určitá vrúbka, rezné hrany, zváranie môže byť vykonané pre obrobok, ktorého hrúbka nepresahuje 11 mm.

Na zvýšenie produktivity v procese automatického zvárania sa vykonáva rezanie hrán obrobkov bez sklonu.

Po zváraní oxidom uhličitým bude potrebné vyčistiť celú rovinu švu od nečistôt a trosky. Aby bolo znečistenie menej výrazné, povrchy sú ošetrené špeciálnymi zlúčeninami. Najčastejšie ide o aerosóly, ktoré sú nastriekané na kov. Nemusíte čakať, kým uschne.

Pri dodatočnej montáži sa používajú štandardné diely, ako sú kliny, cvočky, sponky atď. Konštrukcia vyžaduje starostlivú kontrolu pred začatím práce.

Výhody a nevýhody

Ručné a automatické oblúkové zváranie v ochrannej atmosfére plynu má výhody aj nevýhody.nedostatky.

Výhody tejto metódy zahŕňajú:

• Kvalita švu je veľmi vysoká. Iné metódy zvárania to nedokážu zabezpečiť.
• Väčšina ochranných plynov je relatívne lacná, takže proces zvárania nie je oveľa drahší. Dokonca aj lacné plyny poskytujú dobrú ochranu.
• Skúsený zvárač, ktorý predtým používal iné metódy, si túto technológiu ľahko osvojí, takže aj veľký podnik s veľkým počtom zamestnancov môže zmeniť špecifiká manévrov.
• Proces je univerzálny, umožňuje zvárať tenké aj hrubé plechy.
• Produktivita je vysoká, čo má pozitívny vplyv na výsledky výroby.
• Technika sa používa nielen na zváranie železných, ale aj neželezných kovov a zliatin.
• Zvárací proces pri použití plynového ochranného kúpeľa sa dá ľahko upgradovať. Dá sa zmeniť z manuálneho na automatické.
• Zvárací proces je možné prispôsobiť všetkým detailom výroby.

Automatické a manuálne oblúkové zváranie v ochrannej atmosfére plynu má určité nevýhody:

• Ak sa zváranie vykonáva na otvorenom priestranstve, je potrebné zabezpečiť dobrú tesnosť komory. V opačnom prípade môžu unikať ochranné plyny.
• Ak sa zváranie vykonáva vo vnútri, musí tu byť vybavený kvalitným ventilačným systémom.
• Niektoré druhy plynov sú drahé (napríklad argón). To zvyšujevýrobné náklady, zvyšujú náklady na celý výrobný proces.

Odrody plynov

Oblúkové zváranie v ochranných plynoch sa vykonáva v rôznych prostrediach. Môžu byť aktívne alebo neaktívne. Posledne uvedené zahŕňajú látky ako Ar, He a ďalšie. Nerozpúšťajú sa v železe, nereagujú s ním.

Inertné plyny sa používajú na zváranie hliníka, titánu a iných populárnych materiálov. TIG zváranie sa používa pre oceľ, ktorá sa ťažko taví.

Pri takejto práci sa používajú aj aktívne plyny. Ale v tomto prípade sa často používajú lacné odrody, napríklad dusík, vodík, kyslík. Jednou z najpopulárnejších látok používaných pri zváraní je oxid uhličitý. Vzhľadom na cenu je to najlepšia možnosť.

Vlastnosti plynov, ktoré sa najčastejšie používajú počas procesu zvárania, sú nasledovné:

• Argón je nehorľavý a nevýbušný. Poskytuje kvalitnú ochranu zvaru pred nepriaznivými vonkajšími vplyvmi.
• Hélium sa dodáva vo fľašiach so zvýšenou odolnosťou voči tlaku, ktorý tu dosahuje 150 atm. Plyn je skvapalnený pri veľmi nízkej teplote, dosahujúcej -269ºС.
• Oxid uhličitý je netoxický plyn, ktorý je bez zápachu a farby. Táto látka sa získava zo spalín. Používa sa na to špeciálne vybavenie.
• Kyslík je látka, ktorá podporuje spaľovanie. Prijíma sa onapomáha ochladzovaniu z atmosféry.
• Vodík sa pri kontakte so vzduchom stáva výbušným. Pri manipulácii s takouto látkou je dôležité dodržiavať všetky bezpečnostné požiadavky. Plyn je bez farby a zápachu a napomáha procesom vznietenia.

Vlastnosti zvárania oxidom uhličitým, dusíkom

Oblúkové zváranie v ochrannom plyne s tavnou elektródou sa vykonáva pomocou oxidu uhličitého. Ide o najlacnejšiu techniku, ktorá je dnes veľmi žiadaná. Vplyvom silného zahrievania v zóne tavenia sa CO₂ mení na CO a O. Na ochranu povrchu pred oxidačnou reakciou sú v drôte prítomné kremík a mangán.

To tiež vedie k určitým nepríjemnostiam. Kremík a mangán navzájom reagujú a vytvárajú trosku. Objavuje sa na povrchu švu, čo si vyžaduje elimináciu. Je to jednoduché. Táto okolnosť nemá žiadny vplyv na kvalitu zvaru.

Pred začatím práce sa z valca odstráni voda, kvôli čomu sa prevráti. Toto sa musí robiť v pravidelných intervaloch. Ak sa táto manipulácia nevykoná, šev sa stane pórovitým. Jeho pevnostné vlastnosti budú nízke.

Zváranie elektrickým oblúkom v ochrannej atmosfére plynu je možné vykonať pomocou dusíka. Táto technológia sa používa na spájkovanie medených polotovarov alebo dielov z nehrdzavejúcej ocele. Pri týchto zliatinách dusík nevstupuje do chemickej reakcie. Pri zváraní sa používajú grafitové alebo uhlíkové elektródy. Ak sa na tieto účely používajú volfrámové kontakty, dochádza k ich nadmerným výdavkom.

Je dôležité správne nastaviť zariadenie. Závisí to odzložitosť zvárania, druh materiálu a ďalšie podmienky. Najčastejšie používané zariadenie s napätím 150-500 A. Vytvára oblúk 22-30 V a prietok plynu je 10 l / min.

Postup zvárania

Zváranie elektrickým oblúkom v ochrannej atmosfére plynu je efektívna technika. Aby to však dosiahol, musí kapitán splniť všetky požiadavky stanovené normami pre tento proces. Táto technika je trochu odlišná od iných techník, ktoré majster musí vziať do úvahy.

Najprv sa kov pripraví na proces zvárania. Pri použití tejto technológie má tento postup menší vplyv na výsledok, ale musí sa vykonať. Ďalej sa zariadenie nastaví v súlade s parametrami zvárania. Do úvahy sa berie hrúbka a typ materiálu.

Keď je zariadenie pripravené, oblúk sa zapáli. Zároveň sa zapáli plameň horáka. Niektoré typy zvárania zahŕňajú predhrievanie obrobku. Najprv zapnite horák, ktorým je kov predbežne upravený.

Keď sa okolo oblúka začne vytvárať zvarový kúpeľ, začnite podávať drôt. Na tento účel je zariadenie vybavené špeciálnym podávačom. Dodáva drôt do zóny tavenia určitou rýchlosťou. Ak potrebujete urobiť dlhý šev, je to výhodné, pretože oblúk sa nemusí lámať. Na tento účel sa používa netaviteľná elektróda, ktorá udržiava oblúk po dlhú dobu.

Ak sa zváranie vykonáva jednosmerným prúdom, jeho polarita sa musí obrátiť. Tým sa znižuje pravdepodobnosťprskanie, ale spotreba kovu sa zvyšuje. Koeficient depozície pri použití tejto techniky je výrazne znížený. Pri priamej polarite sa zvýši 1,5-krát.

Vaňu je vhodné viesť zľava doprava (ak je majster pravák). To ukáže proces tvorby švu. Všetky akcie musia byť tiež vykonávané smerom k vám. Šev je vytvorený jednoducho, majster potrebuje iba plynule poháňať stroj stálou rýchlosťou.

Oblúk sa odlomí od obrobku v opačnom smere ako je zvárací pohyb. V niektorých prípadoch môže byť po takejto manipulácii potrebné dodatočné zahrievanie.

Vybavenie

Oblúkové zváranie v ochrannom plyne sa vykonáva pomocou špeciálneho zariadenia. Používa štandardné napájacie zdroje a má tiež funkciu nastavenia napätia.

Zváracie jednotky sú vybavené zariadením na prenos drôtu. Existujú aj jednotky na dodávanie plynov do taviacej zóny pomocou hadíc z valcov. Postup zvárania sa vykonáva pri konštantnej vysokej frekvencii prúdu. Stabilita oblúka závisí od správneho nastavenia. Nastaviteľná je aj rýchlosť podávania drôtu. Najpopulárnejšie jednotky pre takéto zváranie sú:

• "Impulz 3A". Používa sa na zváranie hliníka, nevýhodou je však nízka funkčnosť zariadenia. Môže sa použiť aj na zváranie železných kovov, ako aj na vytváranie stropných švov.
• "PDG-502". Používa sa na spájkovanieoxid uhličitý. Zariadenie je spoľahlivé a efektívne. Napájané 220 V aj 380 V. Elektrinu je možné regulovať od 100 A do 500 A.
• URS 62A. Používa sa pri zváraní v poľných podmienkach. Používa sa predovšetkým na zváranie hliníka, ale dokáže spracovať aj titán.

Prostriedky ochrany

Zváranie pomocou plynu je vysoko nebezpečné, najmä pri použití výbušnín. Preto musí zvárač pri práci používať osobné ochranné prostriedky. Mali by zakrývať pokožku, oči a nedovoliť pánovi vdychovať škodlivé výpary.

Aj keď sa krátkodobé zváranie vykonáva vo vlastnej garáži, majster musí používať špeciálnu masku, respirátor a žiaruvzdorné legíny. V tomto prípade bude práca vykonaná v núdzovom režime, čo tiež výrazne ovplyvňuje kvalitu výsledku.