Принципи на аргоновото заваряване
Топенето на краищата на елементите, които трябва да се съединят, и материалът за пълнене, с помощта на който се оформя заварката, се осигурява благодарение на високата температура, създадена по време на изгарянето на електрическата дъга. Аргонът изпълнява защитни функции.
Заваряването на повечето цветни метали и сплави на тях, както и легираните стомани, има характеристики, които се състоят в активното окисление на тези метали в стопено състояние, при взаимодействие с кислород и други елементи в околния въздух. Това обстоятелство влияе негативно на качеството на сформираната заварка, която в крайна сметка се оказва крехка, с пори в структурата - въздушни мехурчета, които значително отслабват връзката. Още по-лошо, алуминият, разтопен по време на заваряването, се влияе от околния въздух. Под въздействието на кислород от околното пространство започва изгарянето на метала.
Най-добрият начин за защита на зоната на сформираното съединение при заваряване на цветни метали и легирани стомани е използването на аргон. Характеристиките на този газ обясняват високата ефективност на този газ:
- Аргонът е с 38% по-тежък от въздуха.
- Газът лесно измества въздуха от зоната на заваряване, създавайки надеждна защита.
- Инертният газ практически не реагира с разтопения метал и други газове в зоната на горене на заваръчната дъга.
- При заваряване с аргон в обратна полярност е необходимо да се има предвид, че електроните лесно се отделят от газовите атоми, чийто поток превръща газообразната среда в проводима плазма.
Аргонното заваряване се извършва както с топилни, така и с ненужни електроди. Диаметърът на прътите от волфрам се избира в съответствие с указателите, в съответствие с характеристиките на частите, които трябва да се съединят.
типа:
- Ръчно. Извършва се чрез нетопящ волфрамов електрод (AHR).
- Автоматично в аргон с невъзпламеняеми електроди (АМА).
- Автоматично в среда с аргон с топящи се електроди (AADP).
Съгласно международната класификация, апаратът за заваряване с аргонова дъга или заваряване с помощта на волфрамов електрод в инертни газове се обозначава като TIG (Tungsten Inert Gas).
Основни характеристики
Работното тяло на заваръчната машина е горелката. В централната му част е вмъкнат волфрамов електрод с 2–5 мм надвес. Във вътрешността на горелката електродът се фиксира със специален държач, в който може да бъде вкаран волфрамов прът. За подаване на защитен газ горелката е снабдена с керамична дюза. Шевът се оформя с помощта на пълнителна тел, чийто състав трябва да съответства на състава на заварения метал.
Основните етапи на заваряване с волфрамов електрод:
Повърхностите на частите, които трябва да се съединят, се почистват от замърсяване, следи от мазнини и масла и оксиден филм. Почистването е необходимо и може да се извърши механично или с помощта на химикали.- "Маса" е свързана към частите, които ще се свързват, което се извършва директно (в случай на големи размери) и през металната повърхност на работната маса. Захранващата жица се подава отделно и не е включена в електрическата верига за заваряване.
- Апаратът показва сила на тока. Този параметър се избира в зависимост от характеристиките на частите, които трябва да се съединят.
- След включване на тока горелката с електрода се довежда до частите, които се заваряват възможно най-близо и без контакт с повърхностите. Оптималното разстояние на горелката от съединените детайли (трябва да се поддържа по време на заваряване) е 2 mm. Задържането на електрода на това разстояние ще ви позволи да стопите частите, които трябва да се съединят добре и да получите чист шев.
- Подаването на защитен газ се включва предварително - за 15−20 секунди. преди започване на заваряване. Изключва потока на аргон след 5-10 секунди. след края на заваряването.
- Горелката и запълващата тел бавно се провеждат само по протежението на заваръчния шев, без напречни вибрации. Запълващият проводник, разположен пред горелката, се въвежда плавно в зоната за действие на дъгата. Поради внезапните движения, разтопеният метал силно се пръска.
- По време на процеса на заваряване електрическата дъга се запалва и електродът не трябва да докосва повърхностите, които трябва да се съединят. Това правило трябва да се спазва, тъй като йонизационният потенциал на аргона е изключително висок, което предотвратява ефективното използване на искрата от докосване на електрода за понижаването му. Когато един топим електрод докосне частите, които трябва да се съединят, се появяват метални пари, чийто йонизационен потенциал е много по-нисък от аргона, което опростява процеса на запалване на дъгата. Ако волфрамов електрод докосне повърхността на частите, които трябва да се съединят, дъгата се замърсява и заваряването става трудно.
За възпламеняване на дъгата се използва осцилатор, който преобразува тока с обикновени параметри от мрежата във високочестотни импулси с напрежение 2000–6000 V и честота 150–500 Hz. Такива импулси правят възможно възпламеняването на електрическа дъга без контакт между частите, които ще се свързват, и електрода.
Оборудване и оборудване
За заваряване с аргон е необходимо специално оборудване:
Инвертор или обикновен заваръчен трансформатор, чиято мощност трябва да е достатъчна за заваряване (по-специално, може да се използва трансформатор със сила на празен ход 60–70 V).- Захранващ контактор, през който се захранва горелката.
- Осцилатор.
- Специален регулатор е отговорен за времето за издухване на аргона в зоната на заваряване (газът трябва да се подава няколко секунди преди процеса, а подаването му спира няколко секунди след края на заваряването).
- Горелка с керамична дюза и скоба за фиксиране на волфрамов електрод.
- Газов цилиндър и регулатор на налягането, който регулира нивото на налягане на аргона, който се подава в зоната на заваряване.
- Пълнители и волфрамови електроди.
- Токоизправител, който произвежда постоянен електрически ток от 24 V, приложен към комутиращите устройства.
- Допълнителен трансформатор, който отговаря за захранващото напрежение на комутационните устройства.
Релето е отговорно за включване / изключване на осцилатора, контактора, електрогазовия вентил, който изисква напрежение от 24 или 220 V.- Индуктивен капацитивен филтър, който предпазва устройството от негативните ефекти на високоволтовите импулси.
- Амперметър за измерване на ток.
- Акумулаторна батерия (тя може да бъде дефектна) с капацитет от 55−75 Ah, която е необходима за намаляване на постоянния компонент на заваръчния ток, което задължително се случва при заваряване с променлив ток (батерията е свързана към веригата на заваряване в серия).
- Заваръчни очила.
В марката на готовия заваръчен апарат трябва да се съкрати TIG. Може да се използва след допълнителна конфигурация с горелка, газова бутилка, елементи, които контролират подаването на защитен газ.
Избор на режим
Важни параметри са полярността и посоката на тока. Изборът им се влияе от свойствата на материалите, които се заваряват. Променливият ток или обратната полярност се избират, когато е необходимо да се заварят части от алуминий, магнезий, берилий, други цветни метали. Изборът се обяснява с факта, че като се използва такъв ток, оксидният филм, който винаги присъства на повърхността на тези материали, се разрушава ефективно.
Алуминиева заварка е характерна, оксидният филм на който има висока точка на топене на повърхността. При заваряване на алуминиеви части при ток на обратна полярност, оксидният филм се разрушава ефективно поради активната бомбардировка на аргонови йони с повърхността на частите, които трябва да се съединят . Провеждането на плазмата, която се превръща в аргон, опростява заваряването и подобрява нейното качество. При осъществяване на процеса с използване на променлив ток, за да се постигне ефектът, частите, които трябва да се свържат, са катод.
За заваряване с защитен газ често се използва осцилатор. В случай на използване на променлив ток, това устройство улеснява запалването на заваръчната дъга и когато светне, играе ролята на стабилизатор. При промяна на полярността на променливия ток дъгата може да бъде дейонизирана (отслабена). За да се избегне това, осцилаторът генерира електрически импулси при промяна на полярността на електрическия ток, прилагайки ги към заваръчната дъга.
Изборът на ток се влияе от:
- Свойства на обработения материал.
- Геометричните размери на заготовките.
- Размерът на използваните електроди.
За избор на параметър се препоръчва да се обърнете към специалната литература.
Важен параметър е дебитът на аргона, който се избира в зависимост от скоростта на подаване на пълнещия материал и скоростта на разрушаване на въздушния поток. Минималната стойност на параметъра ще бъде, ако заваряването се извършва в помещение, където няма течения. Ако работата се извършва на открито и със силен порив страничен вятър, е необходимо да се увеличи дебитът на газа и да се подаде в зоната на заваряване, да се използват объркани дюзи, от които газът влиза през фини отвори.
В допълнение към аргона, към защитната смес често се добавя и кислород (3–5%). В този случай кислородът реагира с вредни примеси (влага, мръсотия и др.) Върху повърхността на частите, които трябва да се съединят. В резултат на това примесите се изгарят или преобразуват в шлака, която плува към повърхността на шева.
Кислородът не се използва за заваряване на мед, тъй като се произвежда меден оксид. Това съединение, реагиращо с водород от атмосферния въздух, образува водна пара, която се стреми да избяга от заваръчния метал. Поради това в заварката се образуват много пори, което се отразява негативно на качеството му.
Плюсове и минуси на метода
Предимства:
Възможността за получаване на надеждна връзка поради ефективната защита на работната зона.- Незначително загряване на заварените части, което позволява използването на технология за заваряване на комплексни заготовки (в този случай те не се деформират).
- Може да се използва за материали, които не могат да бъдат заварени по други начини.
- Сериозно увеличаване на скоростта на работа поради високотемпературната електрическа дъга.
недостатъци:
- Комплексно оборудване.
- Необходимост от специални знания и опит.
Методът ще гарантира качеството и надеждността на заварените съединения, равномерността на проникване на съединяваните части. С тази технология частите от цветни метали с малка дебелина могат да бъдат заварени без тел за пълнене.