Principi argonskog zavarivanja
Otapanje rubova elemenata koji se spajaju i materijala punila, pomoću kojih se formira zavarivanje, osigurano je zbog visoke temperature koja nastaje tijekom paljenja električnog luka. Argon obavlja zaštitne funkcije.
Zavarivanje većine obojenih metala i legura na njima, kao i legiranih čelika, ima svojstva koja se sastoje u aktivnoj oksidaciji tih metala u rastaljenom stanju, u interakciji s kisikom i drugim elementima u okolnom zraku. Ova okolnost negativno utječe na kvalitetu oblikovanog vara, koji se u konačnici ispostavi da je krhka, s pore u strukturi - mjehurići zraka, koji značajno oslabiti vezu. Što je još gore, aluminij rastopljen tijekom zavarivanja pod utjecajem je okolnog zraka. Pod utjecajem kisika iz okolnog prostora počinje spaljivanje metala.
Najbolji način zaštite zone formiranog spoja kod zavarivanja obojenih metala i legiranih čelika je uporaba argona. Karakteristike ovog plina objašnjavaju visoku učinkovitost ovog plina:
- Argon je 38% teži od zraka.
- Plin lako zamjenjuje zrak iz zone zavarivanja, stvarajući pouzdanu zaštitu.
- Inertni plin praktički ne reagira s rastaljenim metalom i drugim plinovima u zoni izgaranja luka za zavarivanje.
- Pri zavarivanju s argonom u obrnutom polaritetu potrebno je uzeti u obzir da se elektroni lako odvajaju od atoma plina, čiji protok pretvara plinoviti medij u vodljivu plazmu.
Argonsko zavarivanje provodi se i taljenjem i ne potrošnim elektrodama. Promjer šipki volframa odabire se prema imenicima, u skladu s karakteristikama dijelova koji se spajaju.
vrste:
- Ručno. Izvodi se ne taljenjem volframove elektrode (AHR).
- Automatski u argonu s nepotrošnim elektrodama (AMA).
- Automatski u argonskom mediju s elektrodama za taljenje (AADP).
Prema međunarodnoj klasifikaciji, aparat za zavarivanje argonom ili zavarivanje pomoću volframove elektrode u inertnim plinovima označen je kao TIG (Tungsten Inert Gas).
Glavne značajke
Radno tijelo aparata za zavarivanje je plamenik. Volframova elektroda s prepustom od 2–5 mm umetnuta je u središnji dio. Unutar plamenika elektroda je učvršćena posebnim držačem u koji se može umetnuti volframov štap. Za dobavu zaštitnog plina, plamenik je opremljen keramičkom mlaznicom. Šav se formira pomoću žice za punjenje, čiji sastav mora odgovarati sastavu metala koji se zavaruje.
Glavne faze zavarivanja pomoću volframove elektrode:
Površine dijelova koji se spajaju temeljito se čiste od prljavštine, tragova masti i ulja i oksidnog filma. Čišćenje je potrebno i može se izvoditi mehanički ili pomoću kemikalija.- "Masa" je spojena na dijelove koji se spajaju, što se radi izravno (u slučaju velikih dimenzija) i kroz metalnu površinu radne površine. Žica za punjenje se napaja odvojeno i nije uključena u strujni krug za zavarivanje.
- Uređaj je pokazao jačinu struje. Ovaj parametar se bira ovisno o karakteristikama dijelova koji se spajaju.
- Nakon uključivanja struje, plamenik s elektrodom se dovodi na dijelove koji su zavareni što je moguće bliže i bez dodira s površinama. Optimalna udaljenost plamenika od spojenih izradaka (mora se održavati tijekom zavarivanja) je 2 mm. Držanje elektrode na toj udaljenosti omogućit će vam da rastopite dijelove koji će se dobro spojiti i dobiti čisti šav.
- Unaprijed se uključuje napajanje zaštitnim plinom za 15 - 20 sekundi. prije početka zavarivanja. Isključuje protok argona nakon 5-10 sekundi. nakon zavarivanja.
- Plamenik i žica za punjenje polako se provode samo uz zavarivanje koje se formira, bez poprečnih vibracija. Žica za punjenje, koja se nalazi ispred plamenika, glatko se uvodi u zonu djelovanja luka. Zbog naglih pokreta, rastaljeni metal snažno prska.
- Tijekom postupka zavarivanja, električni luk se pali i elektroda ne smije dirati površine koje se spajaju. Ovo pravilo se mora poštivati, budući da je ionizacijski potencijal argona izuzetno visok, što sprječava da se iskra dodirom elektrode učinkovito koristi za njeno spuštanje. Kada elektroda za taljenje dotakne dijelove koji se spajaju, pojavljuju se metalne pare, čiji je ionizacijski potencijal mnogo manji od argona, što pojednostavljuje proces paljenja luka. Ako se volframova elektroda dotakne površine dijelova koji se spajaju, luk se zaprlja i zavarivanje postaje teško.
Da bi se zapalio luk, koristi se oscilator koji pretvara struju s običnim parametrima iz mreže u visokofrekventne impulse s naponom od 2000–6000 V i frekvencijom od 150–500 Hz. Takvi impulsi omogućuju paljenje električnog luka bez kontakta između dijelova koji se spajaju i elektrode.
Oprema i oprema
Za zavarivanje argonom potrebna je posebna oprema:
Pretvarač ili obični transformator za zavarivanje, čija bi snaga trebala biti dovoljna za zavarivanje (posebno, može se koristiti transformator snage praznog hoda 60–70 V).- Kontaktor napajanja kroz koji se pali svjetiljka.
- Oscilator.
- Za vrijeme ispuštanja argona u zoni zavarivanja odgovoran je poseban regulator (plin mora biti isporučen nekoliko sekundi prije procesa, a njegovo napajanje se zaustavlja nekoliko sekundi nakon završetka zavarivanja).
- Plamenik s keramičkom mlaznicom i stezaljkom za učvršćivanje volframove elektrode.
- Plinski cilindar i regulator tlaka, koji regulira razinu tlaka argona, koji se dovodi u zonu zavarivanja.
- Šipke za punjenje i volframove elektrode.
- Ispravljač koji proizvodi stalnu električnu struju od 24 V koja se primjenjuje na sklopne uređaje.
- Dodatni transformator, koji je odgovoran za napon napajanja sklopnih uređaja.
Relej je odgovoran za uključivanje / isključivanje oscilatora, sklopnika, elektrogasnog ventila, koji zahtijeva napon od 24 ili 220 V.- Induktivni kapacitivni filtar koji štiti uređaj od negativnih učinaka visokonaponskih impulsa.
- Ampermetar za mjerenje struje.
- Akumulator automobila (može biti neispravan) s kapacitetom od 55−75 Ah, što je potrebno za smanjenje stalne komponente struje zavarivanja, koja se nužno događa pri zavarivanju s izmjeničnom strujom (baterija je spojena na krug zavarivanja u seriji).
- Čaše za zavarivanje.
U marki gotovog aparata za zavarivanje mora biti skraćeno TIG. Može se koristiti nakon dodatne konfiguracije s plamenikom, plinskim cilindrom, elementima koji kontroliraju opskrbu zaštitnim plinom.
Izbor načina
Važni parametri su polaritet i smjer struje. Na njihov izbor utječu svojstva materijala koji se zavaruje. Izmjenična struja ili obrnuti polaritet se odabiru kada je potrebno zavariti dijelove od aluminija, magnezija, berilija, drugih obojenih metala. Izbor se objašnjava činjenicom da se takvom strujom učinkovito uništava oksidni film, koji je uvijek prisutan na površini tih materijala.
Karakteristično je zavarivanje aluminija, čiji oksidni film ima visoku točku taljenja na površini. Kod zavarivanja aluminijskih dijelova na struji obrnutog polariteta, oksidni film se učinkovito uništava zbog aktivnog bombardiranja argonskih iona s površinom dijelova koji se spajaju . Provođenje plazme, koja se pretvara u argon, pojednostavljuje zavarivanje i poboljšava njegovu kvalitetu. Kod izvođenja postupka pomoću izmjenične struje kako bi se postigao učinak, dijelovi koji se spajaju su katoda.
Za zavarivanje zaštićenim plinom često se koristi oscilator. U slučaju korištenja izmjenične struje, ovaj uređaj olakšava paljenje luka za zavarivanje, a kad se upali, on igra ulogu stabilizatora. Kada se promijeni polaritet izmjenične struje, luk se može deionizirati (oslabiti). Da bi se to izbjeglo, oscilator generira električne impulse pri promjeni polariteta električne struje, primjenjujući ih na luk zavarivanja.
Na izbor struje utječu:
- Svojstva obrađenog materijala.
- Geometrijske dimenzije praznine.
- Veličina korištenih elektroda.
Za odabir parametra preporučuje se upućivanje na posebnu literaturu.
Važan parametar je brzina protoka argona, koja se bira ovisno o brzini punjenja materijala za punjenje i brzini protoka zraka koji se ruši. Minimalna vrijednost parametra bit će ako se zavarivanje provodi u prostoriji u kojoj nema propuha. Ako se rad obavlja na otvorenom i uz jaki bure vjetra, potrebno je povećati brzinu protoka plina i napajati ga u zonu zavarivanja, koristiti zbunjene mlaznice, iz kojih plin ulazi kroz fine mreže.
Uz argon se u zaštitnu smjesu često dodaje i kisik (3–5%). U tom slučaju, kisik reagira s štetnim nečistoćama (vlagom, prljavštinom itd.) Na površini dijelova koji se spajaju. Kao rezultat, nečistoće se spaljuju ili pretvaraju u trosku koja pluta na površinu šava.
Kisik se ne koristi za zavarivanje bakra, budući da se proizvodi bakrov oksid. Ovaj spoj, reagirajući s vodikom iz okolnog zraka, tvori vodenu paru koja teži izbjeći iz metala šava. Zbog toga se u varu formira mnogo pora, što negativno utječe na njegovu kvalitetu.
Za i protiv metode
prednosti:
Mogućnost dobivanja pouzdane veze zbog učinkovite zaštite radnog područja.- Neznatno zagrijavanje zavarenih dijelova, što omogućuje primjenu tehnologije za zavarivanje složenih gredica (u ovom slučaju nisu deformirane).
- Može se koristiti za materijale koji se ne mogu zavarivati na druge načine.
- Ozbiljan porast brzine rada zbog visokotemperaturnog električnog luka.
nedostaci:
- Kompleksna oprema.
- Potreba za posebnim znanjem i iskustvom.
Metoda će osigurati kvalitetu i pouzdanost zavarenih spojeva, ujednačenost prodora dijelova koji se spajaju. S ovom tehnologijom, dijelovi od obojenih metala male debljine mogu se zavarivati bez žice za punjenje.