Дъгово заваряване с газова защита: описание на технологията, режими, методи

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Дъгово заваряване с газова защита е метод, който значително подобрява качеството на работния резултат. Тази технология има редица характеристики. Преди да го приложи, капитанът трябва да се запознае с основите на електродъговото заваряване, което се извършва в среда на защитен газ. Характеристиките на тази технология ще бъдат обсъдени по-късно.

Характеристики на техниката

Един от подвидовете на дъговата връзка на метални изделия, детайли е заваряването с газова дъга. GOST регулира процеса, по време на който газът се подава до точката на топене. Може да бъде аргон, кислород, азот или други разновидности. Има определени характеристики на такъв процес.

Всеки заварчик знае, че качеството на заварката зависи не само от уменията на заварчика, но и от условията в точката на топене. В идеалния случай тук трябва да присъстват само електродите и пълнежните материали. Ако други дойдат тукелементи, те могат да имат отрицателен ефект върху заваряването. Точката на запояване няма да е достатъчно здрава поради това.

Технологията на ръчно заваряване със защитен газ датира от 1920 г. Използването на такива вещества ви позволява да правите шевове без шлака. Те се характеризират с висока чистота, не са покрити с микропукнатини. Този метод се използва активно в индустрията при създаване на различни елементи от метал.

Специалните пропорции на защитните газове ви позволяват да облекчите напрежението в зоната на топене. Тук няма пори, което значително подобрява качеството на запояване. Шевът става по-здрав.

В промишлени условия по време на заваряване се използват пръти, смесени с аргон и въглероден диоксид. Благодарение на тази комбинация дъгата става постоянна, предпазвайки зоната на топене от течения. Това ви позволява да свързвате тънки метални листове.

Ако е необходимо дълбоко проникване, въглеродният диоксид и кислородът се смесват. Този състав има окислителни свойства, предпазва шева от порьозност. Има много техники, които включват използването на различни газове по време на заваряване. Изборът зависи от спецификата на този процес.

Техника на заваряване

Има различни режими на електродъгово заваряване с газ. Използват се два основни метода. Първият от тях включва използването на топящи се шпили. През тях преминава ток и пръчката се топи поради това, образувайки силен шев. Този материал осигурява силна връзка.

Втората техника включвапровеждане на електродъгово заваряване в защитен газ с неконсумируем електрод. В този случай токът също преминава през пръта, но материалът е свързан поради топенето на ръбовете на метални части, заготовки. Материалът на електрода не става част от заваръчния шев.

По време на такива манипулации се използват различни газове:

• Инертен. Такива вещества са без мирис и цвят. Атомите имат плътна обвивка от електроди. Това причинява тяхната инерция. Инертните газове включват аргон, хелий и др.
• Активно. Те се разтварят в металната заготовка, реагирайки с нея. Тези среди включват въглероден диоксид, водород, азот и др.
• Комбинирано. Някои процеси изискват използването на двата вида газове. Следователно заваряването се извършва в среда както на активни, така и на инертни газове.

За да изберете газообразната среда, вземете предвид състава на метала, рентабилността на самата процедура, както и свойствата на запояване. Други нюанси могат да бъдат взети предвид.

С използването на инертни газове стабилността на дъгата се подобрява, което позволява дълбоко топене. Такива вещества се подават в зоната на топене в няколко потока. Ако върви успоредно на пръта, това е централен поток. Има също странични и концентрични струи. Също така газът може да се подава към подвижна дюза, монтирана над работната среда.

Заслужава да се отбележи, че при електродъгово заваряване, което се извършва в газова баня, топлинните параметри са приемливи за производството на заварка с необходимия модел, качество и размер.

Избор на режим

За съвпадениеизискванията на GOST, заваряването с газова дъга може да се извършва в различни режими. За това в повечето случаи е необходимо използването на инвертори от полуавтоматичен тип. С помощта на такова оборудване става възможно да се регулира потокът на електричество, неговото напрежение.

Инверторните полуавтоматични устройства служат като източник на енергия. Те могат да се различават по мощност, както и по опции. Производителността варира според модела. За повечето рутинни операции, които не изискват заваряване на дебели или рядко използвани сплави, се използват прости машини.

Автоматичното електродъгово заваряване с защитен газ се различава по много параметри:

• Радиус на проводника.
• Диаметър на проводника.
• Мощност на електричеството.
• Напрежение.
• Скорост на подаване на контакт.
• Разход на газ.

Съществуващите полуавтоматични режими на електродъгово заваряване с газова защита също са разделени на местни и общи. В първия случай защитният газ тече от дюзата в зоната на заваряване. Тази опция се използва по-често. Локалното заваряване може да съединява различни материали, но резултатът може да не е винаги задоволителен.

Когато се използва локално захранване с газ, въздухът може да влезе в зоната на топене. Това намалява качеството на шева. Колкото по-голям е детайлът, който ще се заварява, толкова по-лош ще бъде резултатът при използване на тази техника.

Ако трябва да заварявате големи части, се използват камери, в които се регулира атмосферата. От тяхвъздухът се изпомпва, създава се вакуум. Освен това газът, изискван от технологията, се изпомпва в камерата. Заваряването се извършва с дистанционното управление.

Подготовка за заваряване

За да изпълните правилно процедурата за съединяване на метални заготовки, трябва да разберете същността на заваряването с газова дъга. Заваряването изисква правилна подготовка. Тази процедура винаги е една и съща, независимо от технологията на заваряване. Първо, ръбовете получават правилната геометрия. Това се определя от GOST 14771-76.

Механизирано газово-екранирано дъгово заваряване се използва за пълно заваряване на сплавта, което ви позволява да свържете напълно ръбовете на детайла. Между тях няма пропаст. Ако има определена вдлъбнатина, режещи ръбове, заваряване може да се извърши за детайл, чиято дебелина не надвишава 11 mm.

За повишаване на производителността в процеса на автоматично заваряване се извършва рязане на ръбовете на детайлите без наклони.

След заваряване във въглероден диоксид, ще е необходимо да почистите цялата равнина на шева от мръсотия и шлака. За да се намали замърсяването, повърхностите се обработват със специални съединения. Най-често това са аерозоли, които се пръскат върху метал. Не е нужно да чакате да изсъхне.

Стандартни части като клинове, скоби, скоби и др. се използват по време на след сглобяването. Дизайнът изисква внимателна проверка преди започване на работа.

Предимства и недостатъци

Ръчното и автоматично заваряване със защитен газ има както предимства, така и недостатъци.недостатъци.

Предимствата на този метод включват:

• Качеството на шева е много високо. Други методи на заваряване не могат да осигурят това.
• Повечето защитни газове са сравнително евтини, така че процесът на заваряване не става много по-скъп. Дори евтините газове осигуряват добра защита.
• Опитен заварчик, който преди е използвал други методи, може лесно да овладее тази технология, така че дори голямо предприятие с голям брой служители може да промени спецификата на маневрите.
• Процесът е универсален, позволява ви да заварявате както тънки, така и дебели листове метал.
• Продуктивността е висока, което има положителен ефект върху производствените резултати.
• Техника се използва не само за заваряване на черни, но и на цветни метали и сплави.
• Процесът на заваряване при използване на газова защитна вана е лесен за надграждане. Може да се промени от ръчно на автоматично.
• Процесът на заваряване може да бъде адаптиран към всички детайли на производството.

Автоматичното и ръчно електродъгово заваряване с защитен газ има някои недостатъци:

• Ако заваряването се извършва на открито, е необходимо да се осигури добра херметичност на камерата. В противен случай може да избягат защитни газове.
• Ако заваряването се извършва на закрито, тук трябва да бъде оборудвана висококачествена вентилационна система.
• Някои видове газове са скъпи (като аргон). То повдигапроизводствените разходи, увеличава цената на целия производствен процес.

Разновидности на газовете

Дъгово заваряване в защитни газове се извършва в различни среди. Те могат да бъдат активни или неактивни. Последните включват вещества като Ar, He и др. Те не се разтварят в желязо, не реагират с него.

Инертните газове се използват за заваряване на алуминий, титан и други популярни материали. TIG заваряването се използва за стомана, която трудно се топи.

Активни газове също се използват в хода на такава работа. Но в този случай често се използват евтини сортове, например азот, водород, кислород. Едно от най-популярните вещества, използвани при заваряване, е въглеродният диоксид. За цената това е най-добрият вариант.

Характеристиките на най-често използваните газове по време на процеса на заваряване са както следва:

• Аргонът е незапалим и не е експлозивен. Осигурява висококачествена защита на заваръчния шев от неблагоприятни външни влияния.
• Хелият се доставя в бутилки с повишена устойчивост на налягане, което тук достига 150 атм. Газът се втечнява при много ниска температура, достигаща -269ºС.
• Въглеродният диоксид е нетоксичен газ, който е без мирис и цвят. Това вещество се извлича от димните газове. За това се използва специално оборудване.
• Кислородът е вещество, което насърчава горенето. Получава се наподпомага охлаждането от атмосферата.
• Водородът става експлозивен при контакт с въздуха. При работа с такова вещество е важно да се спазват всички изисквания за безопасност. Газът е без цвят и мирис и подпомага процесите на запалване.

Характеристики на заваряване във въглероден диоксид, азот

Дъгово заваряване в защитен газ с консумативен електрод се извършва с помощта на въглероден диоксид. Това е най-евтината техника, която днес е много търсена. Под въздействието на силно нагряване в зоната на топене CO₂ се превръща в CO и O. За да се предпази повърхността от окислителна реакция, силиций и манган присъстват в жицата.

Това също води до известно неудобство. Силиций и манган реагират един с друг, образувайки шлака. Появява се на повърхността на шева, което изисква елиминиране. Това е лесно да се направи. Това обстоятелство не оказва влияние върху качеството на заварката.

Преди започване на работа водата се отстранява от цилиндъра, за което се обръща. Това трябва да се прави на редовни интервали. Ако тази манипулация не се извърши, шевът ще стане порест. Неговите якостни свойства ще бъдат ниски.

Дъгово заваряване с газова защита може да се извърши с азотен газ. Тази технология се използва за запояване на медни заготовки или части от неръждаема стомана. С тези сплави азотът не влиза в химическа реакция. По време на заваряване се използват графитни или въглеродни електроди. Ако волфрамовите контакти се използват за тези цели, това води до тяхното преразходване.

Важно е правилно да настроите оборудването. Зависи отсложност на заваряването, вид на материала и други условия. Най-често използваното оборудване с напрежение 150-500 A. Създава дъга от 22-30 V, а дебитът на газа е 10 l/min.

Заваръчен процес

Дъгово заваряване с газова защита е ефективна техника. Но за да постигне това, капитанът трябва да изпълни всички изисквания, посочени от стандартите за този процес. Тази техника е малко по-различна от другите техники, които майсторът трябва да вземе предвид.

Първо, металът се подготвя за процеса на заваряване. Когато се използва тази технология, тази процедура има по-малко влияние върху резултата, но трябва да се извърши. След това оборудването се регулира в съответствие с параметрите на заваряване. Дебелината и видът на материала се вземат предвид.

Когато оборудването е готово, дъгата се запалва. В същото време пламъкът на горелката се запалва. Някои видове заваряване включват предварително загряване на детайла. За да направите това, първо включете горелката, с която металът е предварително обработен.

Когато около дъгата започне да се образува заваръчна вана, започнете да подавате телта. За тази цел оборудването е оборудвано със специална подавачка. Той доставя телта в зоната на топене с определена скорост. Ако трябва да направите дълъг шев, това е удобно, тъй като дъгата не трябва да се прекъсва. За това се използва нетопим електрод, който поддържа дъгата за дълго време.

Ако заваряването се извършва с постоянен ток, полярността му трябва да бъде обърната. Това намалява вероятносттапръски, но консумацията на метал се увеличава. Коефициентът на отлагане при използване на тази техника е значително намален. При директен полярност се увеличава 1,5 пъти.

Препоръчително е да водите банята отляво надясно (ако майсторът е дясна ръка). Това ще покаже процеса на образуване на шев. Освен това всички действия трябва да се извършват спрямо вас. Шевът се създава просто, капитанът трябва само да управлява машината плавно с постоянна скорост.

Дъгата се откъсва от детайла в обратна посока на движението на заваряването. В някои случаи след такава манипулация може да се наложи допълнително загряване.

Оборудване

Дъгово заваряване в защитен газ се извършва с помощта на специално оборудване. Той приема стандартни захранвания и също има функция за регулиране на напрежението.

Заваръчните апарати са оборудвани с устройство за прехвърляне на тел. Има и агрегати за подаване на газове към зоната на топене с помощта на маркучи от бутилки. Процедурата на заваряване се извършва при постоянна висока честота на тока. Стабилността на дъгата зависи от правилната настройка. Скоростта на подаване на тел също е регулируема. Най-популярните единици за такова заваряване са:

• "Импулс 3A". Използва се за заваряване на алуминий, но недостатъкът е ниската функционалност на устройството. Може да се използва и за заваряване на черни метали, както и за направа на таванни шевове.
• "PDG-502". Използва се за запояваневъглероден двуокис. Устройството е надеждно и ефективно. Захранва се както от 220 V, така и от 380 V. Електричеството може да се регулира от 100 A до 500 A.
• URS 62A. Прилага се при заваряване в полеви условия. Използва се основно за заваряване на алуминий, но може да обработва и титан.

Средства за защита

Заваряването с газ е много опасно, особено при използване на експлозиви. Поради това заварчикът трябва да използва лични предпазни средства по време на работа. Те трябва да покриват кожата, очите и да не позволяват на господаря да вдишва вредни изпарения.

Дори ако се извършва краткосрочно заваряване в собствен гараж, майсторът трябва да използва специална маска, респиратор и топлоустойчиви клинове. В този случай работата ще бъде извършена в безопасен режим, което също силно влияе върху качеството на резултата.