Интернет журнал о промышленности и технологиях

Основные методы сварки. Защитная атмосфера

статья в pdf версии статья в pdf версии   Мы помним, что в случае газовой сварки и покрытого электрода, которые обсуждались в предыдущем выпуске «Хранилища установщика», функцией защиты резервуара с жидким металлом от атмосферных газов (кислорода и азота) была зона уменьшения газового пламени, а газы и шлак, образующиеся во время разрушения отстающих электрод

Мы помним, что в случае газовой сварки и покрытого электрода, которые обсуждались в предыдущем выпуске «Хранилища установщика», функцией защиты резервуара с жидким металлом от атмосферных газов (кислорода и азота) была зона уменьшения газового пламени, а газы и шлак, образующиеся во время разрушения отстающих электрод. В случае отставания электрода он дополнительно содержит другие вещества, которые включают они способствуют стабильному свечению электрической дуги. Однако оба эти метода позволяют получить соединения с плохими характеристиками и небольшими эстетическими качествами, а также неэффективны.

Гораздо лучшая защита от доступа вредных атмосферных газов и, следовательно, обеспечение гораздо более высокого качества соединений - это сварка защитных газов. Эти газы дополнительно облегчают ионизацию дугового пространства и его устойчивое свечение.

В зависимости от типа электрода и защитного газа различают следующие способы сварки в защитном газе:

* MIG / MAG - Metal Inert Gaz / Metal Active Gas - дуговая сварка плавящимся электродом в газовых, нейтральных (MIG) и активных (MAG) защитных газах.

* TIG - Gas Tungsten Arc - дуговая сварка неплавящимся электродом в защитном кожухе инертного газа.

Сварка МИГ / МАГ В методе МИГ / МАГ постоянные соединения получаются благодаря плавлению кромки основного материала за счет нагрева электрической дуги, которая светится между основным материалом и электродом из плавящейся проволоки, непрерывно подаваемым в зону сварки, рис.1.

В зависимости от используемого защитного газа он различает сварку с помощью расходуемого электрода. Он подразделяется на: * MIG-метод, когда защитные газы являются нейтральными газами, например, Ar (аргон), He (гелий) или смеси этих двух газов

* Метод MAG, когда защитные газы являются активными газами, например, CO2, Ar + CO2, Ar + O2, Ar + CO2 + O2 и т. Д.

Сварочная станция MIG / MAG включает в себя: источник постоянного тока (сварочный полуавтомат), механизм подачи электродной проволоки, горелку, баллон с защитным газом.

Метод MIG используется для сварки материалов, которые в жидком состоянии не могут вступать в контакт с окисляющими газами (CO2 и O2), а именно: медь, никель, алюминий, магний и их сплавы. Кроме того, высоколегированная нержавеющая сталь (популярная нержавеющая сталь) часто сваривается в чистом аргоновом покрытии, хотя для этого материала также рекомендуется использовать смеси Ar + O2.

Метод MAG обычно сваривает все марки стали, начиная от низколегированной стали до высоколегированной нержавеющей стали.

Метод MIG / MAG является одним из наиболее эффективных методов дуговой сварки, и качество и эстетика полученных соединений значительно превосходят качество и эстетику соединений, полученных с покрытым электродом. Для сравнения, приблизительный выход расплавленных электродов составляет примерно 2-4 кг / час. В случае сварки MIG / MAG эта производительность может достигать 30 кг / час и более в особых случаях.

Сварочные материалы (связующие) имеют вид сплошной или порошковой электродной проволоки диаметром от 0,5 до 4,0 мм, при этом чаще всего используются проволоки диаметром 1,0 и 1,2 мм. Проволоки для сварки нелегированной стали покрыты слоем меди, защищающим поверхность проволоки от коррозии и улучшающим контакт между наконечником тока и электродной проволокой.

Основным недостатком метода MIG / MAG является чувствительность газового экрана к порывам ветра, дующим на экран и приводящим к сильному окислению металла шва и появлению многочисленных пористостей. Эту опасность всегда следует учитывать при проведении сварочных работ на открытых пространствах.

Сварка ВИГ В случае сварки ВИГ сочетание физической непрерывности достигается путем плавления кромки основного материала с теплом электрической дуги, светящейся между нерасходуемым вольфрамовым электродом и основным материалом. Процесс сварки происходит в защитном кожухе нейтрального газа (Ar, He, Ar + He) и осуществляется с добавлением связующего или без него. Схема сварки TIG показана на рисунке 2.

Сварочная станция TIG включает источник постоянного или переменного тока, горелку и баллон с защитным газом. Сварочная станция TIG включает источник постоянного или переменного тока, горелку и баллон с защитным газом

Во время сварки TIG, не отбеливающий вольфрамовый электрод подключен к отрицательной полярности постоянного тока или переменного тока Во время сварки TIG, не отбеливающий вольфрамовый электрод подключен к отрицательной полярности постоянного тока или переменного тока. Постоянный ток используется для сварки стали, меди, никеля и его сплавов, а затем используются электроды, легированные оксидами, чаще всего оксидом трека (красный цвет кончика электрода). Переменный ток используется исключительно для сварки алюминия и его сплавов, а также других металлических сплавов, содержащих алюминий в качестве компонента сплава. В этом случае используется чистый вольфрамовый электрод (зеленый цвет наконечника электрода). Диаметр электрода выбирается в зависимости от используемого сварочного тока. Чтобы зажечь электрическую дугу в методе TIG, наконечник электрода должен быть временно закорочен сварным материалом и немедленно удален. В настоящее время большинство устройств оснащено высокочастотным ионизатором, который позволяет зажигать дугу, не закорачивая электрод основным материалом. Следует помнить, что во время сварки недопустимо контактировать нагретый вольфрамовый электрод как с жидкометаллической ванной, так и с дополнительным материалом, который можно подавать вручную.

Вольфрамовые электроды, в зависимости от сварочного тока, должны быть должным образом подготовлены, то есть заточены. Сварочные электроды постоянного тока заострены в форме слегка усеченного конуса с углом раскрытия 15-100 °. Электроды для сварки переменным током можно лишь слегка заточить, и наконечник электрода слегка плавится во время сварки, образуя сферический конец. Электроды заточены, шлифуя их таким образом, чтобы царапины проходили вдоль электрода.

Привязка проволоки в методе TIG вводится вручную или в определенных случаях механизированным способом. Сварщик должен очень умело ввести клей, чтобы он не закорачивал наконечник связующего вольфрамовым электродом. Кроме того, следует помнить, что наконечник плавленого провода должен быть защищен от атмосферных газов, поэтому его нельзя выпускать за пределы газового экрана.

Метод TIG считается самым чистым из методов дуговой сварки. Хотя эффективность метода невелика, а качество и эстетика соединения в значительной степени зависят от ручного труда и восприятия сварщика, этот метод, по-видимому, незаменим при выполнении многих ответственных комбинаций элементов из очень современных материалов, а также при производстве компонентов, из которых он требуется. высокая эстетика сварных швов, например, поручней из нержавеющей стали, элементов инсталляций из нержавеющей стали или алюминия и т. д. Для сравнения на рис. 3 показан внешний вид поверхности алюминиевого шва, выполненного с использованием методов MIG и TIG.

Доктор Инь. Мацей Рожанский

Рис. 1. Схема сварки GMA. 1 - механизм подачи электродной проволоки, 2 - подача защитного газа, 3 - токовая клемма, 4 - газовая форсунка, 5 - сварочная дуга, 6 - капли жидкого металла, 7 - шнур питания, 8 - сварочный пистолет, 9 - сварочная ванна, 10 - набивка 11 - сварной элемент.

Рис.2. Схема сварки методом TIG. 1 - вольфрамовый электрод, 2 - сварочная дуга, 3 - сварочная ванна, 4 - дополнительный материал, 5 - монтаж и регулировка вольфрамового электрода, 6 - сварочный пистолет GTA, 7 - подача защитного газа, 8 - подача тока, 9 - токовая оболочка , 10 - газовые каналы, 11 - газовое сопло, 12 - набивка, 13 - сварной элемент.

Рис. Внешний вид алюминиевой сварной поверхности выполнен MIG (a) и TIG (b).