Varjenje v zaščitnem plinu: načini, tehnologija, uporaba, gost

Tehnologije varjenja za izvajanje operacije, ki se uporabljajo Pomanjkanje dostopa do kovinskih obdelovancev danes povzroča visoko raven varnosti, ergonomije in funkcionalnosti. To dokazuje razširjenost polavtomatske in robotske opreme za izvajanje osnovnih tehnoloških dejavnosti pri termičnem spajanju delov. Vzporedno s tem se povečujejo tudi zahteve glede kakovosti zvarov. Varjenje v zaščitnem plinu je najuspešnejši postopek na tem področju, saj omogoča izolacijo delovnega območja pred negativnimi vplivi atmosferskega zraka.

Bistvo tehnologije

Postopek obločnega varjenja v zaščitenem plinskem plašču izhaja iz spajanja več procesov toplotni vpliv na kovine z možnostjo strukturiranega spajanja obdelovancev. Metoda temelji predvsem na obločnem varjenju, ki že samo po sebi omogoča optimalno upravljanje elektrod in površine obdelovancev s strukturami. V tej obliki lahko uporabnik z mobilno in kompaktno opremo dela v katerem koli prostorskem položaju. Vse to se nanaša na organizacijo in ergonomijo delovnega procesa. Bistvo elektrokemičnih postopkov varjenja v zaščitnem plinu se kaže v posebnem okolju, v katerem se varjenje izvaja. Najprej je treba poudariti pomen zaščite zvarnega bazena pred škodljivimi vplivi atmosferskega zraka. Neposreden stik taline obdelovanca s kisikom povzroči nastanek žlindre na površini, oksidacijo premaza in nenadzorovano legiranje kovinske strukture. Da bi se izognili takšnim učinkom, se uporabljajo posebni izolatorji - premazi, razsuti materiali, kot sta fluks in plin, ki se v delovno območje vnašajo s posebno opremo. Slednje je razlog za posebnosti tega postopka varjenja.

Splošna pravila varjenja v skladu z GOST 14771-76

V skladu z zgoraj navedenim državnim standardom se ta metoda varjenja lahko uporablja za enostranske in dvostranske zvare, čelne spoje, kote, T-spoje in prekrivne spoje. Osnovni parametri postopka so naslednji

• Debelina komponent - od 0,5 do 120 mm.
• Odobrena napaka pri varjenju delov debeline 12 mm ali več je od 2 do 5 mm.
• Nagib površine šiva je dovoljen le v primeru gladkega prehoda z enega obdelovanca na drugega.
• Če varite dele z zelo različnimi debelinami, je treba najprej narediti poševni kot v smeri od večjega obdelovanca k manjšemu obdelovancu.
• Konkavnosti in konveksnosti kotnih zvarov v skladu s tolerancami GOST 14771-76 ne smejo biti večje od 30 % roba kota, ki ga je treba oblikovati, vendar morajo biti znotraj 3 mm.
• Količina dovoljenega odstopanja robov pred varjenjem je odvisna od debeline obdelovancev. Na primer, pri elementih debeline do 4 mm je ta številka približno 0,8-1 mm, če pa govorimo o 100-milimetrskih policah, se bo razdalja zamika morala prilegati 6 mm.

Uporabljeni varilni plini

Vsi plini so z vidika varjenja razvrščeni kot inertni ali reaktivni plini. Ker je glavna naloga mešanice plinov izolacijska funkcija, so najpomembnejši mediji, ki na noben način ne vplivajo na varjeni material. Takšne mešanice vključujejo inertne monatomske snovi, kot sta helij in argon. Čeprav se mora varjenje z zaščitnim plinom po standardu GOST izvajati v atmosferi ogljikovega dioksida, dovoljene pa so tudi kombinacije z mešanicami kisika. Aktivni plini lahko vplivajo na kovino v staljenem in trdnem stanju. Prisotnost plinov v molekularni strukturi kovine na splošno velja za nezaželeno, vendar obstajajo izjeme zaradi posebne narave teh kombinacij v različnih okoljih.

Narava vpliva plinskega medija na kovino

Takoj je treba poudariti, da škodljivi učinki Mešanice plinov pri obločnem varjenju obdelovancev. Pri ohlajanju in močnem segrevanju lahko plinaste snovi, raztopljene v molekularni strukturi, povzročijo nastanek por, kar logično zmanjša trdnostne lastnosti obdelovanca. Po drugi strani pa lahko vodikovi in kisikovi atomi biti uporaben v prihodnjih tehnoloških postopkih, povezanih z legiranjem. Ne omenjamo uporabnosti aktivnega zaščitnega plina pri varjenju avstenitnih zlitin in jekel, ki jih je pri uporabi inertnih izolacijskih mešanic težko taliti. Zato za procesne inženirje ni problem izbira primerne mešanice plinov, temveč vzpostavitev pogojev, ki bi zmanjšali škodljive učinke aktivnega plina na varilni bazen in hkrati ohranili pozitivne učinke topnosti.

Tehnike za izvajanje postopka varjenja

Vir električnega toka je povezan z obdelovancem in elektrodo ter se uporablja za ustvarjanje in vzdrževanje varilnega obloka. Od trenutka, ko se oblok vžge, mora operater vzdrževati optimalno razdaljo med elektrodo in nastajajočim zvarnim bazenom, pri čemer mora upoštevati temperaturo in toplotno prizadeto območje. Vzporedno se v delovno območje s pomočjo gorilnika dovaja plin iz priključene jeklenke. Okoli obloka se ustvari plinsko tesnilo. Intenzivnost varjenja je odvisna od konfiguracije robov in debeline obdelovancev. Običajno je delež osnovne kovine v zvarnem traku, ki nastane pri varjenju v zaščitnem plinu, 15-35 %. Delovna globina pri tem postopku je lahko do 7 mm, dolžina in širina pa od 10 do 30 mm.

Osnovna oprema za varjenje v plinski zaščiti

Nabor strojev, ki so na voljo za to vrsto uporabe, je odvisen od režima varjenja in oblike proizvodnje. Tehnično osnovo sestavljajo polavtomatski stroji, viseče varilne glave, viri energije, usmerniki in popolnoma avtomatski kompleksni moduli z držali za elektrode, ki v veliki meri razbremenijo upravljavca običajnih postopkov. Danes je poudarek na mehaniziranem varjenju v zaščitnem plinu, katerega infrastruktura vključuje tudi plinovod, gorilnike, pomožno opremo za enostavno pozicioniranje itd. д. V velikih tovarnah so postavljene posebne postaje s potrebno tehnično opremo za varjenje. V nasprotju s tem pa je optimizirana oblika za opravljanje takšnih nalog doma doma je tako preprosta kot kompaktni pretvornik s pretvorniki in plinska jeklenka z regulacijskim ventilom.

Pomožna oprema

Pomožne tehnike in pripomočki se uporabljajo predvsem za komunikacijo med glavno opremo in za nebistvene naloge, ki niso neposredno povezane z varjenjem. Te naprave vključujejo:

• Infrastruktura jeklenk, ki vključuje tuljave, reduktorje, predgrelnike, ohišja itd. д.
• Orodja za odstranjevanje in ločevalniki, zasnovani za odstraniti Kot pripomočki za varjenje se lahko štejejo naslednji pripomočki. To še posebej velja za varjenje v zaščitnem plinu z elektrodo, ki se ne porablja in katere talina ne vstopa neposredno v strukturo obdelovanca. Med postopkom in po njem bo morda treba šiv obrusiti.
• Odvlaževalnik zraka. Odpravlja in nadzoruje vlago, ki je v plinskem ogljikovem dioksidu. Vrsta sušilnega sredstva, ki deluje pri visokem ali nizkem tlaku.
• Oprema za filtriranje. očisti tok plina neželenih trdnih delcev, kar zagotavlja tudi čist zvar.
• Merilna oprema. Za spremljanje istega tlaka se običajno uporabljajo manometri in merilniki pretoka plina.

Načini varjenja in njihovi parametri

Pri tem je postopek varjenja organiziran v skladu z več merili, ki omogočajo različne načine delovanja. Procesi se na primer razlikujejo glede na načelo tehnične izvedbe naloge - ročni, polavtomatski in avtomatski. Pri podrobnejšem izračunu pogojev varjenja v zaščitnih plinih so upoštevani naslednji parametri:

• jakost toka - od 30 do 550 A. Za večino tipičnih postopkov je praviloma potreben vir 80-120 A.
• Debelina elektrod - od 4 do 12 mm.
• Napetost - v povprečju od 20 do 100 W.
• Hitrost varjenja - razpon od 30 do 60 m/h.
• Poraba plinske mešanice - 7 do 12 l/min.

Izbira specifičnih stopenj je v veliki meri odvisna od vrste kovine, debeline obdelovanca in pogojev delovanje in zahteve za spoj, ki ga je treba oblikovati.

Ročno varjenje

Znanje operaterja in lastnosti elektrod imajo ključno vlogo v procesu. Varilec nadzoruje postopek, usmerja oblok na delovno površino in nadzoruje mešanico plinov iz plinske jeklenke. Pri učinkovitosti so ključni dejavniki gostota in jakost toka ter dolžina varilne poti. Ročno varjenje pod zaščitnim plinom pogosto vključuje več prehodov, zlasti če se obdelujejo debeli obdelovanci. V drugih primerih je potrebno večje število prehodov, da se zvar popravi, spremeni njegova dolžina in izboljšajo lastnosti nanosa.

Polavtomatsko varjenje

To je danes najbolj priljubljen postopek varjenja v zaščitnem plinu. Glavna razlika med tem postopkom in ročnim varjenjem je v mehanizacijskih elementih z usmerniki in možnosti samodejnega dovajanja žice iz posebne tuljave. Pri polavtomatskem varjenju v plinski zaščiti se operaterju ni treba ustaviti, da bi zamenjal pomožni material, vendar je tehnika interakcije obloka s površino obdelovanca še vedno odvisna od uporabnika. Operater spremlja postopek oblikovanja varjenje z nastavitvijo trenutnih parametrov, spreminjanjem kota itd. д.

Samodejno varjenje

Popolnoma mehaniziran postopek varjenja, v katerem uporabnik lahko le posredno vpliva na parametre potrošnega materiala, mešanice plinov in toka. Tehnično operacijo podpirajo večnamenske postaje in robotizirane platforme. V visoko specializiranih sodobnih proizvodnih obratih Za samodejno varjenje Tako imenovani varilni traktor se uporablja za varjenje v zaščitnem plinu in je zasnovan z vsemi potrebnimi funkcionalnimi enotami. Gre za mobilno varilno postajo, ki se premika vzdolž zvarne žice in hkrati usmerja zaščitni plin v območje varjenja. Bistvena sestavina teh modulov je krmilna enota, ki na začetku vsebuje nabor algoritmov z ukrepi za vsak aktuator.

Zaključek

Uporaba metod zaščite varilnega bazena pred kisikom omogoča zmanjšanje, če ne celo popolno odpravo, značilnih napak pri oblikovanju šiva. To velja za neiskrenje, razpokanje, prebadanje, raztrganine zvara in druge nepopolnosti, ki lahko nastanejo zaradi stika staljene površine obdelovanca z odprtim zrakom. Prednost obločnega varjenja v plinu pred varjenjem s fluksom je v tem, da z delovnega območja ni treba odstranjevati mulja. Druge pozitivne lastnosti postopka, kot je možnost vizualnega spremljanja kakovosti nastajajoče spojine, se ohranijo. Če govorimo o slabostih metode, so njeni negativni dejavniki toplotno in svetlobno sevanje obloka, ki zahteva posebne ukrepe glede osebne zaščite varilca.