Zavarivanje u zaštitnom gasu: načini, tehnologija, primjena, gost

Tehnologije za sprovođenje zavarivanja operacije u odnosu to metalni obradaci danas nam omogućavaju da postignemo visok nivo organizacije procesa u pogledu sigurnosti, ergonomije i funkcionalnosti. O tome svjedoči širenje poluautomatske i robotske opreme za izvođenje osnovnih tehnoloških radnji tokom termičkog spajanja dijelova. Paralelno s tim, zahtjevi za kvalitetom šavova također rastu. U tom pravcu najveći uspeh se može postići zavarivanjem u zaštitni gas, koji obezbeđuje mogućnost izolacije radne površine od negativnih uticaja atmosferskog vazduha.

Suština tehnologije

Proces zavarivanja u okruženju zaštitnog gasa proizilazi iz kombinacije od nekoliko metoda termičkog djelovanja na metale sa mogućnošću strukturnog spajanja obradaka. Prije svega, ova metoda se zasniva na metodi lučnog zavarivanja, koja sama po sebi pruža optimalne mogućnosti upravljanja za elektrode i površine ciljnih dijelova sa strukturama. U ovom formatu korisnik može zauzeti bilo koji prostorni položaj koristeći mobilnu i kompaktnu opremu. Sve se to odnosi na organizacionu ergonomiju radnog događaja, a suštinu procesa elektrohemijskog zavarivanja u zaštitnom gasu otkrivaju specifičnosti sredine u kojoj se operacija izvodi. Za početak, potrebno je naglasiti važnost zaštite kupatila za zavarivanje od negativnih efekata atmosferskog zraka. Direktan kontakt topljenja gredice sa kiseonikom dovodi do stvaranja šljake na površini, oksidacije premaza i nekontrolisanog legiranja metalne konstrukcije. U skladu s tim, da se isključe takvi uticaji, koriste se posebni izolatori – premazi, rasuti materijali poput fluksa i plina, koji se uvode u radno područje sa posebnom opremom. Poslednji način zaštite određuje karakteristike metode proizvodnje zavarivanja koja se razmatra.

Opšta pravila zavarivanja prema GOST 14771-76

Prema navedenom GOST-u, jednostrani i dvostrani šavovi mogu se izvesti ovom metodom zavarivanja pomoću kundaka, uglova, t-bara i preklapajućih spojeva. Što se tiče glavnih parametara procesa, oni uključuju sljedeće:

• Debljina delova-raspon od 0,5 do 120 mm.
• Dozvoljena greška prilikom zavarivanja dijelova debljine 12 mm je od 2 do 5 mm.
• Nagib površine šava dozvoljen je samo ako je osiguran gladak prijelaz s jednog radnog komada na drugi.
• Prilikom zavarivanja dijelova sa značajnom razlikom u debljini, unaprijed se izvodi kosina u smjeru od većeg radnog komada do malog.
• Konkavnosti i konveksiteti ugaonih šavova prema tolerancijama GOST 14771-76 ne bi trebali biti više od 30% kateta formiranog ugla, ali istovremeno se uklapa u 3 mm.
• Količina dozvoljenog pomjeranja Ivica prije zavarivanja u odnosu jedna na drugu ovisi o debljini dijelova. Na primjer, u slučaju elemenata debljine do 4 mm, ovaj indikator je oko 0,8-1 mm, a ako govorimo o radnim komadima od 100 milimetara, tada će udaljenost pomjeranja morati stati u 6 mm.

Gasovi koji se koriste za zavarivanje

Sa stanovišta zavarivanja, svi gasni mediji se dele na inertne i aktivne. Pošto je glavni zadatak gasne mešavine izolaciona funkcija, najvrjedniji se smatraju mediji koji ni na koji način ne utiču na obrađeni metal. Takve mješavine uključuju inertne monatomske tvari poput helijuma i argona. Iako se, u skladu sa GOST-om, zavarivanje zaštitnih gasova mora vršiti u okruženju ugljen-dioksida, a dozvoljene su i kombinacije sa mešavinama kiseonika. Što se tiče aktivnih gasova, oni mogu uticati na metal i u rastopljenom i u čvrstom stanju. Prisustvo plinova u molekularnoj strukturi metala općenito se smatra nepoželjnim, ali postoje izuzeci zbog specifičnosti takvih kombinacija u različitim uvjetima.

Priroda uticaja gasne sredine na metal

Odmah vrijedi naglasiti negativni efekti gasa tokom lučnog zavarivanja na obradacima. Tokom hlađenja i jakog zagrevanja, gasovite supstance rastvorene u molekularnoj strukturi mogu prouzrokovati stvaranje pora, što logično smanjuje osobine čvrstoće proizvoda. S druge strane, atomi vodonika i kiseonika mogu budi koristan u budućim tehnološkim operacijama vezanim za legiranje. I to da ne spominjemo upotrebu aktivnog zaštitnog gasa u zavarivanju austenitnih legura i čelika, koje je teško rastopiti ako se koriste inertne izolacijske mješavine. Kao rezultat toga, problem tehnologa nije u izboru odgovarajuće mešavine gasa, već u stvaranju uslova koji bi mogli minimizirati štetni efekat aktivnog gasa na kupku za zavarivanje i istovremeno sačuvati pozitivne efekte rastvorljivosti.

Tehnika procesa zavarivanja

Na zavareni dio i elektrodu dovodi se izvor električne struje koji će se kasnije koristiti za stvaranje i održavanje luka za zavarivanje. Od trenutka paljenja Luka, operater mora održavati optimalnu udaljenost između elektrode i formirane kupke za zavarivanje, uzimajući u obzir indikatore temperature i područje pokrivenosti termičke izloženosti. Paralelno, gas se dovodi u radni prostor pomoću gorionika iz spojenog cilindra. Plinska izolacija se formira oko luka. Intenzitet formiranja šava zavisiće od konfiguracije ivica i debljine proizvoda. Po pravilu, udio osnovnog metala u strukturi šava, koji se formira tokom zavarivanja u zaštitnom gasu, je 15-35 %. Dubina radnog područja može dostići 7 mm, a indikatori njegove dužine i širine – od 10 do 30 mm.

Glavna oprema za zavarivanje u gasnom okruženju

Set uređaja za ovu vrstu operacija ovisi o načinima i formatu proizvodnje zavarivanja. Samu tehničku bazu čine poluautomatske mašine, viseće glave za zavarivanje, napajanja, ispravljači i složeni automatski moduli sa držačima elektroda, koji spašavaju operatera od obavljanja tipičnih manipulacija što je više moguće. Akcenat je danas na mehanizovanom zavarivanju u zaštitnom gasu, čiju infrastrukturu čine i gasovod, gorionici, uređaji za praktično postavljanje opreme na različite položaje itd. . U velikim proizvodnim pogonima organizuju se posebni postovi sa potrebnim setom tehničkih sredstava za zavarivanje. Naprotiv, optimizirani format za obavljanje takvih zadataka na početak zahteva upotrebu samo kompaktnog pretvarača sa pretvaračima i plinskog cilindra sa opremom za kontrolu snabdevanja.

Pomoćna oprema

Dodatna tehnička sredstva i uređaji uglavnom vrše komunikaciju između glavne opreme, a takođe omogućavaju rješavanje sekundarnih zadataka koji nisu direktno povezani sa zavarivanjem. Takvi uređaji uključuju:

• Infrastruktura plinskih cilindara, koja uključuje zavojnice, mjenjače, grijače, kućište itd. .
• Alati za uklanjanje i separatori dizajnirani za uklanjanje proizvodi sagorevanja u radnom prostoru. Ovo se posebno odnosi na operacije zavarivanja zaštitnih gasova sa elektrodom koja se ne topi, čija Talina nije direktno uključena u strukturu proizvoda. I tokom operacije i nakon nje, možda će biti potrebno brusiti šav.
• Odvlaživač. Eliminiše i reguliše vlažnost koja se nalazi u ugljen-dioksidu. Neka vrsta odvlaživača koji radi na visokim ili niskim pritiscima.
• Uređaji za filtriranje. Pročistite tokove gasa od neželjenih čvrstih čestica, takođe osiguravajući čistoću zavara.
• Mjerna oprema. Manometri se obično koriste za praćenje indikatora istog merača pritiska i protoka gasa.

Načini zavarivanja i njihovi parametri

Pristupi organizaciji procesa zavarivanja u ovom slučaju razlikuju se prema nekoliko kriterijuma, što nam omogućava da govorimo o raspodeli različitih načina rada. Na primjer, metode se razlikuju u skladu s principom tehničke izvedbe zadatka – ručni, poluautomatski i automatski. U detaljnijem izračunavanju načina zavarivanja u zaštitnim gasovima uzimaju se u obzir sljedeći parametri:

• Trenutna snaga-raspon od 30 do 550 A. Po pravilu, većina tipičnih operacija zahteva povezivanje izvora 80-120 a.
• Debljina elektrode je od 4 do 12 mm.
• Napon-u prosjeku sa 20 do 100 Vata.
• Brzina varenja-od 30 do 60 m / h.
• Potrošnja mješavine plina – od 7 do 12 l / min.

Izbor specifičnih indikatora u velikoj meri zavisi od vrste metala, debljine radnog komada, uslova operacije i zahtjevi za formiranu vezu.

Ručno varenje

Ključnu ulogu u procesu igraju vještine operatera i karakteristike elektrode. Zavarivač drži gotovo cijeli proces pod svojom kontrolom, usmjeravajući luk u odnosu na radnu površinu i nadgledajući parametre dovoda mješavine plina iz cilindra. Što se tiče pokazatelja performansi, gustina i jačina struje, kao i dužina putanje zavarivanja, doći će do izražaja. Prilikom ručno zavarivanja u zaštitnom gasu najčešće se vrši nekoliko prolaza, posebno ako se obrađuje debeli trupac. U drugim slučajevima, povećanje broja prolaza povezano je s potrebom za ispravljanjem šava, promjenom njegove dužine i površinskih karakteristika.

Poluautomatsko varenje

Danas je ovo najpopularniji način proizvodnje zavarivanja u zaštitnom okruženju. Glavna razlika između ove metode i priručnika je prisustvo elemenata za mehanizaciju sa ispravljačima i mogućnost automatskog uvlačenja žice iz posebne zavojnice. Sa poluautomatskim zavarivanjem u zaštitnom gasu, operater ne treba prekidati za zamjenu potrošnog materijala, međutim, tehnika interakcije luka sa površinom radnog komada i dalje ovisi o korisniku. Operator monitori proces formiranja zavarivački spoj podešavanjem trenutnih parametara, promjenom ugla nagiba,. itd.

. Automatsko varenje

Potpuno mehanizovani proces zavarivanja, u kojoj korisnik može samo indirektno uticati na parametre isporuke potrošnog materijala, mešavine gasa i fluksa praha. Tehnički, rad pružaju multifunkcionalne stanice i platforme sa robotskom opremom. U visoko specijalizovanoj savremenoj proizvodnji sadržaji za automatsko zavarivanje u zaštitnom gasu koristi takozvani traktor, u čijem dizajnu su obezbeđene sve potrebne funkcionalne jedinice. Ovo je mobilni automat koji se kreće duž linije formiranja šavova tokom zavarivanja i istovremeno usmjerava zaštitne mješavine u zonu zavarivanja. Obavezna komponenta takvih modula je upravljačka jedinica, koja u početku sadrži skup algoritama sa radnjama za svako izvršno tijelo.

Zaključak

Upotreba metoda zaštite kupatila za zavarivanje iz kisika omogućava, ako ne u potpunosti eliminiraju, a zatim minimiziraju karakteristične nedostatke u formiranju šava. Ovo se odnosi na ne zavarivanje, pukotine, opekotine, prenapone i druge nedostatke koji mogu nastati usled kontakta rastopljene površine radnog komada sa otvorenim vazduhom. Prednosti zavarivanja zaštitnih gasova u odnosu na tehniku korišćenja fluksa uključuju odsustvo potrebe za uklanjanjem mulja u radnom prostoru. Istovremeno se čuvaju i drugi pozitivni kvaliteti procesa, kao što je mogućnost vizuelnog posmatranja kvaliteta formiranog jedinjenja. Ako govorimo o nedostacima metode, onda su njeni negativni faktori termičko i svjetlosno zračenje luka, što zahtijeva posebne mjere za individualnu zaštitu zavarivača.