【Sažetak】Zavarivanje inertnim plinom od volframa vrlo je važna metoda zavarivanja u modernoj industrijskoj proizvodnji. Ovaj rad analizira naprezanje bazena za zavarivanje nehrđajućeg čeličnog lima i deformacije zavarivanjem tanke ploče, te uvodi osnove procesa zavarivanja i praktičnu primjenu ručnog zavarivanja volframom inertnim plinom tankih ploča od nehrđajućeg čelika.
Uvod
Uz kontinuirani razvoj moderne proizvodne industrije, tanke ploče od nehrđajućeg čelika naširoko se koriste u obrani, zrakoplovstvu, kemijskoj industriji, elektronici i drugim industrijama, a zavarivanje tankih ploča od nehrđajućeg čelika od 1-3 mm također se povećava. Stoga je vrlo potrebno svladati osnove procesa zavarivanja tankih ploča od nehrđajućeg čelika.
Zavarivanje inertnim plinom od volframa (TIG) koristi pulsni luk, koji ima karakteristike niskog unosa topline, koncentrirane topline, male zone utjecaja topline, male deformacije zavarivanja, ravnomjernog unosa topline i bolje kontrole linijske energije; zaštitni protok zraka ima učinak hlađenja tijekom zavarivanja, što može smanjiti temperaturu površine rastaljene posude i povećati površinsku napetost rastaljene posude; TIG je jednostavan za rukovanje, lako se promatra stanje bazena rastaljevine, gusti zavari, dobra mehanička svojstva i lijepo oblikovanje površine. TIG se trenutno široko koristi u raznim industrijama, posebno u zavarivanju tankih ploča od nehrđajućeg čelika.
1. Tehničke osnove zavarivanja u inertnom plinu volframa
1.1 Odabir stroja za zavarivanje inertnim plinom od volframa i polariteta napajanja
TIG se može podijeliti na DC i AC impulse. DC pulsni TIG uglavnom se koristi za zavarivanje čelika, mekog čelika, čelika otpornog na toplinu itd., a AC pulsni TIG se uglavnom koristi za zavarivanje lakih metala kao što su aluminij, magnezij, bakar i njegove legure. I izmjenični i istosmjerni impulsi koriste izvore napajanja sa strmim padom. TIG zavarivanje tankih ploča od nehrđajućeg čelika obično koristi DC pozitivni spoj.
1.2 Tehničke osnove ručnog zavarivanja inertnim plinom od volframa
1.2.1 Pokretanje luka
Paljenje luka ima dva oblika: beskontaktno i kontaktno paljenje luka kratkim spojem. Prvi nema kontakta između elektrode i obratka, što je pogodno i za DC i za AC zavarivanje, dok je drugi prikladan samo za DC zavarivanje. Ako se za pokretanje luka koristi metoda kratkog spoja, luk se ne smije pokrenuti izravno na zavarenom spoju, jer je lako proizvesti stezanje volframa ili prianjanje s izratkom, luk ne može biti odmah stabilan, a luk je lako probijati se kroz matičnu građu. Stoga se treba koristiti ploča za početak luka. Bakrenu pločicu treba staviti pored početne točke luka. Na njoj najprije treba pokrenuti luk, a zatim glavu volframove elektrode zagrijati na određenu temperaturu prije nego što prijeđe na dio koji se zavaruje. U stvarnoj proizvodnji, TIG često koristi pokretač luka za pokretanje luka. Pod djelovanjem visokofrekventne struje ili pulsne struje visokog napona dolazi do ionizacije plina argona i paljenja luka.
1.2.2 Pozicioniranje zavarivanja
Tijekom pozicioniranja zavarivanja, žica za zavarivanje treba biti tanja od obično korištene žice za zavarivanje. Budući da je temperatura niska i hlađenje brzo tijekom točkastog zavarivanja, luk ostaje dugo, pa ga je lako progorjeti. Prilikom izvođenja točkastog zavarivanja u fiksnom položaju, žicu za zavarivanje treba postaviti na dio točkastog zavarivanja, a luk treba premjestiti na žicu za zavarivanje nakon što se stabilizira. Nakon što se žica za zavarivanje otopi i stopi s osnovnim materijalima s obje strane, luk se brzo zaustavlja.
Xinfa oprema za zavarivanje ima karakteristike visoke kvalitete i niske cijene. Za detalje posjetite:Proizvođači zavarivanja i rezanja - kineska tvornica zavarivanja i rezanja i dobavljači (xinfatools.com)
1.2.3 Normalno zavarivanje
Kada se obični TIG koristi za zavarivanje nehrđajućeg čeličnog lima, struja se uzima kao mala vrijednost. Međutim, kada je struja manja od 20 A, lako je doći do pomaka luka, a temperatura katodne točke je vrlo visoka, što će uzrokovati zagrijavanje i gorenje u području zavarivanja i pogoršati uvjete emisije elektrona, uzrokujući kontinuirano skakanje katodne točke , što otežava održavanje normalnog zavarivanja. Kada se koristi pulsni TIG, vršna struja može učiniti luk stabilnim i imati dobru usmjerenost, olakšavajući topljenje osnovnog materijala i njegovo oblikovanje, te ciklički izmjenjujući se kako bi se osiguralo glatko napredovanje procesa zavarivanja, kako bi se dobio zavar s dobrim performansama, prekrasnim izgledom i preklapajućim rastaljenim bazenima.
2. Analiza zavarljivosti nehrđajućeg čeličnog lima
Fizička svojstva i oblik ploče nehrđajućeg čeličnog lima izravno utječu na kvalitetu zavara. Lim od nehrđajućeg čelika ima malu toplinsku vodljivost i veliki koeficijent linearnog širenja. Kada se temperatura zavarivanja brzo mijenja, generirano toplinsko naprezanje je veliko i lako je progorjeti, podrezati i valovito deformirati. Zavarivanje limova od nehrđajućeg čelika uglavnom prihvaća sučeono zavarivanje ravne ploče. Na rastaljeni bazen uglavnom utječu sila luka, gravitacija rastaljenog metala i površinska napetost rastaljenog metala. Kada su volumen, masa i širina rastaljenog metala konstantni, dubina rastaljenog bazena ovisi o veličini luka. Dubina taline i sila luka povezani su sa strujom zavarivanja, a širina taline određena je naponom luka.
Što je veći volumen rastaljenog bazena, veća je površinska napetost. Kada površinska napetost ne može uravnotežiti silu luka i gravitaciju rastaljenog metala u bazenu, uzrokovat će izgaranje rastaljenog bazena. Osim toga, zavar će se lokalno zagrijavati i hladiti tijekom procesa zavarivanja, uzrokujući nejednako naprezanje i deformaciju. Kada uzdužno skraćivanje zavara stvara naprezanje na rubu tanke ploče koje premašuje određenu vrijednost, to će proizvesti ozbiljniju deformaciju valova, što utječe na kvalitetu izgleda izratka. Pod istom metodom zavarivanja i parametrima procesa, korištenje volframovih elektroda različitih oblika za smanjenje unosa topline na zavarenom spoju može riješiti probleme kao što su progorevanje zavara i deformacija obratka.
3. Primjena ručnog zavarivanja inertnim plinom volframa u zavarivanju nehrđajućeg čeličnog lima
3.1 Princip zavarivanja
Zavarivanje inertnim plinom volframa je zavarivanje otvorenim lukom sa stabilnim lukom i koncentriranom toplinom. Pod zaštitom inertnog plina (argona), bazen za zavarivanje je čist i kvaliteta zavara je dobra. Međutim, kod zavarivanja nehrđajućeg čelika, posebno austenitnog nehrđajućeg čelika, stražnji dio zavara također treba biti zaštićen jer će u protivnom uzrokovati ozbiljnu oksidaciju, što će utjecati na formiranje zavara i performanse zavarivanja.
3.2 Karakteristike zavarivanja
Zavarivanje nehrđajućeg čeličnog lima ima sljedeće karakteristike:
1) Toplinska vodljivost lima od nehrđajućeg čelika je loša i lako se izravno progori.
2) Tijekom zavarivanja nije potrebna žica za zavarivanje, a osnovni materijal se izravno spaja.
Stoga je kvaliteta zavarivanja limova od nehrđajućeg čelika usko povezana s čimbenicima kao što su operateri, oprema, materijali, metode konstrukcije, vanjsko okruženje tijekom zavarivanja i detekcije.
U procesu zavarivanja nehrđajućeg čeličnog lima, materijali za zavarivanje nisu potrebni, ali sljedeći materijali moraju biti relativno visoki: prvo, čistoća, brzina protoka i vrijeme protoka argona plina argona, i drugo, volframova elektroda.
1) Argon
Argon je inertan plin i nije lako reagirati s drugim metalnim materijalima i plinovima. Budući da njegov protok plina ima učinak hlađenja, zona zahvaćena toplinom zavara je mala, a deformacija zavara je mala. To je najidealniji zaštitni plin za elektrolučno zavarivanje volframom inertnim plinom. Čistoća argona mora biti veća od 99,99%. Argon se uglavnom koristi za učinkovitu zaštitu rastaljenog bazena, sprječava zrak da nagriza rastaljeni bazen i uzrokuje oksidaciju tijekom zavarivanja, te učinkovito izolira područje zavara od zraka, tako da je područje zavara zaštićeno i poboljšana izvedba zavarivanja.
2) Volframova elektroda
Površina volframove elektrode mora biti glatka, kraj mora biti naoštren, a koncentričnost dobra. Na ovaj način, visokofrekventni luk je dobar, stabilnost luka je dobra, dubina taljenja je duboka, rastaljena baza može ostati stabilna, zavar je dobro oblikovan, a kvaliteta zavarivanja je dobra. Ako je površina volframove elektrode spaljena ili postoje nedostaci kao što su zagađivači, pukotine, rupe od stezanja, itd. na površini, visokofrekventni luk se teško pokreće tijekom zavarivanja, luk je nestabilan, luk se pomiče, rastaljena baza je raspršena, površina je proširena, dubina taljenja je plitka, zavar je loše oblikovan, a kvaliteta zavarivanja je loša.
4. Zaključak
1) Zavarivanje inertnim plinom od volframa ima dobru stabilnost, a različiti oblici elektroda od volframa imaju veliki utjecaj na kvalitetu zavarivanja tankih ploča od nehrđajućeg čelika.
2) Zavarivanje volfram inertnom elektrodom s ravnim vrhom i konusnim krajem može poboljšati brzinu dvostranog oblikovanja kod jednostranog zavarivanja, smanjiti zonu utjecaja topline zavarivanja, učiniti zavar lijepim i imati dobra opsežna mehanička svojstva.
3) Korištenje ispravne metode zavarivanja može učinkovito spriječiti nedostatke zavarivanja.
Vrijeme objave: 21. kolovoza 2024
