Kaasusuojattu kaarihitsaus: tekniikan kuvaus, tilat, menetelmät

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Kaasusuojattu kaarihitsaus on menetelmä, joka parantaa huomattavasti työtuloksen laatua. Tällä tekniikalla on useita ominaisuuksia. Ennen sen soveltamista päällikön tulee perehtyä suojakaasuympäristössä suoritettavan kaarihitsauksen perusteisiin. Tämän tekniikan ominaisuuksista keskustellaan myöhemmin.

Tekniikan ominaisuudet

Yksi metallituotteiden, työkappaleiden kaariliitoksen alalajeista on kaasusuojattu kaarihitsaus. GOST säätelee prosessia, jonka aikana kaasua syötetään sulamispisteeseen. Se voi olla argonia, happea, typpeä tai muita lajikkeita. Tällaisessa prosessissa on tiettyjä ominaisuuksia.

Jokainen hitsaaja tietää, että hitsin laatu ei riipu vain hitsaajan taidoista, vaan myös sulamispisteen olosuhteista. Ihannetapauksessa tässä tulisi olla vain elektrodi- ja täytemateriaalit. Jos tänne tulee muitaelementtejä, niillä voi olla negatiivinen vaikutus hitsaukseen. Tämän vuoksi juotoskohta ei ole tarpeeksi vahva.

Manuaalisen suojakaasukaarihitsauksen tekniikka on peräisin vuodelta 1920. Tällaisten aineiden käytön avulla voit tehdä saumoja ilman kuonaa. Niille on ominaista korkea puhtaus, ne eivät ole peitetty mikrohalkeamilla. Tätä menetelmää käytetään aktiivisesti teollisuudessa luotaessa erilaisia elementtejä metallista.

Suojakaasujen erikoissuhteet mahdollistavat stressin lievityksen sulamisalueella. Tässä ei ole huokosia, mikä parantaa merkittävästi juottamisen laatua. Sauma vahvistuu.

Teollisissa olosuhteissa hitsauksen aikana käytetään tankoja, joihin on sekoitettu argonia ja hiilidioksidia. Tämän yhdistelmän ansiosta kaaresta tulee vakio, mikä suojaa sulamisaluetta vedolta. Näin voit liittää ohuita metallilevyjä.

Jos tarvitaan syvä tunkeutuminen, hiilidioksidi ja happi sekoitetaan. Tällä koostumuksella on hapettavia ominaisuuksia, se suojaa saumaa huokoisuudelta. On monia tekniikoita, joihin liittyy erilaisten kaasujen käyttöä hitsauksen aikana. Valinta riippuu tämän prosessin erityispiirteistä.

Hitsaustekniikka

Kaasusuojattua kaarihitsausta on erilaisia. Käytetään kahta päämenetelmää. Ensimmäinen näistä liittyy sulatustornien käyttöön. Virta kulkee niiden läpi, ja sauva sulaa tämän vuoksi muodostaen vahvan sauman. Tämä materiaali muodostaa vahvan sidoksen.

Toiseen tekniikkaan kuuluukaarihitsauksen suorittaminen suojakaasussa kulumattomalla elektrodilla. Tässä tapauksessa virta kulkee myös tangon läpi, mutta materiaali on kytketty metalliosien, aihioiden reunojen sulamisen vuoksi. Elektrodimateriaali ei tule osaksi hitsiä.

Tällaisten käsittelyjen aikana käytetään erilaisia kaasuja:

• Inertti. Tällaiset aineet ovat hajuttomia ja värittömiä. Atomilla on tiheä elektrodien kuori. Tämä aiheuttaa niiden inertian. Inerttejä kaasuja ovat argon, helium jne.
• Aktiivinen. Ne liukenevat metalliaihioon ja reagoivat sen kanssa. Näitä väliaineita ovat hiilidioksidi, vety, typpi jne.
• Yhdistetty. Tietyt prosessit vaativat molempien kaasutyyppien käyttöä. Siksi hitsaus tapahtuu ympäristössä, jossa on sekä aktiivisia että inerttejä kaasuja.

Kaasumaisen väliaineen valinnassa on otettava huomioon metallin koostumus, itse toimenpiteen kustannustehokkuus sekä juottamisen ominaisuudet. Muut vivahteet voidaan ottaa huomioon.

Inerttien kaasujen avulla valokaaren stabiilisuus paranee, mikä mahdollistaa syvän sulamisen. Tällaisia aineita syötetään sulamisalueelle useissa virroissa. Jos se kulkee samansuuntaisesti tangon kanssa, se on keskusvirtaus. On myös sivu- ja samankeskisiä suihkuja. Kaasu voidaan syöttää myös työväliaineen yläpuolelle asennettuun liikkuvaan suuttimeen.

On syytä huomata, että kaarihitsauksessa, joka tapahtuu kaasuhauteessa, lämpöparametrit ovat hyväksyttäviä vaaditun mallin, laadun ja kokoisen hitsin valmistukseen.

Tilan valinta

VastaamaanGOST:n vaatimusten mukaisesti kaasusuojattu kaarihitsaus voidaan suorittaa eri tiloissa. Tätä varten useimmissa tapauksissa tarvitaan puoliautomaattisia invertteriä. Tällaisten laitteiden avulla on mahdollista säätää sähkön virtausta, sen jännitettä.

Invertteripuoliautomaattiset laitteet toimivat virtalähteenä. Niiden teho ja vaihtoehdot voivat vaihdella. Suorituskyky vaihtelee malleittain. Useimpiin rutiinitoimintoihin, jotka eivät vaadi paksujen tai harvoin käytettyjen metalliseosten hitsaamista, käytetään yksinkertaisia koneita.

Automaattinen suojakaasuvalokaarihitsaus eroaa monista parametreistä:

• Johdon säde.
• Johdon halkaisija.
• Sähkön teho.
• Jännite.
• Ota yhteyttä syöttönopeus.
• Kaasunkulutus.

Myös olemassa olevat puoliautomaattiset kaasusuojatun kaarihitsauksen tilat jaetaan paikallisiin ja yleisiin. Ensimmäisessä tapauksessa suojakaasu virtaa suuttimesta hitsausalueelle. Tätä vaihtoehtoa käytetään useammin. Paikallinen hitsaus voi yhdistää eri materiaaleja, mutta tulos ei välttämättä aina ole tyydyttävä.

Käytettäessä paikallista kaasunsyöttöä ilma voi päästä sulamisalueelle. Tämä heikentää sauman laatua. Mitä suurempi työkappale hitsataan, sitä huonompi tulos on tätä tekniikkaa käytettäessä.

Jos haluat hitsata suuria osia, käytetään kammioita, joissa ilmaa säädellään. Niistäilmaa pumpataan ulos, syntyy tyhjiö. Lisäksi tekniikan vaatima kaasu pumpataan kammioon. Hitsaus suoritetaan kaukosäätimellä.

Hitsauksen valmistelu

Jotta voit suorittaa metalliaihioiden liittämisen oikein, sinun on ymmärrettävä kaasusuojatun kaarihitsauksen ydin. Hitsaus vaatii asianmukaista valmistelua. Tämä menettely on aina sama, riippumatta hitsaustekniikasta. Ensin reunoille annetaan oikea geometria. Tämän määrittää GOST 14771-76.

Mekanisoitua suojakaasukaarihitsausta käytetään metalliseoksen täydelliseen hitsaukseen, jolloin voit liittää työkappaleen reunat kokonaan toisiinsa. Niiden välillä ei ole kuilua. Jos siinä on tietty painuma, leikkausreunat, hitsaus voidaan suorittaa työkappaleelle, jonka paksuus ei ylitä 11 mm.

Automaattisen hitsauksen tuottavuuden lisäämiseksi suoritetaan työkappaleiden reunojen leikkaus ilman k altevuutta.

Hiilidioksidihitsauksen jälkeen koko sauman taso on puhdistettava li alta ja kuonasta. Likaantumisen vähentämiseksi pinnat käsitellään erityisillä yhdisteillä. Useimmiten nämä ovat aerosoleja, jotka ruiskutetaan metalliin. Sinun ei tarvitse odottaa sen kuivumista.

Jälkiasennuksessa käytetään vakioosia, kuten kiiloja, nauloja, niittejä jne. Suunnittelu vaatii huolellisen tarkastuksen ennen työn aloittamista.

Edut ja haitat

Manuaalisella ja automaattisella suojakaasuhitsauksella on sekä etuja että haittoja.puutteita.

Tämän menetelmän etuja ovat:

• Sauman laatu on erittäin korkea. Muut hitsausmenetelmät eivät tuota tätä.
• Useimmat suojakaasut ovat suhteellisen halpoja, joten hitsausprosessista ei tule paljon kalliimpaa. Jopa halvat kaasut tarjoavat hyvän suojan.
• Kokenut hitsaaja, joka on aiemmin käyttänyt muita menetelmiä, hallitsee tämän tekniikan helposti, joten jopa suuri yritys, jossa on paljon työntekijöitä, voi muuttaa liikkeiden erityispiirteitä.
• Prosessi on universaali, sillä voit hitsata sekä ohuita että paksuja metallilevyjä.
• Tuottavuus on korkea, millä on positiivinen vaikutus tuotantotulokseen.
• Tekniikkaa ei käytetä vain rautametallien, vaan myös ei-rautametallien ja metalliseosten hitsaukseen.
• Kaasusuojakylpyä käytettäessä hitsausprosessia on helppo päivittää. Se voidaan vaihtaa manuaalisesta automaattiseen.
• Hitsausprosessi voidaan mukauttaa kaikkiin tuotannon yksityiskohtiin.

Automaattisella ja manuaalisella suojakaasuhitsauksella on tiettyjä haittoja:

• Jos hitsaus suoritetaan avoimella alueella, kammion hyvä tiiviys on varmistettava. Muutoin suojakaasuja voi vapautua.
• Jos hitsaus suoritetaan sisätiloissa, täällä on varustettava laadukas ilmanvaihtojärjestelmä.
• Jotkin kaasutyypit ovat kalliita (kuten argon). Se nostaatuotantokustannukset, nostaa koko tuotantoprosessin kustannuksia.

Kaasutyypit

Kaarihitsausta suojakaasuissa tehdään eri ympäristöissä. Ne voivat olla aktiivisia tai ei-aktiivisia. Jälkimmäiset sisältävät aineita, kuten Ar, He ja muut. Ne eivät liukene rautaan, eivät reagoi sen kanssa.

Inerttejä kaasuja käytetään alumiinin, titaanin ja muiden suosittujen materiaalien hitsaukseen. TIG-hitsausta käytetään vaikeasti sulavalle teräkselle.

Tällaisissa töissä käytetään myös aktiivisia kaasuja. Mutta tässä tapauksessa käytetään usein halpoja lajikkeita, esimerkiksi typpeä, vetyä, happea. Yksi suosituimmista hitsauksessa käytetyistä aineista on hiilidioksidi. Hintaan nähden tämä on paras vaihtoehto.

Hitsausprosessissa useimmin käytettyjen kaasujen ominaisuudet ovat seuraavat:

• Argon on syttymätöntä eikä räjähtävää. Se tarjoaa korkealaatuisen suojan hitsille haitallisilta ulkoisilta vaikutuksilta.
• Helium toimitetaan sylintereissä, joissa on lisääntynyt paineenkesto, joka tässä saavuttaa 150 atm. Kaasu nesteytetään erittäin alhaisessa lämpötilassa, saavuttaen -269ºС.
• Hiilidioksidi on myrkytön kaasu, joka on hajuton ja väritön. Tämä aine uutetaan savukaasuista. Tähän käytetään erikoislaitteita.
• Happi on palamista edistävä aine. Se vastaanotetaan klojäähdytys ilmakehästä.
• Vedystä tulee räjähdysherkkää joutuessaan kosketuksiin ilman kanssa. Tällaista ainetta käsiteltäessä on tärkeää noudattaa kaikkia turvallisuusvaatimuksia. Kaasu on väritöntä ja hajutonta ja edistää syttymisprosesseja.

Hitsauksen ominaisuudet hiilidioksidissa, typessä

Valokaarihitsaus suojakaasussa kulutuselektrodilla suoritetaan hiilidioksidilla. Tämä on halvin tekniikka, jolla on suuri kysyntä nykyään. Sulamisvyöhykkeen voimakkaan kuumennuksen vaikutuksesta CO₂ muuttuu CO:ksi ja O:ksi. Pinnan suojaamiseksi oksidatiiviselta reaktiolta langassa on piitä ja mangaania.

Tämä aiheuttaa myös hankaluuksia. Pii ja mangaani reagoivat keskenään muodostaen kuonaa. Se näkyy sauman pinnalla ja vaatii poistamisen. Tämä on helppo tehdä. Tällä seikalla ei ole vaikutusta hitsin laatuun.

Ennen työn aloittamista sylinteristä poistetaan vesi, jota varten se käännetään. Tämä on tehtävä säännöllisin väliajoin. Jos tätä käsittelyä ei suoriteta, sauma tulee huokoiseksi. Sen lujuusominaisuudet ovat alhaiset.

Kaasusuojattu kaarihitsaus voidaan tehdä typpikaasulla. Tätä tekniikkaa käytetään kupariaihioiden tai ruostumattomien teräsosien juottamiseen. Näiden metalliseosten kanssa typpi ei pääse kemialliseen reaktioon. Hitsauksen aikana käytetään grafiitti- tai hiilielektrodeja. Jos volframikoskettimia käytetään näihin tarkoituksiin, tämä aiheuttaa niiden ylikulutuksen.

On tärkeää asettaa laitteet oikein. Se riippuuhitsauksen monimutkaisuus, materiaalityyppi ja muut olosuhteet. Yleisimmin käytetty laite, jonka jännite on 150-500 A. Se luo kaaren 22-30 V ja kaasun virtausnopeus on 10 l / min.

Hitsausprosessi

Kaasusuojattu kaarihitsaus on tehokas tekniikka. Mutta tämän saavuttamiseksi päällikön on täytettävä kaikki tämän prosessin standardien vaatimukset. Tämä tekniikka eroaa jonkin verran muista tekniikoista, jotka mestarin tulee ottaa huomioon.

Ensin metalli valmistellaan hitsausprosessia varten. Tätä tekniikkaa käytettäessä tällä menettelyllä on vähemmän vaikutusta tulokseen, mutta se on suoritettava. Seuraavaksi laitteistoa säädetään hitsausparametrien mukaisesti. Materiaalin paksuus ja tyyppi otetaan huomioon.

Kun laite on valmis, kaari syttyy. Samalla polttimen liekki syttyy tuleen. Jotkut hitsaustyypit sisältävät työkappaleen esilämmityksen. Tätä varten käynnistä ensin poltin, jolla metalli on esikäsitelty.

Kun hitsausuima alkaa muodostua kaaren ympärille, aloita langan syöttö. Tätä varten laitteet on varustettu erityisellä syöttölaitteella. Se toimittaa langan sulamisalueelle tietyllä nopeudella. Jos sinun on tehtävä pitkä sauma, tämä on kätevää, koska kaaria ei tarvitse rikkoa. Tätä varten käytetään sulamatonta elektrodia, joka säilyttää valokaaren pitkään.

Jos hitsaus tehdään tasavirralla, sen napaisuus on vaihdettava. Tämä vähentää todennäköisyyttäroiskeita, mutta metallin kulutus kasvaa. Saostumiskerroin tätä tekniikkaa käytettäessä pienenee huomattavasti. Suoralla polariteetilla se kasvaa 1,5-kertaiseksi.

Kylpyamme kannattaa ohjata vasemm alta oikealle (jos mestari on oikeakätinen). Tämä näyttää sauman muodostumisprosessin. Lisäksi kaikki toimet on suoritettava sinua kohtaan. Sauma syntyy yksinkertaisesti, mestarin tarvitsee vain ajaa konetta tasaisesti jatkuvalla nopeudella.

Kaari katkeaa työkappaleesta hitsausliikkeen vastakkaiseen suuntaan. Joissakin tapauksissa tällaisen käsittelyn jälkeen voidaan tarvita lisälämmitystä.

Varusteet

Kaarihitsaus suojakaasussa suoritetaan erikoislaitteilla. Se käyttää vakiovirtalähteitä ja siinä on myös jännitteensäätötoiminto.

Hitsausyksiköt on varustettu langansiirtolaitteella. On myös yksiköitä kaasujen syöttämiseksi sulatusvyöhykkeelle sylintereistä tulevilla letkuilla. Hitsaus suoritetaan jatkuvalla suurella virran taajuudella. Kaaren vakaus riippuu oikeasta säädöstä. Myös langansyöttönopeus on säädettävissä. Suosituimmat yksiköt tällaiseen hitsaukseen ovat:

• "Impulssi 3A". Sitä käytetään alumiinin hitsaukseen, mutta haittana on laitteen alhainen toimivuus. Sitä voidaan käyttää myös rautametallien hitsaukseen sekä kattosaumojen tekemiseen.
• "PDG-502". Käytetään juottamiseenhiilidioksidi. Laite on luotettava ja tehokas. Virtalähteenä sekä 220 V että 380 V. Sähköä voidaan säätää välillä 100 A - 500 A.
• URS 62A. Sitä käytetään hitsaukseen kenttäolosuhteissa. Käytetään pääasiassa alumiinin hitsaukseen, mutta voidaan käsitellä myös titaania.

Suojakeinot

Kaasulla hitsaus on erittäin vaarallista, erityisesti käytettäessä räjähteitä. Siksi hitsaajan on käytettävä henkilökohtaisia suojavarusteita työssään. Niiden tulee peittää iho, silmät, eivätkä anna päällikön hengittää haitallisia höyryjä.

Vaikka lyhytkestoinen hitsaus tehdään omassa autotallissa, mestarin on käytettävä erityistä maskia, hengityssuojainta ja lämmönkestäviä leggingsejä. Tässä tapauksessa työ suoritetaan turvatilassa, mikä myös vaikuttaa suuresti tuloksen laatuun.