Hitsaus suojakaasuympäristössä: työtekniikka, prosessin kuvaus, toteutustekniikka, tarvittavat materiaalit ja työkalut, vaiheittaiset työohjeet ja asiantuntijaneuvonta

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-02 13:54

Hitsaustekniikoita käytetään useilla ihmisen toiminnan aloilla. Sen monipuolisuus on tehnyt kaasusuojatusta hitsauksesta olennainen osa kaikkea tuotantoa.

Tämän lajikkeen avulla on helppo liittää metallit, joiden paksuus on 1 mm:stä useisiin senttimetreihin missä tahansa avaruudessa. Hitsaus suojaavassa ympäristössä on vähitellen korvaamassa perinteisen puikkohitsauksen.

Suojakaasujen hitsausprosessin ydin

Hitsausprosessia käytetään pysyvän liitoksen luomiseen eri metallien välille. Se saavutetaan lämmittämällä liitetyt elementit sulamispisteen lähellä olevaan lämpötilaan. Kuumentaminen tapahtuu valokaaren avulla, jonka palamislämpötila on 7000 - 18000 °C. Näin voit lämmittää hitsattavaa metallia ja muodostaa hitsaus altaan, joka täytetäänsula elektrodi.

Jotta valokaari palaa vakaasti ja ettei ilma vaikuta hitsaukseen, paloalueelle syötetään suojakaasua, joka muodostaa hapettumisen estävän kupolin.

Kaasusuojattua hitsausta käytetään silloin, kun yksinkertainen hitsaus päällystetyllä elektrodilla ei toimi. Tämä on metallien yhdiste, kuten:

• kupari;
• pronssi;
• titaani;
• molybdeeni;
• chrome ja muut

Nykyaikaisessa automaattituotannossa käytetään suojakaasuissa koneistettua hitsausta. Sen avulla ei keitetty vain ei-rautametalleja, vaan myös rautapitoisia metalleja (teräslajikkeita).

Menetelmän edut

Tällä hitsauksella on monia etuja.

1. Mahdollistaa ei-rautametallien hitsauksen. Niiden hitsauksen monimutkaisuus johtuu siitä, että niillä on alhainen sulamispiste ja korkea hapettumisaste, mikä saastuttaa hitsausvyöhykkeen oksideilla ja vaikeuttaa laadukkaan sauman saamista.
2. Korkean lämpötilan lämmitys. Tämä mahdollistaa hitsausalueen paikallistamisen pieniin rajoihin. Tämän seurauksena hitsattu metalli ei muuta mekaanisia ominaisuuksiaan ylikuumenemisen vuoksi.
3. Suuri suorituskyky. Hitsaus suojakaasuympäristössä mahdollistaa prosessin automatisoinnin käyttämällä kelalle kierrettyä lankaa ja sen automaattista syöttöä.
4. Ei kuonaa. Sen poistamiseen ei mene hukkaan aikaa.

Suojatun hitsauksen haitat

Tämän lajin haittoihinhitsaus johtuu laitteiston tilavuudesta. Itse hitsauskoneen lisäksi sarja sisältää kaasupullot, supistusventtiilit, kaasuliittimet.

Käyttöaineet ovat kalliimpia kuin perinteinen kaarihitsaus.

Nykyaikaisissa yrityksissä tärkein taloudellisen kannattavuuden kriteeri on tuotantoon käytetty aika. He ottavat käyttöön automaattiset hitsausjärjestelmät suojakaasuissa. Siksi korkeat materiaalikustannukset kompensoivat korkea tuottavuus.

Kuinka vahvoja hitsit ovat

Metallien hitsaus luo vahvan sidoksen. Se on paljon vahvempi kuin pultatut tai niitatut liitokset. Lisäksi hitsaus on välttämätöntä siellä, missä on tarpeen luoda tiiviys. Suurin rajoitus sen sovelluksessa on kyvyttömyys kestää dynaamisia kuormituksia, jotka vaihtelevat sekä suuruuden että iskuvektorin mukaan. Tästä syystä lentokoneen rakentamisessa käytetään niittejä hitsausliitosten sijaan.

Hitsien lujuus riippuu käytetyistä materiaaleista, tekniikan noudattamisesta ja hitsattavien reunojen oikeasta valmistelusta.

Käytettyjen laitteiden valikoima

Kaasusuojattua hitsausta on kaksi lajiketta:

1. Ei kuluva elektrodi. Valokaari syntyy volframitangosta, joka ei sula prosessissa. Hitsaus altaan täyttömateriaali syötetään manuaalisesti langanpalan muodossa.
2. Kulutuselektrodi. Täällä syntyy sähkökaariautomaattisesti syötetty lanka, joka vastaanottaa sähkövirran. Tämä lanka sulaa ja täyttää hitsaus altaan muodostaen sauman.

Tästä riippuen kaasusuojatut hitsauslaitteet jaetaan kahteen tyyppiin:

1. Volframikärkipolttimella varustetut hitsausmuuntajat ja invertterit.
2. Puoliautomaattinen hitsaus. Nyt tämän tyyppisiä laitteita käytetään eniten. Niiden avulla voit hitsata kaikenlaisia metalleja. Ne ovat liikkuvia ja niillä on erinomainen suorituskyky. Puoliautomaattista hitsausta suojakaasuympäristössä käytetään sekä autotalleissa ja kotitalouksissa että vakavissa yrityksissä.



3. Laserkaarihitsaus. Tämä on eräänlainen hybridilaitteisto, jossa volframielektrodista tulevan hitsauskaaren lisäksi lasersäde tuottaa syvän sulamisen. Tässä tapauksessa käytetään laitetta, jossa yhdistyvät laseroptiikka ja volframikärkinen taskulamppu.

Mitä kaasuja käytetään

Käytetään useita kaasutyyppejä, jotka voidaan jakaa 3 ryhmään: inertit, aktiiviset ja yhdistetyt.

Inerttejä kaasuja ovat: helium, argon. Helium on ilmaa kevyempää, kalliimpaa valmistaa ja harvemmin käytetty. Mutta siinä oleva kaari poimii korkeamman lämpötilan kuin argonissa, joten heliumympäristössä hitsauksella on korkeampi tuottavuus. Sitä käytetään alumiinin ja magnesiumseosten hitsaukseen.

Argonilla on leveämpisovellus. Sitä käytetään kriittisten osien sekä harvinaisten ja ei-rautametallien hitsaukseen.

Typpi voidaan luokitella ehdollisesti inertiksi kaasuksi. Sitä käytetään vain kuparin ja sen seosten hitsaukseen, joihin se ei ole aktiivinen.

Aktiiviset kaasut, vaikka ne suojaavatkin hitsausvyöhykettä, liukenevat kuitenkin itse hitsausmetalliin muuttaen sen koostumusta. Näitä ovat hiilidioksidi ja happi. CO_{2 käytetään rautametallien hitsaukseen: matala- ja keskihiiliteräkset, valurauta, niukkaseosteiset teräkset jne.}

Happea tulee vain sekoitettuna inerttien kaasujen kanssa.

Kaasuseosyhdistelmiä käytetään eri suhteissa lisäämään hitsausprosessin vakautta ja parantamaan hitsin mekaanisia ominaisuuksia.

Kulutustarvikkeet

Puoliautomaattisessa hitsauksessa suojakaasuympäristössä käytetään kelaksi rullattua lankaa. Siinä on yli 80 lajiketta. Sen halkaisija on 0,3-12 mm. Kelat, joihin se on taitettu, painavat 1,5 - 40 kg. Lanka valitaan samalla koostumuksella kuin hitsattavat osat.

Ei-kuluva elektrodi voi olla joko volframia tai hiiltä. Volframielektrodi on lanka, jonka halkaisija on 0,5–3 mm, tai sauvoja, joiden halkaisija on 5–8 mm. Lisäaineen materiaalina on lanka, jonka halkaisija on 1,6–5 mm.

Hitsaustöiden valmistelu

Hitsaus suojaympäristössä suoritetaan pääasiassa kriittisten osien hitsaukseen. Siksi ensimmäinen vaatimus on työntekijän korkea pätevyys. Sellaisen toteuttamiseentyöt ovat sallittuja vähintään 5. luokan hitsaajat, jotka on koulutettu ja saaneet luvan.

Ennen työn aloittamista, todistuksesta riippumatta, hitsaaja pakotetaan päittäishitsaukseen näyte, jonka lujuus testataan. GOST-kaasusuojattu hitsaus määrittää, kuinka paljon vetovoimaa tämän näytteen on kestettävä.

Hitsaushuoneen tulee sisältää vähintään pölyä. Kaikenlainen työ sen muodostuksella on kiellettyä (leikkaus, hionta, hiontatyöt).

Sisäilman tulee olla lämmintä ja kuivaa. Tätä varten asennetaan lämpömittarit ja kosteusmittarit. Lämpötilan on oltava vähintään 16 °C.

Hyvän valaistuksen tulee antaa yleiskuva hitsausvyöhykkeestä ja mahdollistaa eri hitsaustiloissa esiintyvien vikojen oikea-aikainen havaitseminen suojakaasuympäristössä.

Huoneessa ei saa olla luonnoksia. Ilman virtausnopeus ei saa ylittää 0,5 m/s.

Vinkkejä ja temppuja

Laadukkaan yhteyden saamiseksi sinun on tehtävä valmistelutyötä.

1. Leikkaa hitsattavien elementtien reunat oikein. Hitsaus altaan tunkeutuminen ja täyttö metallilla riippuu tästä.
2. Puhdista hitsattava pinta huolellisesti li alta, ruosteesta.
3. Säädä suojakaasun painetta. Jos paine on korkea, hitsausvyöhyke jäähtyy liikaa. Matala paine aiheuttaa huokosten muodostumisen hitsiin.
4. Valitse optimaalinen virranvoimakkuus. Se valitaan hitsattavan metallin paksuuden perusteella. Langansyöttöä säädetään ampeerin mukaan.
5. VastaanotaLaadukas saumapoltin on puhdistettava säännöllisesti kattilasta. Jos tätä ei tehdä, asteikko pienentää asteittain polttimen sisähalkaisijaa ja suojakaasu syötetään palamisvyöhykkeelle väärällä polttimella. Lisäksi vaaka vaikeuttaa langan syöttämistä. Silikonia voidaan käyttää vähentämään noen muodostumista polttimeen. Ne voitelevat polttimen sisäpuolen. Erittäin kätevät aerosolipurkit hitsaukseen.

Kaasusuojattu hitsaus on vastuullinen prosessi, joka riippuu suurelta osin inhimillisestä tekijästä. Turvatoimenpiteiden noudattaminen, suojavarusteiden käyttö auttaa paitsi työn tehokkaassa suorittamisessa myös terveyden ylläpitämisessä.