Spawanie metodą TIG jest bardzo ważną metodą spawania w nowoczesnej produkcji przemysłowej. W tym artykule analizuje się naprężenia w jeziorku spawalniczym blachy ze stali nierdzewnej i odkształcenia spawalnicze blachy, a także przedstawiono proces spawania ręcznego metodą TIG blachy ze stali nierdzewnej. Podstawy i praktyczne zastosowanie.
Dzięki ciągłemu rozwojowi nowoczesnej produkcji, blachy ze stali nierdzewnej są szeroko stosowane w przemyśle obronnym, lotniczym, chemicznym, elektronicznym i innych gałęziach przemysłu, a coraz więcej blach ze stali nierdzewnej o grubości 1-3 mm jest spawanych. Dlatego konieczne jest opanowanie procesu spawania blach ze stali nierdzewnej. .
Spawanie metodą TIG (TIG) wykorzystuje łuk pulsacyjny, który charakteryzuje się niskim dopływem ciepła, koncentracją ciepła, małą strefą wpływu ciepła, małym odkształceniem spawania, równomiernym dopływem ciepła i lepszą kontrolą energii liniowej; Efekt chłodzenia może obniżyć temperaturę powierzchni jeziorka stopionego i zwiększyć napięcie powierzchniowe jeziorka stopionego; TIG jest łatwy w obsłudze, łatwo obserwować stan jeziorka stopionego, spoina jest gęsta, właściwości mechaniczne są dobre, a powierzchnia jest piękna. Obecnie TIG jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu, szczególnie w spawaniu blach ze stali nierdzewnej.
1. Podstawy techniczne spawania łukiem wolframowo-argonowym
1.1 Wybór spawarki TIG i polaryzacji zasilania
TIG można podzielić na impulsy DC i AC. Impulsy DC TIG są głównie używane do spawania stali, stali miękkiej, stali żaroodpornej itp., a impulsy AC TIG są głównie używane do spawania metali lekkich, takich jak aluminium, magnez, miedź i jej stopy. Zarówno impulsy AC, jak i DC wykorzystują zasilanie o charakterystyce stromego spadku, a spawanie blachy ze stali nierdzewnej metodą TIG zwykle przyjmuje metodę połączenia dodatniego DC.
1.2 Podstawy techniczne ręcznego spawania łukiem wolframowo-argonowym
1.2.1 Zapłon łuku
Istnieją dwa rodzaje zajarzania łuku: bezkontaktowe i kontaktowe zwarciowe zajarzanie łuku. Pierwsza elektroda nie styka się z przedmiotem obrabianym i nadaje się zarówno do spawania prądem stałym, jak i przemiennym, podczas gdy druga nadaje się tylko do spawania prądem stałym. Jeśli do zajarzenia łuku stosuje się metodę zwarciową, łuk nie powinien być zajarzany bezpośrednio na spoinie. Ponieważ łatwo jest spowodować przycięcie lub sklejenie wolframu z przedmiotem obrabianym, łuk nie może być natychmiast ustabilizowany, a łuk łatwo rozbija metal bazowy. Dlatego należy użyć płyty do zajarzenia łuku. Umieść czerwoną miedzianą płytę obok punktu łuku, najpierw zajarz łuk na niej, poczekaj, aż końcówka wolframowa nagrzeje się do określonej temperatury, a następnie przesuń ją do części, która ma być spawana. Pod wpływem prądu impulsowego gaz argonowy ulega jonizacji, a łuk zostaje zaindukowany.
1.2.2 Spawanie punktowe
Podczas spawania punktowego drut spawalniczy powinien być cieńszy niż powszechnie stosowany drut spawalniczy. Ze względu na niską temperaturę, szybkie chłodzenie i długi czas trwania łuku podczas spawania punktowego, łatwo go przepalić. Podczas spawania punktowego drut spawalniczy powinien być umieszczony w pozycji spawania punktowego, a łuk jest stabilny. Następnie przesuń go do drutu spawalniczego i szybko zatrzymaj łuk po stopieniu drutu spawalniczego i połączeniu go z metalem bazowym po obu stronach.
1.2.3 Spawanie normalne
Podczas spawania blach ze stali nierdzewnej metodą TIG prąd przyjmuje niewielką wartość, ale gdy prąd jest mniejszy niż 20 A, prawdopodobnie wystąpi dryft łuku, a temperatura punktu katody jest bardzo wysoka, co spowoduje nagrzewanie i spalanie w obszarze spawania oraz pogorszenie warunków emisji elektronów, co spowoduje, że punkty katody będą stale uderzać, co utrudni utrzymanie prawidłowego spawania. Gdy używany jest impulsowy TIG, szczytowy prąd może ustabilizować łuk, kierunkowość jest dobra, a metal bazowy można łatwo stopić i uformować, a cykl jest naprzemienny, zapewniając płynny postęp procesu spawania i może uzyskać dobrą wydajność, piękny wygląd i tworzenie się zachodzących na siebie jeziorek stopionego materiału. Spoiny.
2. Analiza spawalności blachy ze stali nierdzewnej
Właściwości fizyczne i kształt blachy ze stali nierdzewnej mają bezpośredni wpływ na jakość spoiny. Blacha ze stali nierdzewnej ma małą przewodność cieplną i duży współczynnik rozszerzalności liniowej. Gdy temperatura spawania zmienia się szybko, generowane naprężenie cieplne jest duże i łatwo jest przepalić, podciąć i pofalować. Spawanie blach ze stali nierdzewnej odbywa się głównie płaskim spawaniem czołowym. Na jeziorko stopione wpływa głównie siła łuku, grawitacja metalu jeziorka stopionego i napięcie powierzchniowe metalu jeziorka stopionego. Gdy objętość, masa i szerokość jeziorka stopionego są stałe, głębokość jeziorka stopionego zależy od łuku. Rozmiar, penetracja i siła łuku są z kolei związane z prądem spawania, a szerokość penetracji jest określana przez napięcie łuku.
Im większa objętość jeziorka stopionego metalu, tym większe napięcie powierzchniowe. Gdy napięcie powierzchniowe nie może zrównoważyć siły łuku i grawitacji metalu jeziorka stopionego metalu, spowoduje to przepalenie jeziorka stopionego metalu, a następnie zostanie ono nagrzane i schłodzone lokalnie podczas procesu spawania. Nierównomierne naprężenia i odkształcenia, gdy naprężenia generowane przez podłużne skrócenie spoiny na krawędzi cienkiej płyty przekraczają pewną wartość, wystąpią poważne odkształcenia falowe, wpływające na jakość kształtu przedmiotu obrabianego. W ramach tej samej metody spawania i parametrów procesu, różne kształty elektrod wolframowych są używane w celu zmniejszenia ciepła wprowadzanego do spoiny, co może rozwiązać problemy przepalenia spoiny i odkształcenia przedmiotu obrabianego.
3. Zastosowanie ręcznego spawania łukiem wolframowo-argonowym w spawaniu blach ze stali nierdzewnej
3.1 Zasada spawania
Spawanie metodą TIG jest rodzajem spawania łukiem otwartym ze stabilnym łukiem i stosunkowo skoncentrowanym ciepłem. Pod osłoną gazu obojętnego (argonu) jeziorko spawalnicze jest czyste, a jakość spoiny dobra. Jednak podczas spawania stali nierdzewnej, zwłaszcza stali nierdzewnej austenitycznej, tylna część spoiny również musi być chroniona, w przeciwnym razie nastąpi poważne utlenianie, które wpłynie na formowanie spoiny i wydajność spawania.
3.2 Charakterystyka spawania
Spawanie blach ze stali nierdzewnej charakteryzuje się następującymi cechami:
1) Przewodność cieplna blachy ze stali nierdzewnej jest słaba, a sama blacha łatwo ulega przepaleniu.
2) Podczas spawania nie jest wymagany żaden drut spawalniczy, a metal bazowy jest bezpośrednio stapiany.
Dlatego jakość spawania blach ze stali nierdzewnej ściśle zależy od takich czynników, jak operatorzy, sprzęt, materiały, metody konstrukcyjne, środowisko zewnętrzne i testy przeprowadzane podczas spawania.
W procesie spawania blach ze stali nierdzewnej nie są wymagane żadne materiały spawalnicze, ale stosunkowo często wymagane są następujące materiały: po pierwsze, czystość argonu, szybkość przepływu i czas przepływu argonu, a po drugie, elektroda wolframowa.
1) Argon
Argon jest gazem obojętnym i nie reaguje łatwo z innymi materiałami metalowymi i gazami. Ze względu na efekt chłodzenia przepływu powietrza, strefa wpływu ciepła spoiny jest mała, a odkształcenie spoiny jest niewielkie. Jest to najbardziej idealny gaz ochronny do spawania łukiem wolframowym w osłonie argonu. Czystość argonu musi być większa niż 99,99%. Argon jest głównie stosowany w celu skutecznej ochrony jeziorka stopionego metalu, zapobiegania erozji jeziorka stopionego metalu przez powietrze i powodowania utleniania podczas procesu spawania, a jednocześnie skutecznej izolacji obszaru spoiny od powietrza, dzięki czemu obszar spoiny jest chroniony, a wydajność spawania jest poprawiona.
2) Elektroda wolframowa
Powierzchnia elektrody wolframowej powinna być gładka, koniec musi być naostrzony, a koncentryczność powinna być dobra. W ten sposób zajarzenie łuku o wysokiej częstotliwości jest dobre, stabilność łuku jest dobra, głębokość penetracji jest duża, jeziorko stopu może być stabilne, spoina jest dobrze uformowana, a jakość spawania jest dobra. Jeśli powierzchnia elektrody wolframowej jest wypalona lub na powierzchni występują wady, takie jak zanieczyszczenia, pęknięcia i otwory skurczowe, trudno będzie rozpocząć łukowanie o wysokiej częstotliwości podczas spawania, łuk będzie niestabilny, łuk będzie dryfował, jeziorko stopu będzie rozproszone, powierzchnia się rozszerzy, głębokość penetracji będzie płytka, a spoina będzie płytka. Słabe formowanie i słaba jakość spawania.
