1. Технічні основи аргонувольфрамове дугове зварювання
1.1 Вибір вольфрамово-аргонодугового зварювального апарату та полярності живлення
TIG можна розділити на імпульси постійного та змінного струму.Імпульсна TIG постійним струмом використовується в основному для зварювання сталі, м’якої сталі, жаростійкої сталі тощо, а імпульсна TIG змінним струмом використовується в основному для зварювання легких металів, таких як алюміній, магній, мідь та їхні сплави.Як імпульси змінного, так і постійного струму використовують джерело живлення з характеристиками крутого падіння, а зварювання листів з нержавіючої сталі TIG зазвичай використовує позитивне з’єднання постійного струму.
1.2 Технічні основи ручного аргонно-вольфрамового зварювання
1.2.1 Запалювання дуги
Розрізняють два види запалювання дуги: безконтактне і контактне запалювання дуги від короткого замикання.Перший електрод не контактує з деталлю і підходить для зварювання як постійним, так і змінним струмом, тоді як другий підходить лише для зварювання постійним струмом.Якщо для запалювання дуги використовується метод короткого замикання, дугу не слід запускати безпосередньо на зварювальному виробі, оскільки легко спричинити включення вольфраму або з’єднання з деталлю, дугу не можна стабілізувати негайно, а дугу легко проникають в основний матеріал, тому слід використовувати дугозахисну пластину.Покладіть червону мідну пластину поруч із точкою дуги, спочатку запустіть дугу на ній, а потім перейдіть до зварюваної деталі, коли вольфрамовий наконечник нагріється до певної температури.У фактичному виробництві TIG зазвичай використовує стартер дуги для запуску дуги.Під дією імпульсного струму газ аргон іонізується, щоб запалити дугу.
1.2.2 Зварювання прихватками
Під час зварювання прихватками зварювальний дріт має бути тоншим за звичайний зварювальний дріт.Завдяки низькій температурі та швидкому охолодженню під час точкового зварювання дуга залишається довго, тому її легко пропалити.Під час виконання точкового зварювання зварювальний дріт має бути розміщений у місці точкового зварювання, а дуга стабільна. Потім перейдіть до зварювального дроту та швидко зупиніть дугу після того, як зварювальний дріт розплавиться та сплавиться з основним металом з обох сторін.
1.2.3 Звичайне зварювання
Коли звичайний TIG використовується для зварювання листів з нержавіючої сталі, струм приймає невелике значення, але коли струм менше 20 А, легко виникає дрейф дуги, а температура катодної плями дуже висока, що призведе до втрати тепла в зоні зварювання і погані умови емісії електронів, в результаті чого катодна пляма постійно стрибає і важко підтримувати нормальну пайку.Коли використовується імпульсний TIG, піковий струм може зробити дугу стабільною, спрямованість хороша, основний метал легко розплавити та сформувати, а цикли чергуються, щоб забезпечити плавний хід процесу зварювання.зварні шви.
2. Аналіз зварюваності листа з нержавіючої сталі
Фізичні властивості та форма листа нержавіючої сталі безпосередньо впливають на якість зварювання.Лист з нержавіючої сталі має малу теплопровідність і великий коефіцієнт лінійного розширення.Коли температура зварювання швидко змінюється, створюється велика термічна напруга, і легко спричинити прогорання, підрізання та хвилеподібну деформацію.Для зварювання листів з нержавіючої сталі в основному використовується плоске стикове зварювання.На розплавлену ванну в основному впливають сила дуги, сила тяжіння розплавленого металу ванни та поверхневий натяг розплавленого металу ванни.Коли об’єм, якість і ширина розплавленого металу ванни постійні, глибина ванни розплаву залежить від дуги.Розмір, глибина проплавлення і сила дуги пов'язані зі зварювальним струмом, а ширина плавлення визначається напругою дуги.
Чим більший об’єм розплавленої ванни, тим більший поверхневий натяг.Коли поверхневий натяг не може врівноважити силу дуги та силу тяжіння розплавленого металу, це призведе до прогоряння розплавленої ванни, і він буде локально нагріватися та охолоджуватися під час процесу зварювання, спричиняючи неоднорідне напруження та деформацію зварного виробу, коли поздовжнє вкорочення зварювального шва призводить до того, що напруга на краю тонкої пластини перевищує певне значення, це спричинить більш серйозну хвилеподібну деформацію та вплине на якість форми заготовки.За однакового методу зварювання та параметрів процесу використовуються різні форми вольфрамових електродів для зменшення надходження тепла на зварювальне з’єднання, що може вирішити проблеми прогорання зварного шва та деформації заготовки.
3. Застосування ручного аргонодугового зварювання вольфрамом при зварюванні листової нержавіючої сталі
3.1 Принцип зварювання
Аргоновольфрамове дугове зварювання - це різновид зварювання відкритою дугою зі стабільною дугою та відносно концентрованим теплом.Під захистом інертного газу (газу аргону) зварювальна ванна чиста, а якість зварного шва хороша.Однак під час зварювання нержавіючої сталі, особливо аустенітної нержавіючої сталі, задню частину зварного шва також потрібно захистити, інакше відбудеться серйозне окислення, що вплине на формування зварного шва та ефективність зварювання.
3.2 Характеристики зварювання
Зварювання листів нержавіючої сталі має такі характеристики:
1) Теплопровідність листа з нержавіючої сталі низька, і його легко пропалити безпосередньо.
2) Під час зварювання не потрібен зварювальний дріт, а основний метал безпосередньо сплавляється.
Таким чином, якість зварювання листів з нержавіючої сталі тісно пов’язана з такими факторами, як оператори, обладнання, матеріали, методи конструкції, зовнішнє середовище та випробування під час зварювання.
У процесі зварювання листів з нержавіючої сталі зварювальні матеріали не потрібні, але вимоги до наступних матеріалів відносно високі: одна - чистота газу аргону, швидкість потоку та час потоку аргону, а інша - вольфрам електрод.
1) Аргон
Аргон є інертним газом, і він нелегко реагує з іншими металевими матеріалами та газами.Завдяки охолоджувальному ефекту його повітряного потоку зона термічного впливу зварного шва невелика, а деформація зварного виробу невелика.Це найбільш ідеальний захисний газ для аргоновольфрамового дугового зварювання.Чистота аргону повинна бути більше 99,99%.Аргон в основному використовується для ефективного захисту розплавленої ванни, запобігання розмиванню розплавленої ванни повітрям і спричиненню окислення під час процесу зварювання, а також для ефективної ізоляції зони зварювання від повітря, щоб зона зварювання була захищена та покращується продуктивність зварювання.
2) Вольфрамовий електрод
Поверхня вольфрамового електрода повинна бути гладкою, а кінець має бути заточеним з хорошою концентричністю.Таким чином, високочастотне запалювання дуги добре, стабільність дуги хороша, глибина зварювання велика, розплавлена ванна може підтримуватися стабільною, зварний шов добре сформований, а якість зварювання хороша.Якщо поверхня вольфрамового електрода вигоріла або на поверхні є такі дефекти, як забруднення, тріщини та усадочні порожнини, під час зварювання буде важко запустити високочастотну дугу, дуга буде нестабільною, дуга буде дрейфу, розплавлена ванна розійдеться, поверхня розшириться, глибина проплавлення буде невеликою, а зварний шов буде пошкоджено.Погане формування, погана якість зварювання.
4 Висновок
1) Стабільність аргонно-вольфрамового дугового зварювання хороша, а різні форми вольфрамових електродів мають великий вплив на якість зварювання листів з нержавіючої сталі.
2) Зварювання вольфрамовим електродом з плоскою вершиною та конічним наконечником може покращити швидкість формування одностороннього зварювання та двостороннього зварювання, зменшити зону термічного впливу зварювання, форму зварного шва зробити красивішою, а повні механічні властивості кращими.
3) Використання правильного методу зварювання може ефективно запобігти дефектам зварювання.
Час публікації: 18 липня 2023 р