1. Tehnične osnove argonaobločno varjenje z volframom
1.1 Izbira stroja za varjenje z volframovim argonom in polarnost napajanja
TIG lahko razdelimo na DC in AC impulze.DC impulzni TIG se uporablja predvsem za varjenje jekla, mehkega jekla, toplotno odpornega jekla itd., AC pulzni TIG pa se uporablja predvsem za varjenje lahkih kovin, kot so aluminij, magnezij, baker in njihove zlitine.Tako impulzi izmeničnega kot enosmernega toka uporabljajo napajalnik s karakteristikami strmega padca, TIG varjenje pločevine iz nerjavečega jekla pa običajno uporablja enosmerni pozitivni priključek.
1.2 Tehnične osnove ročnega varjenja z volframovim argonom
1.2.1 Vžig obloka
Obstajata dve vrsti vžiga obloka: brezkontaktni in kontaktni kratkostični vžig obloka.Prva elektroda ni v stiku z obdelovancem in je primerna tako za DC kot AC varjenje, druga pa le za DC varjenje.Če se za vžig obloka uporablja metoda kratkega stika, se oblok ne sme zagnati neposredno na zvaru, ker je lahko povzročiti vključitev volframa ali spoj z obdelovancem, obloka ni mogoče takoj stabilizirati in oblok je enostavno prodrejo v osnovni material, zato je treba uporabiti obločno udarno ploščo.Postavite rdečo bakreno ploščo poleg točke obloka, najprej zaženite oblok na njej in se nato premaknite na del, ki ga želite zvariti, potem ko se konica volframa segreje na določeno temperaturo.V dejanski proizvodnji TIG običajno uporablja zaganjalnik obloka za zagon obloka.Pod delovanjem impulznega toka se plin argon ionizira, da sproži oblok.
1.2.2 Varjenje s prevleko
Med varjenjem mora biti varilna žica tanjša od navadne varilne žice.Zaradi nizke temperature in hitrega ohlajanja pri točkovnem varjenju oblok ostane dolgo časa, zato ga je enostavno prežgati.Pri izvajanju točkovnega varjenja mora biti varilna žica nameščena na položaj za točkovno varjenje in oblok je stabilen. Nato se premaknite na varilno žico in hitro zaustavite oblok, ko se varilna žica stopi in spoji z osnovno kovino na obeh straneh.
1.2.3 Normalno varjenje
Ko se za varjenje pločevine iz nerjavečega jekla uporablja običajni TIG, ima tok majhno vrednost, ko pa je tok manjši od 20 A, zlahka pride do odmika obloka in temperatura katodne točke je zelo visoka, kar bo povzročilo izgubo toplote v območju varjenja in slabih pogojih oddajanja elektronov, kar ima za posledico Katodna pega nenehno skače in je težko vzdrževati normalno spajkanje.Ko se uporablja impulzni TIG, lahko najvišji tok naredi oblok stabilen, usmerjenost je dobra, osnovno kovino pa je enostavno taliti in oblikovati, cikli pa se izmenjujejo, da se zagotovi nemoten potek varilnega postopka.zvari.
2. Analiza varljivosti nerjavne pločevine
Fizikalne lastnosti in oblika nerjaveče pločevine neposredno vplivajo na kakovost zvara.Pločevina iz nerjavečega jekla ima majhno toplotno prevodnost in velik koeficient linearne razteznosti.Ko se temperatura varjenja hitro spremeni, je ustvarjena toplotna obremenitev velika in zlahka povzroči prežganje, spodrezovanje in valovito deformacijo.Varjenje pločevine iz nerjavečega jekla večinoma uporablja ravno sočelno varjenje.Na staljeno bazo v glavnem vplivajo sila obloka, gravitacija staljene kovine bazena in površinska napetost staljene kovine bazena.Ko so prostornina, kakovost in širina staljene kovine bazena konstantni, je globina staljenega bazena odvisna od loka.Velikost, globina preboja in sila obloka so povezani z varilnim tokom, širina fuzije pa je določena z napetostjo obloka.
Večja kot je prostornina bazena staline, večja je površinska napetost.Ko površinska napetost ne more uravnotežiti sile obloka in gravitacije staljene kovine v bazenu, bo povzročila, da bo staljena bazena pregorela in se med postopkom varjenja lokalno segrela in ohladila, kar bo povzročilo nehomogene napetosti in deformacije zvara, ko vzdolžno skrajšanje zvarnega šiva povzroči, da napetost na robu tanke plošče preseže določeno vrednost, bo to povzročilo resnejšo valovito deformacijo in vplivalo na kakovost oblike obdelovanca.Pri enaki metodi varjenja in procesnih parametrih se uporabljajo različne oblike volframovih elektrod za zmanjšanje dovoda toplote na varilni spoj, kar lahko reši težave pregorevanja zvara in deformacije obdelovanca.
3. Uporaba ročnega varjenja z volframovim argonom pri varjenju pločevine iz nerjavečega jekla
3.1 Princip varjenja
Argonsko volframovo obločno varjenje je vrsta varjenja z odprtim oblokom s stabilnim oblokom in relativno koncentrirano toploto.Pod zaščito inertnega plina (plin argon) je varilni bazen čist in kakovost zvara je dobra.Vendar pa je pri varjenju nerjavnega jekla, zlasti avstenitnega nerjavnega jekla, treba zaščititi tudi zadnjo stran zvara, sicer bo prišlo do resne oksidacije, kar bo vplivalo na nastanek zvara in učinkovitost varjenja.
3.2 Značilnosti varjenja
Varjenje pločevine iz nerjavečega jekla ima naslednje značilnosti:
1) Toplotna prevodnost pločevine iz nerjavečega jekla je slaba in jo je enostavno neposredno opeči.
2) Med varjenjem ni potrebna varilna žica, osnovna kovina pa je neposredno taljena.
Zato je kakovost varjenja pločevine iz nerjavnega jekla tesno povezana z dejavniki, kot so operaterji, oprema, materiali, metode gradnje, zunanje okolje in testiranje med varjenjem.
Pri varjenju pločevine iz nerjavečega jekla varilni dodatki niso potrebni, so pa zahteve za naslednje materiale relativno visoke: ena je čistost plina argona, pretok in čas pretoka argona, druga pa je volfram elektroda.
1) Argon
Argon je inerten plin in ni enostavno reagirati z drugimi kovinskimi materiali in plini.Zaradi hladilnega učinka njegovega zračnega toka je toplotno prizadeta cona zvara majhna, deformacija zvara pa majhna.Je najbolj idealen zaščitni plin za varjenje z argonom in volframom.Čistost argona mora biti večja od 99,99 %.Argon se uporablja predvsem za učinkovito zaščito bazena staline, preprečuje, da bi zrak erodiral bazen staline in povzročil oksidacijo med postopkom varjenja, hkrati pa učinkovito izolira območje zvara od zraka, tako da je območje zvara zaščiteno in učinkovitost varjenja se izboljša.
2) Volframova elektroda
Površina volframove elektrode mora biti gladka, konec pa mora biti nabrušen z dobro koncentričnostjo.Na ta način je visokofrekvenčni vžig obloka dober, stabilnost obloka je dobra, globina varjenja je globoka, staljeni bazen lahko ostane stabilen, zvarni šiv je dobro oblikovan in kakovost varjenja je dobra.Če je površina volframove elektrode pregorela ali so na površini napake, kot so onesnaževalci, razpoke in votline zaradi krčenja, bo med varjenjem težko zagnati visokofrekvenčni oblok, oblok bo nestabilen, oblok bo zanašanjem, se bo staljena plast razpršila, površina se bo razširila, globina preboja bo plitva in zvarni šiv bo poškodovan.Slabo oblikovanje, slaba kakovost varjenja.
4 Zaključek
1) Stabilnost obločnega varjenja z argonom in volframom je dobra, različne oblike volframovih elektrod pa imajo velik vpliv na kakovost varjenja pločevine iz nerjavečega jekla.
2) Varjenje z volframovo elektrodo z ravnim vrhom in stožčasto konico lahko izboljša hitrost tvorbe pri enostranskem varjenju in dvostranskem varjenju, zmanjša območje varjenja, ki je pod vplivom toplote, oblika zvara je lepa in celovite mehanske lastnosti so boljše.
3) Uporaba pravilne metode varjenja lahko učinkovito prepreči napake pri varjenju.
Čas objave: 18. julij 2023