【Абстракт】 Заваряването с волфрамов инертен газ е много важен метод на заваряване в съвременното промишлено производство. Този документ анализира напрежението на заваръчната вана от неръждаема стоманена ламарина и заваръчната деформация на тънката плоча и въвежда основните елементи на процеса на заваряване и практическото приложение на ръчното заваряване с инертен газ с волфрам на тънки плочи от неръждаема стомана.
Въведение
С непрекъснатото развитие на съвременната производствена индустрия, тънките плочи от неръждаема стомана се използват широко в отбраната, авиацията, химическата промишленост, електрониката и други индустрии, а заваряването на 1-3 mm тънки плочи от неръждаема стомана също се увеличава. Ето защо е много необходимо да се овладеят основните процеси на заваряване на тънки плочи от неръждаема стомана.
Заваряването с волфрамов инертен газ (TIG) използва импулсна дъга, която има характеристиките на ниско входяща топлина, концентрирана топлина, малка засегната от топлина зона, малка деформация на заваряване, равномерно входяща топлина и по-добър контрол на линейната енергия; защитният въздушен поток има охлаждащ ефект по време на заваряване, което може да намали повърхностната температура на разтопения басейн и да увеличи повърхностното напрежение на разтопения басейн; TIG е лесен за работа, лесен за наблюдение на състоянието на разтопения басейн, плътни заварки, добри механични свойства и красиво оформяне на повърхността. В момента TIG се използва широко в различни индустрии, особено при заваряване на тънки плочи от неръждаема стомана.
1. Технически характеристики на заваряване с инертен газ от волфрам
1.1 Избор на машина за заваряване с волфрамов инертен газ и полярност на захранването
TIG може да бъде разделен на DC и AC импулси. DC impulse TIG се използва главно за заваряване на стомана, мека стомана, топлоустойчива стомана и др., а AC импулс TIG се използва главно за заваряване на леки метали като алуминий, магнезий, мед и техните сплави. И променливотоковите, и постоянните импулси използват захранващи устройства със стръмен спад. TIG заваряването на тънки пластини от неръждаема стомана обикновено използва DC положителна връзка.
1.2 Технически характеристики на ръчно заваряване с волфрамов инертен газ
1.2.1 Стартиране на дъгата
Пускането на дъгата има две форми: безконтактно и контактно стартиране на дъгата на късо съединение. Първият няма контакт между електрода и детайла, което е подходящо както за заваряване с постоянен ток, така и за променлив ток, докато вторият е подходящ само за заваряване с постоянен ток. Ако се използва методът на късо съединение за стартиране на дъгата, дъгата не трябва да се стартира директно върху заварката, тъй като е лесно да се произведе волфрамово затягане или адхезия към детайла, дъгата не може да бъде незабавно стабилна и дъгата е лесна за пробиване на основния материал. Следователно трябва да се използва дъгова стартова плоча. До началната точка на дъгата трябва да се постави медна плоча. Дъгата трябва първо да се запали върху него и след това главата на волфрамовия електрод трябва да се нагрее до определена температура, преди да се придвижи към детайла, който ще бъде заварен. В действителното производство, TIG често използва стартер за дъга за стартиране на дъгата. Под действието на ток с висока честота или импулсен ток с високо напрежение, газът аргон се йонизира и се запалва дъгата.
1.2.2 Позициониране на заваряване
По време на позициониране заваряване, заваръчната тел трябва да бъде по-тънка от често използваната заваръчна тел. Тъй като температурата е ниска и охлаждането е бързо по време на точково заваряване, дъгата остава дълго време, така че лесно се изгаря. Когато извършвате точково заваряване във фиксирана позиция, заваръчната тел трябва да се постави в частта за точково заваряване и дъгата трябва да се премести към заваръчната тел, след като е стабилна. След като заваръчната тел се разтопи и се слее с основните материали от двете страни, дъгата бързо спира.
Заваръчното оборудване Xinfa има характеристиките на високо качество и ниска цена. За подробности, моля посетете:Производители на заваряване и рязане - Китайска фабрика за заваряване и рязане и доставчици (xinfatools.com)
1.2.3 Нормално заваряване
Когато се използва обикновен TIG за заваряване на листове от неръждаема стомана, токът се приема като малка стойност. Въпреки това, когато токът е по-малък от 20 A, лесно може да възникне дрейф на дъгата и температурата на катодното петно е много висока, което ще причини нагряване и изгаряне в зоната на заваряване и ще влоши условията на емисия на електрони, причинявайки катодното петно да скача непрекъснато , което затруднява поддържането на нормално заваряване. Когато се използва импулсен TIG, пиковият ток може да направи дъгата стабилна и да има добра насоченост, което улеснява стопяването на основния материал и оформянето му, и циклично редуване, за да се осигури гладкото протичане на процеса на заваряване, така че да се получи заваръчен шев с добро представяне, красив външен вид и припокриващи се разтопени басейни.
2. Анализ на заваряемостта на лист от неръждаема стомана
Физическите свойства и формата на плочата на листа от неръждаема стомана пряко влияят върху качеството на заваръчния шев. Листът от неръждаема стомана има малка топлопроводимост и голям коефициент на линейно разширение. Когато температурата на заваряване се променя бързо, генерираният термичен стрес е голям и е лесно да се прогори, подреже и да се деформира вълна. Заваряването на ламарина от неръждаема стомана използва предимно челно заваряване на плоска плоча. Разтопеният басейн се влияе главно от силата на дъгата, гравитацията на разтопения метал и повърхностното напрежение на разтопения метал. Когато обемът, масата и ширината на разтопения метал са постоянни, дълбочината на разтопения басейн зависи от размера на дъгата. Дълбочината на стопилката и силата на дъгата са свързани със заваръчния ток, а ширината на стопилката се определя от напрежението на дъгата.
Колкото по-голям е обемът на разтопения басейн, толкова по-голямо е повърхностното напрежение. Когато повърхностното напрежение не може да балансира силата на дъгата и гравитацията на разтопения метал, това ще доведе до изгаряне на разтопения басейн. В допълнение, заваръчният материал ще бъде локално нагрят и охладен по време на процеса на заваряване, причинявайки неравномерно напрежение и деформация. Когато надлъжното скъсяване на заваръчния шев създава напрежение върху ръба на тънката плоча, което надвишава определена стойност, това ще доведе до по-сериозна вълнова деформация, засягаща качеството на външния вид на детайла. При един и същ метод на заваряване и параметри на процеса, използването на волфрамови електроди с различни форми за намаляване на входящата топлина върху заваръчната фуга може да реши проблеми като прогаряне на заваръчния шев и деформация на детайла.
3. Приложение на ръчно заваряване с инертен газ с волфрам при заваряване на листове от неръждаема стомана
3.1 Принцип на заваряване
Заваряването с волфрамов инертен газ е заваряване с отворена дъга със стабилна дъга и концентрирана топлина. Под защитата на инертен газ (аргон) заваръчната вана е чиста и качеството на заварката е добро. Въпреки това, когато заварявате неръждаема стомана, особено аустенитна неръждаема стомана, задната част на заваръчния шев също трябва да бъде защитена, в противен случай това ще причини сериозно окисление, което ще повлияе на образуването на заваръчния шев и ефективността на заваряване.
3.2 Характеристики на заваряване
Заваряването на лист от неръждаема стомана има следните характеристики:
1) Топлинната проводимост на лист от неръждаема стомана е лоша и лесно може да се изгори директно.
2) По време на заваряването не е необходима заваръчна тел, а основният материал се стопява директно.
Следователно качеството на заваряване на листове от неръждаема стомана е тясно свързано с фактори като оператори, оборудване, материали, методи на конструиране, външна среда по време на заваряване и откриване.
В процеса на заваряване на лист от неръждаема стомана не се изискват заваръчни материали, но се изисква следните материали да бъдат относително високи: първо, чистотата, скоростта на потока и времето на потока на аргон на газ аргон и второ, волфрамов електрод.
1) Аргон
Аргонът е инертен газ и не е лесно да реагира с други метални материали и газове. Тъй като неговият газов поток има охлаждащ ефект, засегнатата от топлината зона на заваръчния шев е малка и деформацията на заваръчния шев е малка. Това е най-идеалният защитен газ за електродъгово заваряване с волфрамов инертен газ. Чистотата на аргона трябва да бъде по-голяма от 99,99%. Аргонът се използва главно за ефективна защита на разтопения басейн, предотвратяване на ерозия на въздуха в разтопения басейн и причиняване на окисляване по време на заваряване и ефективно изолиране на заваръчната зона от въздуха, така че заваръчната зона да бъде защитена и ефективността на заваряване да бъде подобрена.
2) Волфрамов електрод
Повърхността на волфрамовия електрод трябва да е гладка, краят трябва да е заточен и концентричността да е добра. По този начин високочестотната дъга е добра, стабилността на дъгата е добра, дълбочината на топене е дълбока, разтопеният басейн може да остане стабилен, заваръчният шев е добре оформен и качеството на заваряване е добро. Ако повърхността на волфрамовия електрод е изгоряла или има дефекти като замърсители, пукнатини, дупки от свиване и т.н. на повърхността, високочестотната дъга се стартира трудно по време на заваряване, дъгата е нестабилна, дъгата има дрейф, разтопеният басейн е разпръснат, повърхността е разширена, дълбочината на топене е плитка, заваръчният шев е слабо оформен и качеството на заваряване е лошо.
4. Заключение
1) Дъговото заваряване с волфрамов инертен газ има добра стабилност и различните форми на волфрамов електрод оказват голямо влияние върху качеството на заваряване на тънки плочи от неръждаема стомана.
2) Заваряването с волфрамов инертен електрод с конусен край с плосък връх може да подобри скоростта на двустранно формоване при едностранно заваряване, да намали зоната, засегната от топлината на заваряване, да направи заваръчния шев красив и да има добри цялостни механични свойства.
3) Използването на правилния метод на заваряване може ефективно да предотврати дефекти при заваряване.
Време на публикуване: 21 август 2024 г
