Suvirinimas apsauginėmis dujomis: režimai, technologija, taikymas, GOST

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Suvirinimo operacijų, susijusių su metaliniais ruošiniais, atlikimo technologijos šiandien leidžia pasiekti aukštą proceso organizavimo lygį saugos, ergonomikos ir funkcionalumo požiūriu. Tai liudija išplitusi pusiau automatinė ir robotinė įranga, skirta pagrindinių dalių terminio sujungimo technologiniams žingsniams atlikti. Kartu su tuo auga ir reikalavimai siūlių kokybei. Šia kryptimi didžiausią sėkmę galima pasiekti suvirinant apsauginėse dujose, o tai suteikia galimybę izoliuoti darbo zoną nuo neigiamo atmosferos oro poveikio.

Technologijos esmė

Suvirinimo procesas apsauginėje dujų aplinkoje yra kelių terminio poveikio metalams metodų derinys su galimybe struktūriškai sujungti ruošinius. Visų pirma, šis metodas yra pagrįstas lankinio suvirinimo metodu, kuris pats savaime užtikrina optimalų elektrodų ir tikslinių dalių paviršių su konstrukcijomis valdymą. Šiuo formatu vartotojas gali užimti bet kokią erdvępadėtis naudojant mobilią ir kompaktišką įrangą. Visa tai liečia organizacinę darbo renginio ergonomiką, o suvirinimo apsauginėse dujose elektrocheminių procesų esmę atskleidžia aplinkos, kurioje atliekama operacija, specifika. Pirmiausia reikia pabrėžti, kaip svarbu apsaugoti suvirinimo baseiną nuo neigiamo atmosferos oro poveikio. Tiesioginis ruošinio lydalo kontaktas su deguonimi sukelia šlako susidarymą ant paviršiaus, dangos oksidaciją ir nekontroliuojamą metalo konstrukcijos legiravimą. Atitinkamai, siekiant išvengti tokio poveikio, naudojami specialūs izoliatoriai - dangos, birios medžiagos, tokios kaip srautas ir dujos, kurios specialia įranga įvedamos į darbo zoną. Paskutinis apsaugos būdas lemia nagrinėjamo suvirinimo gamybos būdo ypatybes.

Bendrosios suvirinimo taisyklės pagal GOST 14771-76

Pagal nurodytą GOST, šiuo suvirinimo būdu galima atlikti vienpuses ir dvipuses siūles, naudojant sandūrines, kampines, trišakias ir persidengimo jungtis. Kalbant apie pagrindinius proceso parametrus, jie apima:

• Detalių storis – nuo 0,5 iki 120 mm.
• Leidžiama paklaida suvirinant dalis, kurių storis 12 mm – nuo 2 iki 5 mm.
• Siūlės paviršiaus nuolydis leidžiamas tik tuo atveju, jei užtikrinamas sklandus perėjimas nuo vieno ruošinio prie kito.
• Suvirinant dalis, kurių storis labai skiriasi, nuožulnumas iš anksto atliekamas kryptimi nuo didesnio ruošinio iki mažo.
• Filetinės siūlės įgaubimas ir išgaubimas pagalGOST 14771-76 leistinos nuokrypos turi būti ne didesnės kaip 30 % formuojamo kampo kojos, bet tuo pat metu tilpti per 3 mm.
• Leidžiamo kraštų poslinkio dydis prieš suvirinimą vienas kito atžvilgiu priklauso nuo detalių storio. Pavyzdžiui, elementų iki 4 mm storio atveju šis skaičius yra apie 0,8-1 mm, o jei kalbame apie 100 mm ruošinius, tai poslinkio atstumas turės tilpti į 6 mm.

Naudotos suvirinimo dujos

Suvirinimo požiūriu visos dujinės terpės skirstomos į inertines ir aktyviąsias. Kadangi pagrindinė dujų mišinio užduotis yra izoliacinė funkcija, vertingiausios yra terpės, kurios neturi įtakos apdirbamam metalui. Tokie mišiniai apima inertines monoatomines medžiagas, tokias kaip helis ir argonas. Nors pagal GOST suvirinimas apsauginėse dujose turi būti atliekamas anglies dioksido aplinkoje, taip pat leidžiami deriniai su deguonies mišiniais. Kalbant apie aktyviąsias dujas, jos gali paveikti metalą tiek išlydytą, tiek kietą. Dujų buvimas metalo molekulinėje struktūroje paprastai laikomas nepageidautinu, tačiau yra išimčių dėl tokių derinių ypatumų skirtingomis sąlygomis.

Dujų aplinkos įtakos metalui pobūdis

Iš karto verta pabrėžti neigiamą dujų poveikį ruošiniams lankinio suvirinimo metu. Aušinant ir stipriai kaitinant molekulinėje struktūroje ištirpusios dujinės medžiagos gali sukelti porų susidarymą, o tai logiškai sumažinagaminio stiprumo savybės. Kita vertus, vandenilio ir deguonies atomai gali būti naudingi būsimose dopingo operacijose. Jau nekalbant apie aktyviųjų apsauginių dujų naudingumą suvirinant austenitinius lydinius ir plieną, kurie sunkiai išsilydo, jei naudojami inertiniai izoliaciniai mišiniai. Dėl to technologų problema veikiau yra ne tinkamo dujų mišinio parinkimas, o sąlygų sudarymas, kurios leistų sumažinti žalingą aktyviųjų dujų poveikį suvirinimo baseinui ir tuo pačiu išsaugoti teigiamą tirpumo poveikį.

Suvirinimo proceso technika

Į ruošinį ir elektrodą tiekiamas elektros srovės š altinis, kuris vėliau bus naudojamas suvirinimo lankui sukurti ir palaikyti. Nuo lanko užsidegimo momento operatorius turi išlaikyti optimalų atstumą tarp elektrodo ir suformuoto suvirinimo baseino, atsižvelgdamas į temperatūros rodiklius ir šiluminio poveikio apimtą plotą. Lygiagrečiai dujos tiekiamos į darbo zoną naudojant degiklį iš prijungto baliono. Aplink lanką susidaro dujų izoliacija. Siūlės formavimo intensyvumas priklausys nuo kraštų vietos konfigūracijos ir gaminių storio. Paprastai netauriųjų metalų dalis suvirinimo konstrukcijoje, kuri susidaro suvirinant apsauginėse dujose, yra 15-35%. Darbo zonos gylis šiuo atveju gali siekti 7 mm, o ilgio ir pločio rodikliai - nuo 10 iki 30 mm.

Dujinio suvirinimo įranga

Įrenginių rinkinys tokiemsoperacijų pobūdis priklauso nuo suvirinimo gamybos režimų ir formato. Techninę bazę tiesiogiai sudaro pusiau automatiniai įrenginiai, pakabinamos suvirinimo galvutės, maitinimo š altiniai, lygintuvai ir kompleksiniai automatiniai moduliai su elektrodų laikikliais, kurie maksimaliai išgelbėja operatorių nuo tipinių manipuliacijų atlikimo. Šiandien akcentuojamas mechanizuotas suvirinimas apsauginėse dujose, kurių infrastruktūrą taip pat sudaro dujotiekis, degikliai, įrenginiai patogiam įrengimų išdėstymui įvairiose vietose ir kt. Didelėse pramonės šakose organizuojami specialūs etatai su reikiamu techniniu komplektu suvirinimo įranga. Ir atvirkščiai, norint atlikti optimizuotą formatą tokioms užduotims atlikti namuose, reikia naudoti tik kompaktišką keitiklį su keitikliais ir dujų balioną su srauto reguliavimo įranga.

Priedai

Papildomos techninės priemonės ir įrenginiai daugiausia atlieka ryšį tarp pagrindinės įrangos, taip pat leidžia spręsti antrines užduotis, kurios nėra tiesiogiai susijusios su suvirinimu. Šie įrenginiai apima:

• Dujų balionų infrastruktūra, kurią sudaro gyvatukai, reduktoriai, šildytuvai, korpusas ir kt.
• Valymo įrankis ir separatoriai, skirti pašalinti degimo produktus darbo zonoje. Tai ypač pasakytina apie suvirinimo operacijas apsauginėse dujose su nesunaudojamu elektrodu, kurio lydalas nėra tiesiogiai įtrauktas į gaminio struktūrą. Tiek operacijos metu, tiek po josGali reikėti šlifuoti siūlę.
• Džiovintuvas. Pašalina ir reguliuoja anglies dioksido esančią drėgmę. Tam tikras sausiklis, veikiantis esant aukštam arba žemam slėgiui.
• Filtravimo įrenginiai. Išvalo dujų srautus nuo nepageidaujamų kietųjų dalelių, taip pat užtikrina švarų suvirinimą.
• Matavimo įranga. Paprastai slėgio matuokliai naudojami tų pačių slėgio ir dujų srauto matuoklių indikatoriams sekti.

Suvirinimo režimai ir jų parametrai

Požiūriai į suvirinimo proceso organizavimą šiuo atveju skiriasi pagal kelis kriterijus, kurie galiausiai leidžia kalbėti apie skirtingų veikimo režimų paskirstymą. Pavyzdžiui, metodai skiriasi pagal techninio užduoties vykdymo principą – rankinis, pusiau automatinis ir automatinis. Išsamiau apskaičiuojant suvirinimo režimus apsauginėse dujose, atsižvelgiama į šiuos parametrus:

• Srovė – diapazonas nuo 30 iki 550 A. Paprastai daugeliui tipiškų operacijų reikia prijungti 80–120 A š altinius.
• Elektrodo storis - nuo 4 iki 12 mm.
• Įtampa – vidutiniškai 20–100 W.
• Suvirinimo greitis – nuo 30 iki 60 m/h.
• Dujų mišinio sąnaudos - nuo 7 iki 12 l/min.

Konkrečių rodiklių pasirinkimas labai priklauso nuo metalo tipo, ruošinio storio, eksploatacijos sąlygų ir reikalavimų suformuotai jungtiei.

Rankinis suvirinimas

Pagrindinį vaidmenį procese atlieka operatoriaus įgūdžiai ir elektrodo charakteristikos. Beveik visi suvirintojaikontroliuoja procesą, orientuodamas lanką darbinio paviršiaus atžvilgiu ir stebėdamas dujų mišinio tiekimo iš baliono parametrus. Kalbant apie eksploatacines savybes, pirmiausia atsiras tankis ir srovės stiprumas, taip pat suvirinimo kelio ilgis. Suvirinant rankiniu būdu apsauginėse dujose, dažniausiai atliekami keli praėjimai, ypač jei apdirbamas storas ruošinys. Kitais atvejais pravažiavimų skaičiaus padidėjimas yra susijęs su būtinybe koreguoti suvirinimo siūlę, pakeisti jos ilgį ir dangos charakteristikas.

Pusiau automatinis suvirinimas

Šiandien tai yra populiariausias suvirinimo gamybos būdas apsauginėje aplinkoje. Pagrindinis šio metodo skirtumas nuo rankinio yra mechanizacijos elementų su lygintuvais buvimas ir galimybė automatiškai tiekti vielą iš specialios ritės. Naudojant pusiau automatinį suvirinimą apsauginėse dujose, operatoriui nereikia trukdyti keisti eksploatacines medžiagas, tačiau lanko sąveikos su ruošinio paviršiumi technika vis tiek priklauso nuo vartotojo. Operatorius stebi suvirinimo jungties formavimo procesą, koreguoja esamus parametrus, keičia pasvirimo kampą ir kt.

Automatinis suvirinimas

Visiškai mechanizuotas suvirinimo procesas, kurio metu vartotojas gali tik netiesiogiai paveikti eksploatacinių medžiagų, dujų mišinio ir miltelių srauto tiekimo parametrus. Techniškai darbą užtikrina daugiafunkcinės stotys ir platformos su robotizuota įranga. Labai specializuotose moderniose automatinio suvirinimo apsauginėse dujose gamybos įrenginiuosenaudojamas vadinamasis traktorius, kurio konstrukcijoje numatyti visi reikalingi funkciniai mazgai. Tai mobili mašina, kuri suvirinimo proceso metu juda išilgai siūlės formavimo linijos ir tuo pačiu nukreipia apsauginį mišinį į suvirinimo zoną. Privalomas tokių modulių komponentas yra valdymo blokas, kuriame iš pradžių yra algoritmų rinkinys su veiksmais kiekvienam vykdomajam organui.

Išvada

Suvirinimo baseino apsaugos nuo deguonies metodų naudojimas leidžia, jei ne visiškai, tai iki minimumo sumažinti būdingus siūlės formavimosi defektus. Tai taikoma prasiskverbimo trūkumui, įtrūkimams, nudegimams, įdubimui ir kitiems trūkumams, kurie gali atsirasti dėl išlydyto ruošinio paviršiaus sąlyčio su atviru oru. Suvirinimo apsauginėse dujose pranašumai, palyginti su srauto naudojimo technika, yra tai, kad nereikia pašalinti dumblo darbo zonoje. Kartu išsaugomos ir kitos teigiamos proceso savybės, pavyzdžiui, galimybė vizualiai stebėti susidariusio junginio kokybę. Jei kalbame apie metodo trūkumus, tai jo neigiami veiksniai yra lanko šiluminė ir šviesos spinduliuotė, dėl kurios reikia numatyti specialias priemones individualiai suvirintojo apsaugai.