【Анотація】Зварювання в інертному газі вольфраму є дуже важливим методом зварювання в сучасному промисловому виробництві. У цьому документі аналізується напруга зварювальної ванни з листової нержавіючої сталі та зварювальна деформація тонкої пластини, а також представлені основи процесу зварювання та практичне застосування ручного зварювання тонких пластин з нержавіючої сталі в інертному газі вольфрамом.
вступ
З постійним розвитком сучасної обробної промисловості тонкі пластини з нержавіючої сталі широко використовуються в оборонній, авіаційній, хімічній промисловості, електроніці та інших галузях промисловості, а зварювання тонких пластин з нержавіючої сталі 1-3 мм також зростає. Тому дуже необхідно освоїти основи процесу зварювання тонких пластин з нержавіючої сталі.
Зварювання в інертному газі вольфраму (TIG) використовує імпульсну дугу, яка має характеристики низького нагрівання, концентрованого тепла, невеликої зони термічного впливу, невеликої зварювальної деформації, рівномірного нагрівання та кращого контролю енергії лінії; захисний потік повітря має охолоджуючий ефект під час зварювання, що може знизити температуру поверхні ванни розплаву та збільшити поверхневий натяг ванни розплаву; TIG простий в експлуатації, легко спостерігати за станом розплавленої ванни, щільні зварні шви, хороші механічні властивості та гарне формування поверхні. В даний час TIG широко використовується в різних галузях промисловості, особливо при зварюванні тонких листів з нержавіючої сталі.
1. Технічні основи зварювання в інертному газі вольфраму
1.1 Вибір апарату для зварювання інертним газом вольфраму та полярності живлення
TIG можна розділити на імпульси постійного та змінного струму. Імпульсна TIG постійним струмом в основному використовується 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 її сплави. Як імпульси змінного, так і постійного струму використовують джерела живлення з характеристиками різкого падіння. Зварювання тонких листів з нержавіючої сталі TIG зазвичай використовує позитивне з’єднання постійного струму.
1.2 Технічні основи ручного зварювання в інертному газі вольфраму
1.2.1 Запуск дуги
Запуск дуги має два види: безконтактний і контактний запуск дуги від короткого замикання. Перший не має контакту між електродом і деталлю, що підходить як для зварювання постійним, так і для змінного струму, тоді як другий підходить лише для зварювання постійним струмом. Якщо для запуску дуги використовується метод короткого замикання, дугу не слід запускати безпосередньо на зварювальному виробі, тому що вольфрам легко затиснути або зчепити з деталлю, дуга не може бути негайно стабільною, а дуга легко прорватися через вихідний матеріал. Тому слід використовувати пластину для запуску дуги. Поруч з точкою початку дуги слід розмістити мідну пластину. На ньому спочатку слід запустити дугу, а потім головку вольфрамового електрода нагріти до певної температури перед тим, як перейти до зварюваної деталі. У реальному виробництві TIG часто використовує стартер дуги для запуску дуги. Під дією струму високої частоти або імпульсного струму високої напруги газ аргон іонізується і запалюється дуга.
1.2.2 Позиціонування зварювання
Під час позиціонування зварювання зварювальний дріт має бути тоншим, ніж зазвичай використовуваний зварювальний дріт. Оскільки під час точкового зварювання температура низька та швидке охолодження, дуга залишається довго, тому її легко пропалити. Під час виконання точкового зварювання у фіксованому положенні зварювальний дріт слід помістити в точкову зварювальну частину, а дугу слід перемістити до зварювального дроту після того, як він стане стабільним. Після того, як зварювальний дріт розплавиться і сплавиться з основними матеріалами з обох сторін, дуга швидко зупиняється.
Зварювальне обладнання Xinfa має характеристики високої якості та низької ціни. Для отримання додаткової інформації відвідайте:Виробники зварювання та різання - Китайська фабрика та постачальники зварювання та різання (xinfatools.com)
1.2.3 Звичайне зварювання
Коли для зварювання листів нержавіючої сталі використовується звичайний TIG, струм береться за мале значення. Однак, коли сила струму менше 20 А, легко виникає дрейф дуги, а температура катодної плями дуже висока, що спричинить нагрівання та горіння в зоні зварювання та погіршить умови емісії електронів, спричиняючи безперервне стрибання катодної плями , що ускладнює підтримку нормального зварювання. Коли використовується імпульсний TIG, піковий струм може зробити дугу стабільною та мати хорошу спрямованість, що полегшує розплавлення основного матеріалу та його формування, а також циклічно змінюється для забезпечення плавного перебігу процесу зварювання, щоб отримати зварний шов. з хорошою продуктивністю, красивим зовнішнім виглядом і перекриттям розплавлених басейнів.
2. Аналіз зварюваності листа з нержавіючої сталі
Фізичні властивості та форма пластини листа з нержавіючої сталі безпосередньо впливають на якість зварювання. Лист з нержавіючої сталі має малу теплопровідність і великий коефіцієнт лінійного розширення. Коли температура зварювання швидко змінюється, утворюється велика термічна напруга, і легко пропалити, підрізати та хвилеподібно деформувати. Зварювання листів з нержавіючої сталі в основному використовує стикове зварювання плоскої пластини. На розплавлену ванну в основному впливають сила дуги, сила тяжіння розплавленого металу ванни та поверхневий натяг розплавленого металу ванни. Коли об’єм, маса та ширина розплавленої ванни металу постійні, глибина розплавленої ванни залежить від розміру дуги. Глибина розплаву і сила дуги пов'язані зі зварювальним струмом, а ширина розплаву визначається напругою дуги.
Чим більший об’єм басейну розплаву, тим більший поверхневий натяг. Коли поверхневий натяг не може врівноважити силу дуги та силу тяжіння розплавленого металу, це призведе до прогорання розплавленої ванни. Крім того, під час процесу зварювання зварний виріб буде локально нагріватися та охолоджуватися, викликаючи нерівномірне напруження та деформацію. Коли поздовжнє вкорочення зварного шва створює напругу на краю тонкої пластини, яка перевищує певне значення, це спричинить більш серйозну хвилеподібну деформацію, що вплине на зовнішній вигляд заготовки. За однакового методу зварювання та параметрів процесу використання вольфрамових електродів різної форми для зменшення надходження тепла до зварювального з’єднання може вирішити такі проблеми, як прогорання зварного шва та деформація заготовки.
3. Застосування ручного зварювання інертним газом вольфраму при зварюванні листової нержавіючої сталі
3.1 Принцип зварювання
Зварювання в інертному газі вольфраму - це зварювання відкритою дугою зі стабільною дугою та концентрованим теплом. Під захистом інертного газу (аргону) зварювальна ванна є чистою, а якість зварювання хороша. Однак під час зварювання нержавіючої сталі, особливо аустенітної нержавіючої сталі, задню частину зварного шва також потрібно захистити, інакше це призведе до серйозного окислення, що вплине на формування зварного шва та ефективність зварювання.
3.2 Характеристики зварювання
Зварювання листової 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 матеріал сплавляється безпосередньо.
Таким чином, якість зварювання листів з нержавіючої сталі тісно пов’язана з такими факторами, як оператори, обладнання, матеріали, методи конструкції, зовнішнє середовище під час зварювання та виявлення.
У процесі зварювання листа з нержавіючої сталі зварювальні матеріали не потрібні, але такі матеріали повинні бути відносно високими: по-перше, чистота, швидкість потоку та час потоку аргону, а по-друге, вольфрамовий електрод.
1) Аргон
Аргон є інертним газом і нелегко вступає в реакцію з іншими металевими матеріалами та газами. Оскільки потік газу має охолоджуючий ефект, зона термічного впливу зварного шва невелика, а деформація зварного шва невелика. Це найбільш ідеальний захисний газ для дугового зварювання в інертному газі вольфраму. Чистота аргону повинна бути більше 99,99%. Аргон в основному використовується для ефективного захисту розплавленої ванни, запобігання руйнуванню повітрям розплавленої ванни та спричиненню окислення під час зварювання, а також для ефективної ізоляції зони зварювання від повітря, щоб зона зварювання була захищена та покращена продуктивність зварювання.
2) Вольфрамовий електрод
Поверхня вольфрамового електрода повинна бути гладкою, кінець повинен бути загостреним, а концентричність хороша. Таким чином, високочастотна дуга хороша, стабільність дуги хороша, глибина плавлення велика, розплавлена ванна може залишатися стабільною, зварний шов добре сформований, а якість зварювання хороша. Якщо поверхня вольфрамового електрода обгоріла або на поверхні є такі дефекти, як забруднення, тріщини, усадочні отвори тощо, під час зварювання важко запустити високочастотну дугу, дуга нестабільна, дуга дрейфує, басейн розплаву розсіяний, поверхня розширена, глибина плавлення мала, зварний шов погано сформований, а якість зварювання низька.
4. Висновок
1) Дугове зварювання вольфрамовим інертним газом має хорошу стабільність, а різні форми вольфрамових електродів мають великий вплив на якість зварювання тонких пластин з нержавіючої сталі.
2) Зварювання вольфрамовим інертним електродом з плоским конусом і конусом може покращити швидкість двостороннього формування при односторонньому зварюванні, зменшити зону теплового впливу зварювання, зробити зварний шов красивим і мати хороші комплексні механічні властивості.
3) Використання правильного методу зварювання може ефективно запобігти дефектам зварювання.
Час публікації: 21 серпня 2024 р
