جوشکاری قوس محافظ گاز: شرح فناوری، حالت‌ها، روش‌ها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

جوشکاری قوس محافظ گازی روشی است که کیفیت نتیجه کار را تا حد زیادی بهبود می بخشد. این فناوری دارای تعدادی ویژگی است. قبل از اعمال آن، استاد باید خود را با اصول جوشکاری قوس الکتریکی، که در یک محیط گاز محافظ انجام می شود، آشنا کند. ویژگی های این فناوری بعداً مورد بحث قرار خواهد گرفت.

ویژگی های تکنیک

یکی از زیرگونه های اتصال قوسی محصولات فلزی، قطعات کار، جوشکاری قوس محافظ گازی است. GOST فرآیندی را تنظیم می کند که در طی آن گاز به نقطه ذوب عرضه می شود. این می تواند آرگون، اکسیژن، نیتروژن یا انواع دیگر باشد. چنین فرآیندی ویژگی های خاصی دارد.

هر جوشکاری می داند که کیفیت جوش نه تنها به مهارت جوشکار بستگی دارد، بلکه به شرایط نقطه ذوب نیز بستگی دارد. در حالت ایده آل، فقط الکترود و مواد پرکننده باید در اینجا وجود داشته باشند. اگر دیگران به اینجا برسندعناصر، آنها می توانند اثر منفی بر جوشکاری داشته باشند. به همین دلیل نقطه لحیم کاری به اندازه کافی قوی نخواهد بود.

تکنولوژی جوشکاری قوس محافظ گازی دستی به سال 1920 برمی گردد. استفاده از چنین موادی به شما امکان می دهد بدون سرباره درز ایجاد کنید. آنها با خلوص بالا مشخص می شوند، با ریزترک پوشانده نمی شوند. این روش به طور فعال در صنعت هنگام ایجاد عناصر مختلف از فلز استفاده می شود.

نسبت های ویژه گازهای محافظ به شما امکان می دهد استرس را در منطقه مذاب کاهش دهید. در اینجا هیچ منافذی وجود ندارد، که به طور قابل توجهی کیفیت لحیم کاری را بهبود می بخشد. درز قوی تر می شود.

در شرایط صنعتی هنگام جوشکاری از میله های مخلوط با آرگون و دی اکسید کربن استفاده می شود. به لطف این ترکیب، قوس ثابت می شود و منطقه مذاب را از پیش نویس ها محافظت می کند. این به شما امکان می دهد ورق های فلزی نازک را به هم وصل کنید.

در صورت نیاز به نفوذ عمیق، دی اکسید کربن و اکسیژن با هم مخلوط می شوند. این ترکیب دارای خواص اکسید کننده است، درز را از تخلخل محافظت می کند. تکنیک های زیادی وجود دارد که شامل استفاده از گازهای مختلف در حین جوشکاری می شود. انتخاب بستگی به ویژگی های این فرآیند دارد.

تکنیک جوشکاری

حالات مختلفی برای جوشکاری قوس محافظ گاز وجود دارد. دو روش اصلی استفاده می شود. اولین مورد شامل استفاده از مناره های ذوب می شود. جریانی از آنها عبور می کند و به همین دلیل میله ذوب می شود و یک درز قوی تشکیل می دهد. این ماده یک پیوند قوی ایجاد می کند.

تکنیک دوم شاملانجام جوشکاری قوس الکتریکی در گاز محافظ با الکترود غیر مصرفی. در این مورد، جریان نیز از میله عبور می کند، اما مواد به دلیل ذوب شدن لبه های قطعات فلزی، بلانک ها متصل می شوند. مواد الکترود بخشی از جوش نمی شود.

در طول چنین دستکاری ها، گازهای مختلفی استفاده می شود:

• بی اثر. چنین موادی بی بو و بی رنگ هستند. اتم ها دارای پوسته متراکمی از الکترود هستند. این باعث اینرسی آنها می شود. گازهای بی اثر شامل آرگون، هلیوم و غیره است.
• فعال. آنها در قسمت خالی فلزی حل می شوند و با آن واکنش نشان می دهند. این رسانه ها شامل دی اکسید کربن، هیدروژن، نیتروژن و غیره است.
• ترکیبی. فرآیندهای خاص نیاز به استفاده از هر دو نوع گاز دارند. بنابراین، جوشکاری در محیطی از گازهای فعال و بی اثر انجام می شود.

برای انتخاب محیط گازی، ترکیب فلز، مقرون به صرفه بودن روش و همچنین خواص لحیم کاری را در نظر بگیرید. سایر تفاوت های ظریف ممکن است در نظر گرفته شود.

با استفاده از گازهای بی اثر، پایداری قوس بهبود یافته و امکان ذوب عمیق را فراهم می کند. چنین موادی در چندین جریان وارد منطقه مذاب می شوند. اگر به موازات میله حرکت کند، جریان مرکزی است. جت های جانبی و متحدالمرکز نیز وجود دارد. همچنین، گاز را می توان به یک نازل متحرک که در بالای محیط کار نصب شده است، رساند.

شایان ذکر است که هنگام جوشکاری قوس الکتریکی که در حمام گاز انجام می شود، پارامترهای حرارتی برای تولید جوش با مدل، کیفیت و اندازه مورد نیاز قابل قبول است.

انتخاب حالت

برای مطابقتالزامات GOST، جوشکاری قوس محافظ گاز را می توان در حالت های مختلف انجام داد. برای این کار در اکثر موارد استفاده از اینورترهای نیمه اتوماتیک نوع مورد نیاز است. با کمک چنین تجهیزاتی می توان جریان برق و ولتاژ آن را تنظیم کرد.

دستگاه های نیمه اتوماتیک اینورتر به عنوان منبع تغذیه عمل می کنند. آنها ممکن است در قدرت و همچنین گزینه ها متفاوت باشند. عملکرد بر اساس مدل متفاوت است. برای اکثر عملیات معمولی که نیازی به جوشکاری آلیاژهای ضخیم یا کم استفاده ندارند، از ماشین های ساده استفاده می شود.

جوشکاری قوس محافظ گاز اتوماتیک با پارامترهای زیادی متفاوت است:

• شعاع سیم.
• قطر سیم.
• قدرت برق.
• ولتاژ.
• نرخ فید تماس.
• مصرف گاز.

حالت های نیمه اتوماتیک موجود جوشکاری قوس محافظ گاز نیز به محلی و عمومی تقسیم می شوند. در حالت اول، گاز محافظ از نازل به ناحیه جوش جریان می یابد. این گزینه بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. جوشکاری موضعی می تواند مواد مختلفی را به هم متصل کند، اما نتیجه ممکن است همیشه رضایت بخش نباشد.

هنگام استفاده از منبع گاز محلی، هوا می تواند وارد منطقه مذاب شود. این باعث کاهش کیفیت درز می شود. هرچه قطعه کار بزرگتر باشد، هنگام استفاده از این تکنیک نتیجه بدتر خواهد بود.

اگر نیاز به جوشکاری قطعات بزرگ دارید، از محفظه هایی استفاده می شود که جو در آنها تنظیم می شود. از آنهاهوا پمپ می شود، خلاء ایجاد می شود. علاوه بر این، گاز مورد نیاز این فناوری به داخل محفظه پمپ می شود. جوشکاری با استفاده از کنترل از راه دور انجام می شود.

آماده سازی برای جوشکاری

برای انجام صحیح روش اتصال قطعات فلزی، باید ماهیت جوشکاری قوس محافظ گازی را درک کنید. جوشکاری نیاز به آماده سازی مناسب دارد. این روش بدون توجه به تکنولوژی جوشکاری همیشه یکسان است. ابتدا به لبه ها هندسه صحیح داده می شود. این توسط GOST 14771-76 تعیین شده است.

جوشکاری قوس الکتریکی محافظ گاز مکانیزه برای جوش کامل آلیاژ استفاده می شود که به شما امکان می دهد لبه های قطعه کار را کاملاً به هم وصل کنید. هیچ شکافی بین آنها وجود ندارد. اگر فرورفتگی خاصی وجود داشته باشد، می توان لبه های برش را برای قطعه کار که ضخامت آن از 11 میلی متر تجاوز نمی کند، جوشکاری کرد.

برای افزایش بهره وری در فرآیند جوشکاری خودکار، برش لبه های قطعه کار بدون شیب انجام می شود.

پس از جوشکاری در دی اکسید کربن، لازم است کل سطح درز را از خاک و سرباره تمیز کنید. برای اینکه آلودگی کمتر شود، سطوح با ترکیبات ویژه درمان می شوند. اغلب اینها آئروسل هایی هستند که روی فلز اسپری می شوند. لازم نیست صبر کنید تا خشک شود.

قطعات استاندارد مانند گوه ها، چسب ها، منگنه ها و غیره در طول مونتاژ پس از مونتاژ استفاده می شود. طراحی نیاز به بازرسی دقیق قبل از شروع کار دارد.

مزایا و معایب

جوشکاری قوس محافظ گازی دستی و اتوماتیک هم مزایا و هم معایب دارد.کمبودها.

مزایای این روش عبارتند از:

• کیفیت درز بسیار بالاست. سایر روش‌های جوشکاری نمی‌توانند این را فراهم کنند.
• بیشتر گازهای محافظ نسبتاً ارزان هستند، بنابراین فرآیند جوشکاری گرانتر نمی شود. حتی گازهای ارزان قیمت محافظت خوبی دارند.
• یک جوشکار باتجربه که قبلاً از روش‌های دیگر استفاده کرده است، می‌تواند به راحتی بر این فناوری تسلط یابد، بنابراین حتی یک شرکت بزرگ با تعداد زیادی کارمند می‌تواند مشخصات مانورها را تغییر دهد.
• این فرآیند جهانی است، به شما امکان می دهد ورق های فلزی نازک و ضخیم را جوش دهید.
• بهره وری بالا است که تأثیر مثبتی بر نتایج تولید دارد.
• این تکنیک نه تنها برای جوشکاری فلزات و آلیاژهای آهنی بلکه غیرآهنی نیز استفاده می شود.
• فرآیند جوشکاری هنگام استفاده از حمام محافظ گاز به راحتی قابل ارتقا است. می توان آن را از دستی به خودکار تغییر داد.
• فرایند جوشکاری را می توان با تمام جزئیات تولید تطبیق داد.

جوشکاری قوس محافظ گازی اتوماتیک و دستی دارای معایب خاصی است:

• اگر جوشکاری در فضای باز انجام می شود، باید از سفتی خوب محفظه اطمینان حاصل شود. در غیر این صورت، گازهای محافظ ممکن است خارج شوند.
• اگر جوشکاری در داخل خانه انجام می شود، یک سیستم تهویه با کیفیت بالا باید در اینجا مجهز شود.
• برخی از انواع گازها گران هستند (مانند آرگون). بالا می بردهزینه تولید، هزینه کل فرآیند تولید را افزایش می دهد.

انواع گازها

جوشکاری قوس الکتریکی در گازهای محافظ در محیط های مختلف انجام می شود. آنها ممکن است فعال یا غیر فعال باشند. دومی شامل موادی مانند Ar، He و دیگران است. آنها در آهن حل نمی شوند، با آن واکنش نشان نمی دهند.

گازهای بی اثر برای جوشکاری آلومینیوم، تیتانیوم و سایر مواد محبوب استفاده می شود. جوشکاری TIG برای فولادهایی که به سختی ذوب می شوند استفاده می شود.

گازهای فعال نیز در جریان چنین کاری استفاده می شود. اما در این مورد، اغلب از انواع ارزان استفاده می شود، به عنوان مثال، نیتروژن، هیدروژن، اکسیژن. یکی از محبوب ترین مواد مورد استفاده در جوشکاری دی اکسید کربن است. با توجه به قیمت، این بهترین گزینه است.

ویژگی های گازهایی که اغلب در فرآیند جوشکاری استفاده می شوند به شرح زیر است:

• آرگون غیر قابل اشتعال و غیر قابل انفجار است. محافظت با کیفیت بالایی از جوش در برابر تأثیرات نامطلوب خارجی را فراهم می کند.
• هلیوم در سیلندرهایی با افزایش مقاومت در برابر فشار عرضه می شود که در اینجا به 150 atm می رسد. گاز در دمای بسیار پایین به مایع تبدیل می شود و به -269 درجه سانتیگراد می رسد.
• دی اکسید کربن یک گاز غیر سمی است که بی بو و بی رنگ است. این ماده از گازهای دودکش استخراج می شود. برای این کار از تجهیزات خاصی استفاده می شود.
• اکسیژن ماده ای است که باعث احتراق می شود. در دریافت می شودکمک به خنک شدن از جو.
• هیدروژن در تماس با هوا حالت انفجاری پیدا می کند. هنگام کار با چنین ماده ای، رعایت تمام الزامات ایمنی مهم است. این گاز بی رنگ و بی بو است و به فرآیندهای اشتعال کمک می کند.

ویژگی های جوشکاری در دی اکسید کربن، نیتروژن

جوشکاری قوس الکتریکی در گاز محافظ با الکترود مصرفی با استفاده از دی اکسید کربن انجام می شود. این ارزان ترین تکنیک است که امروزه تقاضای زیادی دارد. تحت تأثیر حرارت قوی در منطقه ذوب، CO2 به CO و O تبدیل می شود. برای محافظت از سطح از واکنش اکسیداتیو، سیلیکون و منگنز در سیم وجود دارد.

این همچنین منجر به برخی ناراحتی ها می شود. سیلیکون و منگنز با یکدیگر واکنش می دهند و سرباره تشکیل می دهند. روی سطح درز ظاهر می شود و نیاز به حذف دارد. انجام این کار آسان است. این شرایط هیچ تاثیری بر کیفیت جوش ندارد.

قبل از شروع کار، آب از سیلندر خارج می شود و برای آن برگردانده می شود. این کار باید در فواصل منظم انجام شود. اگر این دستکاری انجام نشود، درز متخلخل می شود. خواص مقاومتی آن کم خواهد بود.

جوشکاری قوس محافظ گازی را می توان با گاز نیتروژن انجام داد. این فناوری برای لحیم کاری قطعات مسی یا قطعات فولادی ضد زنگ استفاده می شود. با این آلیاژها نیتروژن وارد واکنش شیمیایی نمی شود. در حین جوشکاری، از الکترودهای گرافیت یا کربن استفاده می شود. اگر از کنتاکت های تنگستن برای این اهداف استفاده شود، این باعث خرج بیش از حد آنها می شود.

تنظیم صحیح تجهیزات مهم است. بستگی بهپیچیدگی جوش، نوع مواد و شرایط دیگر. متداول ترین تجهیزات مورد استفاده با ولتاژ 150-500 A. قوس 22-30 V ایجاد می کند و سرعت جریان گاز 10 لیتر در دقیقه است.

فرایند جوشکاری

جوشکاری با قوس محافظ گاز یک تکنیک موثر است. اما برای دستیابی به این امر، استاد باید تمام الزامات ارائه شده توسط استانداردهای این فرآیند را برآورده کند. این تکنیک تا حدودی با سایر تکنیک ها متفاوت است که استاد باید آنها را در نظر بگیرد.

ابتدا، فلز برای فرآیند جوشکاری آماده می شود. هنگام استفاده از این فناوری، این روش تأثیر کمتری بر نتیجه دارد، اما باید انجام شود. بعد، تجهیزات مطابق با پارامترهای جوش تنظیم می شود. ضخامت و نوع مواد در نظر گرفته شده است.

وقتی تجهیزات آماده است، قوس مشتعل می شود. در همین حین شعله مشعل آتش می گیرد. برخی از انواع جوشکاری شامل پیش گرم کردن قطعه کار است. برای انجام این کار، ابتدا مشعل را روشن کنید که فلز با آن از قبل تصفیه شده است.

وقتی حوضچه جوش شروع به تشکیل در اطراف قوس می کند، شروع به تغذیه سیم کنید. برای این، تجهیزات با یک فیدر مخصوص مجهز شده است. سیم را با سرعت معینی به منطقه مذاب می رساند. اگر نیاز به درز طولانی دارید، این راحت است، زیرا قوس لازم نیست شکسته شود. برای این کار از یک الکترود غیر قابل ذوب استفاده می شود که قوس را برای مدت طولانی حفظ می کند.

اگر جوشکاری با استفاده از جریان مستقیم انجام شود، قطبیت آن باید معکوس شود. این احتمال را کاهش می دهدپاشیدن، اما مصرف فلز افزایش می یابد. ضریب رسوب در هنگام استفاده از این تکنیک به طور قابل توجهی کاهش می یابد. با قطبیت مستقیم، 1.5 برابر افزایش می یابد.

توصیه می شود حمام را از چپ به راست هدایت کنید (اگر استاد راست دست است). این روند تشکیل درز را نشان می دهد. همچنین، تمام اقدامات باید نسبت به شما انجام شود. درز به سادگی ایجاد می شود، استاد فقط باید ماشین را به آرامی با سرعت دائمی رانندگی کند.

قوس در جهت مخالف حرکت جوشکاری از قطعه کار جدا می شود. در برخی موارد، پس از چنین دستکاری، ممکن است نیاز به گرمایش اضافی باشد.

تجهیزات

جوشکاری قوس الکتریکی در گاز محافظ با استفاده از تجهیزات ویژه انجام می شود. از منابع تغذیه استاندارد استفاده می کند و همچنین دارای عملکرد تنظیم ولتاژ است.

واحدهای جوشکاری مجهز به دستگاه انتقال سیم هستند. همچنین واحدهایی برای تامین گازها به منطقه ذوب با استفاده از شیلنگ های سیلندر وجود دارد. فرآیند جوشکاری در فرکانس بالای جریان ثابت انجام می شود. پایداری قوس به تنظیم صحیح بستگی دارد. سرعت تغذیه سیم نیز قابل تنظیم است. محبوب ترین واحدها برای چنین جوشکاری عبارتند از:

• "Impulse 3A". برای جوشکاری آلومینیوم استفاده می شود، اما نقطه ضعف آن عملکرد کم دستگاه است. همچنین می توان از آن برای جوشکاری فلزات آهنی و همچنین ساخت درزهای سقف استفاده کرد.
• "PDG-502". برای لحیم کاری استفاده می شوددی اکسید کربن. دستگاه قابل اعتماد و کارآمد است. با برق 220 ولت و 380 ولت. برق را می توان از 100 A تا 500 A تنظیم کرد.
• URS 62A. در جوشکاری در شرایط مزرعه استفاده می شود. در درجه اول برای جوشکاری آلومینیوم استفاده می شود، اما می تواند تیتانیوم را نیز پردازش کند.

وسیله حفاظت

جوشکاری با گاز بسیار خطرناک است، به ویژه در هنگام استفاده از مواد منفجره. بنابراین، جوشکار باید در محل کار از تجهیزات حفاظت فردی استفاده کند. آنها باید پوست، چشم ها را بپوشانند و اجازه ندهند که استاد بخارهای مضر را استنشاق کند.

حتی اگر جوشکاری کوتاه مدت در گاراژ خود انجام شود، استاد باید از ماسک مخصوص، ماسک تنفسی و ساق مقاوم در برابر حرارت استفاده کند. در این صورت کار در حالت ایمن انجام خواهد شد که در کیفیت نتیجه نیز تاثیر زیادی دارد.