【Povzetek】Varjenje z volframovim inertnim plinom je zelo pomembna metoda varjenja v sodobni industrijski proizvodnji. Ta članek analizira obremenitev bazena za varjenje pločevine iz nerjavečega jekla in varilno deformacijo tanke plošče ter uvaja bistvo varilnega postopka in praktično uporabo ročnega varjenja tankih plošč iz nerjavnega jekla z volframovim inertnim plinom.
Uvod
Z nenehnim razvojem sodobne predelovalne industrije se tanke plošče iz nerjavečega jekla pogosto uporabljajo v obrambi, letalstvu, kemični industriji, elektroniki in drugih industrijah, narašča pa tudi varjenje 1-3 mm tankih plošč iz nerjavečega jekla. Zato je zelo potrebno obvladati osnovne procese varjenja tankih plošč iz nerjavnega jekla.
Varjenje z volframovim inertnim plinom (TIG) uporablja pulzni oblok, ki ima značilnosti nizkega vnosa toplote, koncentrirane toplote, majhne toplotne prizadetosti, majhne varilne deformacije, enakomernega vnosa toplote in boljšega nadzora linijske energije; zaščitni zračni tok ima hladilni učinek med varjenjem, kar lahko zmanjša površinsko temperaturo bazena staline in poveča površinsko napetost bazena staline; TIG je enostaven za uporabo, enostavno opazovanje stanja bazena staline, gosti zvari, dobre mehanske lastnosti in lepo oblikovanje površine. Trenutno se TIG široko uporablja v različnih industrijah, zlasti pri varjenju tankih plošč iz nerjavnega jekla.
1. Tehnične osnove varjenja v inertnem plinu volframa
1.1 Izbira varilnega stroja z volframovim inertnim plinom in polariteta 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 njegove zlitine. Tako impulzi AC kot DC uporabljajo napajalnike s strmimi padci. TIG varjenje tankih plošč iz nerjavečega jekla običajno uporablja DC pozitivno povezavo.
1.2 Tehnične osnove ročnega varjenja v inertnem plinu z volframom
1.2.1 Zagon obloka
Zagon obloka je na voljo v dveh oblikah: brezkontaktni in kontaktni kratkostični zagon. Prvi nima stika med elektrodo in obdelovancem, kar je primerno tako za DC kot AC varjenje, drugi pa le za DC varjenje. Če se za zagon obloka uporablja metoda kratkega stika, obloka ne bi smeli zagnati neposredno na zvarjenem materialu, ker je enostavno ustvariti vpenjanje volframa ali oprijem z obdelovancem, oblok ne more biti takoj stabilen in oblok je enostaven prebiti skozi matično gradivo. Zato je treba uporabiti začetno ploščo za oblok. Ob izhodišču loka je treba postaviti bakreno ploščo. Na njej je treba najprej zagnati oblok, nato pa glavo volframove elektrode segreti na določeno temperaturo, preden se premakne na del, ki ga je treba variti. V dejanski proizvodnji TIG pogosto uporablja zaganjalnik obloka za zagon obloka. Pod delovanjem visokofrekvenčnega toka ali visokonapetostnega impulznega toka se plin argon ionizira in sproži oblok.
1.2.2 Pozicioniranje varjenja
Med pozicioniranjem varjenja mora biti varilna žica tanjša od običajne varilne žice. Ker je pri točkovnem varjenju temperatura nizka in je ohlajanje hitro, oblok ostane dolgo, zato ga je enostavno prežgati. Pri izvajanju točkovnega varjenja v fiksnem položaju je treba varilno žico položiti na del točkovnega varjenja, oblok pa premakniti na varilno žico, ko je stabilen. Ko se varilna žica stopi in spoji z osnovnimi materiali na obeh straneh, se oblok hitro ustavi.
Varilna oprema Xinfa ima značilnosti visoke kakovosti in nizke cene. Za podrobnosti obiščite:Proizvajalci za varjenje in rezanje - Kitajska tovarna za varjenje in rezanje in dobavitelji (xinfatools.com)
1.2.3 Normalno varjenje
Ko se za varjenje pločevine iz nerjavečega jekla uporablja običajni TIG, se tok upošteva kot majhna vrednost. Ko pa je tok manjši od 20 A, zlahka pride do odmika obloka in je temperatura katodne točke zelo visoka, kar bo povzročilo segrevanje in gorenje v območju varjenja ter poslabšalo pogoje oddajanja elektronov, zaradi česar bo katodna točka stalno skakala , zaradi česar je težko vzdrževati normalno varjenje. Ko se uporablja impulzni TIG, lahko najvišji tok naredi oblok stabilen in ima dobro usmerjenost, kar olajša taljenje osnovnega materiala in njegovo oblikovanje ter ciklično menjavanje, da se zagotovi nemoten potek varilnega postopka, da se dobi zvar z dobro zmogljivostjo, lepim videzom in prekrivajočimi se staljenimi bazeni.
2. Analiza varljivosti nerjavne pločevine
Fizikalne lastnosti in oblika pločevine iz nerjavnega jekla 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 je enostavno prežgati, spodrezati in valovito deformirati. Varjenje pločevine iz nerjavečega jekla večinoma uporablja sočelno varjenje ploščate plošče. Na staljeno bazo v glavnem vplivajo sila obloka, gravitacija staljene kovine bazena in površinska napetost staljene kovine bazena. Kadar so prostornina, masa in širina staljene kovine bazena konstantni, je globina staljenega bazena odvisna od velikosti loka. Globina staline in sila obloka sta povezani z varilnim tokom, širina staline 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 bazena, bo povzročila, da staljeni bazen pregori. Poleg tega se bo zvar med postopkom varjenja lokalno segreval in ohlajal, kar bo povzročilo neenakomerne napetosti in deformacije. Ko vzdolžno skrajšanje zvara povzroči napetost na robu tanke plošče, ki presega določeno vrednost, povzroči resnejšo valovito deformacijo, ki vpliva na kakovost videza obdelovanca. Pri enaki metodi varjenja in procesnih parametrih lahko uporaba volframovih elektrod različnih oblik za zmanjšanje vnosa toplote na varilni spoj reši težave, kot sta pregorevanje zvara in deformacija obdelovanca.
3. Uporaba ročnega varjenja z volframovim inertnim plinom pri varjenju pločevine iz nerjavnega jekla
3.1 Princip varjenja
Varjenje z volframovim inertnim plinom je varjenje z odprtim oblokom s stabilnim oblokom in koncentrirano toploto. Pod zaščito inertnega plina (argona) je varilni bazen čist in kakovost zvara dobra. Vendar pa je pri varjenju nerjavnega jekla, zlasti avstenitnega nerjavnega jekla, treba zaščititi tudi zadnji del zvara, sicer bo prišlo do resne oksidacije, ki bo vplivala 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, osnovni material pa je neposredno taljen.
Zato je kakovost varjenja pločevine iz nerjavnega jekla tesno povezana z dejavniki, kot so operaterji, oprema, materiali, metode gradnje, zunanje okolje med varjenjem in odkrivanje.
V procesu varjenja pločevine iz nerjavnega jekla varilni materiali niso potrebni, vendar morajo biti naslednji materiali relativno visoki: Prvič, čistost, pretok in čas pretoka argona plina argona in drugič, volframova elektroda.
1) Argon
Argon je inerten plin in ni enostavno reagirati z drugimi kovinskimi materiali in plini. Ker ima pretok plina hladilni učinek, je toplotno prizadeto območje zvara majhno, deformacija zvara pa majhna. Je najbolj idealen zaščitni plin za obločno varjenje z volframovim inertnim plinom. Čistost argona mora biti večja od 99,99 %. Argon se v glavnem uporablja za učinkovito zaščito bazena staline, preprečuje, da bi zrak razjedal bazen staline in povzročal oksidacijo med varjenjem, ter učinkovito izolira območje zvara od zraka, tako da je območje zvara zaščiteno in učinkovitost varjenja izboljšana.
2) Volframova elektroda
Površina volframove elektrode mora biti gladka, konec mora biti nabrušen, koncentričnost pa mora biti dobra. Na ta način je visokofrekvenčni oblok dober, stabilnost obloka je dobra, globina taljenja je globoka, bazen staline lahko ostane stabilen, zvar je dobro oblikovan in kakovost varjenja je dobra. Če je površina volframove elektrode ožgana ali na površini obstajajo napake, kot so onesnaževalci, razpoke, luknje zaradi krčenja itd., se med varjenjem težko zažene visokofrekvenčni oblok, oblok je nestabilen, oblok se premika, bazen staline je razpršen, površina je razširjena, globina taljenja je plitka, zvar je slabo oblikovan in kakovost varjenja je slaba.
4. Sklep
1) Obločno varjenje z volframovim inertnim plinom ima dobro stabilnost, različne oblike volframovih elektrod pa močno vplivajo na kakovost varjenja tankih plošč iz nerjavečega jekla.
2) Varjenje z inertno volframovo elektrodo s konusnim koncem z ravnim vrhom lahko izboljša hitrost dvostranskega oblikovanja pri enostranskem varjenju, zmanjša območje, ki ga prizadene toplota varjenja, naredi zvar lep in ima dobre celovite mehanske lastnosti.
3) Uporaba pravilne metode varjenja lahko učinkovito prepreči napake pri varjenju.
Čas objave: 21. avgusta 2024
