Współczesne metody spawania metali.pdf

Współczesne metody spawania metali

Opracował:

mgr Piotr Augustynowicz

nauczyciel Zespołu Szkół Technicznych

w Ła ń cucie

1. Spawanie metod ą TIG

Charakterystyka metody

ródłem ciepła w tej metodzie jest łuk elektryczny jarz

cy si

dzy elektrod

wolframow

a spawanym materiałem. Spoina powstaje ze stopionego pr

ta dodawanego

spoiwa i nadtopionych brzegów spawanego materiału. Jeziorko płynnego metalu chronione

jest od dost

pu powietrza strumieniem gazu oboj

tnego wypływaj

cego z dyszy, w której

jest osadzona współ

rodkowo elektroda wolframowa. Spawanie elektrod

wolframow

osłonie gazów oboj

tnych (argonu, helu lub mieszaniny helu z argonem) nazwano w

skrócie metod

TIG (tungsten-inert gas).

Zajarzanie łuku nie mo

e odbywa

przez chwilowe zwarcie elektrody ze

spawanym materiałem, gdy

koniec elektrody wolframowej oblepia si

materiałem tworz

łatwiej topliwy stop, co przyspiesza zu

ycie elektrody. Urz

dzenia do spawania metod

TIG

wyposa

one w jonizatory wysokiej cz

stotliwo

ci. Wł

czenie jonizatora po zbli

eniu

ca elektrody do spawanego przedmiotu powoduje przeskok iskry, która jonizuj

c gaz

pomi

dzy elektrod

i spawanym materiałem zajarza łuk elektryczny.

Do podstawowych parametrów spawania metod ą TIG nale ż y:

rednica elektrody wolframowej (1-6 mm),

rednica drutu spoiwa (1,5-6 mm),

- nat

ęż

enie pr

du (30-500 A),

- nat

ęż

enie przepływu gazu ochronnego (5-20 l/min),

- pr ę dko ść spawania (4-40 cm/mm).

Zakres zastosowania

Spawanie metod

TIG jest stosowane głównie do ł

czenia aluminium i jego stopów,

miedzi i stali wysokostopowych, dla elementów ł

czonych o grubo

ci 1 do 20 mm.

Stosowane jest równie

do precyzyjnego układania pierwszej warstwy spoiny w zł

czach

rur pracuj

cych w warunkach wysokich ci

nie

i temperatur.

2. Spawanie plazmowe

Charakterystyka metody

Spawanie plazmowe jest procesem ł

czenia metali stopów, w którym trwałe

poł

czenie uzyskuje si

dzi

ki stopieniu brzegów ł

czonych przedmiotów i materiału

dodatkowego ciepłem łuku plazmowego.

Plazma jest to gaz nagrzany do stanu, w którym jest on co najmniej cz

ęś

ciowo

zjonizowany i dzi

ki temu zdolny do przewodzenia pr

du elektrycznego. Je

li mi

dzy

dwiema elektrodami jarzy si

łuk elektryczny, to cz

ęść

steczek strumienia gazu,

znajduj ą cego si ę mi ę dzy tymi elektrodami, ulega jonizacji. Przewodno ść elektryczna tak

utworzonej plazmy gazowej (o temp. ok. 20000 K) jest zale ż na od stopnia jej jonizacji i np.

dla argonu wynosi około 0,05 % przewodno ś ci czystej miedzi.

Podstawowym gazem plazmowym jest argon, charakteryzuj ą cy si ę niskim poten-cjałem

jonizacji i nisk ą przewodno ś ci ą ciepln ą , co pozwala na utrzymanie łuku o małej mocy i

znacznej długo ś ci. Spawanie plazmowe w pierwszych latach jego rozwoju było stosowane

w postaci spawania mikroplazmowego, o nat ęż eniach pr ą du nie przekraczaj ą cych 25-30 A,

nast

pnie wprowadzono spawanie plazmowe TIG o nat

ęż

eniach pr

du do 400-600 A, a

przed kilkunastu laty opracowano metod

spawania plazmowego ze stapiaj

elektrod

, na bazie spawania metody MIG.

Obecnie klasyfikuje si

spawanie plazmowe i mikroplazmowe z nietopliw

elektrod

jako spawanie plazmowe TIG, natomiast z topliw

elektrod

jako spawanie

plazmowe MIG.

Do podstawowych parametrów spawania plazmowego nale

żą

- nat

ęż

enie pr

du i napi

cie łuku,

- pr

dko

ść

spawania,

- rodzaj i nat

ęż

enie przepływu gazu plazmowego,

- rodzaj i

rednica elektrody wolframowej,

- kształt i wymiary dyszy plazmowej,

- odległo

ść

dyszy od spawanego przedmiotu.

Zakres stosowania

Spawanie plazmowe TIG dzi

ki specyficznym cechom łuku plazmowego jest

stosowane do spawania konstrukcji wykonanych z materiałów o grubo

ci od ok. 0,025 mm

do ok. 50 mm.

Spawane mog

praktycznie wszystkie metale i stopy stosowane obecnie jako

materiały konstrukcyjne. Szczególnie dobre wyniki spawania uzyskuje si

przy spawaniu

stali w ę glowych, niskostopowych, wysokostopowych, stali austenitycznych, miedzi i

stopów miedzi, aluminium i jego stopów, tytanu, berylu, tantalu, palladu, niklu i stopów

niklu.

Spawanie plazmowe zapewnia doskonałe czyszczenie katodowe blach

aluminiowych, a równocze ś nie nie wyst ę puje czarny nalot przy brzegu spoiny. Kropelki

stapiaj ą cego si ę drutu spowalniczego s ą otoczone silnym przepływem laminarnym plazmy

gazowej i prze-noszone stabilnie przy stosunkowo niskiej temperaturze przez chłodny

wewn ę trzny łuk do jeziorka spawalniczego. Doskonała osłona strumieniem plazmy i ni ż sza

temperatura kropelek metalu zapewnia całkowite wyeliminowanie porowato

ci spoin trudne

do usuni

cia przy spawaniu MIG.

Spawanie plazmowe jest stosowane obecnie z powodzeniem do wytwarzania

ró

norodnych konstrukcji stali niskostopowych, odpornych na korozj

, aluminium i jego

stopów oraz miedzi i stopów miedzi.

3. Spawanie elektronowe

Charakterystyka metody

Spawanie elektronowe polega na stopieniu obszaru styku ł

czonych przedmiotów

ciepłem uzyskanym przez bombardowanie w pró

ni tego obszaru skoncentrowan

elektronów o du

ej energii. Bombardowanie obszaru spawania wi

elektronów,

emitowanych z katody o regulowanym nat

ęż

eniu pr

du wi

zki i przyspieszonym wysokim

napi

ciem, powoduje zamian

energii kinetycznej elektronów na energi

ciepln

absorbowan

przez przedmiot spawany. Sprawno

ść

energetyczna procesu spawania

elektronowego jest bardzo wysoka, a straty powstaj

jedynie w wyniku rozproszenia

elektronów i promieniowania cieplnego obszaru spawania.

Zakres zastosowania

Spawanie elektronowe umo

liwia ł

czenie z du

żą

wydajno

i bardzo wysok

jako

metali aktywnych, wra

liwych zwłaszcza na oddziaływanie tlenu, wodoru czy

azotu, takich jak: tytan, cyrkon, tantal, beryl. Spoiny s

o wyj

tkowej czysto

ci, zwykle

szej od materiału rodzimego, gdy

pompowanie w czasie spawania odprowadza w

sposób ci

gły gazy wydzielaj

ce si

z jeziorka spawalniczego.

Metale wra

liwe na rozrost ziaren czy utwardzone za pomoc

specjalnych obróbek

cieplnych lub cieplno-mechanicznych s

sprawne przy zachowaniu własno

ci zł

czy nie

szych od materiału rodzimego, dzi

ki mo

liwo

ci uzyskania w

skiej spoiny i praktycznie

wykrywalnej tylko przy powi

kszeniach.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: