Jak funguje argonové svařování?

Hliník není nejjednodušší kovoobráběcí materiál. Při dodržení určitých pravidel a doporučení však svařování tohoto kovu nezpůsobuje potíže. Svařované spoje mohou být vyrobeny různými způsoby, ale nejspolehlivější a nejkrásnější šev, který nevyžaduje další zpracování, lze získat pouze použitím argonu.

Specifické vlastnosti hliníku

Než v praxi zvládnete svařování „těkavých“ sloučenin kovů v argonu, měli byste dobře porozumět jeho vlastnostem a nezapomeňte je vzít v úvahu. Vlastnosti jako nízká měrná hmotnost, vysoká pevnost a odolnost proti korozi umožňují vytvářet lehké a spolehlivé konstrukce. Ale navzdory skutečnosti, že hliník se snadno obrábí a tvaruje, vytváření trvalých spojení s ním má své vlastní vlastnosti:

• Hliník je vysoce aktivní látka. Při interakci s kyslíkem oxiduje. Na jeho povrchu je vytvořena „ochranná“ vrstva ve formě oxidového povlaku, jehož zahřátí vyžaduje teplotu přes 2 tisíce stupňů, zatímco teplota tání samotného kovu je v závislosti na jeho čistotě 640-660 ⁰C. .
• Díky vysoké tepelné vodivosti tohoto neželezného kovu dochází k intenzivnímu odvodu tepla z místa svařování do spojovaných dílů a hloubka průniku se zmenšuje. Aby se tomu zabránilo, je obrobek předehřátý.
• Když se hliník taví, nemění barvu, což vytváří určité potíže. Protože je vizuálně nemožné posoudit ohřev připojovaných prvků. To způsobuje popáleniny a netěsnosti.
• Při provádění svářečských prací je nutné vzít v úvahu významný koeficient lineární roztažnosti hliníku. V důsledku smrštění odlitku může dojít k deformacím a prasklinám uvnitř spojovacího švu. V tomto případě se upraví nebo se zvýší spotřeba drátu.

Dalším důležitým bodem je stanovení spotřeby plynu. Čím je materiál tlustší, tím je vyšší.

Aby se zabránilo oxidaci kovu při interakci s kyslíkem, je pracovní plocha chráněna argonovou kupolí. Pokud používáte poloautomatické svařovací stroje, řeší se současně dva problémy: kontinuální přívod drátu a ochrana tavicí zóny před vnějšími vlivy.

Svařování hliníku. Základní metody

Obrábění hliníku se ve většině případů provádí poloautomaticky, argonem nebo invertorem.

Při svařování poloautomatickým strojem (MIG/MAG) se místo elektrody používá svařovací drát. Dodává se ve dvou typech: poměděný a tavidlo. Vzhledem k tomu, že drát je podáván automaticky, není třeba sledovat vzdálenost mezi hořákem a kovem. Je to konstantní.

Šev se ukáže být neškodný, i když rychlost provádění je nižší než u druhého způsobu.

Tig svařování (TIG) používá wolframové elektrody. Díly jsou zahřívány elektrickým obloukem, který hoří mezi elektrodou a spojovacím bodem. Hliníkový drát se přivádí do oblasti, kde se kov taví, čímž se vytvoří svar.

Není vždy vhodné svařovat materiál, jako je hliník, pomocí inventárních strojů, protože je obtížné kontrolovat kvalitu. Při použití obalených tavných elektrod se svařování provádí stejnosměrným proudem, kdy držák s elektrodou je připojen ke kladné svorce měniče. V případě wolframu se používá střídavý proud.

Technologie svařování argonem

Tato technologie se používá tam, kde je důležitý typ a kvalita svarového spoje. K jeho provedení budete potřebovat zdroj proudu, argonový válec, podavač, který tlačí plnicí drát do pracovního prostoru, a přístroj. Pokud se jedná o duální režim, musíte vybrat režim střídavého proudu (AC). Zpočátku pracují s vysokým proudem pro rychlejší zahřátí kovu. Poté se redukuje, aby nedošlo k přepálení.

Pro snížení spotřeby argonu je nutné vybavit hořák plynovou čočkou se speciální síťkou.

Nastavení zařízení

Hliník a jeho slitiny jsou svařovány s přímou polaritou, mínus na elektrodě. Svařování se provádí střídavým proudem.

Zařízení je nakonfigurováno následovně:

• Bezprostředně před prací nastavte tlak plynu (6-12 l). Záleží na podmínkách (uvnitř nebo venku) a průměru trysky. Je třeba vzít v úvahu takový koncept jako turbulence. Když z trysky vychází vysoký tlak plynu, mísí se se vzduchem a snižuje se ochrana prostoru.
• Dále je určen provozní režim.
• Nastavte vyfukování švu (s) a startovací proud (A).
• Zvýšení proudu (2 s).
• Poté se nastaví hlavní proud, který závisí na druhu a tloušťce materiálu.

Poté přejděte k nastavení AC. Obvykle se jedná o frekvenci 200 Hz a vyvážení střídavého proudu 40 % s malou šířkou švu.

Nastavte režim „vyplnění kráteru“ (smršťovací dutina, ke které dochází v důsledku prudkého přerušení oblouku), dobu doznívání, ukončovací proud a vyfukování švu. Podle definice by tam neměl být žádný kráter. Existuje zámek a neměl by se lišit od hlavního švu, ale to závisí na dovednosti svářeče.

Způsoby argonového obloukového svařování hliníku wolframovou elektrodou
Tloušťka kovu, mm	Průměr, mm		Síla proudu a
	Wolframová elektroda	výplňový drát	V argonu	V heliu
1-2	2	1-2	50-70	30-40
4-6	3	2-3	100-130	60-90
4-6	4	3	160-180	110-130
6-10	5	3-4	220-300	160-240
11-15	6	4	280-360	220-300

Hořáky a spotřební materiál

Součástí zařízení je obvykle argonový TIG hořák. Pro většinu typů práce to bude stačit. Ale když plánujete pracovat s hliníkem po dlouhou dobu, je lepší si koupit nebo vyrobit vlastní kapalinovou chladicí jednotku. Tím se prodlouží životnost hořáku. Jsou ve dvou typech: americké s kulatou rukojetí a evropské, které jsou z hlediska ergonomie poměrně složité. Existuje i ruská verze, ale ta je příliš těžká a objemná.

Spotřební materiál pro hořáky:

• K řešení většiny problémů se používají wolframové elektrody o průměru 2,4 mm. Pro proudy nad 150 A lze zakoupit elektrodu 3,2 mm. Tyto průměry budou zcela dostačující.
• Sada obsahuje běžné trysky bez plynových čoček. Ale pokud chcete ušetřit na plynu a zvýšit ochranu plynu, pak je lepší jej nainstalovat.
• Nejoblíbenější tryska je č. 7 pro hliník se nedoporučuje brát více.
• Pro ty, kteří se chystají provádět opravy svařování, musíte mít čepice různých velikostí.

Okamžitě si můžete zakoupit sadu se spotřebním materiálem. Není to levné, ale vyřeší problém se spotřebním materiálem na dlouhou dobu.

Příprava dílů ke spojení pro práci

Díly, které budou svařeny dohromady, jsou vyrobeny co nejhladší a nejrovnější. Pokud máte pásovou brusku (stroj na dokončování materiálu), můžete ji nebo brusku použít k odstranění mezer. Hrany jsou upraveny pilníkem nebo drátěným kartáčem s jemnými štětinami.

Díly musí být čisté. Případné nečistoty (špína, prach, mastnota) jsou z jejich povrchu odstraněny pomocí detergentů. Oxidový film se odstraní kartáčem s tuhými štětinami. Poté se díly umyjí čistou vodou a odmastí acetonem nebo jiným rozpouštědlem, které by mělo samo zaschnout.

Pokud je velikost obrobků malá, umístí se do alkalického roztoku zahřátého na 60 °C a ponechá se v něm několik minut. Poté se povrch přebrousí drátěným kartáčem.

Přípravné práce se provádějí bezprostředně před zahájením provozu, dokud nezačnou oxidační procesy.

Proč používat střídavý proud

Svařovací práce s argonem se provádějí pomocí střídavého proudu. A jeho prvním cílem při práci s hliníkem je zničit oxidový film. V každém zařízení se toto nastavení nazývá jinak: AC vyvážení, čištění, obrácená polarita. Ale ve skutečnosti se jedná o vyvážení střídavého proudu, to znamená úpravu času přepnutí obrácené polarity.

Obvykle je procento nastaveno na 50/50. Horní číslo je přímá polarita, spodní číslo je obrácená polarita. Musíte pochopit, že není regulována síla proudu, ale doba strávená v obrácené polaritě. Při jeho zmenšení se zlepšuje hloubka průniku, oblouk se zužuje, zvyšuje se jeho stabilita, ale klesá kvalita destrukce oxidového filmu.

Když se prodlouží čas strávený v obrácené polaritě, oblouk se rozšíří, stejně jako zóna stripování, oxidový film se rychleji rozruší, ale hloubka průniku a stabilita oblouku se sníží. Začíná slídit.

Opačná polarita ovlivňuje fyzický stav wolframové elektrody. S přibývajícím časem se zvyšuje jeho zatížení, což vede ke zničení (tavení).

Pokud snížíte vyvážení obrácené polarity, pak překročení ampérového zatížení povede k tomu, že se částice odlomí z wolframu a vletí do součásti. V tomto případě se elektroda delaminuje a zhroutí. To je důvod, proč je důležité zachytit AC rovnováhu.

Některé vlastnosti zpracování kovů v argonu

Svařování prvků začíná lepením na jedné a druhé straně. Poté obrobek obrátí a vytvoří dvě další svorky a v případě dlouhé délky – 3-4.

Pokud je tam pedál, pak je výhodnější regulovat přívod proudu. Dokud se kov nezahřeje a není tam roztavený hliník, přísada se nedodává. Přísada se volí podle tloušťky materiálu. Vzdálenost mezi elektrodou a obrobkem by neměla být větší než 3 mm, čím menší, tím lepší, ale to je pro pokročilé.

Hořák je držen mírně šikmo. Nejlepší úhel je rovný, protože vám umožňuje získat symetrickou lázeň a má zase maximální ochranu proti plynu. Ale v tomto případě není samotný proces svařování viditelný. Proto je hořák mírně nakloněn, asi o 15 stupňů. To se provádí v případě tupého švu. Při svařování T-spoju, pokud mají části stejnou tloušťku, je úhel elektrody 45 stupňů a je umístěn přesně mezi obě části, aby se rovnoměrně roztavily. Pokud je jedna část tlustší (nejčastěji základna), pak se elektroda nakloní na tlustý kov.

Pro získání vysoce kvalitního a krásného švu se přísada nanáší po troškách. Zahřál, přesunul, naservíroval. Svařování nemá rádo spěch. Je potřeba zachytit moment pohybu hořáku a přívod aditiva. Musíte to přivést do dobré svarové lázně. Pokud je proud nedostatečný, ozve se charakteristický praskavý zvuk jako při smažení sádla. Nemělo by to existovat. To znamená, že hliník je stále studený, je nutné zvýšit proud. A pokud není slyšet praskání, ale lázeň se začne šířit a nelze ji ovládat, je třeba snížit aktuální hodnotu. Jedině tak se vytvoří krásná šupina.

Ohledně ochrany svarové lázně. Argon musí být kvalitní, proto Gost raději nepoužívejte. V ideálním případě vezměte argon o vysoké čistotě – 99,998 %. Aby bylo zajištěno, že laminární proudění plynu je správné (nemíchá se a nepulzuje) a plní svou funkci na maximum, je na hořáku instalována plynová čočka a na ni je instalována keramická tryska.

Pojďme si to tedy shrnout. Na začátku procesu je přiváděn plyn a teprve poté je zahájeno svařování a na konci operace se akce provádějí obráceně se zpožděním až 5 s.

Výhody a nevýhody argonového svařování

Vytváření trvalých spojů dílů z neželezných kovů a jejich slitin pomocí argonu má své klady i zápory.

• Na rozdíl od jiných technologií vám tato metoda umožňuje získat spolehlivé a vizuálně krásné švy malé tloušťky s nevýznamným ohřevem svařovaných prvků. Vzhledem k tomu, že deformace je minimální, používá se tato metoda pro svařování obrobků se složitými konfiguracemi a těch kovů, které nelze svařovat žádnými jinými metodami.
• Argon jako inertní plyn je těžší než vzduch, při dodržení technologického postupu se tedy atmosférické plyny do zóny roztaveného kovu nedostanou.
• Elektrický oblouk je krátký a má vysoký tepelný výkon, takže s dostatečnou úrovní přípravy je práce prováděna efektivně a nevyžaduje mnoho času.
• S náležitou péčí, s ohledem na základní požadavky a nuance, není zvládnutí procesu obtížné.

• Pokud se práce provádí venku, může se při poryvech větru odpařovat plyn, což negativně ovlivní kvalitu spojovacího švu. Poté musíte použít uzavřenou místnost, kde je instalována nucená ventilace.
• Vysoká cena a složitost zařízení, práce s nimiž vyžaduje speciální znalosti a určité dovednosti.
• Při použití vysokonapěťového svařování je třeba předem zajistit dodatečné chlazení.

Jak vidíte, nevýhody jsou malé a lze je v případě potřeby odstranit.

Hlavní chyba začátečníků při svařování hliníku

Pohyb elektronů nastává z mínusu do plusu nebo naopak. A když se přísada dostane do vzduchu, roztaví se teplotou ze svarové lázně. Zoxiduje a kapka spadne do vany. Výsledkem je, že se na švech objevuje černá barva a začátečníci nemohou pochopit důvod. To je chyba, kterou dělá 80 % začínajících svářečů.

Aditivum nemá žádný náboj, když je ve vzduchu. Když se dotkne součásti, obdrží stejný náboj jako obrobek. Elektrony, které přelétají z wolframové elektrody do součásti, překážku (aditivum) neobcházejí, ale pronikají do ní. Teplo oblouku a pohyb elektronů tedy odřízne kus drátu, vezme ho do lázně a zahřeje.

Druhým bodem je, že když se plnivo dotkne svarové lázně, tato uvolňuje teplo, což usnadňuje a urychluje vyzvednutí tavného drátu.

Takové malé nuance je třeba vzít v úvahu během procesu učení.

Doporučení pro začátečníky

Neprovádějte prudké pohyby s držákem a přemístěte hořák z pracovního prostoru, jinak ochrana plynu zmizí a dostane se do něj vzduch. Což povede ke vzniku pórů a oxidů ve svaru. Spojení se každou chvíli přeruší nebo se v něm objeví praskliny.

Pokud je šev kulatého nebo oválného tvaru, pak můžeme mluvit o nedostatečné hloubce průniku. Proto byste měli vždy sledovat svarovou lázeň. Ideálně má podlouhlý tvar, s malým válečkem.

Elektroda se dívá pouze dopředu a přísada je přiváděna směrem k ní a vždy rovnoměrně. Pokud přichází přerušovaně, oblouk se stane nestabilním, což znamená, že se zvýší spotřeba plynu a elektřiny.