Kimpalan dalam gas pelindung: mod, teknologi, aplikasi, GOST

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Teknologi untuk pelaksanaan operasi kimpalan berhubung dengan bahan kerja logam hari ini memungkinkan untuk mencapai tahap organisasi proses yang tinggi dari segi keselamatan, ergonomik dan kefungsian. Ini dibuktikan dengan penyebaran peralatan separa automatik dan robotik untuk melaksanakan langkah teknologi utama dalam penyambungan haba bahagian. Selari dengan ini, keperluan untuk kualiti jahitan juga semakin meningkat. Ke arah ini, kejayaan terbesar boleh dicapai dengan mengimpal dalam gas pelindung, yang menyediakan kemungkinan mengasingkan kawasan kerja daripada kesan negatif udara atmosfera.

Intipati teknologi

Proses kimpalan dalam persekitaran gas pelindung adalah terbitan gabungan beberapa kaedah tindakan haba pada logam dengan kemungkinan sambungan struktur bahan kerja. Pertama sekali, kaedah ini adalah berdasarkan kaedah kimpalan arka, yang dengan sendirinya menyediakan kawalan optimum ke atas elektrod dan permukaan bahagian sasaran dengan struktur. Dalam format ini, pengguna boleh menduduki mana-mana ruangkedudukan menggunakan peralatan mudah alih dan kompak. Semua ini menyangkut ergonomik organisasi acara kerja, dan intipati proses elektrokimia kimpalan dalam gas pelindung didedahkan oleh spesifik persekitaran di mana operasi dijalankan. Sebagai permulaan, adalah perlu untuk menekankan kepentingan melindungi kolam kimpalan daripada kesan negatif udara atmosfera. Sentuhan langsung bilet cair dengan oksigen membawa kepada pembentukan sanga pada permukaan, pengoksidaan salutan, dan pengaloian tidak terkawal struktur logam. Sehubungan itu, untuk mengecualikan kesan sedemikian, penebat khas digunakan - salutan, bahan pukal seperti fluks dan gas, yang dimasukkan ke dalam kawasan kerja dengan peralatan khas. Kaedah perlindungan terakhir menentukan ciri kaedah pengeluaran kimpalan yang dipertimbangkan.

Peraturan am untuk kimpalan mengikut GOST 14771-76

Mengikut GOST yang ditentukan, kaedah kimpalan ini boleh digunakan untuk melakukan jahitan satu sisi dan dua sisi menggunakan sambungan punggung, sudut, tee dan bertindih. Bagi parameter utama proses, ia termasuk yang berikut:

• Ketebalan bahagian - julat dari 0.5 hingga 120 mm.
• Ralat yang dibenarkan semasa mengimpal bahagian dengan ketebalan 12 mm - dari 2 hingga 5 mm.
• Kecerunan permukaan jahitan hanya dibenarkan jika peralihan yang lancar dari satu bahan kerja ke bahan kerja yang lain dipastikan.
• Apabila mengimpal bahagian dengan perbezaan ketebalan yang ketara, serong dilakukan secara awal dalam arah dari bahan kerja yang lebih besar kepada yang kecil.
• Kelengkungan dan kecembungan kimpalan fillet mengikuttoleransi GOST 14771-76 hendaklah tidak lebih daripada 30% daripada kaki sudut yang dibentuk, tetapi pada masa yang sama muat dalam 3 mm.
• Jumlah pengimbangan yang dibenarkan bagi tepi sebelum mengimpal berhubung antara satu sama lain bergantung pada ketebalan bahagian. Sebagai contoh, dalam kes elemen sehingga 4 mm tebal, angka ini adalah kira-kira 0.8-1 mm, dan jika kita bercakap tentang kosong 100 mm, maka jarak mengimbangi perlu dimuatkan ke dalam 6 mm.

Gas kimpalan terpakai

Dari sudut kimpalan, semua media gas dibahagikan kepada lengai dan aktif. Oleh kerana tugas utama campuran gas ialah fungsi penebat, yang paling berharga ialah media yang tidak menjejaskan logam yang sedang diproses. Campuran tersebut termasuk bahan monoatomik lengai seperti helium dan argon. Walaupun, mengikut GOST, kimpalan dalam gas pelindung mesti dilakukan dalam persekitaran karbon dioksida, dan gabungan dengan campuran oksigen juga dibenarkan. Bagi gas aktif, ia boleh menjejaskan logam baik dalam keadaan cair dan dalam keadaan pepejal. Kehadiran gas dalam struktur molekul logam secara amnya dianggap tidak diingini, tetapi terdapat pengecualian disebabkan oleh kekhususan gabungan tersebut dalam keadaan yang berbeza.

Sifat pengaruh persekitaran gas pada logam

Segera adalah wajar untuk menekankan kesan negatif gas semasa kimpalan arka pada bahan kerja. Semasa penyejukan dan pemanasan kuat, bahan gas yang terlarut dalam struktur molekul boleh menyebabkan pembentukan liang, yang secara logik mengurangkansifat kekuatan produk. Sebaliknya, atom hidrogen dan oksigen boleh berguna dalam operasi doping masa hadapan. Dan ini belum lagi kebergunaan gas pelindung aktif dalam mengimpal aloi dan keluli austenit, yang sukar dicairkan jika campuran penebat lengai digunakan. Akibatnya, masalah bagi ahli teknologi bukanlah dalam memilih campuran gas yang betul, tetapi dalam mewujudkan keadaan yang boleh meminimumkan kesan berbahaya gas aktif pada kolam kimpalan dan pada masa yang sama mengekalkan kesan positif keterlarutan.

Teknik proses mengimpal

Sumber arus elektrik dibekalkan kepada bahan kerja dan elektrod, yang kemudiannya akan digunakan untuk mencipta dan mengekalkan arka kimpalan. Dari saat penyalaan arka, pengendali mesti mengekalkan jarak optimum antara elektrod dan kolam kimpalan yang terbentuk, dengan mengambil kira penunjuk suhu dan kawasan yang diliputi oleh kesan haba. Secara selari, gas dibekalkan ke kawasan kerja menggunakan penunu dari silinder yang disambungkan. Penebat gas terbentuk di sekeliling arka. Keamatan pembentukan jahitan akan bergantung pada konfigurasi lokasi tepi dan ketebalan produk. Sebagai peraturan, perkadaran logam asas dalam struktur kimpalan, yang terbentuk semasa kimpalan dalam gas pelindung, adalah 15-35%. Kedalaman kawasan kerja dalam kes ini boleh mencapai 7 mm, dan penunjuk panjang dan lebarnya - dari 10 hingga 30 mm.

Peralatan untuk kimpalan gas

Satu set peranti untuk sedemikianjenis operasi bergantung pada mod dan format pengeluaran kimpalan. Pangkalan teknikal secara langsung dibentuk oleh peranti separa automatik, kepala kimpalan yang digantung, sumber kuasa, penerus dan modul automatik kompleks dengan pemegang elektrod, yang secara maksimum menyelamatkan pengendali daripada melakukan manipulasi biasa. Penekanan hari ini adalah pada kimpalan berjentera dalam gas pelindung, infrastruktur yang juga dibentuk oleh saluran gas, pembakar, peranti untuk penempatan peralatan yang mudah di kedudukan yang berbeza, dll. Jawatan khas dianjurkan di industri besar dengan set teknikal yang diperlukan peralatan untuk mengimpal. Sebaliknya, format yang dioptimumkan untuk melaksanakan tugas sedemikian di rumah memerlukan penggunaan hanya penyongsang padat dengan penukar dan silinder gas dengan peralatan kawalan aliran.

Aksesori

Cara dan peranti teknikal tambahan terutamanya melakukan komunikasi antara peralatan utama, dan juga membenarkan menyelesaikan tugas sekunder yang tidak berkaitan secara langsung dengan kimpalan. Peranti ini termasuk:

• Infrastruktur silinder gas, yang termasuk gegelung, pengurang, pemanas, selongsong, dsb.
• Alat pembersihan dan pemisah direka untuk mengeluarkan produk pembakaran di kawasan kerja. Ini adalah benar terutamanya untuk operasi kimpalan dalam melindungi gas dengan elektrod yang tidak boleh digunakan, yang leburannya tidak termasuk secara langsung dalam struktur produk. Kedua-dua semasa dan selepas operasiPengamplasan jahitan mungkin diperlukan.
• Pengering. Menghapuskan dan mengawal lembapan yang terkandung dalam karbon dioksida. Sejenis bahan pengering yang berfungsi pada tekanan tinggi atau rendah.
• Peranti penapisan. Membersihkan aliran gas daripada pepejal yang tidak diingini, juga memastikan kimpalan yang bersih.
• Peralatan pengukur. Biasanya, tolok tekanan digunakan untuk menjejak penunjuk tekanan dan meter aliran gas yang sama.

Mod kimpalan dan parameternya

Pendekatan kepada organisasi proses kimpalan dalam kes ini berbeza mengikut beberapa kriteria, yang akhirnya membolehkan kita bercakap tentang peruntukan mod operasi yang berbeza. Sebagai contoh, kaedah berbeza mengikut prinsip pelaksanaan teknikal tugas - manual, separa automatik dan automatik. Dalam pengiraan mod kimpalan yang lebih terperinci dalam gas pelindung, parameter berikut diambil kira:

• Semasa - julat dari 30 hingga 550 A. Sebagai peraturan, kebanyakan operasi biasa memerlukan sambungan sumber 80-120 A.
• Ketebalan elektrod - dari 4 hingga 12 mm.
• Voltan - 20 hingga 100 W secara purata.
• Kelajuan mengimpal - dari 30 hingga 60 m/j.
• Penggunaan campuran gas - dari 7 hingga 12 l/min.

Pilihan penunjuk khusus sebahagian besarnya bergantung pada jenis logam, ketebalan bahan kerja, keadaan operasi dan keperluan untuk sambungan yang dibentuk.

Kimpalan manual

Peranan utama dalam proses dimainkan oleh kemahiran pengendali dan ciri-ciri elektrod. Hampir semua pengimpalmengekalkan proses di bawah kawalannya, mengorientasikan arka berbanding permukaan kerja dan memantau parameter bekalan campuran gas dari silinder. Dari segi prestasi, ketumpatan dan kekuatan arus, serta panjang laluan kimpalan, akan diketengahkan. Dalam kimpalan manual dalam gas pelindung, beberapa pas paling kerap dilakukan, terutamanya jika bahan kerja tebal sedang dimesin. Dalam kes lain, peningkatan dalam bilangan hantaran dikaitkan dengan keperluan untuk membetulkan kimpalan, menukar panjangnya dan ciri-ciri permukaan.

Kimpalan separa automatik

Hari ini, ini ialah mod pengeluaran kimpalan yang paling popular dalam persekitaran perlindungan. Perbezaan utama antara kaedah ini dan yang manual ialah kehadiran elemen mekanisasi dengan penerus dan kemungkinan pemasukan wayar automatik dari gegelung khas. Dengan kimpalan separa automatik dalam gas pelindung, pengendali tidak perlu diganggu untuk menukar bahan habis pakai, tetapi teknik interaksi arka dengan permukaan bahan kerja masih terpulang kepada pengguna. Operator memantau proses pembentukan sambungan kimpalan, membetulkan parameter semasa, menukar sudut kecondongan, dsb.

Kimpalan automatik

Proses kimpalan berjentera sepenuhnya, di mana pengguna hanya boleh secara tidak langsung mempengaruhi parameter bekalan bahan guna habis, campuran gas dan fluks serbuk. Secara teknikal, operasi ini disediakan oleh stesen dan platform pelbagai fungsi dengan peralatan robotik. Pada kemudahan pengeluaran moden yang sangat khusus untuk kimpalan automatik dalam gas pelindungtraktor yang dipanggil digunakan, reka bentuk yang menyediakan semua unit berfungsi yang diperlukan. Ini adalah mesin mudah alih yang bergerak semasa proses kimpalan di sepanjang garis pembentukan jahitan dan pada masa yang sama membimbing campuran pelindung ke dalam zon kimpalan. Komponen mandatori modul tersebut ialah unit kawalan, yang pada mulanya mengandungi satu set algoritma dengan tindakan untuk setiap badan eksekutif.

Kesimpulan

Penggunaan kaedah untuk melindungi kolam kimpalan daripada oksigen membolehkan, jika tidak menghapuskan sepenuhnya, kemudian meminimumkan kecacatan ciri dalam pembentukan jahitan. Ini terpakai kepada kekurangan penembusan, retak, terbakar, kendur dan kecacatan lain yang mungkin berlaku akibat sentuhan permukaan cair bahan kerja dengan udara terbuka. Kelebihan kimpalan dalam gas pelindung berbanding teknik menggunakan fluks termasuk ketiadaan keperluan untuk mengeluarkan enapcemar di kawasan kerja. Pada masa yang sama, kualiti positif proses yang lain dipelihara, seperti kemungkinan pemerhatian visual kualiti sebatian yang terbentuk. Jika kita bercakap tentang kelemahan kaedah, maka faktor negatifnya ialah sinaran haba dan cahaya arka, yang memerlukan penyediaan langkah khas untuk perlindungan individu pengimpal.