Технологии за заваряване и запояване с газове

Технологии за заваряване и запояване с газове

Газово заваряване / Оксихетиленово заваряване

Ръчният процес на оксихетиленово заваряване е една от най-старите технологии за съединяване. Той включва нагряване на метала в зоната на съединяване до температура на топене с помощта на горелка с газово гориво и кислород. Добавянето на присадъчен метал (заваръчна тел) предизвиква стопяване на компонентите, които трябва да бъдат съединени, като се формира здрава, хомогенна връзка. Като горивен газ се използва единствено ацетилен. Този процес все още е популярен при монтажни и ремонтни дейности.

Предимството на оксихетиленовото заваряване е в това, че пламъкът е редуциращ и може да бъде регулиран в зависимост от конкретните заваръчни изисквания. Други предимства включват добро запълване на междините, минимална подготовка на канала за заваряване и възможността процесът да се използва практически навсякъде. Процесът може да се използва за заваряване както на стомана, така и на цветни метали.


Пламъчно запояване

Пламъчното запояване също използва пламък от горивен газ и кислород. Въпреки това, повърхностите на детайлите, които се съединяват, не се стопяват, а се нагряват до температура малко над точката на топене на припоя. Припоят, който обикновено е под формата на тел, се добавя, докато съединението се нагрява непрекъснато, за да може да се стопи.

Необходимо е да се поддържа малка междина между частите, за да може припоят да проникне чрез капилярно действие. Използването на флюс подобрява адхезията между компонентите и припоя. Това също води до формиране на здрава и хомогенна връзка.

Запояването и спояването са едни от най-старите и същевременно най-модерни процеси на съединяване. Технологичният напредък и стремежът към оптимизиране на разходите са довели до използването на всички обичайни въглеводороди и водород като горивни газове.

Чрез добавяне на флюс към потока на горивния газ (флюс-запояване), процесът може да бъде автоматизиран чрез линейни или ротационни машини за запояване.


GMA заваряване

GMA заваряването (Gas Metal Arc Welding) е най-популярният заваръчен процес. В зависимост от материала и защитните газове, процесите се разделят на:

  • MAG заваряване (Metal Active Gas welding)

  • MIG заваряване (Metal Inert Gas welding)

И двата процеса имат сходна структура. Непрекъсната телова електрода се подава към дъгата чрез механизъм за подаване на тел и се стопява под защитен газ.

Защитните газове имат различни свойства в зависимост от състава си и по този начин оказват различно влияние върху заваръчния резултат. Основната задача на защитния газ е да предпазва течната стопилка от атмосферата, която съдържа азот, кислород и влага. В зависимост от материала тези елементи могат да имат отрицателен ефект върху заварката или дори да доведат до неуспех на процеса.

Защитните газове влияят върху следните аспекти:

  • Трансфер на метал

  • Поток на стопилката

  • Запалване на дъгата

  • Стабилност на дъгата

  • Топлинен трансфер

  • Проникване на стопилката

  • Химичен състав на заваръчния шев

  • Честота и размер на пръските


GMA запояване

При съединяване на тънки поцинковани ламарини (до приблизително 40 µm дебелина), GMA запояването (Gas Metal Arc Brazing) има значителни предимства пред MAG заваряването. То осигурява висока надеждност на процеса, по-добро качество на шевовете, отлична якост на връзките и много добра устойчивост на корозия. Поради тези причини GMA запояването се е наложило в автомобилостроенето.

GMA запояването е подобно на MAG заваряването. Единствената разлика е, че присадъчният метал се заменя с тел от подходящ припой. Правилният избор на параметри – ток, напрежение, подаване на тел – предотвратява стопяването на повърхностите на съединяваните компоненти. Връзката се формира по същия начин, както при пламъчното запояване.

Често използвани материали за запояване включват:

Име

Температурен диапазон на топене

[°C]

Граница на провлачване

[N/mm²]

Якост на опън

[N/mm²]

Разширяване

[%]

CuSi3

900 - 1025

250>120

340 - 460

40-46

CuAl8

1030 - 1040

180

380 - 450

40

CuAl8Ni2

1030 - 1050

290

530 - 590

>30

CuAl5Mn1Ni1

1043 - 1074

-

430

35

Стандартният защитен газ, използван при GMA запояване, е аргон.

Но това не винаги води до оптимални резултати. Въз основа на дългогодишен опит, Messer препоръчва използването на смес от аргон и малки количества активен газ за GMA запояване. Това осигурява шевове с гладка повърхност и добри преходи между шевовете и основния метал.


TIG заваряване

Основната разлика между TIG заваряване и GMA заваряване е в добавянето на присадъчния материал, който не се подава непрекъснато като електрод, както при GMA заваряването.

При TIG заваряването дъгата гори между детайла и неизгарящ волфрамов електрод. Както при оксихетиленовото заваряване, присадъчният материал се добавя ръчно. Ролята на защитния газ е да предпазва електрода и стопилката от негативното въздействие на атмосферата. По-специално, кислородът би довел до влошаване на електрода.

TIG заваряването е особено подходящо за заваряване на високолегирани стомани, алуминий и други цветни метали. За високолегирани стомани и никелови сплави като редуциращ компонент се добавя малко количество (2% до 7.5%) водород.

При леки метали и мед добавянето на хелий (до 90%) се оказва ефективно, в зависимост от дебелината на материала. Процесът може да се извършва както с прав, така и с променлив ток. Правият ток с положителен електрод обикновено се използва за заваряване на стомани, мед, никелови сплави, титан и цирконий. Променлив ток се използва за алуминий.


Плазмено заваряване

Плазменото заваряване е подобно на TIG заваряването. При този тип заваряване дъгата е покрита от тесен накрайник и е ограничена от малкия отвор и високата скорост на изходящия газ.

Основната разлика между плазменото и TIG заваряването е в това, че дъгата се ограничава от водно охлаждан накрайник. Тази дъга излиза от накрайника като плазмена струя с висока температура и висока мощност.

Допълнителен слой защитен газ обгражда плазмената струя и предпазва стопилката от околната среда. В повечето случаи газът около електрода е аргон. Освен този плазмен газ, е необходим и защитен газ за предотвратяване на окисляването на заваръчния басейн (обикновено аргон с 5% водород).

Плазменото заваряване най-често се използва за челно заваряване на листов метал и тръби. Основните му предимства са контролирано проникване и високо качество на заваръчния шев.


Защита на корена при заваряване на високолегирани стомани

При заваряване на високолегирани стомани е необходимо коренът на шева също да бъде защитен от контакт с атмосферния кислород. Защитата на корена често се използва и при MAG заваряване.

Обикновено за корена се изисква остатъчно съдържание на кислород под 20 ppm. Допустимото обезцветяване зависи от предназначението на съответния компонент.

При малки тръби коренът на шева се защитава чрез пропускане на защитен газ през тях. Важен момент тук е правилното регулиране на изходния отвор. При по-големи тръби обратният газ се насочва към шева със специално оборудване. Газовият поток трябва да бъде подаден за достатъчно дълго време преди започване на заваряването.

Обикновено се използват така наречените формиращи газове – смеси от азот и водород. Водородът осигурява по-голяма защита срещу остатъци от атмосферния кислород. Поради тази причина съдържанието на водород винаги е по-високо при работа на строителни обекти, отколкото в работилници.

Предишни тестове показват, че присъствието на водород в обратния газ няма отрицателно въздействие дори върху дуплексните стомани.Точни измервания могат да се извършат, за да се провери дали условията са без кислород. Важно е да се следва правилната процедура.

Формиращи газове могат да се използват и при заваряване на обикновени стомани или алуминий, където те осигуряват равномерно, безокислено кореново съединение. Използваният формиращ газ тук е заваръчен аргон.

Газ центрове

ГАЗ ЦЕНТРОВЕ

Газ центрове близо до вас – вземете сами или поръчайте доставка – подходящо оборудване – поръчки – безопасност

Контактна форма за страници

Свържете се с нас

Формуляр

Форма за контакти

There has been an error processing your registration. Please double-check the information entered.
Съгласявам се с GDPR политиката на Messer Group. Мога да оттегля съгласието си по всяко време.
Текст за идентифициране Обнови CAPTCHA