Spawacze mogą wykorzystywać wiele metod i technik do praktycznie tych samych procedur spawalniczych. Mogą wybrać metodę MIG (Metal Inert Gas), GMAW (Gas Metal Arc Welding) lub spawanie łukiem krytym. Jednak w przypadku nie pozycjonowanych spoin czołowych i pachwinowych najlepszą techniką spawania jest prawdopodobnie spawanie łukiem natryskowym, ponieważ zwiększa ono wydajność spawacza.
Co to jest spawanie łukiem natryskowym?
Spawanie łukiem natryskowym jest jednym z procesów stosowanych do przenoszenia metalu z elektrody lub drutu na spoinę. Drobne stopione kropelki metalu przemieszczają się przez łuk do metalu rodzimego lub spawanego złącza.
Transfer natryskowy jest idealny do stosowania na grubszych metalach przy wykonywaniu spoin czołowych lub pachwinowych. Nie nadaje się on do spawania pozycyjnego, ponieważ unoszące się w powietrzu krople metalu i grawitacja nie stwarzają idealnej sytuacji dla spawacza lub zadania spawalniczego.
Spawanie łukowe natryskowe jest technicznie rzecz biorąc natryskiem stopionego metalu przenoszonym nad łukiem, podobnym do wody wypływającej z węża ogrodowego z ograniczonym otworem. Spawanie łukiem natryskowym zmniejsza rozprysk spawalniczy i pozwala uzyskać spoinę o wyższym poziomie dokładności.
Proces
Metoda ta obejmuje wysoki poziom amperażu i napięcia. Drut, po zbliżeniu do metalu bazowego, wytwarza prąd, zanim dotknie metalu. Prąd nagrzewa drut bardzo szybko i topi go. Stopiony metal przemieszcza się po wytworzonym łuku w postaci drobnych kropel, co nadaje mu nazwę spawania łukiem natryskowym.
Spawanie łukiem natryskowym może dawać wysokie wskaźniki osadzania metalu, gdy posiada idealną kombinację gazu osłonowego, metalu, średnicy drutu oraz odległości między stykiem a końcówką. Przy idealnym połączeniu wszystkich tych czynników, proces ten może wytwarzać bardzo wysokie prądy przejściowe. Proces ten jest również nazywany natryskiwaniem osiowym.
Poziomy prądu stosowane w tym procesie muszą być wyższe niż prąd przejściowy. Tylko wtedy metal będzie przenoszony w postaci kropli, a nie tylko topiony. Proces wymaga stosowania wysokich poziomów prądu przy wystarczających poziomach napięcia, aby zapewnić spoinę bez rozprysków.
Wady
Spawanie łukiem natryskowym jest bardzo wydajnym procesem. Niektóre ze znaczących korzyści oferowanych przez ten proces obejmują:
- Wysoki stopień osadzania metalu
- Dobre wtopienie metalu i wtopienie
- Doskonały wygląd spoiny
- Możliwość stosowania drutów elektrodowych o większej średnicy
- Bardzo małe wytwarzanie odprysków
Mimo tak rozległych korzyści, metoda natryskowego przenoszenia łuku ma znaczące ograniczenia.
Ograniczenia
Ograniczenia metody transferu łukiem natryskowym obejmują, lecz nie są ograniczone do:
- Nadaje się ona tylko do stosowania na grubych materiałach (około 1/8 cala. (3 mm) i grubszych)
- Jest ograniczony do płaskich i poziomych spoin pachwinowych
- Nie posiada możliwości otwartego rogu
Duża pula spoiny utworzona w tej technice ogranicza liczbę pozycji i typów spoin, na których może być stosowana. Nie jest odpowiedni dla cieńszych arkuszy metalu, ponieważ wykorzystuje wysokie poziomy ciepła i może szybko spalić przez warstwę. Niektóre z ograniczeń tego procesu mogą być obsługiwane przez użycie techniki transferu natrysku impulsowego zamiast.
Co to jest transfer natrysku impulsowego?
W transferze natrysku impulsowego, poziomy prądu są uwalniane w krótkich impulsach lub odstępach czasu. Stosowanie krótkich impulsów zamiast ciągłego dostarczania prądu sprawia, że jeziorko spawalnicze jest łatwiejsze do opanowania, co dodatkowo zwiększa wydajność procesu. Pozwala to również na zastosowanie techniki transferu natryskowego w spoinach w większej liczbie pozycji w porównaniu z prostym transferem natryskowym.
Ten proces wykorzystuje niższe prądy tła, co zmniejsza ilość wytwarzanego ciepła. Jest idealny do operacji na grubszych metalach, które wymagają kontrolowanego dopływu ciepła i nie wymagają dużej prędkości przesuwu lub prądów przejściowych.
Wady
Poza zaletami, które oferuje już metoda transferu natryskowego, technika pulsacyjna oferuje jeszcze kilka innych.
- Większa kontrola nad jeziorkiem spawalniczym
- Zmniejszony dopływ ciepła
- Łatwiejsza obróbka spoiny
- Dalsza redukcja rozprysków
- Gładsza spoina i lepsze stopiwo
Przy zastosowaniu odpowiedniego gazu osłonowego i właściwych spoiw, metoda natrysku pulsacyjnego może być nawet stosowana do spoin pozycjonowanych. Odpowiedni gaz osłonowy jest krytyczny w produkcji wysokiej jakości spoin.
Jak wybrać odpowiedni gaz osłonowy
Różne czynniki mogą wpłynąć na wybór gazu osłonowego.
- Szybkość i wydajność osadzania metalu wypełniającego
- Kontrola rozprysku
- Profil jeziorka
- Czyszczenie po spawaniu
- Przenikiwanie jeziorka
- Pozycje spawania
- Generacja oparów spawalniczych
- Technika procesu spawania
Wybrana kombinacja gazów osłonowych zależy od drutu lub elektrody użytej do spawania. Zasadą jest jednak, że wszystkie kombinacje gazów osłonowych do spawania łukiem natryskowym zawierają duże ilości argonu. Mieszanka musi zawierać co najmniej 80% argonu.
Gaz osłonowy ma bezpośredni wpływ na reaktywność metali. Gaz o wyższej reaktywności może znacznie zwiększyć płynność jeziorka spawalniczego. Prędkość, z jaką zwiększa się kałuża spoiny może być zbyt duża, abyś mógł ją kontrolować, co może doprowadzić do katastrofalnej sytuacji.
Spawanie stali węglowej wymaga kombinacji argonu i CO2. Jednakże, wszystko powyżej 15% CO2 może zmniejszyć prąd przejściowy i szybkość osadzania metalu. Przy tak niskich poziomach osadzania, proces zamienia się w metodę transferu kulistego i traci swoją wydajność.
Ważność gazu osłonowego
Gaz osłonowy działa jako bariera ochronna pomiędzy łukiem a atmosferą. Gazy obecne w powietrzu, głównie tlen i azot, mogą reagować z roztopionym metalem i wytwarzać szkodliwe opary oraz złe spoiny. Poza zniszczeniem spoiny, nieefektywny gaz osłonowy może również powodować inne problemy.
porowatość
porowatość odnosi się do zanieczyszczeń wewnątrz metalu spoiny. Powstaje ona w wyniku uwięzienia gazu w metalu, który następnie tworzy okrągłe lub podłużne otwory w spoinie. Taka sytuacja powstaje w wyniku braku gazu osłonowego lub jego nieskuteczności.
Spawanie starych elementów metalowych wymaga dodatkowej uwagi przed spawaniem. Stare i zardzewiałe metale mogą również tworzyć porowate spoiny. Przed rozpoczęciem spawania należy odpowiednio przygotować i oczyścić powierzchnię.
Porowata spoina może być czasami zaakceptowana, jeżeli poziom porowatości jest zbyt niski, a wymagania przemysłowe nie są zbyt surowe. Porowatość jest jednak poważną wadą i, jeśli zostanie wykryta, może być przyczyną odrzucenia.
Niska szybkość osadzania metalu
Wybór gazu osłonowego ma bezpośredni wpływ na stabilność łuku i wydajność produkcji w procedurach spawalniczych. Szczególnie w przypadku spawania łukiem natryskowym najlepsza jest kombinacja z wysokim poziomem argonu. Argon działa jak bariera ochronna pomiędzy metalem a atmosferą. Ponieważ wybór gazu osłonowego ma również bezpośredni wpływ na prędkość podawania drutu, niewłaściwy gaz może zakłócić całą procedurę.
Gaz osłonowy spełnia również inne funkcje oprócz zapewnienia gładkiej spoiny.
- Kształtowanie plazmy łuku
- Stabilizowanie łuku na powierzchni metalu
- Gwarantuje również niezakłócone przenoszenie kropel metalu z drutu do jeziorka metalu.
Pytania pokrewne
Co to jest spawanie łukiem krótkim?
Spawanie łukiem krótkim to kolejna metoda spawania z przeniesieniem metalu. W tej metodzie drut spawalniczy lub wypełniający jest dosłownie zwierany do stopienia. Technika ta jest stosowana do łączenia krótszych spoin w cieńszych blachach. Ciepło wytwarzane przez krótkotrwałe zwarcie wystarcza do stopienia cienkiej warstwy i utworzenia spoiny.
Spawanie łukiem krótkim lub spawanie łukiem krótkim jest przydatne, jeśli chcesz połączyć cienkie materiały w dowolnej pozycji i prawie wszystkie rodzaje spoin. Metal jest przenoszony z drutu na podłoże podczas każdego zwarcia lub gdy oba elementy się stykają.
Jakiego gazu używasz do transferu natryskowego?
Do metody transferu natryskowego idealnie nadaje się kombinacja gazów osłonowych z dużą zawartością argonu. Jednak w przypadku stali węglowej bardziej efektywna okazuje się kombinacja argonu i dwutlenku węgla. Inna mieszanka może okazać się również bardziej odpowiednia dla różnych stopów, więc nie ma ustalonego gazu do spawania.
Wybierając gaz osłonowy, należy sprawdzić:
- reaktywność gazu z metalami spawanymi
- pozycje spawania
- pożądany stopień wtopienia
- pożądany profil spoiny
- wymagany stopień wtopienia metalu
Jak wykonać spawanie natryskowe?
Transfer natryskowy jest oficjalnie znany jako bezrozpryskowy natrysk osiowy. Jest to proces przenoszenia kropli metalu, który wykorzystuje wysokie napięcie i wysokie natężenie prądu. Najlepiej sprawdza się w przypadku grubych połączeń metalowych, ponieważ zapewnia głęboką penetrację. Ponieważ grawitacja odgrywa główną rolę w procesie, jest on odpowiedni tylko dla pionowych lub poziomych połączeń. Idealnie sprawdza się w przypadku spoin czołowych i pachwinowych, ponieważ tworzy gładkie i wytrzymałe połączenia.
Podobne posty:
- Co to jest MCAW (Metal Cored Arc Welding)?
- Jak spawać cienkie metale
- Co to jest spawanie MIG – dokładne zrozumienie
.