Зварювання неплавким електродом (також зварювання в захисних газах неплавким електродом) - це різновид зварювання, в якій джерелом теплоти виступає дугового розряд, що виникає між вольфрамовим або графітовим електродом і виробом. Цей тип є різновидом методів дугового зварювання плавленням. Даная технологія використовується в основному для обробки алюмінію, магнію і їх сплавів, а також інших неферомагнітних металів (наприклад, нержавіючої сталі, бронзи, міді, цирконію, нікелю).
Графітові (вугільні) електроди в теперішній час знаходять обмежене застосування. Використовуються зазвичай при виготовленні виробів, що мають невідповідальних призначення. Найбільш часто в якості плавиться використовують стрижні з вольфраму. Оскільки вольфрам при високих температурах має досить високу хімічну активність до кисню, то процес проводять в середовищі захисних газів: аргон, гелій і азот. Ці гази є по відношенню до вольфраму і вольфрамовим сплавів інертними.
різновиди зварювання
Виділяють 4 види зварювання неплавким електродом. Поділ відбувається в залежності від складності роботи і рівня механізації зварювального процесу.
- Ручна
- механізована;
- Автоматизована;
- Роботизована.
Під час ручного виду робочий хід пальника і зміщення заготовки відбувається ручним способом. При механізованому вигляді переміщення пальника відбувається вручну, а подача присадочного матеріалу - механічно.
При автоматизованому варіанті і переміщенні зварювального пальника, і подача присадочного матеріалу (дріт) повністю механізовані. Технологічний процес контролює оператор.
В процесі роботизованого виду всі технологічні процеси автономні. Робочі процеси відбуваються без втручання оператора, самостійно.
опис процесу
плавляться електроди
Як уже згадувалося, використовують не плавляться електроди двох видів: вугільні (або графітові) і вольфрамові. Перші використовуються тепер рідко і для невідповідальних конструкцій. Вольфрамові використовуються набагато ширше і частіше. Їх товщина від 0, 5 мм до 10 мм. Сам стрижень може бути як з чистого вольфраму, так і мати в складі різні домішки: лантан, торій, ітрій. Сплави в порівнянні з чистим матеріалом мають кращі показники ерозивно стійкості, а також краще тримають струмовий навантаження. Діаметр стрижня підбирають в залежності від сили використовуваного струму і товщини заготовок, які зварюють.
Параметри технологічного процесу
Найбільш часто при зварюванні неплавким електродом використовують постійний струм прямої полярності, так як в цьому режимі відбувається максимальна проплавку металу деталей, які підлягають з'єднанню. Це досягається за рахунок ефективного використання енергії: до 85% теплової енергії йде на проплавку деталей, до 7% - на нагрівання електрода, решта - променеві втрати.
При роботі з алюмінієвими заготовками користуються постійним струмом зворотної полярності. У цьому випадку втрати тепла можуть скласти до 50% і при зварюванні стали такий режим недоцільний.
При використанні змінного струму обладнання додатково укомплектовується стабілізатором (необхідний для стабілізації електричної дуги) і компенсатором струму.
зварювальне обладнання
Для ручного виду зварювальне обладнання включає в себе такі компоненти:
- Генератор постійного / змінного струму;
- Набір пальників для різних струмів;
- Прилад первинного збудження дуги (і її стабілізації);
- Газове обладнання;
- Засоби управління зварюванням і газової блокадою.
Автоматичне обладнання також включає до свого складу генератор струму і зварювальний агрегат, який характеризується такими параметрами: значення зварного струму, напруга, швидкість зварювання, діаметр плавиться електродного прута, діаметр присадочного дроту, швидкість подачі присадки, витрата важкого газу.
Переваги і недоліки
Даний технологічний процес набув найбільшого поширення при роботі з кольоровими металами і легованими сталями. Він має низку як переваг, так і недоліків. До основних переваг слід віднести:
Можливості мінімального деформування в зварюються металах через маленьку зони прогріву;- Висока якість з'єднання за рахунок використання захисних газів, які витісняють кисень;
- Щодо велика швидкість виконання робіт;
- Мінімальні трудовитрати на подальшу обробку шва;
- Щодо широкий спектр зварювальних матеріалів.
Основні недоліки такі:
При роботі на вулиці створюється можливість видування захисного газу із зони зварювання. Для боротьби з цим явищем використовують загородження або збільшують подачу газу, що призводить до збільшення його витрати;- Щодо якісна підготовка металів перед зварюванням;
- Незручність при роботі під гострим кутом через особливості конструкції пальника;
- Необхідність зачистки місця розпалювання поза зоною зварювання.