Schutzgasschweißen: Technologiebeschreibung, Modi, Methoden

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Schutzgasschweißen ist ein Verfahren, das die Qualität des Arbeitsergebnisses stark verbessert. Diese Technologie hat eine Reihe von Funktionen. Vor der Anwendung muss sich der Meister mit den Grundlagen des Lichtbogenschweißens vertraut machen, das in einer Schutzgasumgebung durchgeführt wird. Die Eigenschaften dieser Technologie werden später besprochen.

Merkmale der Technik

Eine der Unterarten der Lichtbogenverbindung von Metallprodukten, Werkstücken ist das Schutzgasschweißen. GOST regelt den Prozess, bei dem Gas bis zum Schmelzpunkt zugeführt wird. Es kann Argon, Sauerstoff, Stickstoff oder andere Sorten sein. Es gibt bestimmte Merkmale eines solchen Prozesses.

Jeder Schweißer weiß, dass die Qualität einer Schweißnaht nicht nur vom Können des Schweißers abhängt, sondern auch von den Bedingungen am Schmelzpunkt. Idealerweise sollten hier nur die Elektroden- und Füllmaterialien vorhanden sein. Wenn andere hierher kommenElemente können sich negativ auf das Schweißen auswirken. Dadurch wird die Lötstelle nicht stark genug.

Die Technologie des Schutzgas-Handschweißens geht auf das Jahr 1920 zurück. Durch die Verwendung solcher Substanzen können Sie Nähte ohne Schlacke herstellen. Sie zeichnen sich durch hohe Reinheit aus, sind nicht mit Mikrorissen bedeckt. Diese Methode wird in der Industrie aktiv verwendet, wenn verschiedene Elemente aus Metall hergestellt werden.

Spezielle Anteile an Schutzgasen ermöglichen Ihnen eine Entspannung in der Schmelzzone. Hier gibt es keine Poren, was die Lötqualität deutlich verbessert. Die Naht wird stärker.

Unter industriellen Bedingungen werden beim Schweißen mit Argon und Kohlendioxid gemischte Stäbe verwendet. Dank dieser Kombination wird der Lichtbogen konstant und schützt die Schmelzzone vor Zugluft. Damit können Sie dünne Bleche verbinden.

Wenn eine tiefe Penetration erforderlich ist, werden Kohlendioxid und Sauerstoff gemischt. Diese Zusammensetzung hat oxidierende Eigenschaften, schützt die Naht vor Porosität. Es gibt viele Techniken, bei denen beim Schweißen verschiedene Gase verwendet werden. Die Wahl hängt von den Besonderheiten dieses Prozesses ab.

Schweißtechnik

Es gibt verschiedene Arten des Schutzgasschweißens. Zwei Hauptmethoden werden verwendet. Die erste davon beinh altet die Verwendung von Schmelztürmen. Durch sie fließt ein Strom, wodurch der Stab schmilzt und eine starke Naht bildet. Dieses Material sorgt für eine starke Bindung.

Die zweite Technik beinh altetDurchführen von Lichtbogenschweißen in Schutzgas mit einer nicht abschmelzenden Elektrode. In diesem Fall fließt der Strom auch durch den Stab, aber das Material wird durch das Schmelzen der Kanten von Metallteilen, Rohlingen, verbunden. Das Elektrodenmaterial wird nicht Teil der Schweißnaht.

Bei solchen Manipulationen werden verschiedene Gase verwendet:

• Inert. Solche Substanzen sind geruchs- und farblos. Atome haben eine dichte Hülle aus Elektroden. Dies verursacht ihre Trägheit. Inertgase umfassen Argon, Helium usw.
• Aktiv. Sie lösen sich im Metallrohling auf und reagieren damit. Zu diesen Medien gehören Kohlendioxid, Wasserstoff, Stickstoff usw.
• Kombiniert. Bestimmte Prozesse erfordern die Verwendung beider Arten von Gasen. Daher findet das Schweißen in einer Umgebung aus aktiven und inerten Gasen statt.

Berücksichtigen Sie bei der Auswahl des gasförmigen Mediums die Zusammensetzung des Metalls, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens selbst sowie die Eigenschaften des Lötens. Andere Nuancen können berücksichtigt werden.

Durch die Verwendung von Inertgasen wird die Stabilität des Lichtbogens verbessert und ein tiefes Aufschmelzen ermöglicht. Solche Stoffe werden in mehreren Strömen in die Schmelzzone eingespeist. Verläuft sie parallel zum Stab, handelt es sich um eine Zentralströmung. Es gibt auch seitliche und konzentrische Düsen. Außerdem kann Gas einer beweglichen Düse zugeführt werden, die oberhalb des Arbeitsmediums installiert ist.

Es ist erwähnenswert, dass beim Lichtbogenschweißen, das in einem Gasbad stattfindet, die thermischen Parameter für die Herstellung einer Schweißnaht des erforderlichen Modells, der Qualität und der Größe akzeptabel sind.

Modusauswahl

PassendAnforderungen von GOST, Schutzgasschweißen kann in verschiedenen Modi durchgeführt werden. Dazu ist in den meisten Fällen die Verwendung von halbautomatischen Wechselrichtern erforderlich. Mit Hilfe solcher Geräte wird es möglich, den Stromfluss und seine Spannung zu regulieren.

Als Stromquelle dienen Inverter-Halbautomaten. Sie können sich sowohl in der Leistung als auch in den Optionen unterscheiden. Die Leistung variiert je nach Modell. Für die meisten Routinearbeiten, die kein Schweißen von dicken oder selten verwendeten Legierungen erfordern, werden einfache Maschinen verwendet.

Automatisches Schutzgasschweißen unterscheidet sich durch viele Parameter:

• Drahtradius.
• Drahtdurchmesser.
• Elektrizitätskraft.
• Spannung.
• Kontaktvorschubrate.
• Gasverbrauch.

Bestehende halbautomatische Arten des Schutzgasschweißens werden ebenfalls in lokal und allgemein unterteilt. Im ersten Fall strömt das Schutzgas von der Düse in die Schweißzone. Diese Option wird häufiger verwendet. Lokales Schweißen kann verschiedene Materialien verbinden, aber das Ergebnis ist möglicherweise nicht immer zufriedenstellend.

Bei Verwendung einer lokalen Gasversorgung kann Luft in die Schmelzzone eindringen. Dies verringert die Qualität der Naht. Je größer das zu schweißende Werkstück ist, desto schlechter wird das Ergebnis bei dieser Technik.

Wenn große Teile geschweißt werden müssen, kommen Kammern zum Einsatz, in denen die Atmosphäre geregelt wird. Aus ihnenLuft wird herausgepumpt, ein Vakuum entsteht. Außerdem wird das für die Technologie erforderliche Gas in die Kammer gepumpt. Das Schweißen erfolgt über die Fernbedienung.

Schweißvorbereitung

Um das Verfahren zum Verbinden von Metallrohlingen richtig durchzuführen, müssen Sie die Essenz des Schutzgasschweißens verstehen. Das Schweißen erfordert eine gute Vorbereitung. Dieser Vorgang ist unabhängig von der Schweißtechnologie immer gleich. Zunächst erh alten die Kanten die richtige Geometrie. Dies wird von GOST 14771-76 bestimmt.

Mechanisiertes Schutzgasschweißen wird verwendet, um die Legierung vollständig zu verschweißen, wodurch Sie die Kanten des Werkstücks vollständig verbinden können. Es gibt keine Lücke zwischen ihnen. Bei einer bestimmten Vertiefung, Schneidkanten und einem Werkstück mit einer Dicke von nicht mehr als 11 mm kann geschweißt werden.

Um die Produktivität beim automatischen Schweißen zu steigern, werden die Kanten von Werkstücken ohne Neigung geschnitten.

Nach dem Schweißen in Kohlendioxid muss die gesamte Nahtebene von Schmutz und Schlacke gereinigt werden. Um die Verschmutzung zu verringern, werden die Oberflächen mit speziellen Verbindungen behandelt. Meistens handelt es sich dabei um Aerosole, die auf Metall gesprüht werden. Sie müssen nicht warten, bis es getrocknet ist.

Bei der Nachmontage werden Normteile wie Keile, Reißnägel, Heftklammern usw. verwendet. Die Konstruktion bedarf einer sorgfältigen Prüfung vor Beginn der Arbeiten.

Vor- und Nachteile

Manuelles und automatisches Schutzgasschweißen hat sowohl Vor- als auch Nachteile. Mängel.

Zu den Vorteilen dieser Methode gehören:

• Die Nahtqualität ist sehr hoch. Andere Schweißverfahren können dies nicht leisten.
• Die meisten Schutzgase sind relativ preiswert, der Schweißprozess wird also nicht wesentlich teurer. Auch günstige Gase bieten guten Schutz.
• Ein erfahrener Schweißer, der zuvor andere Methoden verwendet hat, kann diese Technologie leicht beherrschen, sodass selbst ein großes Unternehmen mit einer großen Anzahl von Mitarbeitern die Besonderheiten von Manövern ändern kann.
• Das Verfahren ist universell und ermöglicht das Schweißen sowohl dünner als auch dicker Bleche.
• Die Produktivität ist hoch, was sich positiv auf die Produktionsergebnisse auswirkt.
• Die Technik wird nicht nur zum Schweißen von Eisen-, sondern auch von Nichteisenmetallen und -legierungen eingesetzt.
• Der Schweißprozess bei Verwendung eines Gasschutzbades ist einfach nachrüstbar. Es kann von manuell auf automatisch umgestellt werden.
• Der Schweißprozess kann an alle Fertigungsdetails angepasst werden.

Automatisches und manuelles Schutzgasschweißen hat gewisse Nachteile:

• Wenn im Freien geschweißt wird, ist auf eine gute Dichtheit der Kammer zu achten. Andernfalls können Schutzgase austreten.
• Wird im Innenbereich geschweißt, muss hier eine hochwertige Lüftungsanlage eingebaut werden.
• Einige Arten von Gasen sind teuer (wie Argon). Es steigtdie Produktionskosten, erhöhen die Kosten des gesamten Produktionsprozesses.

Gassorten

Lichtbogenschweißen in Schutzgasen wird in verschiedenen Umgebungen durchgeführt. Sie können aktiv oder inaktiv sein. Letztere umfassen Substanzen wie Ar, He und andere. Sie lösen sich nicht in Eisen auf, reagieren nicht damit.

Inerte Gase werden zum Schweißen von Aluminium, Titan und anderen gängigen Materialien verwendet. WIG-Schweißen wird für schwer schmelzbaren Stahl verwendet.

Bei solchen Arbeiten werden auch aktive Gase verwendet. Aber in diesem Fall werden oft billige Sorten verwendet, zum Beispiel Stickstoff, Wasserstoff, Sauerstoff. Eine der beliebtesten Substanzen, die beim Schweißen verwendet wird, ist Kohlendioxid. Für den Preis ist dies die beste Option.

Die beim Schweißen am häufigsten verwendeten Gase haben folgende Eigenschaften:

• Argon ist nicht brennbar und nicht explosiv. Es bietet einen hochwertigen Schutz der Schweißnaht vor schädlichen äußeren Einflüssen.
• Helium wird in Flaschen mit erhöhter Druckfestigkeit geliefert, die hier 150 atü erreicht. Das Gas wird bei einer sehr niedrigen Temperatur verflüssigt und erreicht -269ºС.
• Kohlendioxid ist ein ungiftiges Gas, das geruchs- und farblos ist. Dieser Stoff wird aus Rauchgasen gewonnen. Hierfür werden spezielle Geräte verwendet.
• Sauerstoff ist ein Stoff, der die Verbrennung fördert. Es wird um empfangenKühlung durch die Atmosphäre unterstützen.
• Wasserstoff wird bei Kontakt mit Luft explosiv. Beim Umgang mit einem solchen Stoff ist es wichtig, alle Sicherheitsanforderungen einzuh alten. Das Gas ist farb- und geruchlos und unterstützt Zündvorgänge.

Eigenschaften des Schweißens in Kohlendioxid, Stickstoff

Lichtbogenschweißen unter Schutzgas mit abschmelzender Elektrode wird mit Kohlendioxid durchgeführt. Dies ist die billigste Technik, die heute sehr gefragt ist. Unter dem Einfluss starker Erwärmung in der Schmelzzone verwandelt sich CO₂ in CO und O. Um die Oberfläche vor einer oxidativen Reaktion zu schützen, befinden sich Silizium und Mangan im Draht.

Dies führt auch zu einigen Unannehmlichkeiten. Silizium und Mangan reagieren miteinander und bilden Schlacke. Es erscheint auf der Oberfläche der Naht und muss beseitigt werden. Dies ist einfach zu tun. Auf die Qualität der Schweißnaht hat dieser Umstand keinen Einfluss.

Vor Arbeitsbeginn wird dem Zylinder Wasser entzogen und dafür umgedreht. Dies muss in regelmäßigen Abständen erfolgen. Wenn diese Manipulation nicht durchgeführt wird, wird die Naht porös. Seine Festigkeitseigenschaften werden gering sein.

Schutzgasschweißen kann mit Stickstoffgas durchgeführt werden. Diese Technologie wird zum Löten von Kupferplatinen oder Edelstahlteilen verwendet. Stickstoff geht bei diesen Legierungen keine chemische Reaktion ein. Beim Schweißen werden Graphit- oder Kohleelektroden verwendet. Werden für diese Zwecke Wolframkontakte verwendet, verursacht dies deren Mehraufwand.

Es ist wichtig, die Ausrüstung richtig aufzustellen. Es kommt auf die anKomplexität des Schweißens, Art des Materials und andere Bedingungen. Das am häufigsten verwendete Gerät mit einer Spannung von 150-500 A. Es erzeugt einen Lichtbogen von 22-30 V und der Gasdurchfluss beträgt 10 l / min.

Schweißverfahren

Schutzgasschweißen ist eine effektive Technik. Aber um dies zu erreichen, muss der Master alle Anforderungen erfüllen, die die Normen für diesen Prozess stellen. Diese Technik unterscheidet sich etwas von anderen Techniken, die der Meister berücksichtigen muss.

Zunächst wird das Metall für den Schweißprozess vorbereitet. Bei Verwendung dieser Technologie hat dieses Verfahren einen geringeren Einfluss auf das Ergebnis, muss jedoch durchgeführt werden. Als nächstes wird die Ausrüstung gemäß den Schweißparametern eingestellt. Die Dicke und Art des Materials wird berücksichtigt.

Wenn das Gerät bereit ist, wird der Lichtbogen gezündet. Gleichzeitig wird die Flamme des Brenners entzündet. Bei einigen Schweißarten wird das Werkstück vorgewärmt. Sch alten Sie dazu zunächst den Brenner ein, mit dem das Metall vorbehandelt wird.

Wenn sich um den Lichtbogen herum ein Schweißbad zu bilden beginnt, beginnen Sie mit der Drahtzufuhr. Dazu ist das Gerät mit einem speziellen Feeder ausgestattet. Es fördert den Draht mit einer bestimmten Geschwindigkeit in die Schmelzzone. Wenn Sie eine lange Naht machen müssen, ist dies praktisch, da der Lichtbogen nicht gebrochen werden muss. Dazu wird eine nicht abschmelzende Elektrode verwendet, die den Lichtbogen lange aufrechterhält.

Wird mit Gleichstrom geschweißt, muss dessen Polarität umgepolt werden. Dies verringert die WahrscheinlichkeitSpritzer, aber der Metallverbrauch steigt. Der Abscheidungskoeffizient wird bei Anwendung dieser Technik deutlich reduziert. Bei direkter Polarität erhöht sie sich um das 1,5-fache.

Es empfiehlt sich, das Bad von links nach rechts zu führen (wenn der Meister Rechtshänder ist). Dies zeigt den Prozess der Nahtbildung. Außerdem müssen alle Aktionen Ihnen gegenüber ausgeführt werden. Die Naht wird einfach erstellt, der Meister muss die Maschine nur gleichmäßig mit konstanter Geschwindigkeit fahren.

Der Lichtbogen reißt entgegen der Schweißbewegungsrichtung vom Werkstück ab. In einigen Fällen kann nach einer solchen Manipulation eine zusätzliche Erwärmung erforderlich sein.

Ausrüstung

Lichtbogenschweißen in Schutzgas wird mit speziellen Geräten durchgeführt. Es nimmt Standard-Netzteile an und hat auch eine Spannungsanpassungsfunktion.

Schweißgeräte sind mit einer Drahtübergabevorrichtung ausgestattet. Es gibt auch Einheiten zum Zuführen von Gasen in die Schmelzzone mit Schläuchen aus Zylindern. Der Schweißvorgang wird mit konstant hoher Stromfrequenz durchgeführt. Die Stabilität des Lichtbogens hängt von der richtigen Einstellung ab. Die Drahtvorschubgeschwindigkeit ist ebenfalls einstellbar. Die beliebtesten Einheiten für solches Schweißen sind:

• "Impuls 3A". Es wird zum Schweißen von Aluminium verwendet, der Nachteil ist jedoch die geringe Funktionalität des Geräts. Es kann auch zum Schweißen von Eisenmetallen sowie zum Herstellen von Deckennähten verwendet werden.
• "PDG-502". Wird zum Löten verwendetKohlendioxid. Das Gerät ist zuverlässig und effizient. Wird sowohl mit 220 V als auch mit 380 V betrieben. Strom kann von 100 A bis 500 A reguliert werden.
• URS 62A. Es wird beim Schweißen unter Feldbedingungen verwendet. Wird hauptsächlich zum Schweißen von Aluminium verwendet, kann aber auch Titan verarbeiten.

Schutzmittel

Schweißen mit Gas ist sehr gefährlich, insbesondere wenn Sprengstoffe verwendet werden. Daher muss der Schweißer bei der Arbeit persönliche Schutzausrüstung tragen. Sie sollten Haut und Augen bedecken und es dem Meister nicht erlauben, schädliche Dämpfe einzuatmen.

Auch wenn kurzfristig in der eigenen Garage geschweißt wird, muss der Meister eine spezielle Maske, Atemschutzmaske und hitzebeständige Leggings tragen. In diesem Fall wird die Arbeit im abgesicherten Modus ausgeführt, was ebenfalls die Qualität des Ergebnisses stark beeinträchtigt.