Ćwiczenie nr 4.1

Temat: Badanie wpływu parametrów spawania na trwałość i zużycie elektrod wolframowych

Cel ćwiczenia

Określenie maksymalnego, dopuszczalnego prądu dla spawania prądem przemiennym i stałym przy różnych biegunowościach na trwałość elektrod: wolframowych, torowanych i lantanowanych.

Opis przebiegu ćwiczenia

Przygotować źródło prądu do spawania prądem stałym i przemiennym, gaz ochronny -argon, elektrody z czystego wolframu oraz z wolframu z torem i z lantanem o średnicy 1,6mm lub 2,4 mm zaostrzone.

A. Spawanie prądem stałym

1. Biegunowość ujemna (minus na elektrodzie). Zamocowany na samojezdnym wózku uchwyt do spawania wyposażyć w zaostrzoną na stożek elektrodę z czystego wolframu o średnicy 2,5 lub 3 mm. Ustalić długość łuku l_ł=3mm; wysunięcie elektrody z dyszy 4mm, natężenie prądu I_s=60A; gaz ochronny argon o wydatku Q=10 l/min. Uruchomić proces jarzenia łuku na blasze z Cr-Ni (prędkość jazdy wózka około v_s=20cm/min); Po każdych 10 sek. spawania zwiększać prąd spawania o 25A, obserwując końcówkę elektrody; odnotować wartość prądu, przy którym następuje rozpoczęcia nadtapiania końcówki elektrody, jej intensywne nagrzanie na całej długości aż do zniszczenia.

2. To samo powtórzyć dla elektrody z W + dodatek Th.

3. Biegunowość dodatnia (plus na elektrodzie). Blacha aluminiowa. Elektroda z czystego wolframu o średnicy 2,5 lub 3 mm. Powtórzyć czynności z pkt. 1 dla natężenie prądu I_s=10A; gaz ochronny argon o wydatku Q=10 l/min. Po każdych 10 sek. zwiększać prąd o 5A, obserwując końcówkę elektrody; odnotować wartość prądu, przy którym następuje rozpoczęcia nadtapiania końcówki elektrody, jej intensywne nagrzanie na całej długości aż do zniszczenia.

4. Doświadczenie pkt.3 powtórzyć dla elektrody wolframowej torowanej lub lantanowanej o tej samej średnicy.

B. Spawanie prądem przemiennym

5. Uchwyt wyposażyć w elektrodę z czystego wolframu o średnicy 2,5mm, z końcówką kulistą. Blacha aluminiowa. Wykonać doświadczenie jw, dla prądu od 60A do 250A (z częstotliwością 125Hz), zmieniając prąd co 25 A.

6. Powtórzyć doświadczenie dla prądu z częstotliwością 125Hz, dla 2 różnych wartości polaryzacji dodatniej 5 i 50%; prąd spawania Is=200A.

Wyniki pomiarów i zamieścić w poniższej tabeli pomiarowej.

Sprawozdanie

1. Szkic stanowiska spawania metodą TIG;

2. Schematyczne przedstawienie sposobu mocowania elektrody w uchwycie

3. Zestawienie i analiza graficzna wyników pomiarów

4. Wnioski

Tabela 1 Wyniki obserwacji elektrod podczas spawania

Rodzaj elektrody, Gaz ochronny	Rodzaj i zakres prądu, materiał spawany	d= mm
				Prąd nadtopienia końcówki elektrody	Prąd zniszczenia elektrody	Uwagi o kształcie elektrody
Czysty wolfram, Ar	DC +, 10-40 A, Al
Czysty wolfram, Ar	DC -, 50-200A, Al
Czysty wolfram, Ar	AC, 30-100A, Al., polaryzacja 5%
Czysty wolfram, Ar	AC, 30-100A, Al., polaryzacja 50%
Czysty wolfram, Ar	AC, 30-100A, Al., polaryzacja 50%
Wolfram z torem, Ar	DC -, 50-200A, CrNi
Wolfram z torem, Ar	AC, 30-150A, CrNi
Wolfram czysty, Hel	AC, 20-150A, Cu
Wolfram z torem, Hel	AC, 30-200A, Cu

Pytania kontrolne

1. Elektrody wolframowe stosowane do spawania metodą TIG;

2. Oznaczanie elektrod wolframowych;

3. Rola biegunowości prądu stałego przy spawaniu aluminium metodą TIG;

4. Omówić wpływ dodatków lantanu, toru i cezu na proces spawania metodą TIG;

5. Kiedy i dlaczego podczas spawania TIG -w osłonie Ar - szybciej zużyje się elektroda - przy spawaniu prądem stałym z "minusem" na elektrodzie, prądem stałym z "plusem" na elektrodzie czy prądem przemiennym;

6. Dlaczego zastosowanie helu zwiększa zużycie elektrod wolframowych;

7. Mając do wyboru elektrodę z czystego wolframu lub z dodatkiem toru do spawania grubych blach miedzianych wybiorę .... Odpowiedź uzasadnić.

Literatura:

1. Praca zbiorowa pod redakcją Walczaka W.: Spawalnictwo, ćwiczenia laboratoryjne. Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, Gdańsk, 2000r.

2. Dobaj E.: Maszyny i urządzenia spawalnicze. WNT, Warszawa, 1994r.

3. Pilarczyk J., Pilarczyk J.: Spawanie i napawanie elektryczne metali. Wydawnictwo Śląskie, 1996r.

4. Jakubiec M., Lesiński K., Czajkowski H.: Technologia konstrukcji spawanych. WNT, Warszawa, 1980r.

5. Praca zbiorowa pod redakcją J. Pilarczyka, Poradnik Inżyniera -Spawalnictwo, t1. WNT, Warszawa, 2003r.

6. Klimpel A.: Spawanie, zgrzewanie i ciecie metali. WNT, Warszawa, 1999r.

Opracował: dr inż. Tadeusz Piątkowski

1

---