Tokarski Mariusz gr. 23B		Laboratorium ze spawalnictwa
Ćwiczenie nr 3.	Temat: Spawanie łukowe w osłonach gazowych.
		Ocena	Data	Podpis
			6.11.2000

Charakterystyka procesu spawania w osłonie dwutlenku węgla.

Urządzenie do spawania w osłonie dwutlenku węgla składa się z prostownika spawalniczego, skrzynki sterowniczej oraz butli z gazem. Spawanie w osłonie dwutlenku węgla charakteryzuje się następującymi cechami:

• spawanie możliwe we wszystkich pozycjach przy grubościach blach od 1,0 mm wzwyż,

• proces spawania można zautomatyzować,

• proces spawania przebiega szybko,

• części spawane mają małe odkształcenia cieplne,

• dwutlenek węgla stosowany przy spawaniu jest bardzo tani,

• spoiny ułożone w osłonie dwutlenku węgla mają dobrą jakość,

• proces ten wyróżnia się większą wydajnością.

W procesie spawania stali węglowych w osłonie dwutlenku węgla zachodzić mogą

trzy formy przechodzenia metalu:

• natryskowe - przechodzenie ciekłego metalu w postaci strugi bardzo drobnych kropelek do jeziorka, krople odrywają się od elektrody bez zwarć, nie zachodzi gaśnięcie łuku, napięcie i natężenie mają prawie stałę wartości,

• kroplowe przechodzenie metalu do jeziorka w formie kropel powodujących zwarcia między elektrodą i materiałem spawanym, krótki łuk, niskie natężenie, mała średnica drutu elektrodowego,

• mieszane - przechodzenie metalu niekorzystne ze względu na układanie spoiny, elektroda topi się w formie kropel o różnych średnicach, co powoduje zaburzenia w stabilności jarzenia się łuku.

Stale węglowe i stopowe można spawać w osłonie dwutlenku węgla przy

odpowiednim doborze drutu elektrodowego.

Półautomaty do spawania w osłonie dwutlenku węgla składają się z szafki sterowniczej, uchwytu spawalniczego, źródła prądu, butli z gazem ochronnym, reduktora i podgrzewacza oraz z podajnika drutu. Półautomaty powinny mieć takie źródło prądu, którego charakterystyka statyczna byłaby płaska, lekko wznosząca się lub lekko opadająca.

Charakterystyka statyczna źródła prądu przy spawaniu metodą MIG

Źródłem prądu może być prostownik spawalniczy lub przetwornica spawalnicza. Regulacja parametrów odbywa się odbywa się przez zmianę szybkości podawania drutu elektrodowego oraz przez zmianę charakterystyki statycznej. Wybranie odpowiedniej charakterystyki statycznej dokonuje się przełącznikiem regulacji zgrubnej i dokładnej.. Do redukcji ciśnienia stosuje się reduktor specjalnie przystosowany do półautomatów do spawania w osłonie dwutlenku węgla.

Proces topnienia elektrody przy spawaniu może mieć tu różny charakter. Najmniejsze natężenie, przy którym metal z elektrody do spoiny przechodzi w sposób spokojny, natryskowy, jest bardzo duże. Obniżenie natężenia powoduje wzrost wymiarów kropel. Duże krople powodują zwarcia, przy obniżeniu napięcia - pozwala to na spawanie we wszystkich pozycjach.

Charakterystyka procesu spawania w osłonie argonu.

W osłonie gazów obojętnych można spawać elektrodą nietopliwą E.W. (elektrodą wolframową), co nazywane jest metodą TIG (tungsten inert gas) i elektrodą topliwą E.T., co nazywane jest metodą spawania MIG (metal inert gas). Nazwy tych metod pochodzą z języka angielskiego i określają rodzaj elektrody: `tungsten' oznacza elektrodę wolframową. `metal' - topliwą.

Spawanie elektrodą nietopliwą odbywa się następująco: łuk jarzy się między elektrodą wolframową lub węglową i materiałem spawanym, a w razie potrzeby wprowadza się do strefy łuku stopiwo.

Przy spawaniu elektrodą topliwą drut rozwija się z bębna i stapia w łuku jarzącym się między materiałem spawanym i tym drutem.

Przy spawaniu elektrodą topliwą i nietopliwą gaz ochronny (argon) osłania łuk i jeziorko metalu przed dostępem tlenu i azotu z powietrza.

Elektrody nietopliwe wykonuje się najczęściej z wolframu głównie dlatego że mają wysoką temperaturę topnienia (3360°C). Ponadto wolfram charakteryzuje się bardzo małym współczynnikiem przewodności cieplnej.

Argon jest gazem obojętnym, bez barwnym, bez smaku, bez zapachu i cięższy od powietrza. Czystość argonu używana do spawania zależy od materiału spawanego i tak dla aluminium i jego stopów czystość argonu powinna wynosić 99,8%. Przy spawaniu miedzi i jej stopów maksymalna zawartość zanieczyszczeń nie może przekroczyć 0,1%.

Przy spawaniu prądem stałym elektrodą nietopliwą E.W. łuk elektryczny zajarza się przy otwartym gazie, na płytce grafitowej, a nastę pnie sprowadza w miejsce spawania.

Przy spawaniu prądem zmiennym łuk zajarza się przez zbliżenie elektrody do przedmiotu spawanego na odległość ok. 3 mm.

Na jakość spoinb znaczny wpływ ma długość łuku. Najlepsze własności spoin otrzymuje się przy spawaniu łukiem długości od 0,5 do 2,5 mm. Przy dłuższym łuku i przy większej szybkości spawania występuje odsłonięcie jeziorka. Zmniejszenie szybkości spawania oraz zwiększenie gęstości prądu wpływa dodatnio na jakość złącza.

Porównanie wydajności stapiania.

Obliczenia:

t = 63 s = 0,0175 h

m_s = 70 g = 0,07 kg

U = 28 V

I = 160 A

Stała topnienia

Q_t = 25

Wydajność stapiania

Q = 4

Przy spawaniu łukowym ręcznym elektrodami otulonymi (na poprzednim ćwiczeniu) otrzymaliśmy mniejszą wydajność stapiania, która wynosiła:

Q=0,99

U

I

---