Folta Jakub

III MDT Stalowa Wola

Temat: Wydajność cieplna łuku elektrycznego GTAW

Spawanie plazmowe TIG

Podczas spawania plazmowego (spawania łukiem zawężonym) źródłem ciepła jest łuk elektryczny mechanicznie zawężony za pomocą dyszy chłodzonej wodą. Łuk zajarza się przez wyładowanie wysokiej częstotliwości i utrzymuje się miedzy elektrodą wolframową, umieszczoną osiowo w dyszy, a spawanym materiałem. Jonizacja gazu zostaje zapoczątkowana przez pomocniczy łuk elek­tryczny, który jest wytwarzany za pomocą układu napięcia wysokiej częstotli­wości. Jarzy się on między elektrodą a dyszą plazmową. Po zajarzeniu się głów­nego łuku plazmowego pomiędzy elektrodą a spawanym materiałem łuk po­mocniczy gaśnie samoczynnie przeskakując na przedmiot. Łuk główny jest zasilany prądem stałym lub przemiennym. Do dyszy jest podawany gaz pla­zmowy (argon, hel), który w momencie przepływu przez łuk ulega jonizacji. Tak tworzy się strumień jonów, elektronów i atomów, który nazywa się plazmą. W obszar łuku jest podawany drut, który po stopieniu zasila jeziorko. Jeziorko płynnego metalu (utworzonego pod działaniem plazmy) chroni przed dostępem powietrza atmosfera ochronna, którą stanowi argon z dodatkiem dwutlenku wę­gla lub wodoru (rys. 4.4). Spawanie plazmowe jest stosowane do łączenia stali węglowych, stali niskostopowych, stali odpornych na korozję, aluminium, mie­dzi i ich stopów. Blachy grubości do 40 mm spawa się na ogół bez ukosowania i bez dodawania spoiwa. Powinny one być dopasowane, aby wyeliminować szczelinę. W porównaniu z metodą TIG metoda plazmowa, przy spawaniu bez spoiwa, jest 5-krotnie tańsza. Nadaje się do wykonywania spoin w miejscach łatwo dostępnych.

Urządzenia i materiały:

Spawarka Faltig- 315 AC/DC, butla z gazem argon wraz z reduktorem, automat spawalniczy, płyta miedziana chłodzona wodą, miernik różnicy temperatury

Przebieg ćwiczenia:

- zmieniać natężenie prądu I od 50- 250 A (co 50A)

- zmieniać prędkość spawania V_s od 200 do 800 ^mm/_min

- mierzyć różnicę temperatur między 2 końcami próbki

Pomiary i wyniki obliczeń

I V	50	100	150	200	250
200	0,8	1,8	2,9	4	5,5
400	0,6	1,1	2,7	3,5	4,6
800	0,4	1	2,5	2,9	3,5

Prędkość przepływu wody

Prędkość przepływu argonu

Droga spawania S=200mm

czas spawania

Ciepło całkowite dostarczone do materiału

Dla
Dla

Dla

Ciepło kaloryczne

c_w=4180 ^J/_kgK

Dla
Dla

Dla

Sprawność

Dla
Dla

Dla

Wnioski:

Na podstawie wyników można zauważyć że ze wzrostem prędkości spawania maleje różnica temperatur, ze wzrostem na tężenia prądu wzrasta różnica temperatur. Ciepło właściwe oraz kaloryczne malało ze wzrostem prędkości spawania a rosło przy wzroście natężenia. Największą sprawność uzyskano przy natężeniu prądu 150 i 250A przy najmniejszej prędkości posuwu- 200^mm/_min, ze wzrostem prędkości posuwu, sprawność maleje.

---