Spawanie metodą otuloną

-spawanie w dużym stopniu zależy od umiejętności spawacza

-elementy spawane do kilkudziesięciu milimetrów

Rola otuliny:

-osłona łuku elektrycznego przed atmosferą

-wprowadzenie pierwiastków odtleniających, wiążących azot i rafinujących

-wytworzenie powłoki żużlowej

-regulacja składu chemicznego spoiny

Rodzaje otulin elektrod:

-rutylowe- najczęściej stosowane, kwaśne, zasadowe, rutylowo-zasadowe, fluorkowe, cyrkonowe, celulozowe.

Zjawiska cieplno metalurgiczne w łuku elektrody otulonej:

A-część materiału otuliny i rdzenia zmienia się pod wpływem ciepła łuku w gaz. Powstaje mała ilość żużlu.

Spoina taka ma dobre właściwości mechaniczne, dobra ochrona jeziorka przez gaz. Powstaje małe jeziorko spawalnicze szybko stygnące (elektrody celulozowe)

B- większa część materiału otuliny i rdzenia zmienia się w żużel. Powstaje mała ilość. Jeziorko wolno stygnące (elektrody rutylowe, rutylowo-zasadowe)

Spawanie metoda Mig/Mag.

Spawanie w osłonie gazowej elektroda topliwą. Drut cienki ma duża prędkość odwijania. Jeżeli gazem obojętnym jest, CO₂ to jest to metoda Mag, a jeżeli jest nim argon to jest to metoda Mig. Tą metodą dobrze spawa się blachy cienkie. Używamy druta o średnicy 1,2 1,8 1,6 o podwyższonej zawartości krzemu. Drut pokryty jest cienka warstwą miedzi, aby nie korodował. Krzem jest odtleniaczem, ma wiązać gaz.

Spawanie metoda TIG.

Spawanie odbywa się za pomocą elektrody nietopliwej (wolframowej). Spawane tą metodą mogą być elementy wszystkie za wyjątkiem żeliwnych. Argon chroni jeziorko przed tlenkami. W drugiej ręce spawacz trzyma drut, który się topi i wypełnia jeziorko. Czysty argon (99,995) używa się do spawania aluminium. Argon (99,95) używa się do spawania stali kwasoodpornej.

Spawanie łukiem krytym.

Jest wykonywane automatycznie. Drut stanowiący spoiwo rozwija się z bębna pod działaniem rolek. Rolki mają za zadanie prostowanie rozwijanego drutu. Rolki rozwijające i prostujące napędzane są silnikiem. Ze zbiornika wysypuje się topnik do rowka spoiny ograniczonego osłonami. Urządzenie zasilane jest z transformatora. Odpowiednie przewody doprowadzają napięcie do elektrody oraz do przedmiotu spawanego. Nadmiar topnika niestopionego podczas spawania jest zasysany przez dyszę. Łuk zajarzony na początku spawania jarzy się pod warstwą topika przez cały czas spawania.

Spawanie elektrowo-żużlowe.

Jest stosowane do łączenia grubych blach stalowych ustawionych zwykle pionowo z pozostawieniem odstępów między brzegami. Zmiana energii elektrycznej w cieplną odbywa się w warstwie żużla, który spełnia zadanie elementu grzejnego. Przestrzeń, w której ma powstać spoina zamyka się nakładkami miedzianymi chłodzonymi wodą. Do przestrzeni tej wprowadza się elektrodę i wsypuje porcjami topnik. Ciepło wytwarza się wskutek oporu elektrycznego, jaki stawia żużel.

Elektrody otulone, rola otuliny, zjawisko cieplno metalurgiczne w łuku elektrycznym.

Rola otuliny:

-osłona łuku elektrycznego przed atmosferą

-wprowadzenie pierwiastków odtleniających, wiążących azot i rafinujących

-wytworzenie powłoki żużlowej

-regulacja składu chemicznego spoiny

Rodzaje otulin elektrod:

-rutylowe- najczęściej stosowane, kwaśne, zasadowe, rutylowo-zasadowe, fluorkowe, cyrkonowe, celulozowe.

Zjawiska cieplno metalurgiczne w łuku elektrody otulonej:

A-część materiału otuliny i rdzenia zmienia się pod wpływem ciepła łuku w gaz. Powstaje mała ilość żużlu.

Spoina taka ma dobre właściwości mechaniczne, dobra ochrona jeziorka przez gaz. Powstaje małe jeziorko spawalnicze szybko stygnące (elektrody celulozowe)

B- większa część materiału otuliny i rdzenia zmienia się w żużel. Powstaje mała ilość. Jeziorko wolno stygnące (elektrody rutylowe, rutylowo-zasadowe).

Spawalność definicja.

Łatwość z jaką można wykonać bez pęknięć złącze spawane spełniające wymagania eksploatacyjne. Nie spawa się stopów cynków i niektórych stopów aluminium wykonywanych jako stopy ciśnieniowe. Typowymi wadami są: podtopienie, pęknięcie, pęcherze, pozostałości żużla, przyklejenie, brak przetopienia.

Strefa wpływu ciepła.

Jest to strefa która powstaje w rodzimym materiale.

Strukturalne skutki nagrzewania i chłodzenia w SWC.

-zmiękczanie materiału utwardzonego zgniotowo

-zmiękczanie stopów utwardzonych wydzieleniowo

-utwardzenie stali.

Wykres przedstawia zmiany twardości spawanego złącza w materiale utworzonym zgniotowo.

Pęknięcia w SWC.

Głównym czynnikiem wpływającym na skłonność do pęknięcia w SWC w stalach węglowych są:

-skład chemiczny

-prędkość chłodzenia

-zawartość wodoru

-temperatura podgrzewania wstępnego.

Spawalnicze źródła inwertorowe.

Prostowniki o sterowaniu tyrystorowym.

W tradycyjnym źródle spawalniczym prostownik jest członem niesterowalnym. Przetwarza on prąd przemienny doprowadzony do jego wejścia na prąd stały, nie wpływając na jego natężenie. Jeżeli zamiast prostownika użyty będzie układ prostownikowy z tyrystorami to można sterować przepływem prądu za pomocą zdalnego sygnału zadającego.

Tyrystor-jest przyrządem półprzewodnikowym umożliwiającym przepływ prądu w jednym kierunku, zachowuje się jak dioda ale przewodzi prąd w dodatnim półokresie tylko od chwili gdy zostanie podany bramkę napięciową impuls wyzwalający w tej chwili prąd będzie płynął do końca półokresu. W typowym przebiegu przemiennym wartość średnia prądu zależy od czasu jego przepływu, jeśli więc impuls wyzwalający będzie opóźniony to w każdym półokresie płynie prąd krótszy przez co jego wartość średnia zostaje zmniejszona.

Prostowanie źródła prądu

Do spawania metodą MIG/MAG transformator ma uzwojenia zaopatrzone w odczepy tak że, napięcie wyjściowe można dobierać do wymaganej długości łuku. Skoro nastawienie natężenia prądu jest niepotrzebne źródło prądu składa się z transformatora i prostownika. Do spawania ręcznego elektrodą otuloną lub metoda TIG jest potrzebna charakterystyka opadająca. Można ją otrzymać włączając dławik w obwód prądu przemiennego pomiędzy tranzystor i prostownik.

Transformatorowe źródła prądu. Dławiki.

Nastawienie prądu odbywa się przez zmianę indukcyjności w obwodzie własnym . Zwykle w roli indukcyjności występuje urządzenie nawinięte na rdzeń , uzwojenie takie jest zwane dławikiem. Dławik w szereg z uzwojeniem wtórnym transformatora ogranicza prąd płynący w obwodzie spawalniczym. Wartość prądu zależy od indukcyjności zawartej w obwodzie. W transformatorach stosowane są 2 rodzaje dławików do sterowania prądem: dławiki z odczepami i dławiki nasycone. Dławiki z odczepami ma pewną ilość odczepów wyprowadzonych z uzwojenia tak, że możliwe jest wyłączenie z obwodu pewnej liczby zwoi. Dławik nasycony. W dławiku tym wykorzystuje się pomocniczy obwód prądu stałego do zmiany wartości pola magnetycznego w rdzeniu. Od tego prądu zależy indukcyjność obwodu. Można zmieniać natężenie prądu spawania przez zmianę natężenia prądu stałego w uzwojeniu sterującym.

Wymagania stawiane spawalniczym źródłom prądu.

-musi izolować obwód spawalniczy od sieci zasilającej

-wytwarzać napięcia potrzebne do spawania

-dostarczać prąd o ustawionym natężeniu

-mieć charakterystykę zewnętrzną odpowiadającą obwodowi z łukiem elektrycznym (płaskie i opadające).

-zawierać zasilacz niskiego napięcia dla obwodów pomocniczych

Charakterystyka zewn. Źródła prądu - met. MIG/MAG.

Samoregulacja

Przy sterowaniu dopływem ciepła w spawaniu łukowym występuje 5 głównych parametrów które należy uzupełnić

1. długość łuku

2. napięcie łuku

3. prędkość podawania elektrody

4. natężenie prądu

5. prędkość spawania

Charakterystyka zewn. źródła prądu-metoda TIG. Spawanie elektrody otulonej.

Charakterystyka zewnętrzna w metodzie TIG i spawaniu elektrodą otuloną jest taka sama.

Charakterystyka łuku elektrycznego.

Wyróżniamy 3 odcinki:

A-B -ze wzrostem prądu maleje napięcie

B-C -zmianom prądu nie odpowiadają istotne zmiany napięcia

C-D -ze wzrostem natężenia rośnie napięcie łuku (na tym odcinku można pracować)

Na odcinku A-B,B-C-nie powinno się pracować.

---