Imię i Nazwisko: Piotr Twardowski |
LABORATORIUM SPAWALNICTWA |
Data: |
Wydział i kierunek: WBMiZ ZiIP |
|
29.05.2003 |
Grupa: ZP5 |
|
|
Rok: II |
Temat: Spawanie w osłonie gazów ochronnych |
Ocena: |
Semestr: IV |
|
|
Obowiązujące zagadnienia:
Istota metod spawania MAG, MIG, oraz TIG.
Budowa i obsługa urządzeń do spawania półautomatycznego.
Wymagania stawiane źródłom prądu.
Parametry spawania tymi metodami.
Materiały dodatkowe.
Zastosowania, wady i zalety.
Spawalność i spawanie aluminium i miedzi oraz ich stopów.
Przebieg ćwiczenia:
W pierwszej kolejności prowadzący zapoznał nas z najważniejszymi praktycznymi aspektami spawania metodami TIG, MIG i MAG. Następnie dokonał krótkiej, przykładowej prezentacji napawania płytki stalowej. Po zaznajomieniu się ze sprzętem „na sucho” tj. bez załączonego źródła prądu przystąpiliśmy do wykonania ćwiczenia. Naszym zadaniem było wykonanie kilku ściegów napawania na otrzymanych płytkach stalowych. Ze względu na ograniczoną dostępność sprzętu ćwiczenie wykonywaliśmy jeden po drugim, metodą MAG. Każdy wykonujący musiał skorzystać z ochronnej maski spawalniczej, aby ochronić oczy przed szkodliwym promieniowaniem świetlnym wydzielanym podczas procesu spawania.
Proces odbywał się półautomatycznie - topliwa elektroda wysuwana była maszynowo, po naciśnięciu przycisku w uchwycie. Znacznym udogodnieniem była możliwość oparcia dyszy gazowej palnika o materiał spawany, eliminowało to problem utrzymywania stałej długości łuku. Ćwiczona metoda umożliwia spawanie w każdym kierunku. Każdy ćwiczący mógł wykonać dowolny ścieg napoiny.
Opracowanie wybranego zagadnienia:
Istota metod spawania MAG, MIG oraz TIG.
Zarówno MAG jak i MIG są metodami spawania łukowego elektrodą topliwą w osłonach gazowych. MAG obejmuje w swoim zakresie osłony gazów aktywnych, natomiast MIG - gazów obojętnych.
Proces spawania polega na stapianiu spawanego metalu i materiału elektrody topliwej ciepłem łuku elektrycznego jarzącego się między elektrodą, a spawanym przedmiotem, w osłonie gazu obojętnego lub aktywnego. Metal spoiny formowany jest więc ze stapianego materiału elektrody i nadtopionych brzegów spawanych przedmiotów.
Podstawowe gazy ochronne to obojętne: Argon i hel oraz aktywne: CO2, H2, O2, N2, NO (stosowane również jako dodatki do argonu lub helu). Elektroda topliwa ma postać drutu pełnego, zwykle o średnicy 0,5 _ 4,0 mm i jest podawana w sposób ciągły przez specjalny system podający, z prędkością od 2,5 do 50 m/min. Palniki mogą być chłodzone wodą lub powietrzem.
Spawanie jest prowadzone głównie prądem stałym z biegunowością dodatnią, jako spawanie półautomatyczne, zmechanizowane, automatyczne lub zrobotyzowane, Dokładna osłona łuku elektrycznego jarzącego się między elektrodą topliwą, a spawanym materiałem zapewnia, że spoina jest formowana w bardzo korzystnych warunkach cieplnych i metalurgicznych. Metody te mnogą więc być stosowane do wykonania wysokiej klasy połączeń wszystkich metali, które mogą być łączone za pomocą spawania łukowego. Spawanie może być prowadzone w warunkach montażowych i warsztatowych, we wszystkich pozycjach.
TIG - to metoda spawania łukowego w osłonach gazowych elektrodą nietopliwą. Połączenie spawane otrzymuje się przez stopienie metalu łączonych przedmiotów i materiału dodatkowego ciepłem łuku elektrycznego jarzącego suię między elektrodą a spawanym przedmiotem w osłonie gazu obojętnego lub redukującego. Jest to najczystszy ze wszystkich procesów spawania łukowego.
Elektroda nietopliwa wykonana z wolframu lub stopów wolframu z pierwiastkami zmniejszającymi pracę wyjścia elektronów, jest mocowana w specjalnym uchwycie palnika umożliwiającym regulację jej położenia, oraz jej wymianę. Koniec elektrody wystaje poza dyszę spawalniczą. Powłoka gazu ochronnego, podawanego przez dyszę palnika wokół elektrody nietopliwej, chłodzi elektrodę i chroni ciekły metal spoiny oraz nagrzaną strefę spawania łączonych przedmiotów przed dostępem powietrza. Jeziorko spoiny jest tworzone bez udziału topnika, nie ma więc wtrąceń niemetalicznych w spoinie i na jej powierzchni, a stopienie materiału rodzimego i dodatkowego odbywa się bez zmian w ich składzie chemicznym. Nie ma rozprysku metalu typowego przy innych procesach spawania łukowego. Przepływ prądu w łuku spawalniczym odbywa się w zjonizowanym gazie, a głównymi nośnikami prądu są wybite z atomów gazu ochronnego elektrony. Zajarzenie łuku następuje przez krótkotrwałe zwarcie elektrody ze spawanym przedmiotem. Metoda TIG jest jednym z podstawowych procesów wytwarzania konstrukcji, zwłaszcza ze stali wysokostopowych, specjalnych, stopów niklu, aluminium, magnezu i innych metali reaktywnych i żaroodpornych. Może być prowadzone prądem stałym lub przemiennym, ręcznie, półautomatycznie i automatycznie, w warunkach montażowych i warsztatowych, we wszystkich pozycjach spawania.
Wnioski:
Dzięki temu ćwiczeniu poznaliśmy od strony praktycznej proces spawania łukowego w osłonach gazowych.
Porównując nowo nabyte doświadczenia z wcześniejszymi, dotyczącymi spawania, mogę stwierdzić, iż metoda ta jest dużo łatwiejsza w wykonaniu, niż spawanie elektrodami otulonymi.
Zasadniczą różnicą jest częściowe zautomatyzowanie procesu. Samoczynne wysuwanie elektrody i możliwość oparcia dyszy palnika o materiał spawany sprawiają, że utrzymanie stałej długości łuku nie jest trudne. Należy kontrolować pochylenie elektrody. W wypadku omawianej metody zasadnicze znaczenie ma dopasowanie prędkości wykonywania napoiny. Nie może ona być ani zbyt wolna, ani zbyt szybka. Dobra znajomość odpowiedniej prędkości spawania wymaga zdecydowanie większej praktyki, niż mogliśmy zdobyć na pojedynczych ćwiczeniach laboratoryjnych. Z tego powodu nie każdemu udało się uzyskać poprawną napoinę.
Dużą zaletą spawania łukowego w osłonach gazowych jest możliwość spawania w dowolnym kierunku i płynna jego zmiana.
Jakość spoin wykonanych metodami MIG, MAG i TIG jest znacznie lepsz niż w przypadku spawania łukowego elektrodami otulonymi. Nie powstaje wierzchnia warstwa żużlu, którego należałoby następnie usunąć,. Można powiedzieć, że otrzymana spoina jest praktycznie od zaraz w pełni funkcjonalna i gotowa do użytku.
2