การเชื่อมด้วยแก๊สป้องกัน: โหมด, เทคโนโลยี, แอพพลิเคชั่น, GOST

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

เทคโนโลยีสำหรับการดำเนินการเชื่อมที่สัมพันธ์กับชิ้นงานโลหะในปัจจุบันทำให้สามารถบรรลุการจัดระเบียบระดับสูงของกระบวนการในแง่ของความปลอดภัย การยศาสตร์ และการทำงาน นี่คือหลักฐานจากการแพร่กระจายของอุปกรณ์กึ่งอัตโนมัติและหุ่นยนต์เพื่อดำเนินการตามขั้นตอนทางเทคโนโลยีหลักในการต่อเชื่อมด้วยความร้อนของชิ้นส่วน ในทำนองเดียวกันข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของตะเข็บก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ในทิศทางนี้ ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสามารถทำได้โดยการเชื่อมในก๊าซป้องกัน ซึ่งให้ความเป็นไปได้ในการแยกพื้นที่ทำงานออกจากผลกระทบด้านลบของอากาศในบรรยากาศ

สาระสำคัญของเทคโนโลยี

กระบวนการเชื่อมในสภาพแวดล้อมก๊าซป้องกันเป็นผลสืบเนื่องมาจากการรวมกันของวิธีการทางความร้อนหลายวิธีกับโลหะที่มีความเป็นไปได้ของการเชื่อมต่อโครงสร้างของชิ้นงาน ประการแรก วิธีนี้ใช้วิธีการเชื่อมอาร์ก ซึ่งในตัวมันเองให้การควบคุมอิเล็กโทรดและพื้นผิวของชิ้นส่วนเป้าหมายที่มีโครงสร้างอย่างเหมาะสมที่สุด ในรูปแบบนี้ผู้ใช้สามารถครอบครองพื้นที่ใดก็ได้ตำแหน่งโดยใช้อุปกรณ์เคลื่อนที่และกะทัดรัด ทั้งหมดนี้เกี่ยวข้องกับการยศาสตร์ขององค์กรของงานและสาระสำคัญของกระบวนการไฟฟ้าเคมีของการเชื่อมในการป้องกันก๊าซจะถูกเปิดเผยโดยลักษณะเฉพาะของสภาพแวดล้อมที่ดำเนินการ ในการเริ่มต้น จำเป็นต้องเน้นถึงความสำคัญของการปกป้องสระเชื่อมจากผลกระทบด้านลบของอากาศในบรรยากาศ การสัมผัสโดยตรงของบิลเล็ตหลอมด้วยออกซิเจนทำให้เกิดตะกรันบนพื้นผิว การเกิดออกซิเดชันของสารเคลือบ และการผสมที่ควบคุมไม่ได้ของโครงสร้างโลหะ ดังนั้น เพื่อแยกผลกระทบดังกล่าว จึงมีการนำฉนวนพิเศษมาใช้ - สารเคลือบ วัสดุจำนวนมาก เช่น ฟลักซ์และแก๊ส ซึ่งถูกนำเข้าสู่พื้นที่ทำงานด้วยอุปกรณ์พิเศษ วิธีการป้องกันสุดท้ายกำหนดคุณสมบัติของวิธีการผลิตการเชื่อมที่พิจารณา

กฎทั่วไปสำหรับการเชื่อมตาม GOST 14771-76

ตาม GOST ที่ระบุ วิธีการเชื่อมนี้สามารถใช้สำหรับตะเข็บด้านเดียวและสองด้านโดยใช้รอยต่อที่ก้น มุม ที และทับซ้อนกัน สำหรับพารามิเตอร์หลักของกระบวนการ มีดังต่อไปนี้:

• ความหนาของชิ้นส่วน - ช่วง 0.5 ถึง 120 มม.
• ข้อผิดพลาดที่อนุญาตเมื่อเชื่อมชิ้นส่วนที่มีความหนา 12 มม. - ตั้งแต่ 2 ถึง 5 มม.
• ความลาดเอียงของพื้นผิวตะเข็บจะได้รับอนุญาตก็ต่อเมื่อมีการเปลี่ยนจากชิ้นงานหนึ่งไปอีกชิ้นงานหนึ่งอย่างราบรื่น
• เมื่อเชื่อมชิ้นส่วนที่มีความหนาต่างกันอย่างเห็นได้ชัด ให้ทำการเอียงในเบื้องต้นในทิศทางจากชิ้นงานขนาดใหญ่ไปเป็นชิ้นเล็ก
• ความเว้าและความนูนของรอยเชื่อมเนื้อตามความคลาดเคลื่อนของ GOST 14771-76 ไม่ควรเกิน 30% ของขาของมุมที่กำลังก่อตัว แต่ในขณะเดียวกันก็พอดีภายใน 3 มม.
• ปริมาณออฟเซ็ตที่อนุญาตของขอบก่อนเชื่อมสัมพันธ์กันขึ้นอยู่กับความหนาของชิ้นส่วน ตัวอย่างเช่น ในกรณีขององค์ประกอบที่มีความหนาสูงสุด 4 มม. ตัวเลขนี้จะอยู่ที่ประมาณ 0.8-1 มม. และหากเรากำลังพูดถึงช่องว่างขนาด 100 มม. ระยะออฟเซ็ตจะต้องพอดีกับ 6 มม.

แก๊สเชื่อมมือสอง

จากมุมมองของการเชื่อม สื่อที่เป็นก๊าซทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นเฉื่อยและแอคทีฟ เนื่องจากงานหลักของส่วนผสมของแก๊สคือหน้าที่ของฉนวน สิ่งที่มีค่าที่สุดคือตัวกลางที่ไม่ส่งผลต่อโลหะที่กำลังดำเนินการ สารผสมดังกล่าวรวมถึงสารเชิงเดี่ยวเฉื่อย เช่น ฮีเลียมและอาร์กอน แม้ว่าตาม GOST การเชื่อมในก๊าซป้องกันจะต้องดำเนินการในสภาพแวดล้อมที่มีคาร์บอนไดออกไซด์และอนุญาตให้ใช้การผสมผสานกับส่วนผสมของออกซิเจนได้ สำหรับก๊าซที่ใช้งาน พวกมันสามารถส่งผลกระทบต่อโลหะทั้งในสถานะหลอมเหลวและในสถานะของแข็ง การปรากฏตัวของก๊าซในโครงสร้างโมเลกุลของโลหะโดยทั่วไปถือว่าไม่พึงปรารถนา แต่มีข้อยกเว้นเนื่องจากลักษณะเฉพาะของชุดค่าผสมดังกล่าวภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน

ธรรมชาติของอิทธิพลของสภาพแวดล้อมของก๊าซที่มีต่อโลหะ

ควรเน้นย้ำผลกระทบด้านลบของก๊าซระหว่างการเชื่อมอาร์คบนชิ้นงานในทันที ในระหว่างการทำความเย็นและให้ความร้อนสูง สารของก๊าซที่ละลายในโครงสร้างโมเลกุลสามารถทำให้เกิดรูพรุน ซึ่งจะลดลงตามหลักเหตุผลคุณสมบัติความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ ในทางกลับกัน อะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจนจะมีประโยชน์ในการดำเนินการยาสลบในอนาคต และนี่ยังไม่รวมถึงประโยชน์ของก๊าซป้องกันแบบแอคทีฟในการเชื่อมโลหะผสมและเหล็กกล้าออสเทนนิติก ซึ่งละลายได้ยากหากใช้ส่วนผสมที่เป็นฉนวนเฉื่อย เป็นผลให้ปัญหาสำหรับนักเทคโนโลยีไม่ใช่ในการเลือกส่วนผสมของก๊าซที่เหมาะสม แต่ในการสร้างเงื่อนไขที่สามารถลดผลกระทบที่เป็นอันตรายของก๊าซที่ใช้งานอยู่ในสระเชื่อมและในขณะเดียวกันก็รักษาผลในเชิงบวกของการละลาย

เทคนิคกระบวนการเชื่อม

กระแสไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังชิ้นงานและอิเล็กโทรด ซึ่งจะใช้ในการสร้างและบำรุงรักษาส่วนโค้งในการเชื่อมในภายหลัง ผู้ปฏิบัติงานต้องรักษาระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างอิเล็กโทรดกับสระเชื่อมที่เกิดขึ้น โดยคำนึงถึงตัวบ่งชี้อุณหภูมิและพื้นที่ที่ครอบคลุมโดยผลกระทบจากความร้อน ก๊าซจะถูกส่งไปยังพื้นที่ทำงานโดยใช้หัวเผาจากกระบอกสูบที่เชื่อมต่อแบบคู่ขนาน ฉนวนแก๊สเกิดขึ้นรอบส่วนโค้ง ความเข้มของการเกิดรอยต่อจะขึ้นอยู่กับการกำหนดตำแหน่งของขอบและความหนาของผลิตภัณฑ์ ตามกฎแล้วสัดส่วนของโลหะพื้นฐานในโครงสร้างการเชื่อมซึ่งเกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมในก๊าซป้องกันคือ 15-35% ความลึกของพื้นที่ทำงานในกรณีนี้สามารถถึง 7 มม. และตัวบ่งชี้ความยาวและความกว้าง - ตั้งแต่ 10 ถึง 30 มม.

อุปกรณ์เชื่อมแก๊ส

ชุดอุปกรณ์สำหรับสิ่งนั้นประเภทของการดำเนินการขึ้นอยู่กับโหมดและรูปแบบของการผลิตการเชื่อม ฐานทางเทคนิคถูกสร้างขึ้นโดยตรงจากอุปกรณ์กึ่งอัตโนมัติ หัวเชื่อมแบบแขวน แหล่งพลังงาน วงจรเรียงกระแส และโมดูลอัตโนมัติที่ซับซ้อนพร้อมที่จับอิเล็กโทรด ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานไม่ต้องดำเนินการใดๆ ความสำคัญในปัจจุบันคือการเชื่อมด้วยยานยนต์ในการกันแก๊ส โครงสร้างพื้นฐานซึ่งประกอบขึ้นด้วยท่อแก๊ส หัวเตา อุปกรณ์สำหรับการจัดวางอุปกรณ์ในตำแหน่งต่างๆ ที่สะดวก ฯลฯ มีการจัดระเบียบเสาพิเศษในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่พร้อมชุดเทคนิคที่จำเป็น อุปกรณ์สำหรับงานเชื่อม ในทางกลับกัน รูปแบบที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการทำงานดังกล่าวที่บ้านต้องใช้เพียงอินเวอร์เตอร์ขนาดกะทัดรัดที่มีคอนเวอร์เตอร์และถังแก๊สพร้อมอุปกรณ์ควบคุมการไหล

เครื่องประดับ

วิธีการทางเทคนิคเพิ่มเติมและอุปกรณ์ส่วนใหญ่ทำการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์หลัก และยังช่วยให้แก้ไขงานรองที่ไม่เกี่ยวข้องโดยตรงกับการเชื่อม อุปกรณ์เหล่านี้ได้แก่:

• โครงสร้างถังแก๊ส ซึ่งรวมถึงคอยล์ ตัวลดความร้อน ปลอกหุ้ม ฯลฯ
• เครื่องมือทำความสะอาดและตัวแยกที่ออกแบบมาเพื่อกำจัดผลิตภัณฑ์ที่เผาไหม้ในพื้นที่ทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมเพื่อป้องกันแก๊สด้วยอิเล็กโทรดที่ไม่สิ้นเปลือง ซึ่งการหลอมจะไม่รวมอยู่ในโครงสร้างของผลิตภัณฑ์โดยตรง ทั้งในระหว่างและหลังการผ่าตัดอาจจำเป็นต้องขัดตะเข็บ
• เครื่องอบผ้า. ขจัดและควบคุมความชื้นที่มีอยู่ในคาร์บอนไดออกไซด์ สารดูดความชื้นชนิดหนึ่งที่ทำงานที่แรงดันสูงหรือต่ำ
• เครื่องกรอง. ทำความสะอาดกระแสก๊าซของของแข็งที่ไม่ต้องการ และยังทำให้การเชื่อมสะอาดอีกด้วย
• เครื่องมือวัด. โดยทั่วไป เกจวัดแรงดันจะใช้เพื่อติดตามตัวบ่งชี้ของมาตรวัดแรงดันและการไหลของก๊าซเดียวกัน

โหมดการเชื่อมและพารามิเตอร์

แนวทางการจัดกระบวนการเชื่อมในกรณีนี้แตกต่างกันไปตามเกณฑ์หลายประการ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วทำให้เราพูดถึงการจัดสรรโหมดการทำงานที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น วิธีการต่างกันไปตามหลักการของการดำเนินการทางเทคนิคของงาน - แบบแมนนวล กึ่งอัตโนมัติ และแบบอัตโนมัติ ในการคำนวณรายละเอียดเพิ่มเติมของโหมดการเชื่อมในการป้องกันก๊าซ พารามิเตอร์ต่อไปนี้จะถูกนำมาพิจารณาด้วย:

• ปัจจุบัน - ช่วงตั้งแต่ 30 ถึง 550 A. ตามกฎแล้ว การดำเนินการทั่วไปส่วนใหญ่ต้องการการเชื่อมต่อจากแหล่งสัญญาณ 80-120 A.
• ความหนาของอิเล็กโทรด - ตั้งแต่ 4 ถึง 12 มม.
• แรงดันไฟ - โดยเฉลี่ย 20 ถึง 100 W
• ความเร็วในการเชื่อม - จาก 30 ถึง 60 ม./ชม.
• การใช้แก๊สผสม - ตั้งแต่ 7 ถึง 12 ลิตร/นาที

ตัวเลือกของตัวบ่งชี้เฉพาะส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับชนิดของโลหะ ความหนาของชิ้นงาน เงื่อนไขของการทำงาน และข้อกำหนดสำหรับข้อต่อที่ขึ้นรูป

เชื่อมด้วยมือ

บทบาทสำคัญในกระบวนการนี้เล่นโดยทักษะของผู้ปฏิบัติงานและลักษณะของอิเล็กโทรด ช่างเชื่อมเกือบทั้งหมดทำให้กระบวนการอยู่ภายใต้การควบคุม โดยปรับทิศทางอาร์คให้สัมพันธ์กับพื้นผิวการทำงาน และตรวจสอบพารามิเตอร์ของการจ่ายส่วนผสมก๊าซจากกระบอกสูบ ในแง่ของประสิทธิภาพ ความหนาแน่นและความแรงของกระแส ตลอดจนความยาวของเส้นทางเชื่อม จะมาถึงส่วนหน้า ในการเชื่อมแบบแมนนวลในการป้องกันแก๊ส ส่วนใหญ่มักจะดำเนินการหลายรอบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการตัดเฉือนชิ้นงานที่มีความหนา ในกรณีอื่นๆ จำนวนรอบที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวข้องกับความจำเป็นในการแก้ไขรอยเชื่อม เปลี่ยนความยาว และลักษณะของพื้นผิว

เชื่อมกึ่งอัตโนมัติ

วันนี้เป็นโหมดที่นิยมที่สุดในการผลิตงานเชื่อมในสภาพแวดล้อมที่มีการป้องกัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างวิธีนี้กับวิธีการแบบแมนนวลคือการมีองค์ประกอบการใช้เครื่องจักรพร้อมวงจรเรียงกระแสและความเป็นไปได้ในการป้อนลวดอัตโนมัติจากขดลวดพิเศษ ด้วยการเชื่อมกึ่งอัตโนมัติในการป้องกันแก๊ส ผู้ปฏิบัติงานไม่จำเป็นต้องถูกขัดจังหวะเพื่อเปลี่ยนวัสดุสิ้นเปลือง แต่เทคนิคการทำงานร่วมกันของส่วนโค้งกับพื้นผิวของชิ้นงานนั้นยังคงขึ้นอยู่กับผู้ใช้ ผู้ปฏิบัติงานตรวจสอบขั้นตอนการก่อตัวของรอยเชื่อม แก้ไขพารามิเตอร์ปัจจุบัน เปลี่ยนมุมเอียง ฯลฯ

เชื่อมอัตโนมัติ

กระบวนการเชื่อมแบบกลไกเต็มรูปแบบ ซึ่งผู้ใช้สามารถมีอิทธิพลทางอ้อมต่อพารามิเตอร์การจ่ายวัสดุสิ้นเปลือง ส่วนผสมของแก๊ส และฟลักซ์ของผง ในทางเทคนิค การดำเนินการนี้จัดทำโดยสถานีมัลติฟังก์ชั่นและแพลตฟอร์มพร้อมอุปกรณ์หุ่นยนต์ ในโรงงานผลิตที่ทันสมัยซึ่งมีความเชี่ยวชาญสูงสำหรับการเชื่อมอัตโนมัติในการป้องกันแก๊สใช้รถแทรกเตอร์ที่เรียกว่าการออกแบบซึ่งมีหน่วยการทำงานที่จำเป็นทั้งหมด เป็นเครื่องจักรเคลื่อนที่ที่เคลื่อนที่ระหว่างกระบวนการเชื่อมตามแนวตะเข็บ และนำส่วนผสมป้องกันเข้าสู่โซนเชื่อมในขณะเดียวกัน องค์ประกอบบังคับของโมดูลดังกล่าวคือชุดควบคุม ซึ่งในขั้นต้นจะมีชุดของอัลกอริทึมพร้อมการดำเนินการสำหรับผู้บริหารแต่ละฝ่าย

สรุป

การใช้วิธีการในการปกป้องสระเชื่อมจากออกซิเจนช่วยให้หากไม่กำจัดออกจนหมด ก็ลดข้อบกพร่องลักษณะเฉพาะในการก่อตัวของตะเข็บให้น้อยที่สุด สิ่งนี้ใช้กับการขาดการเจาะ, รอยแตก, การเผาไหม้, การหย่อนคล้อยและข้อบกพร่องอื่น ๆ ที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการสัมผัสกับพื้นผิวหลอมเหลวของชิ้นงานด้วยอากาศเปิด ข้อดีของการเชื่อมเพื่อป้องกันก๊าซเหนือเทคนิคการใช้ฟลักซ์ ได้แก่ ไม่จำเป็นต้องขจัดกากตะกอนในพื้นที่ทำงาน ในเวลาเดียวกัน คุณสมบัติเชิงบวกอื่น ๆ ของกระบวนการจะถูกรักษาไว้ เช่น ความเป็นไปได้ของการสังเกตด้วยสายตาของคุณภาพของสารประกอบที่เกิดขึ้น หากเราพูดถึงข้อบกพร่องของวิธีการ ปัจจัยลบก็คือการแผ่รังสีความร้อนและแสงของส่วนโค้ง ซึ่งต้องมีมาตรการพิเศษในการปกป้องช่างเชื่อมเป็นรายบุคคล