การเชื่อมอาร์กอน: อุปกรณ์และเทคโนโลยีการทำงาน

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

วิธีการเชื่อมอาร์กอน (ระบบ TIG) ส่วนใหญ่ใช้กับชิ้นงานผนังบางที่มีความหนาไม่เกิน 6 มม. ตามรูปแบบการทำงานและประเภทของโลหะที่พร้อมใช้งานสำหรับการบำรุงรักษา เทคโนโลยีนี้สามารถเรียกได้ว่าเป็นสากล ข้อจำกัดของขอบเขตของการเชื่อมอาร์กอนถูกกำหนดโดยประสิทธิภาพต่ำในการทำงานกับปริมาณมากเท่านั้น เทคนิคมุ่งเน้นไปที่ความแม่นยำสูงของการดำเนินการ แต่มีทรัพยากรขนาดใหญ่

หลักการทั่วไปของเทคโนโลยี

นี่คือประเภทของการเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลที่ใช้อิเล็กโทรดทังสเตนในสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซป้องกัน การหลอมเหลวจะดำเนินการโดยใช้ส่วนโค้งที่ตื่นเต้นระหว่างอิเล็กโทรดกับชิ้นงานเป้าหมาย ระหว่างการใช้งานต้องให้ก๊าซและทิศทางที่ถูกต้องของทังสเตน เพื่อให้ได้งานเชื่อมคุณภาพสูง ส่วนผสมของแก๊สจะต้องไหลอย่างต่อเนื่องและต่อเนื่องโดยไม่หยุดชะงัก แต่จะช้า หนึ่งในหลักการพื้นฐานของการเชื่อมอาร์กอนประกอบด้วยการทำงานแบบแมนนวลของการจัดการการทำงาน แต่ขึ้นอยู่กับการสนับสนุนทางเทคโนโลยี ตัวอย่างเช่น กระบวนการควบคุมวัสดุตัวเติมอาจเป็นไปโดยอัตโนมัติ ก๊าซจะถูกเลือกตามลักษณะของโลหะที่เชื่อม มีการใช้ฮีเลียมและอาร์กอนมากกว่าปกติ จึงเป็นที่มาของชื่อวิธีการ ในกรณีของโครงสร้างที่มีรูพรุนของชิ้นงาน อ่างแก๊สป้องกันจะใช้ออกซิเจนสูงถึง 3-5% สารเติมแต่งดังกล่าวจะเพิ่มคุณสมบัติการป้องกันของรอยเชื่อมจากลักษณะของรอยแตกและการสัมผัสกับอากาศในบรรยากาศ ในเวลาเดียวกัน อาร์กอนบริสุทธิ์เช่นนี้ไม่สามารถสร้างเกราะป้องกันความชื้น สิ่งสกปรก และอนุภาคอื่นๆ ที่อาจส่งผลโดยตรงต่อโครงสร้างรอยเชื่อมที่เกิดขึ้นได้ ปัจจัยแวดล้อมภายนอกและพื้นผิวของชิ้นส่วนที่ทำความสะอาดไม่ดีอาจเป็นที่มาของธีมที่แปลกออกไป

เครื่องเชื่อมTIG

อินเวอร์เตอร์หรือหม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้เป็นแหล่งกระแส บ่อยขึ้น - อย่างแรกเพราะมันแตกต่างกันในอุปกรณ์ที่เหมาะกับสรีระและลักษณะเฉพาะที่เหมาะสำหรับงานทั่วไปส่วนใหญ่ อินเวอร์เตอร์สามารถทำงานในสองโหมด - ด้วยแหล่งจ่ายไฟ DC หรือ AC สำหรับการบำรุงรักษาโลหะแข็ง (เช่น เหล็กกล้า) จะใช้กระแสตรง และสำหรับโลหะอ่อน (อะลูมิเนียมและโลหะผสม) จะใช้กระแสสลับ อุปกรณ์ที่ทันสมัยสำหรับการเชื่อมอาร์กอนนั้นมาพร้อมกับความสามารถในการปรับแต่งกระแสไฟฟ้า มีการป้องกันความร้อนสูงเกินไปและแรงดันไฟเกิน และในการปรับเปลี่ยนบางอย่าง จอแสดงผลที่สะท้อนถึงส่วนประกอบหลักทั้งหมดพารามิเตอร์ เมื่อเร็ว ๆ นี้การปรับเปลี่ยนด้วยการจุดไฟอาร์คที่อำนวยความสะดวกและการรักษาเสถียรภาพของพารามิเตอร์การเชื่อมก็เป็นที่ต้องการเช่นกัน นี่คือฟังก์ชัน Hot-Start และ Arc-force ตามลำดับ

ข้อมูลจำเพาะของฮาร์ดแวร์

เลือกอินเวอร์เตอร์ตามแรงดัน, น้ำหนัก, กำลัง, สเปกตรัมกระแสเชื่อม, ความพร้อมใช้งานของฟังก์ชันและขนาดบางอย่าง ช่วงเฉลี่ยของพารามิเตอร์การทำงานหลักของเครื่องเชื่อมอาร์กอนสามารถแสดงได้ดังนี้:

• กำลัง - จาก 3 ถึง 8 kW.
• ค่าปัจจุบัน - ขั้นต่ำ 5-20 A สูงสุด 180-300 A.
• แรงดันไฟฟ้า - 220 V สำหรับรุ่นครัวเรือน และ 380 V สำหรับอุตสาหกรรม
• น้ำหนัก - ตั้งแต่ 6 ถึง 20 กก.

ในการดำเนินการอย่างง่ายจะใช้รุ่นราคาไม่แพงที่มีกระแสไฟสูงสุดประมาณ 180 A นอกจากนี้ในอุปกรณ์ดังกล่าวการขาดพลังงานมักจะได้รับการชดเชยด้วยค่าสัมประสิทธิ์ระยะเวลาเปิดเครื่องสูง - โดยเฉลี่ย 60-70%. ซึ่งหมายความว่าผู้ปฏิบัติงานจะสามารถทำงานได้เป็นเวลา 7 นาทีโดยไม่ต้องหยุดกระบวนการเพื่อทำให้เครื่องเย็นลง และตัวอย่างเช่น พักเป็นเวลา 3-4 นาที ในทางกลับกัน ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่ใช้อุปกรณ์ทรงพลังที่ขับเคลื่อนโดยเครือข่ายสามเฟส 380 V ข้อดีของอุปกรณ์ดังกล่าวรวมถึงความสามารถในการเชื่อมด้วยแรงดันไฟกระชากสูงถึง 15% การปรับความแรงของกระแสไฟได้อย่างราบรื่นและระบบระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพ

อุปกรณ์เพิ่มเติม

นอกจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในปัจจุบัน งานจะต้องใช้กระบอกสูบที่มีส่วนผสมของแก๊ส หัวเตา อิเล็กโทรด และลวดเติม กระบอกสูบมีตัวลดขนาดในการออกแบบด้วยปริมาณการจ่ายก๊าซที่ปรับได้และท่อที่เชื่อมต่อกับเครื่องมือ ใช้ไฟฉายในรูปของปืนเพื่อควบคุมก๊าซป้องกัน มันเชื่อมต่อกับท่อสูบและยึดอิเล็กโทรดทังสเตนในที่ยึด ที่ด้ามจับของหัวเตา มีปุ่มสำหรับเปิดการจ่ายก๊าซและกระแสไฟ พารามิเตอร์ของหัวตัดสำหรับการเชื่อมอาร์กอนจะถูกเลือกตามรูปแบบของอิเล็กโทรดและข้อกำหนดในการบำรุงรักษาของชิ้นส่วนเป้าหมาย โดยพิจารณาถึงลักษณะมิติและโครงสร้าง ปริมาณงานของหัวฉีด ฯลฯ สำหรับลวดเติมนั้นไม่ได้ใช้เสมอ - โดยปกติในกรณีที่ทำงานกับชิ้นงานหนาที่ทำจากโลหะคาร์บอน นี่คือแท่งเหล็กที่เชื่อมได้

เงื่อนไขการเชื่อมคุณภาพสูง

ความสำเร็จของการดำเนินการส่วนใหญ่จะได้รับการสนับสนุนจากทักษะของนักแสดง ผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์มีความโดดเด่นด้วยความสามารถในการถือเตาในตำแหน่งที่ถูกต้องเป็นเวลานานตลอดจนการจัดหาวัสดุบรรจุอย่างถูกต้องหากจำเป็นในการแก้ปัญหาเฉพาะ นอกจากทักษะของผู้เชี่ยวชาญแล้ว คุณภาพจะถูกกำหนดโดยการปฏิบัติตามเทคโนโลยีการเชื่อม มีความแตกต่างและรายละเอียดปลีกย่อยมากมายทั้งในองค์กรของกระบวนการและในการปฏิบัติงานทางกายภาพของงาน ตัวอย่างเช่น ไม่ใช่ทุกคนที่รู้ว่าต้องถือหัวเตาไว้ที่มุม 20-40 ° ซึ่งสัมพันธ์กับทิศทางของการสัมผัสความร้อน ละเลยกฎนี้ คุณจะได้รับการเชื่อมต่อที่เปราะบางและไม่น่าเชื่อถือ นอกจากนี้ เครื่องเชื่อมอาร์กอนเองก็มีความสำคัญอย่างยิ่งในการได้ผลลัพธ์คุณภาพสูง และมันไม่ได้เกี่ยวกับพารามิเตอร์ทางเทคนิคและการปฏิบัติงานด้วยซ้ำแต่ในความน่าเชื่อถือของเครื่องมือ การออกแบบตามหลักสรีรศาสตร์และประสิทธิผลของการทำงาน

การเตรียมวัสดุสำหรับการเชื่อม

ก่อนเชื่อม ทำความสะอาดพื้นผิวของชิ้นงาน ในขั้นตอนแรก การประมวลผลทางกายภาพจะดำเนินการ แล้วจึงทำการล้างไขมัน คราบน้ำมันและไขมันจะถูกลบออกด้วยอะซิโตนหรือตัวทำละลายสำหรับพื้นผิวโลหะ มีเคล็ดลับอื่นที่เกี่ยวข้องกับการเตรียมชิ้นส่วนที่มีความหนามากกว่า 4 มม. ดำเนินการตัดขอบที่เรียกว่า พวกเขาถูกยกนูนเพื่อให้สระเชื่อมสามารถอยู่ใต้พื้นผิวของชิ้นส่วนได้ในภายหลัง สิ่งนี้จะช่วยให้คุณสร้างรอยต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ก่อนที่จะทำงานกับวัสดุแผ่นบาง ๆ จะใช้เทคนิคการจับเจ่าซึ่งขอบงอเป็นมุมฉาก เพื่อให้การเชื่อมอาร์กอนทิ้งรอยไหม้และการเสียรูปขั้นต่ำ ฟิล์มออกไซด์จะถูกลบออกจากชิ้นงานด้วย สำหรับการดำเนินการนี้ คุณสามารถใช้วัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนกับเครื่องมือได้ ตัวอย่างเช่น กระบวนการแบบแมนนวลมักใช้ไฟล์หรือกระดาษทราย

เวิร์กโฟลว์

สายมวลติดอยู่กับชิ้นงาน หัวเผาเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์และถังแก๊ส อาจารย์ถือเตาไว้ในมือข้างหนึ่งและอีกมือหนึ่งใช้ลวดเติม ถัดไป ดำเนินการตั้งค่าพารามิเตอร์การทำงานของอุปกรณ์ จำเป็นต้องตั้งค่าความแรงกระแสที่เหมาะสมตามพารามิเตอร์ของชิ้นส่วน วิธีการเลือกโหมดที่เหมาะสมที่สุด? ในกรณีของเหล็กกล้าฐานขนาดใหญ่และโลหะผสมของพวกมัน การเชื่อมอาร์กอนจะดำเนินการที่กระแสตรง กระแสตรงขั้ว หากเรากำลังพูดถึงโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก สภาวะที่เหมาะสมที่สุดจะสร้างกระแสสลับที่มีขั้วย้อนกลับ ก่อนเริ่มดำเนินการทันที จำเป็นต้องเปิดการจ่ายส่วนผสมของแก๊สเป็นเวลาประมาณ 15-20 วินาที หลังจากนั้นหัวฉีดจะถูกนำไปที่พื้นผิวของชิ้นส่วนและระยะห่างจากอิเล็กโทรดควรอยู่ที่ 2-3 มม. จะเกิดอาร์คไฟฟ้าขึ้นในช่องว่างนี้ ซึ่งจะทำให้เกิดการหลอมละลายของขอบและแกนฟิลเลอร์

คุณสมบัติของไทเทเนียม

ในกรณีของไททาเนียม ปัญหานั้นเกิดจากกิจกรรมทางเคมีของมัน ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อทำปฏิกิริยากับส่วนผสมของแก๊ส โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ในระหว่างการหลอมจะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน ฟิล์มแข็งจะก่อตัวขึ้น และไฮโดรเจนจะลดคุณภาพของรอยเชื่อม นอกจากนี้ เนื่องจากไททาเนียมมีค่าการนำความร้อนต่ำ จึงจำเป็นต้องทำการเชื่อมใหม่รอบๆ ข้อต่อที่มีอยู่ ซึ่งให้ไว้ในครั้งแรกโดยการเชื่อมอาร์กอน ด้วยมือของคุณเอง คุณสามารถดำเนินการแปรรูปโลหะนี้คุณภาพสูงโดยใช้อิเล็กโทรดทังสเตนและแท่งฟิลเลอร์ร่วมกัน โดยรักษามุมระหว่างองค์ประกอบเหล่านี้ไว้ที่ 90 ° อย่างน้อยคำแนะนำนี้สามารถใช้ได้เมื่อทำงานกับแผ่นขนาดตั้งแต่ 1.5 มม.

คุณสมบัติของทองแดง

ปัญหาการเชื่อมโลหะนี้ค่อนข้างคล้ายกับที่กล่าวไว้ข้างต้น ในระหว่างการทำงานจะสังเกตเห็นการเกิดออกซิเดชันแบบเดียวกันซึ่งนำไปสู่การเชื่อมที่ไม่สม่ำเสมอ มีคุณสมบัติอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับคอปเปอร์บิลเล็ตออกไซด์เนื่องจากปฏิกิริยากับไฮโดรเจน คู่ถูกสร้างขึ้นที่เติมโครงสร้างของทางแยกซึ่งมีเหตุผลนำไปสู่การรักษาฟองอากาศ วิธีการปรุงทองแดงด้วยการเชื่อมอาร์กอนเพื่อขจัดผลกระทบดังกล่าว? ทำงานเฉพาะกับขั้วย้อนกลับหรือกระแสสลับ แก๊สที่ใช้คืออาร์กอน และอิเล็กโทรดไม่ใช่ทังสเตน แต่เป็นกราไฟต์ ต่างจากการเชื่อมไททาเนียมตรงที่ใช้วิธีการหลอมแบบขอบโดยไม่ต้องใช้แท่งเติม

คุณสมบัติของงานอะลูมิเนียม

บางทีอาจเป็นโลหะที่ไม่แน่นอนที่สุดในการเชื่อม ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยความยากลำบากในการยึดรูปร่างในระหว่างการหลอม ความสามารถในการออกซิไดซ์สูง การนำความร้อนสูง และมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตก รอยบุบ และข้อบกพร่องอื่นๆ ส่วนผสมของอาร์กอนในกรณีนี้จะไม่เพียงทำหน้าที่ป้องกันออกซิเจนเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นของพลาสม่าที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าอีกด้วย ในระหว่างกระบวนการให้ความร้อนจะเกิดชั้นวัสดุทนไฟซึ่งจะต้องถูกทำลายภายใต้สภาวะของขั้วย้อนกลับหรือกระแสสลับ ในหลาย ๆ ด้านคุณภาพของการเชื่อมอาร์กอนของอลูมิเนียมจะขึ้นอยู่กับระดับความเข้มของทิศทางของอาร์กอน ดังนั้นเมื่อทำงานกับแผ่นอลูมิเนียมหนา 1 มม. ที่ความแรงกระแสไม่เกิน 50 A ปริมาณการใช้ก๊าซเฉื่อยจะอยู่ที่ 4-5 ลิตร / นาที ปรุงสุกชิ้นหนาขนาด 4-5 มม. ที่กระแสไฟ 150 A โดยให้อาร์กอนสูงถึง 8-10 ลิตร/นาที

การปฏิบัติตามมาตรการความปลอดภัยเมื่อเชื่อม

ถึงแม้จะทำงานเล็กน้อย ควรมีมาตรการป้องกันทั้งหมด รวมถึงสิ่งต่อไปนี้:

• เพื่อป้องกันผลกระทบทางความร้อนจากเครื่องกลในรูปของของเหลวที่หลอมละลายเมื่อสัมผัสกับผิวหนัง จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ– เสื้อแจ็คเก็ต กางเกงขายาว ถุงมือ และแขนเสื้อ ทำจากผ้าเนื้อแน่นทนความร้อน
• ลดความเสี่ยงของการเกิดไฟไหม้ระหว่างการเชื่อมอาร์กอนโดยการทำความสะอาดสถานที่ทำงานจากสารและวัตถุไวไฟ อุปกรณ์ ช่องเชื่อมต่อได้รับการตรวจสอบอย่างระมัดระวัง และการสื่อสารก๊าซจะถูกกำจัดล่วงหน้า
• เรื่องความปลอดภัยทางไฟฟ้าก็สำคัญเช่นกัน อุปกรณ์ต้องเคลือบด้วยไดอิเล็กทริกและเดินสายดินและป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร

ข้อดีและข้อเสียของวิธีการ

ข้อดีอย่างหนึ่งของเทคโนโลยีนี้คือความเก่งกาจและความสามารถในการทำงานกับโลหะต่างๆ ด้วยความเร็วสูง ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว แม้แต่โลหะผสมที่กลัวปฏิกิริยากับออกซิเจนก็สามารถซ่อมบำรุงได้สำเร็จภายใต้เงื่อนไขบางประการ ข้อดีอีกประการหนึ่งจะแสดงออกมาในสภาพแวดล้อมที่เป็นก๊าซป้องกัน เนื่องจากความเสี่ยงของการเกิดรูพรุนและการเจือปนจากสิ่งแปลกปลอมในโครงสร้างการเชื่อมจะลดลง ในหลาย ๆ สถานการณ์ จำเป็นต้องล้อมรอบพื้นที่ทำงานให้มากที่สุดเพื่อให้พื้นผิวที่เหลือยังคงไม่มีใครแตะต้อง และในแง่นี้ การเชื่อมอาร์กอนจะเป็นทางออกที่ดีที่สุด เนื่องจากการให้ความร้อนจะดำเนินการในพื้นที่และไม่ทำให้องค์ประกอบและชิ้นส่วนโครงสร้างของบริษัทภายนอกเสียรูป หากเราพูดถึงข้อบกพร่องก็มีน้อย ประการแรกมันเป็นความซับซ้อนของการปฏิบัติงานทางกายภาพซึ่งต้องใช้ทักษะและความรู้บางอย่าง ประการที่สอง ภาระบนเครือข่ายที่มีค่าไฟฟ้าสูงย่อมหลีกเลี่ยงไม่ได้

สรุป

วันนี้ใครๆ ก็เชื่อม TIG ได้ต้องการรับอุปกรณ์และวัสดุสิ้นเปลืองที่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น สำหรับงานบ้านในฟาร์ม คุณสามารถรับอุปกรณ์ Resanta SAI 180 AD ซึ่งจะช่วยให้คุณทำการเชื่อมอาร์กอนที่ใช้งานได้จริงและมีประสิทธิภาพ อุปกรณ์ประเภทนี้ที่มีกระแสไฟ 180 A ราคาประมาณ 18-20,000 รูเบิล ผู้เชี่ยวชาญแนะนำรุ่นต่างๆ เช่น "Svarog" TIG 300S และ FUBAG INTIG 200 AC/DC พวกมันโดดเด่นด้วยพลังงานสูงประมาณ 6-8 กิโลวัตต์ความแรงของกระแสจาก 200 A แต่ราคาอย่างน้อย 25,000 รูเบิล อุปกรณ์เชื่อมดังกล่าวมักใช้ในการก่อสร้าง ร้านซ่อมรถยนต์เฉพาะทาง และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่