Zváranie nespotrebiteľnou elektródou (tiež zváranie s plynom tienenou elektródou) je typ zvárania, pri ktorom je zdrojom tepla oblúkový výboj, ktorý sa vyskytuje medzi volfrámovou alebo grafitovou elektródou a produktom. Tento typ je variantom metód zvárania elektrickým oblúkom. Táto technológia sa používa hlavne na spracovanie hliníka, horčíka a ich zliatin, ako aj iných neferomagnetických kovov (napríklad nehrdzavejúcej ocele, bronzu, medi, zirkónia, niklu).
Grafitové (uhlíkové) elektródy sú v súčasnosti obmedzené. Zvyčajne sa používa pri výrobe výrobkov s nezodpovedným účelom. Najčastejšie sa volfrámové tyče používajú ako netaviaca sa elektróda. Pretože volfrám má veľmi vysokú chemickú reaktivitu na kyslík pri vysokých teplotách, proces sa uskutočňuje v ochranných plynoch: argón, hélium a dusík. Tieto plyny sú inertné vzhľadom na volfrám a zliatiny volfrámu.
Varianty zvárania
Existujú 4 typy zvárania nespotrebovateľnej elektródy. Oddelenie sa odvíja v závislosti od zložitosti práce a úrovne mechanizácie procesu zvárania.
- na použitie;
- mechanizované;
- automatizované;
- Robotic.
Počas ručného pohľadu dochádza k ručnému zdvihu horáka a posunu obrobku. V mechanizovanej forme sa horák pohybuje ručne a plniaci materiál sa podáva mechanicky.
S automatizovanou verziou a pohybom zváracieho horáka a vyplnením plniaceho materiálu (drôtu) je plne mechanizovaný. Proces je riadený operátorom.
V procese robotického pohľadu sú všetky technologické procesy autonómne. Pracovné postupy sa vykonávajú bez zásahu operátora, nezávisle.
Popis procesu
Nespotrebované elektródy
Ako už bolo uvedené, používajú sa nespotrebovateľné elektródy dvoch typov: uhlík (alebo grafit) a volfrám. Prvé sa teraz používajú len zriedka na nekritické štruktúry. Volfrám sa používa oveľa častejšie a častejšie. Ich hrúbka je od 0, 5 mm do 10 mm. Tyč samotná môže byť vyrobená z čistého volfrámu, rovnako ako obsahovať rôzne nečistoty: lantán, tórium, ytrium. V porovnaní s čistými materiálmi majú zliatiny lepšiu odolnosť voči erózii, ako aj lepšie držanie prúdového zaťaženia. Priemer tyče je zvolený v závislosti od sily použitého prúdu a hrúbky polotovarov, ktoré sú zvárané.
Parametre technologického procesu
Pri zváraní nespotrebovateľnou elektródou sa najčastejšie používa jednosmerný prúd s priamou polaritou, pretože v tomto režime dochádza k maximálnemu roztaveniu kovových častí, ktoré majú byť pripojené. To sa dosahuje účinným využívaním energie: až 85% tepelnej energie ide do tavenia častí, až do 7% k zahriatiu elektródy, zvyšok predstavuje strata žiarenia.
Pri práci s hliníkovými predvalkami používajte konštantný prúd opačnej polarity. V tomto prípade môže byť tepelná strata až 50% a tento spôsob je pri zváraní ocele nevýhodný.
Pri použití striedavého prúdu je zariadenie navyše vybavené stabilizátorom (nevyhnutným na stabilizáciu elektrického oblúka) a kompenzátorom prúdu.
Zváracie zariadenia
Pre manuálny typ obsahuje zváracie zariadenie nasledujúce komponenty:
- DC / AC generátor;
- Súprava horákov pre rôzne prúdy;
- Zariadenie je primárna excitácia oblúka (a jeho stabilizácia);
- Plynové zariadenia;
- Riadenie zvárania a blokovania plynov.
Automatické zariadenie tiež obsahuje prúdový generátor a zváraciu jednotku, ktorá sa vyznačuje nasledujúcimi parametrami: hodnoty zváraného prúdu, napätia, rýchlosti zvárania, priemeru nespotrebiteľnej elektródovej tyče, priemer plniaceho drôtu, prídavná rýchlosť posuvu, spotreba ťažkého plynu.
Výhody a nevýhody
Tento technologický proces je najbežnejší pri spracovaní neželezných kovov a legovaných ocelí. Má rad výhod a nevýhod. Medzi hlavné výhody patrí:
Možnosť minimálnej deformácie zváraných kovov v dôsledku malej vykurovacej zóny;- Vysoko kvalitné zlúčeniny v dôsledku použitia ochranných plynov, ktoré vytesňujú kyslík;
- Relatívne vysoká rýchlosť práce;
- Minimálna práca na následné spracovanie švu;
- Relatívne široký sortiment zváraných materiálov.
Hlavnými nevýhodami sú:
Pri práci vonku je možné vyfukovať ochranný plyn zo zváracieho pásma. Na boj proti tomuto javu sa používajú prekážky alebo sa zvyšuje zásobovanie plynom, čo vedie k zvýšeniu jeho spotreby;- Relatívne vysoko kvalitná príprava kovov pred zváraním;
- Problémy pri práci v ostrom uhle v dôsledku konštrukčných vlastností horáka;
- Potreba vyčistiť miesto zapálenia mimo zváracieho pásma.