Porady dla praktyków.

Zasada 4: Typ i średnica elektrody wolframowej
Typ i średnicę elektrody wolframowej należy każdorazowo
dostosować do spawanego materiału, zakresu natężenia prądu
oraz składu gazu osłonowego.
Zasada 5: Szlifowanie elektrod wolframowych, wysokość
nierówności
Wierzchołek elektrody wolframowej powinien być zeszlifowany
w kierunku osiowym. Im mniejsza jest średnica wierzchołka, tym
stabilniejszy jest łuk i tym dłuższa jest trwałość elektrody.
Aby zapobiec wykruszeniu materiału, przy szlifowaniu elektrod
wolframowych należy prowadzić ściernicę w kierunku od
wierzchołka elektrody.
Zasada 6: Ilość gazu osłonowego, ochrona gazowa
Wydatek gazu osłonowego należy dostosować do wykonywanej
operacji spawalniczej i/lub wielkości dyszy gazowej. Po
zakończeniu spawania gaz musi wypływać przez dostatecznie
długi czas, aby ochronić krzepnące jeziorko spawalnicze oraz aby
zabezpieczyć elektrodę wolframową przed utlenianiem.
Dla gazów osłonowych VARIGON® obowiązują następujące
parametry:
Rodzaj gazu obojętnego
VARIGON® He 30
VARIGON® He 50
VARIGON® He 70
Współczynnik korekcyjny*
1,17
1,35
1,70
* Przy stosowaniu mieszaniny argonowo-helowej jako osłony gazowej należy
uwzględnić korektę wielkości wydatku gazu. Dla zapewnienia skuteczności
osłony wartość natężenia przepływu gazu typowego dla ochrony argonowej
należy przemnożyć przez współczynnik korekcyjny.
Przykład: Jeśli dla osłony argonowej natężenie przepływu wynosi 10 l/min
to na reduktorze na butli z gazem VARIGON® He 70 należy ustawić przepływ
gazu: 10 l/min x 1,70 = 17,0 l/min
5. Zapobieganie występowaniu niezgodności
spawalniczych
Typowe błędy oraz ich wpływ na jakość spoiny
Rodzaj błędu
Aby zapobiec niezgodnościom spawalniczym istotne jest
prawidłowe obciążenie elektrody wolframowej.
Prąd przemienny
Za mały
Za duży
Prąd stały
Za mały
Za duży
niestabilny łuk
stapianie wierzchołka
elektrody wolframowej
powoduje powstawanie
wtrąceń wolframu w spoinie
niestabilny łuk
niszczenie wierzchołka
elektrody wolframowej
powoduje niestabilność łuku
Mniejszy wtop
Karby
Porady dla praktyków.
Zbyt długi łuk
Powietrze
Spawanie metodą TIG
Tlenki
Pory
Powietrze
Tlenki
Za duże pochylenie
palnika
Obciążenie prądowe elektrod wolframowych
Prąd przemienny
Możliwy wpływ
0077 0610 – 1.0 mmds
Zasada 3: Materiały wrażliwe na kontakt z powietrzem
Przy spawaniu materiałów szczególnie wrażliwych na kontakt
z powietrzem należy stosować dodatkową dyszę gazową
(dysza wleczona), zainstalowaną za podstawową dyszą gazu
osłonowego. Powoduje to wydłużenie czasu ochrony spoiny oraz
zapobiega zwiększeniu kruchości materiału.
Spis treści:
1. Gazy osłonowe
2. Źródło prądu spawania
3. Elektrody wolframowe
4. Wskazówki technologiczne
5. Zapobieganie występowaniu niezgodności spawalniczych
Doprowadzanie gazu
Tlenki
Tlenki
Prąd stały
Wyjście rozgrzanego
końca drutu poza obszar
osłony
Działanie karbu
(korozja)
zbyt duży
prawidłowy zbyt mały
prawidłowy
zbyt duży
Promieniuje
Przyczyną występowania niezgodności spawalniczych może być
również nieprawidłowe prowadzenie palnika spawalniczego oraz
niewłaściwe podawanie spoiwa.
Poniżej przedstawiono niektóre typowe błędy występujące przy
spawaniu metodą TIG oraz możliwy ich wpływ na jakość spoiny.
Wtrącenia wolframu
Po bombardowaniu
neutronami (reaktor)
Linde Gaz Polska Sp. z o.o., al. Jana Pawła II 41a, 31-864 Kraków
Telefon: +48 12 643 92 00, Fax: +48 12 643 93 00; www.linde-gaz.pl
1. Gazy osłonowe
Gazy osłonowe i materiały
Wybór rodzaju prądu zależy od rodzaju materiału
Argon (I1 według PN-EN ISO 14175), o minimalnym stopniu
czystości 4.0 (99,99 % obj.) jest standardowym gazem osłonowym
znajdując zastosowanie przy spawaniu wszystkich materiałów. Do
spawania materiałów aktywnych (tj. tytan, tantal itd.) zalecany
jest gaz o stopniu czystości 5.0. Właściwości argonu można
modyfikować przez dodatek np. helu, wodoru lub azotu.
Należy wówczas wziąć pod uwagę możliwość wejścia w reakcję
składników mieszaniny gazowej z łączonymi materiałami.
Wybór sposobu zasilania (np. z butli, wiązek butli lub zbiornika
kriogenicznego) zależy od wielkości zużycia gazu. W zależności
od natężenia prądu, rodzaju materiału i gazu osłonowego,
w celu uzyskania właściwej ochrony należy zapewnić wydatek
gazu na poziomie 5-12 l/min. Poprawę skuteczności ochrony
i ułatwienie dostępu do miejsca spawania można uzyskać poprzez
zastosowanie soczewek gazowych.
Rodzaj materiału
Gaz osłonowy
Argon
Materiał
wszystkie
metale
spawalne
metale
reaktywne
(np. tytan)
VARIGON® He 30 Al i stopy Al
VARIGON® He 50
VARIGON® He 70
MISON®
VARIGON® He30 Al i stopy Al
VARIGON® He50 Cu i stopy Cu
VARIGON® He70
Hel
VARIGON® H2
VARIGON® H6
MISON®N2
VARIGON® NHe
Cu i stopy Cu
nierdzewne
stale
austenityczne
Ni i stopy Ni
stale Duplex
i Superduplex
Uwagi
• najczęstsze zastosowanie
• w przypadku stali CrNi
zalecana dodatkowo
ochrona grani spoiny
• chronić spoinę oraz strefę
oddziaływania ciepła po
stronie lica i grani spoiny
• zwiększona stabilność
łuku i zajarzania łuku
przy spawaniu prądem
przemiennym
• lepsze wtopienie, dzięki
wyższej temperaturze łuku
• większa prędkość spawania
• możliwość zmniejszenia
porowatości spoiny
• utrudnione zajarzanie łuku
dodatek H2 powoduje
w porównaniu
z argonem:
• podobne wtopienie
wprowadzając mniejszą
ilość ciepła w złącze,
• większą prędkość
spawania,
• czystszą powierzchnię
spoin
• wspomaganie procesu
wydzielania się ferrytu
w spoinie
• zapobieganie utracie azotu
Prawidłową ilość gazu na wylocie dyszy gazowej kontroluje się
za pomocą przepływomierzy
bez soczewki gazowej
z soczewką gazową
Stale niestopowe i stopowe,
miedź i stopy Cu, nikiel i stopy
Ni, tytan i stopy Ti, cyrkon,
tantal
Aluminium i stopy Al
Magnez i stopy Mg
4. Wskazówki technologiczne
Prawidłowy dobór elektrod wolframowych i sposób ich ostrzenia
wpływa na właściwości łuku oraz geometrię spoiny.
Rodzaj prądu
Biegunowość prądu
= (-)*
Oprócz prawidłowego doboru parametrów spawania, wielkości
dysz gazowych i wydatku gazu, należy również zwrócić uwagę na
sposób prowadzenia palnika, a w razie konieczności na sposób
podawania stopiwa. Palnik powinien być prowadzony w kierunku
spawania pod kątem ostrym, około 15°-40°.
Charakterystyka zajarzania i trwałość
Powyższe parametry możemy poprawić poprzez dodatki tlenków
oraz zeszlifowanie elektrody w kierunku wzdłużnym. Szlifowanie
należy wykonać przy użyciu specjalnych urządzeń i przyrządów.
Wpływ chropowatości i centryczności stożka na trwałość
elektrod wolframowych
= (-)*
~ = (-)*
z helem
~
* Informacja = (-) oznacza prąd stały elektrodę wolframową podłączać do
bieguna ujemnego
Trwałość:
17 godzin
15°-40°
Trwałość:
5 godzin
10°-30°
10°-30°
20°-30°
3. Elektrody wolframowe
W zależności od rodzaju prądu, stosuje się elektrody z czystego
wolframu lub z dodatkiem tlenków (EN 26848). Tlenki mają
korzystny wpływ na stabilność łuku i charakterystykę zajarzania.
Poza tym wpływają na zwiększenie trwałości i pozwalają na
większe obciążenie elektrod. Dzięki temu, przy takim samym
natężeniu prądu można zastosować cieńszą elektrodę i dodatkowo
uzyskać skoncentrowane wtopienie oraz mniejsze odkształcenia.
Tlenek toru zastępuje się innymi tlenkami albo mieszankami
tlenków, ponieważ tor jest pierwiastkiem o niewielkiej
radioaktywności i wymaga stosowania dodatkowych środków.
2. Źródło prądu spawania
W zależności od rodzaju materiału należy ustawić natężenie prądu
w zakresie od 30 do 50 A/mm. Na podstawie tej zależności dobiera
się źródło prądu o właściwej mocy.
Parametry źródła prądu
Grubość
ścianki
mm
do 2
do 4
do 6
Rodzaj materiału
Stale
Aluminium
niestopowe
i stopy Al
i stopowe
120 A
120 A
200 A
200 A
250 A
250 A
Ø elektrod: 3,2 mm
Prąd spawania 150 A
Materiał: stal
90°
Charakterystyka wtopienia i szerokość spoiny
Dla uzyskania właściwego wtopienia zaleca się kąt wierzchołkowy
30°-60°.
• ogólna zasada: mniejszy kąt wierzchołkowy = głębsze wtopienie
• większy kąt wierzchołkowy = większa szerokość spoiny
Parametry geometryczne przy spawaniu stali metodą TIG
Ø elektrod wolframowych: 4mm; Prąd = (-): 300 A; vw 24 cm/min
Miedź
i stopy Cu
1,0
1,6
2,4 (2,5)
3,2
4,0
4,8 (5,0)
Prąd spawania (A)
Prąd przemienny*
Elektrody
Elektrody
z czystego
z dodatkiem
wolframu
tlenków
15-55
15-70
45-90
60-125
80-140
120-210
150- 190
150-250
180-260
240-350
240-350
330-460
* przy jednakowych udziałach plusowych i minusowych
Prąd stały = (-)
Elektrody
z dodatkiem
tlenków
10-75
60-150
170-250
225-330
350-480
500-675
2
6
Położenie: w (PA)
Spoina pachwinowa
45°
h (PB)
s (PF)
Najważniejsze zasady zapewniające bezpieczeństwo
oraz wyeliminowanie niezgodności przy spawaniu
metodą TIG:
Zasada 1: Czystość
Materiał spawany w obszarze spoiny nie może być pokryty
tłuszczem, olejem i innymi zanieczyszczeniami. Należy również
zwracać uwagę na czystość spoiwa i rękawic spawacza.
Dotyczy to zapobiegania tworzeniu się porów np. przy spawaniu
aluminium. Krawędzie od strony grani powinny być sfazowane.
W poniższej tabeli (wyciąg z EN 26848) przedstawiono
dopuszczalne obciążenie prądem
Średnica
elektrod
(mm)
200 A
250 A
300 A
Spoina czołowa
2
Zasada 2: Prowadzenie spoiwa
W celu uniknięcia utlenienia spoiny, rozgrzany koniec drutu
spawalniczego musi być zawsze prowadzony w płaszczu gazu
osłonowego. Spoiwo należy prowadzić pod niewielkim kątem
względem powierzchni spawanego przedmiotu.