Data wykonania:

21.III.2000.

Politechnika Szczecińska

Instytut Inżynierii Materiałowej

Zakład Spawalnictwa

Sprawozdanie z ćwiczenia laboratoryjnego nr 3 pod tytułem:   Półautomatyczne spawanie w osłonie gazów     ochronnych.

Grupa IM-26

Gr. Lab. A

Zespół A1

Wykonali:

Adrianna Sidoryk

Piotr Wiśniewski

Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się ze stanowiskiem do półautomatycznego spawania w osłonie gazów ochronnych, zaznajomienie się z wymogami BHP oraz ocenie trudności spawania tą metodą.

Opis stanowiska pracy.

Rys.1 Schemat stanowiska do spawania w osłonie CO2

1-podajnik drutu

2-podgrzewacz gazu

3-układ chłodzenia wodnego

Mamy dwa rodzaje spawania w osłonach gazów ochronnych:

-         elektrodą  nietopliwą (wolframową)

=>TIG(Tungsten Inert Gas)

-         elektrodą topliwą

=>MIG(Metal Inert Gas),

=>MAG(Metal Active Gas)

Elektroda nietopliwa.

Przy użyciu elektrody nietopliwej mamy do czynienia z emisją elektronów z elektrody wolframowej (lub wolframowo-cyrkonowej, lub wolframowo-torowej) z wydzieleniem ciepła. Gaz ma za zadanie ochraniać obszar spawania przed dostępem czynników zewnętrznych,, stabilizować łuk, chłodzić elektrodę i umożliwia dowolne przeprowadzenie procesu.

Zaletami tej metody są: uzyskanie połączeń o bardzo wysokiej jakości; o dobrej wytrzymałości i dużej odporności na korozję, jest to czysta metoda spawania.

Wadami tej metody jest żmudność wykonania i czasochłonność.

Gazami ochronnymi może być Argon, Wodór lub Argon+Wodór.

Charakterystyka prądu powinna być stromo opadająca, źródłem prądu może być prąd stały lub przemienny.

Mamy dwa sposoby zajarzenia łuku:

-                     przez impuls (musi być duży prąd i duże napięcie)

-                     przez zamknięcie obwodu i podniesienie elektrody- przekraczamy wtedy barierę potencjałów, ale elektroda może się zniszczyć

Dodatki stopowe do składu elektrod, czyli Cyrkon lub Tor powodują zmniejszenie wielkości ziarna i niską pracę wyjścia termoelektronów.

Elektroda topliwa.

Gaz ma za zadanie ochraniać obszar spawania przed dostępem czynników zewnętrznych, ma wpływ na stabilność łuku i głębokość wtopu.

Jeśli zastosujemy Argon lub Wodór, będziemy spawać w osłonie gazów nieaktywnych, jeśli dodamy do Argonu tlenu lub CO2 będziemy spawać w osłonie gazów aktywnych.

Zaletami tej metody są: wysoka wydajność, jeśli chodzi o drut i energię, można spawać aluminium, stale, stale nierdzewne i inne, metoda wygodna we wszystkich pozycjach spawalniczych.

Są dwa rodzaje przenoszenia materiału:

-                short act – zwarciowo (duże krople);

                     przy parametrach:U=15¸25V ; I=50¸200A

-                spray arc -  natryskowo (małe krople)

                     przy parametrach:U=20¸40V ; I=200¸600A

Należy spawać charakterystyką płaską.

Prędkość spawania zależna jest tylko od podawania drutu.

Druty mają skład zbliżony do składu materiału łączonego, mogą być lite lub prążkowe, mogą mieć powłokę miedzianą, niklową, grafitową, co zmniejsza współczynnik tarcia.

Parametry spawania na ćwiczeniach.

Urządzenie: MINIMAG 250

Metoda: MAG C1 (CO2)=>135-ozn. wg EN287

             MAG M21(Ar+CO2)

Materiał spawany: St3S

Wymiary blachy: 200x100x10  [mm]

Rodzaj złącza: teowe

Rodzaj spoiny: pachwinowa

Drut na szpuli: SG-2 =>SPG3S-ozn. wg  PN

U=24¸25V

I=240¸260A

Porównanie składu chemicznego St3S i SPG3S.

Krzem.

Druty elektrodowe stosowane do spawania w osłonie CO2 zawierają  do ok. 1% Si, a przy innych osłonach gazowych, jak Ar +5% tlenu – ok. 0,7% Si, czysty Ar – ok. 0,5% Si. Krzem jest czterokrotnie silniejszym odtleniaczem od Mn. Produkt utleniania SiO2 ma wysoką temp. topliwości – ok. 16700C.

2FeO + Si = SiO2 + Fe

Ze względu na wysoką temperaturę topliwości SiO2 znajduje się on w ciekłej stali w stanie stałym. Powoduje to zostawanie części krzemionki w postaci wtrąceń. Przy obecności w dostatecznej ilości Mn SiO2 przechodzi całkowicie do żużla. Przy zbyt małym stosunku Mn/Si krzemionka pozostaje w postaci wtrąceń w metalu spoiny zwiększając kruchość na gorąco i skłonność do gorących pęknięć.

Mangan.

Mangan wprowadzony oddzielnie do stali nie ma zbyt dużej zdolności odtleniającej, ale w połączeniu z Si wiąże się z tlenem dając rzadko płynny żużel MnO × SiO2. Mangan odtlenia i odsiarcza spoiny, przy czym produkty tych reakcji przechodzą do żużla

Mn +FeO = MnO + Fe

MnO + FeS = FeO + MnS

Dodatek manganu wiążąc siarkę zmniejsza skłonność do tworzenia gorących pęknięć i poprawia własności mechaniczne, szczególnie udarność i wydłużenie.

Parametry metody MAG.

Wnioski.

Reasumując, mogę stwierdzić, że spawanie tą metodą nie jest takie trudne, jak ręczne spawanie łukowe, jest nawet łatwiejsze niż spawanie i cięcie gazowe. Niedogodności są znacznie mniejsze, pomimo że pracuje się również w podwyższonej temperaturze, blask palnika razi w oczy, odpryski mogą nas zranić lub zniszczyć ubranie, ulatniające się gazy są szkodliwe dla zdrowia , itd. Metoda ta nie wymaga tak dużej praktyki (jak sądzę), gdyż prowadzenie elektrody nie wymaga zbyt dużych umiejętności, wystarczy tylko na odpowiedniej wysokości trzymać elektrodę i prosto ją prowadzić.