2.doc

(120 KB) Pobierz
(temat 2)

 

2

 

Łuk spawalniczy

Projektowanie konstrukcji spawanych, zasady projektowania

Rola głównego spawalnika w zakładzie produkcyjnym

 

 

ŁUK ELEKTRYCZNY – 1.6

 

-Spawalniczy łuk elektr. jest rodzajem wyładowania elektrycznego przy normalnym lub podwyższonym ciśnieniu gazu  i przy dostatecznej mocy źródła.

Wyładowaniu temu towarzyszy wydzielanie się dużej ilości energii cieplnej pochodzącej z przemiany energii elektrycznej.

Ilość ciepła wydzielonego przez łuk elektryczny zależy od parametrów prądowych i sprawności cieplnej przemiany.

Stopień wykorzystania ciepła łuku określa współczynnik sprawności procesu nagrzewania .

Wartość współczynnika jest różna dla różnych metod spawania.

 

-Aby łuk mógł normalnie jarzyć w czasie spawania warstwa powietrza w przestrzeni łukowej musi ulec zjonizowaniu tj. musi stać się dobrym przewodnikiem prądu. Polega to na tym, że w momencie zwarcia elektrody z materiałem spawanym wzrasta natężenie prądu wskutek tego koniec elektrody się nagrzewa powodując, że cząsteczki gazów zawartych w powietrzu i w gazie rozpadają się na mniejsze elektrycznie naładowane cząstki elektrony i jony. Elektrony ujemne są przyciągane przez anodę a jony dodatnie przez katodę. Strumień wyzwolonych jonów  przepływa między elektrodą a metalem spawanym, dzięki czemu łuk staje się dobrym przewodnikiem prądu i szybko doprowadza do stopienia elektrody i spawanego materiału ./MAG/

 

-Charakterystyka statyczna łuku spawalniczego jest to zależność napięcia łuku od prądu spawania dla stałej długości łuku przy metodzie MIG-MAG – charakterystyka płaska lekko opadająca .

 

-Zjawisko samoregulacji – Aby łuk spawalniczy był stabilny musi następować stała automatyczna dążność do zrównania prędkości podawania drutu z prędkością stapiania drutu /MIG-MAG/

Łuk będzie tym bardziej stabilny im zjawisko samoregulacji jaka będzie następowała możliwie jak najszybciej.

 

-Zjawisko ugięcia łuku – powoduje pole magnetyczne powstające w czasie spawania wokół wszystkich elementów obwodu spawalniczego (przewodów, elektrody, łuku i spawanego materiału)

Ze względu na giętkość łuku, każdy nierównomierny rozkład sił pola będzie powodował odchylenie kierunku łuku od osi elektrody czyli tak zwane ugięcie łuku.

 

-Wpływ rodzaju prądu i biegunowości łuku na rozdział ciepła i kształtu spoiny

 

 

Prąd stały , biegunowość

ujemna

Prąd stały biegunowość

dodatnia

Prąd przemienny

usuwanie tlenków

nie ma

jest

co pół cyklu

bilans cieplny

70 % na elektrodę

30% na materiale

30 % na materiale

70% na elektrodę

50% na elektrodę

50% na materiale

wtopienie

głębokie wąskie

płytkie szerokie

średnie

sprawność cieplna elektrody

bardzo dobra

zła

dobra

 

-Przenoszenie metalu w łuku spawalniczym wg Międzynarodowego Instytutu Spawalnictwa

 

-zwarciowe

-bez zwarciowe – grubo kroplowe – kroplowe

                                            - kroplowe odchylone

-natryskowe  - wyrzutowe

                - strumieniowe

                - strumieniowo- spiralne

Odrywanie kropli stopionego metalu od końca drutu elektrodowego :

 

Na odrywanie ma wpływ :

-przyspieszenie ziemskie

-lepkość

-siły elektromagnetyczna, elektrostatyczna, bezwładności odrzutu odparowującego materiału i siły ssące

-ściągające się krople oraz napięcie powierzchniowe

 

-Spawanie prądem stałym łukiem pulsującym polega na :

 

impulsowym wprowadzaniu ciepła łuku cyklicznie powtarzającymi się impulsami prądu spawania. Stosowana jest wyłącznie biegunowość ujemna prądu a prąd podstawowy, którego zadaniem jest podtrzymanie jarzenia łuku i zmniejszenia prędkości chłodzenia poszczególnych spoin punktowych tworzonych kolejnymi impulsami prądu, stanowi 10-15 % prądu impulsu.

Powstała spoina składa się z kolejnych zachodzących na siebie spoin punktowych.

Zmieniając parametry  impulsów prądu można efektywnie regulować kształt i rozmiary jeziorka spawalniczego, wpłynąć na krystalizację stopiwa i szerokość SWC oraz znacznie obniżyć naprężenia i odkształcenia spawalnicze.

 

-Właściwości fizyczne gazów osłonowych :

 

ARGON :

 

-obojętny

-cięższy od  powietrza

-mały rozprysk

-łuk natryskowy

-niski potencjał jonizacji

-wtopienie w kształcie palca

-wysoki współczynnik napięcia powierzchniowego

-szybkie krzepnięcie spoiny

-niski współczynnik przewodnictwa cieplnego

 

DWUTLENEK WĘGLA  /CO2/ :

 

-cięższy od powietrza

-wolne krzepnięcie jeziorka

-poprawia formowanie i kształt spoiny

-wysoki rozprysk

-brak łuku natryskowego

-wzrost zawartości węgla w spoinie

-wzrost zawartości tlenu w spoinie

-wzrost stopnia wypalania składników stopowych

 

HEL  /He/ :

 

-obojętny

-mały rozprysk

-łuk natryskowy

-wolne krzepnięcie

-wysoki potencjał jonizacji

-lżejszy od powietrza

-utrudnione zajarzenie łuku

-wysoki współczynnik przewodnictwa cieplnego

 

TLEN /O2/ :

 

-obniża napięcie powierzchniowe

-obniża wielkość rozprysku

-ułatwia emisję elektronów

-zwiększa rzadkopłynność  jeziorka

-wzrost zawartości tlenu w spoinie

-wzrost stopnia wypalania składników stopowych

-zwiększa wydajność spawania

 

 

1

 

Zgłoś jeśli naruszono regulamin