1. Technische Grundlagen von ArgonWolfram-Lichtbogenschweißen
1.1 Auswahl der Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißmaschine und Strompolarität
WIG kann in Gleich- und Wechselstromimpulse unterteilt werden.Gleichstromimpuls-WIG wird hauptsächlich zum Schweißen von Stahl, Weichstahl, hitzebeständigem Stahl usw. verwendet, und Wechselstromimpuls-WIG wird hauptsächlich zum Schweißen von Leichtmetallen wie Aluminium, Magnesium, Kupfer und deren Legierungen verwendet.Sowohl Wechselstrom- als auch Gleichstromimpulse verwenden eine Stromversorgung mit steiler Abfallcharakteristik, und beim WIG-Schweißen von Edelstahlblechen wird normalerweise eine positive Gleichstromverbindung verwendet.
1.2 Technische Grundlagen des manuellen Argon-Wolfram-Lichtbogenschweißens
1.2.1 Lichtbogenzündung
Es gibt zwei Arten der Lichtbogenzündung: die berührungslose und die kontaktlose Kurzschlusslichtbogenzündung.Die erstere Elektrode hat keinen Kontakt zum Werkstück und eignet sich sowohl für das Gleichstrom- als auch für das Wechselstromschweißen, während die letztere nur für das Gleichstromschweißen geeignet ist.Wenn zum Zünden des Lichtbogens eine Kurzschlussmethode verwendet wird, sollte der Lichtbogen nicht direkt an der Schweißstelle gezündet werden, da es leicht zu Wolframeinschlüssen oder -bindungen mit dem Werkstück kommen kann, der Lichtbogen nicht sofort stabilisiert werden kann und der Lichtbogen leicht beschädigt wird Da das Material nicht in das Grundmaterial eindringen kann, sollte das Lichtbogen-Schlagblech verwendet werden.Legen Sie eine rote Kupferplatte neben den Lichtbogenpunkt, starten Sie zuerst den Lichtbogen darauf und bewegen Sie sich dann zu dem zu schweißenden Teil, nachdem die Wolframspitze auf eine bestimmte Temperatur erhitzt wurde.In der tatsächlichen Produktion verwendet WIG normalerweise einen Lichtbogenstarter, um den Lichtbogen zu starten.Unter der Wirkung des Impulsstroms wird das Argongas ionisiert, um den Lichtbogen auszulösen.
1.2.2 Heftschweißen
Beim Heftschweißen sollte der Schweißdraht dünner sein als herkömmlicher Schweißdraht.Aufgrund der niedrigen Temperatur und der schnellen Abkühlung beim Punktschweißen bleibt der Lichtbogen lange erhalten und kann daher leicht durchbrennen.Beim Punktschweißen sollte der Schweißdraht in der Punktschweißposition platziert werden und der Lichtbogen stabil sein. Gehen Sie dann zum Schweißdraht und stoppen Sie den Lichtbogen schnell, nachdem der Schweißdraht auf beiden Seiten geschmolzen und mit dem Grundmetall verschmolzen ist.
1.2.3 Normales Schweißen
Wenn normales WIG zum Schweißen von Edelstahlblechen verwendet wird, nimmt der Strom einen geringen Wert an. Wenn der Strom jedoch weniger als 20 A beträgt, kann es leicht zu einer Lichtbogendrift kommen und die Temperatur des Kathodenpunkts ist sehr hoch, was zu Wärmeverlusten führt im Schweißbereich und schlechte Elektronenemissionsbedingungen, was dazu führt, dass der Kathodenpunkt ständig springt und es schwierig ist, eine normale Lötung aufrechtzuerhalten.Wenn gepulstes WIG verwendet wird, kann der Spitzenstrom den Lichtbogen stabilisieren, die Richtwirkung ist gut und das Grundmetall lässt sich leicht schmelzen und formen, und die Zyklen werden abgewechselt, um einen reibungslosen Ablauf des Schweißprozesses zu gewährleisten.Schweißnähte.
2. Schweißbarkeitsanalyse von Edelstahlblechen
Die physikalischen Eigenschaften und die Form des Edelstahlblechs wirken sich direkt auf die Qualität der Schweißnaht aus.Edelstahlblech hat eine geringe Wärmeleitfähigkeit und einen großen linearen Ausdehnungskoeffizienten.Wenn sich die Schweißtemperatur schnell ändert, ist die erzeugte thermische Spannung groß und es kann leicht zu Durchbrennen, Hinterschneidungen und Wellenverformungen kommen.Beim Schweißen von Edelstahlblechen erfolgt meist das Flachstumpfschweißen.Das Schmelzbad wird hauptsächlich durch die Lichtbogenkraft, die Schwerkraft des Schmelzbadmetalls und die Oberflächenspannung des Schmelzbadmetalls beeinflusst.Wenn das Volumen, die Qualität und die Breite des geschmolzenen Metalls im Schmelzbad konstant sind, hängt die Tiefe des Schmelzbads vom Lichtbogen ab.Größe, Eindringtiefe und Lichtbogenkraft hängen vom Schweißstrom ab, die Schweißbreite wird durch die Lichtbogenspannung bestimmt.
Je größer das Volumen des Schmelzbades ist, desto größer ist die Oberflächenspannung.Wenn die Oberflächenspannung die Lichtbogenkraft und die Schwerkraft des geschmolzenen Metalls nicht ausgleichen kann, führt dies dazu, dass das geschmolzene Pool durchbrennt und während des Schweißvorgangs lokal erhitzt und abgekühlt wird, was zu inhomogenen Spannungen und Dehnungen in der Schweißverbindung führt. Wenn die Längsverkürzung der Schweißnaht dazu führt, dass die Spannung an der Kante des dünnen Blechs einen bestimmten Wert überschreitet, führt dies zu einer stärkeren Wellenverformung und beeinträchtigt die Formqualität des Werkstücks.Bei gleichem Schweißverfahren und gleichen Prozessparametern werden unterschiedliche Formen von Wolframelektroden verwendet, um den Wärmeeintrag an der Schweißverbindung zu reduzieren, wodurch die Probleme des Schweißdurchbrennens und der Werkstückverformung gelöst werden können.
3. Anwendung des manuellen Wolfram-Argon-Lichtbogenschweißens beim Schweißen von Edelstahlblechen
3.1 Schweißprinzip
Das Argon-Wolfram-Lichtbogenschweißen ist eine Art offenes Lichtbogenschweißen mit stabilem Lichtbogen und relativ konzentrierter Wärme.Unter dem Schutz von Schutzgas (Argongas) ist das Schweißbad rein und die Qualität der Schweißnaht ist gut.Beim Schweißen von Edelstahl, insbesondere austenitischem Edelstahl, muss jedoch auch die Rückseite der Schweißnaht geschützt werden, da es sonst zu starker Oxidation kommt, die die Schweißnahtbildung und die Schweißleistung beeinträchtigt.
3.2 Schweißeigenschaften
Das Schweißen von Edelstahlblechen weist folgende Eigenschaften auf:
1) Die Wärmeleitfähigkeit des Edelstahlblechs ist schlecht und es kann leicht direkt durchgebrannt werden.
2) Beim Schweißen ist kein Schweißdraht erforderlich und das Grundmetall wird direkt verschmolzen.
Daher hängt die Qualität des Schweißens von Edelstahlblechen eng von Faktoren wie Bedienern, Ausrüstung, Materialien, Konstruktionsmethoden, äußerer Umgebung und Tests während des Schweißens ab.
Beim Schweißen von Edelstahlblechen sind keine Schweißzusätze erforderlich, die Anforderungen an die folgenden Materialien sind jedoch relativ hoch: Zum einen die Reinheit des Argongases, die Durchflussrate und die Zeit des Argonflusses und zum anderen Wolfram Elektrode.
1) Argon
Argon ist ein Edelgas und reagiert nicht leicht mit anderen Metallmaterialien und Gasen.Aufgrund der Kühlwirkung des Luftstroms ist die Wärmeeinflusszone der Schweißnaht klein und die Verformung der Schweißkonstruktion gering.Es ist das idealste Schutzgas für das Argon-Wolfram-Lichtbogenschweißen.Die Reinheit von Argon muss größer als 99,99 % sein.Argon wird hauptsächlich verwendet, um das Schmelzbad wirksam zu schützen, zu verhindern, dass die Luft das Schmelzbad erodiert und während des Schweißvorgangs Oxidation verursacht, und gleichzeitig den Schweißbereich wirksam von der Luft zu isolieren, so dass der Schweißbereich geschützt wird und die Die Schweißleistung wird verbessert.
2) Wolframelektrode
Die Oberfläche der Wolframelektrode sollte glatt sein und das Ende muss mit guter Konzentrizität geschärft sein.Auf diese Weise ist die Hochfrequenz-Lichtbogenzündung gut, die Lichtbogenstabilität ist gut, die Schweißtiefe ist groß, das Schmelzbad kann stabil gehalten werden, die Schweißnaht ist gut ausgebildet und die Schweißqualität ist gut.Wenn die Oberfläche der Wolframelektrode ausgebrannt ist oder Mängel wie Schadstoffe, Risse und Lunker auf der Oberfläche vorhanden sind, wird es schwierig, den Hochfrequenzlichtbogen während des Schweißens zu starten, der Lichtbogen wird instabil, der Lichtbogen wird Durch die Drift löst sich das Schmelzbad auf, die Oberfläche dehnt sich aus, die Eindringtiefe wird gering und die Schweißnaht wird beschädigt.Schlechte Umformung, schlechte Schweißqualität.
4. Fazit
1) Die Stabilität des Argon-Wolfram-Lichtbogenschweißens ist gut und unterschiedliche Wolframelektrodenformen haben einen großen Einfluss auf die Schweißqualität von Edelstahlblechen.
2) Das Wolframelektrodenschweißen mit flacher Oberseite und konischer Spitze kann die Bildungsrate beim einseitigen und doppelseitigen Schweißen verbessern, die Wärmeeinflusszone beim Schweißen verringern, die Schweißnahtform ist schön und die umfassenden mechanischen Eigenschaften sind besser.
3) Durch die Verwendung der richtigen Schweißmethode können Schweißfehler wirksam verhindert werden.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. Juli 2023